Otomotivlerde kullanılan crash boxların CMT yöntemi ile birleştirilebilirliğinin ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of combinability and mechanical properties of crash boxes used in automotives with CMT method
Yazar: CİHAN YAKUPOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. FARUK VAROL
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Otomotiv sektöründe oldukça yaygın olarak kullanılan, her geçen gün artan bir üretim trendi olması SCGA (DP) galvaniz kaplı sacların araç üzerinde bir çok parçanın üretiminde kullanılmasını da arttırmaktadır. Üretilecek araçların ana gövdesinde bulunan, şasi üzerine montajı yapılarak araçlarda çarpışma esnasındaki güvenlik önlemlerinin bir parçası olarak kullanılan, oldukça önem taşıyan crash boxlarında (çarpışma kutusu) üretiminde kullanılan galvaniz kaplı SCGA (DP) çelik saclar yüksek mukavemetli, uygun fiyatlı, hafif, kolay şekil alabilen, iyi korozyon direncine sahip olduğundan otomotiv üreticileri tarafından tercih edilmektedir.
SCGA440 (DP) galvaniz kaplı çelik sacların kaynaklı birleştirmeleri, örtülü gaz metal ark gibi geleneksel MİG-MAG yöntemleri ile kaynaklı imalatı yapıldığında yüksek ısı girdisi nedeni ile ana metal yüzeydeki çinkonun buharlaşma oksidasyonu oluştuğu, yapılan kaynaklarda delinmelerin oluştuğu görülmekte ve yüksek ısı girdisi metal sacın çarpılma riskini oldukça arttırmaktadır. CMT (Cold Metal Transfer) soğuk metal transferi yöntemi geleneksel kaynaklı birleştirme yöntemlerine göre oldukça düşük ısı girdisi sunduğundan bu yöntem çinkonun oksidasyonu min. seviyelere çekmekte ve çarpılma riskini azaltmakta, ayrıca hızlı bir üretim sunduğundan otomotiv ve otomotiv yedek parça üreticileri için CMT yöntemi ile birleştirme yapmak tercih sebebi olmaktadır.
Yapmış olduğum bu soğuk metal transfer yöntemi ile kaynaklı birleştirme çalışmasında crash boxın gövde kısmında kullanılan 1.2 mm kalınlıkta SCGA440 galvaniz kaplı çelik sac ve braket kısmında kullanılan 2 mm kalınlıkta SCGA440 galvaniz kaplı çelik sac değerlendirilmiştir. CMT birleştirme yöntemi  SG2, CuAl8, CuSi3 olacak şekilde üç faklı özellikte birleştirme tellerinin kullanılması ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan birleştirme işlemleri alın kaynağı ve bindirme kaynağı olmak üzere iki farklı yöntem kullanılarak sonuçlandırılmıştır. CMT birleştirme yöntemi yapılırken tatbik edilen parametreler, akım şiddeti, ilerleme hızı, voltaj farkı, tel sürme hızı olarak seçilmiştir.
CMT birleştirme işlemi sonrası malzemelerin sonuçlarını almak üzere, mukavemet özellikleri, eğme kuvveti, darbe tokluğu, bağlantı noktalarındaki sertlik değerlerinin incelenmesi, ITAB bölgelerin analizi yapılmıştır. Makro ve mikroyapı analizlerinin yapılması için optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve noktasal element analiz cihazı (EDS) kullanılarak araştırma tamamlanmıştır.

Abstract:
High strength, suitable for galvanized SCGA (DP) steel sheets used in the production of crash boxes (collision box), which is used in the automotive body, which is used in the automotive body, which is a part of the safety measures during the collision of vehicles on the main body of the vehicle. It is preferred by automotive manufacturers since it is priced, light and has high corrosion resistance.
It is observed that the welded joints of SCGA440 (DP) galvanized steel sheets are welded by traditional MIG-MAG methods such as covered gas metal arc, and due to the high heat input, evaporation oxidation of zinc on the main metal surface is observed, and the high heat input increases the risk of metal sheet distortion. Since the CMT (Cold Metal Transfer) cold metal transfer method offers very low heat input compared to traditional welded joining methods, this method oxidation of zinc is min. It is preferred to combine with CMT method for automotive and automotive spare parts manufacturers since it increases the levels and reduces the risk of distortion.
In this welded joining work with the cold metal transfer method I have made, the 1.2 mm thick SCGA440 galvanized steel sheet used in the body part of the Crash box and the 2 mm thick SCGA440 galvanized heart steel sheet used in the bracket section were evaluated. The CMT-soldering method was carried out by using three different fusion wires such as SG2, CuAl8, CuSi3. The joining processes have been concluded by using two different methods, butt welding and thrust welding. The parameters applied when making CMT-soldering method were chosen as current intensity, feed rate, gas pressure, soldering range.
In order to get the results of the materials after joining with CMT-soldering process, the strength properties, bending force, the hardness values at the connection points, and the analysis of ITAB regions were performed. The research was completed by using optical microscope, scanning electron microscope (SEM) and point element analysis device (EDS) to perform macro and microstructure examinations.