Nano ölçekte talaş kaldırmanın simülasyonu
Simulation of nanoscale machining
Yazar: KEREM BARTIK
Danışman: PROF. DR. ERHAN ALTAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Monte Carlo Yöntemi = Monte Carlo Method ; Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
Nanoteknoloji, çok genel tanımıyla, istisnai sekilde küçük ( yaklasık atom boyutlarında )yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek sekilde düzenlenmesidir. Baska sekilde tanımlamakgerekirse: Maddeler üzerinden 100 nanometre ölçeginden küçük boyutlarda gerçeklestirilenisleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalısmalar nanoteknoloji çalısmaları olaraknitelenir. Nanoteknolojinin önemi, atomlar ve moleküller seviyesinde çalısarak, gelismis ve/veyatamamen yeni fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklere sahip yapılar elde edilmesine imkansaglamasından kaynaklanmaktadır. Teknik açıdan açıklamak gerekirse, malzeme özellikleri vecihazların çalısma prensipleri, genel olarak 100 nm'den büyük boyutları temel alarak yapılanvarsayımların sonucunda ortaya çıkarılmıs geleneksel modelleme ve teorilere dayanmaktadır.Kritik uzunluklar 100 nm'nin altına indiginde ise geleneksel teori ve modeller ortaya çıkanözellikleri açıklamakta çogu zaman yetersiz kalmaktadır. Nano boyutlara gelindiginde kuantumgibi farklı fizik kuralları islemeye baslıyor, geleneksel malzeme özellikleri degisiyor, yüzeydavranısı bütün malzemeyi daha baskın bir sekilde etkiler hale geliyor. Kısaca yepyeni bir dünyameydana geliyor. Bu sayede nano boyutlardaki malzemelerin özellikleri kontrol edilerek, farklıözellikler ihtiva eden yepyeni malzemeler dizayn edilebilme olasılıgı ortaya çıkıyor.Yüksek teknolojinin ihtiyaçlarını karsılamak için mikro ve nano ölçekte talaslı imalat yapmakzorunlu hale gelmistir. Günümüzde, tezgahların pozisyonlama hassasiyetlerinin gelisimi sonucu,sabit diskler, teleskop ve lazer aynaları ile mercekleri, mikro-elektromekanik parçalar gibi yüksekhassasiyet isteyen ürünlerin tek kesen agızlı elmas taslama tasları kullanılarak nano ölçekteimalatının gerçeklestirilmesi mümkündür.Bu çalısmada; nanoteknoloji ve nano ölçekte talas kaldırma konu edilmektedir. Nanoteknolojiningünümüzdeki yeri ve önemi hakkında kısa bir bilgi verilip, nano ölçekte talas kaldırma teknigi venano ölçekte talas kaldırma mekanizmaları ile parametrelerini incelemek için kullanılansimülasyon yöntemlerine deginildikten sonra, bu simülasyon yöntemleri ile yapılmıs olanarastırmalar literatür bazlı verilmektedir.Anahtar Kelimeler: Nanoteknoloji, Nano Ölçekte Talas Kaldırma, Monte Carlo, MolekülerDinamik

Abstract:
Nanotechnology, in general sense, is the rearrangement of tiny ( approximately in the dimensionsof an atom ) structures to serve as a function in trade. In other words, the processes amongmaterials less than 100 nanometers range, including measurement, machining, modelling andarrangement, are called nanotechnology. The importance of this kind of technology emphasizesthe fact that, experiments on atoms and molecules made it possible for physical, chemical orbiological structures to develop or reform. Technically, material characteristics and workingspecialities of instruments in general rely on the medels and theories of traditional processesgrater than 100 nanometres. When amounts get smaller than 100 nanometres, those traditionalmodels are not enough. Nano dimensions bring out different physic rules like Quantum,traditional material qualities change and surface structures begin to effect the whole material. Inshort, a brave new world comes into existance. By this way, the materials caring nanometriccharacteristics can be controlled and it enables nanometric design.In order to meet the challenges of high technology, micro and nanometric production is a must.Todays technology makes nanometric cutting of discs, telescopes or laser mirrors possible withsensitive positioning and diamond knives.In this thesis study, the subject matter is nano technology and nanometric design. Briefinformation is given about nanometric cutting, its mechanisms. After pointing out certainsimulation methods, researches based on these methods are told in detail.Keywords: Nanotechnology, Nanoscale machining, Monte Carlo, Molecular dynamics