Havacılıkta hidro şekillendirme
Hydroforming in aviation
Yazar: AHMET ARZUMAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA SOYLAK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
Hidro şekillendirme metal sac malzemelerin yüksek basınçlı sıvıyla şekillendirilmesi işlemi olup, her geçen gün önemini artırmakta, kullanımı yaygınlaşmaktadır. Hidroforming tarihçesi yüzyılı aşkın olan bir uygulamadır ancak son 30 yıldır aktif olarak havacılıkta kullanılmaktadır. Hidroforming ile oluşturulması zor olan karmaşık şekillerin en az kayıpla, en doğru şekilde üretimi mümkün olmaktadır. Birçok üretilmiş ve şekillendirilmiş parçanın çok sayıda bağlantı elemanlarıyla birleştirilmesi yerine tek parça halinde mukavemeti daha yüksek parçalar elde edilebilmektedir. Sıvıların sıkıştırılamaz özelliğinden dolayı, her noktaya aynı basınç etki ettiği için karmaşık şekiller daha kolay olarak oluşturulabilmektedir. Bu çalışmamızda Airbus A321  tipi yolcu uçaklarında arka kargo kapısı hareket verme yuvasının  üretimi için kalıp tasarımı ve üretimi yapılmış. 1600 psi (110 bar) basınçlı sıvı kullanılarak uygun şekillendirme elde edilmiştir. Üretilen sac malzeme tahribatsız muayene yöntemiyle gerekli kalite şartlarını sağlaması yönünde incelenmiştir. Havacılıkta yaygın olarak kullanılan ve sertifikalı bir yarı mamül olan Al 2024 T3 malzemenin hidroforming ile şekillendirilmesi gerçekleştirilmiştir.  Hidroforming ile şekillendirilen parçada istenen tüm fiziksel özelliklerin elde edildiği deneysel çalışma ile ispat edilmiştir. Çalışmanın, 3D programında çizimi ve sonlu elemanlar programında analizi yapılmıştır ve uygun sonuçlar bulunmuştur. Hidroforming teknolojisinin ilerleyen aşamada çok daha kontrol edilebilir ve hassas kuvvet uygulanması sayesinde daha karmaşık ve yüksek mukavemet gereksinimi olan iş parçasının üretiminde kullanılabilir olduğu, gerçekleştirilen çalışma ile gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Hidroforming, Sac Şekillendirme, Sıvı ile Şekillendirme, Sac Malzemeye Form Verme

Abstract:
Hydroforming is the process of shaping sheet metal materials with high pressure liquid, and its importance is increasing day by day and its use is becoming widespread. Hydroforming is an application with a history of more than a century, but it has been actively used in aviation for the last 30 years. With hydroforming, it is possible to produce complex shapes that are difficult to create in the most accurate way with the least loss. Instead of combining many produced and shaped parts with many fasteners, higher strength parts can be obtained in one piece. Due to the incompressible property of liquids, complex shapes can be formed more easily since the same pressure affects every point. In this study, mold design and production were carried out for the production of the rear cargo door actuation slot in Airbus A321 type passenger aircraft. Proper shaping was achieved using 1600 psi (110 bar) pressurized fluid. The produced sheet material was examined to ensure that it met the necessary quality conditions using the non-destructive testing method. Al 2024 T3 material, which is a certified semi-finished product widely used in aviation, was shaped by hydroforming. It has been proven through experimental study that all the desired physical properties are obtained in the part shaped by hydroforming. The study was drawn in 3D program and analyzed in finite element program and appropriate results were found. The study has shown that hydroforming technology can be used in the production of more complex and high-strength workpieces, thanks to the application of much more controllable and precise force in the later stages.

Keywords: Hydroforming, Sheet Metal Forming, Forming with Liquid, Forming Sheet Material