Yapısal profil üretiminde biyet biyete alın kaynamakarakteristiğinin incelenmesi ve kalıp geometrisinin eninekaynama mesafesine etkisinin belirlenmesi
Investigation on transversal weld characteristics  (charge weld)   for structural profile production and influence of die geometry on the transversal weld length
Yazar: SADIK MUTLU AYAN
Danışman: PROF. DR. HASAN SOFUOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Alüminyum oksit = Aluminum oxide ; Ekstrüzyon = Extrusion

Özet:
Bu çalışmada statik ve dinamik yük altında çalışan raylı sistemler gibi bir yapısal uygulamalarda kullanılan odacıklı karmaşık alüminyum profillerin direk ekstrüzyon yöntemiyle üretimi sırasında oluşan biyet biyete alın kaynama kusuru incelemiştir. Bunun için hurda mesafesini belirleyen ana parametreleri olarak kalıp gözlerinin geometrisi ve göz kesit alanı ile profil kesitinde her bir kalıp gözünün beslediği alan arasındaki ilişki ele alınmış ve biyet biyete alın kaynama mesafesine etkisi incelenmiştir. Enine kaynama olarak da adlandırılan biyetin biyete kaynaması sırasında oluşan bu kusurun profil kesitinde ne kadar devam edeceğinin tespiti ve bu sebeple hurdaya ayrılacak mesafenin en aza indirgenmesi yapısal profil endüstrisi için kritik öneme sahiptir.
Bu çalışmanın ilk aşamasında, öncelikle basit bir kutu profilinde farklı kalıp tasarımları yapılarak kalıp gözlerinin geometrisinin biyet biyete alın kaynama mesafesine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Bu inceleme sonucu elde edilen veriler değerlendirilerek gerçek enine kaynama mesafesini belirlemek için endüstriyel şartlarda ekstrüzyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar hem birbirleriyle hem de daha önceki çalışmalarda belirtilen deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Simetrik kalıp gözlerinin kesit alanının küçük olması ve dolayısıyla da kalıp göz hacminin küçük olmasının enine kaynama mesafesini azalttığı tespit edilmiştir. Gözleri simetrik olmayan kalıplardaki kalıp göz alanlarının küçük olmasının değil, kalıp göz alanları ile beslediği profil alanı arasındaki oranın etkili olduğu belirlenmiştir. Her bir kalıp gözü için hesaplanan bu oranın birbirine yakın olması durumunda hurda mesafesini azaltacağı sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, billet to billet welding defect which occurs in direct extrusion during the production of the complex multi holes closed aluminum profiles that are subjected to static and dynamics loading conditions as in railway systems was studied. To this goal, the die porthole geometry and port section area relation between the areas fed by the die port in profile section were considered as main parameters. It is crucially important for structural profile industry to determine how long the billet to billet welding scrap continues and minimizing the scrap length.
In the first phase of this this study, a numerical study was conducted to determine the influence of the die porthole geometry on the transverse welding length by means of four different die designs with simple square hollow profiles. In the second phase of this study, the above obtained data was evaluated and extrusion trials in industrial conditions were carried to determine the exact transverse welding length. Obtained results were compared both with each other and with the experimental results of the previous studies. Consequently, it was noted that small section area of symmetrical die ports which has smaller port volume has shortened the transverse welding length. Ratio between die port area and profile part section area fed by the die port is more effective than the small die port size in the dies which have unsymmetrical die ports. It is concluded that if this ratio for all die ports is close to each other the billet to billet transverse weld length decreases.