Kalıp malzemesine uygulanan ısıl işlem ve yüzey kaplamalarının sac şekillendirmeye etkileri
The effects of heat treatments and surface coatings applied to the tool material on sheet forming
Yazar: RABİA EDİS
Danışman: PROF. DR. TAMER SINMAZÇELİK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Derin çekme = Deep drawing ; Isıl işlem = Heat treatment ; Kalıp malzemeleri = Mold materials ; Kaplama = Coating ; Sac-metal = Sheet-metal ; Yüzey kaplama = Surface coating

Özet:
Sac metal şekillendirme prosesleri seri üretim şartlarına uygun olduğu ve hassas toleransta yüksek adetlerde ürün üretilebildiği için otomotivden uzay ve havacılık sektörüne kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Bu prosesler kesme, bükme, derin çekme, gererek şekillendirme ve hidroforming olarak sıralanabilmektedir.
Sac metal şekillendirme işlemi sac parçanın kalıp ile şekillendirilmesi esasına dayanmaktadır. Bu işlem yapılırken kalıp ve sac parça arasında şekillendirme kuvvetleri neticesinde sürtünme kuvvetleri oluşmaktadır. Rölatif hareketler ve temas sonucunda yüksek üretim adetlerinde belirli bir süre sonra kalıp yüzeylerinde aşınmalar meydana gelmesi sonucu üretim performansı ve ürün kalitesini büyük oranda etkilemektedir. Özellikle derin çekme işlemine bakıldığında kalıplardaki yüksek şekillendirme kuvvetleri nedeniyle belli bir süre sonra aşınmanın gerçekleşmesi kaçınılmaz olmaktadır.  Kalıpların performanslarının arttırılarak işlem kalitesini yükseltmek ve aşınmayı engellemek için kalıp malzemesi seçimi, kalıp üzerinde yapılan her bir işlem (yüzey işleme, ısıl işlem, yüzey sertleştirme, kaplama) büyük öneme sahiptir.
Bu tez çalışması kapsamında sac metal şekillendirme proseslerinden derin çekme işlemine etki eden parametrelerin ve derin çekme kalıplarına yapılan işlemlerin performansa etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Kalıpların mekanik ve yüzey özelliklerini büyük oranda etkileyen kaplamalar ele alınmıştır. 1.2379 soğuk iş takım çeliğine ısıl işlem ve yüzey işlemleri uygulandıktan sonra numune üzerine çeşitli kaplamalar yapılarak aşınma ve sürtünme performasları değerlendirilmiştir. Değerlendirmesi yapılan kaplamalar daha sonra derin çekme kalıplarına uygulanarak deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir.

Abstract:
Since sheet metal forming processes are suitable for mass production conditions and high numbers of products can be produced with precise tolerance, they are used in many areas from automotive to aerospace industry. These processes can be listed as cutting, bending, deep drawing, stretch forming and hydroforming.
The sheet metal forming process is based on the forming of the sheet metal part with a tool. During this process, friction forces occur between the tool and the sheet metal part as a result of the forming forces. Production performance and product quality are greatly affected as a result of wear on the tool surfaces after a certain period of time in high production quantities as a result of relative movements and contact. Especially when looking at the deep drawing process, it is inevitable that the wear will occur after a certain period of time due to the high forming forces in the dies. In order to increase the quality of the process by increasing the performance of the tools and to prevent wear, the choice of tool material, each operation on the tool (surface treatment, heat treatment, surface hardening, coating) is of great importance.
Within the scope of this thesis, it is aimed to examine the effects of the parameters affecting the deep drawing process, which is one of the sheet metal forming processes, and the effects of the processes made on the deep drawing dies on the performance. Coatings that greatly affect the mechanical and surface properties of the tools are discussed. After heat treatment and surface treatments were applied to 1.2379 cold work tool steel, various coatings were applied on the sample and its wear and friction performances were evaluated. The evaluated coatings were then applied to deep drawing tools and examined experimentally and numerically.