Çoklu nokta kaynağı elektrodu tasarımı ve uygulaması
Multi spot welding electrode design and applications
Yazar: ENES KORKUT
Danışman: DOÇ. DR. NURİ AKKAŞ
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
İki elektrodun iki veya daha fazla sac metali belli bir kuvvet ile sıkıştırması ve bu sırada elektrotların üzerinden yüksek akım geçmesi ile metallerin erimesi ve eriyen metallerin ek bir birleştirme malzemesi olmadan birleştirilmesi işlemine nokta kaynağı denilmektedir.
Nokta kaynağı, 20. yüzyılın başlarından itibaren otomotiv gövde parçalarının birleştirilmesinde yoğun olarak kullanılmaktadır. Araç gövdesinin oluşturulması esnasında kullanılan kaynak yöntemlerinin %85'i nokta kaynağı olup, genellikle tek zamanda ve tek noktaya yapılan birleştirme işlemi şeklinde kullanılmaktadır. Nokta kaynağının kullanımının yaygınlaşmasıyla beraber, kaynak zamanlarını azaltmak ve daha verimli sistemler için çoklu nokta kaynağının yapılabildiği sistemler geliştirilmiştir. 
Bu çalışmada elektrik direnç nokta kaynağında iki noktaya aynı anda kaynak yapabilecek "çoklu nokta kaynağı elektrodu" tasarımı yapılarak kaynak prosesinin verimliliğinin artırılması amaçlanmaktadır. Bu elektrot yapısı sayesinde iş parçasının yapısında olan veya tip kaynaklı oluşabilecek kot farkı tolere edilerek basınç dengesi sağlanmıştır. Kaynak numuneleri çoklu nokta kaynağı elektrotlu 50 kVA'lık sabit nokta kaynağı makinesi kullanılarak hazırlanmıştır. Kaynak zamanı 17 periyot (1 periyot = 0,02 s) olarak seçilmiş bununla birlikte kaynak akım şiddeti 16 kA uygulanmıştır. Elektrot kuvveti ise 4,4 kN olarak sabit tutulmuştur Kaynak işlemleri öncesinde makine üstünde basınç ve akım ölçümleri yapılmış, elektrotların üzerindeki kuvvet ve akım dağılımları gözlemlenmiştir. SCGA980DUB-45 malzemeye sahip 1,8 mm ve 1,4 mm kalınlıktaki iki parçanın nokta kaynağı ile birleştirilmesi sonucu elde edilen bağlantıların ultrasonik ve tahribatlı muayeneleri yapılmıştır. Sonuç olarak çoklu nokta kaynağı elektrotlarının özellikle otomotiv sektöründe farklı nokta kaynağı proseslerinde kullanılmasının verimliliği arttırıcı bir etkisi olduğu görülmüştür.

Abstract:
The process of pressing two or more sheet metals with a certain force by two electrodes and melting metals by passing high current over the electrodes and joining the melted metals without an additional joining material is called spot welding. 
Spot welding has been used extensively for joining automotive body parts since the early 20th century. The welding methods used during of 85% the creation of the vehicle body are spot welding, and they are generally used in a single time and single point joining process. With the widespread use of spot welding, systems where multi-spot welding can be performed have been developed to reduce welding times and to achieve more efficient systems.
In this study, it is aimed to increase the efficiency of the welding process by designing a "multi spot welding electrode" that can weld two points simultaneously in electrical resistance spot welding. Thanks to this electrode structure, the level difference in the structure of the workpiece or that may occur due to the type is tolerated and pressure balance is provided. Welding samples were prepared using a 50 kVA fixed spot welding machine with multiple spot welding electrodes. Welding time was chosen as 17 periods (1 period = 0.02 s), however, the welding current intensity was applied as 16 kA. Electrode force was kept constant at 4.4 kN. Before welding, pressure and current measurements were made on the machine and the force and current distributions on the electrodes were observed. Ultrasonic examination and destructive test of the joints obtained as a result of combining two parts with SCGA980DUB-45 material with 1.8 mm and 1.4 mm thickness by spot welding were performed. As a result, it has been observed that the use of multiple spot welding electrodes in different spot welding processes, especially in the automotive sector, has an efficiency-increasing effect.