Tambur yıldızı imalatında malzeme değişikliği ve tasarım optimizasyonu
Material and design optimization of drum support
Yazar: GİZEM YALÇINER
Danışman: PROF. DR. ANIL AKDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Firmalar arasındaki rekabet ve değişen pazar koşulları, işletmeleri araştırma geliştirme çalışmaları yapmaya itmektedir. Bu rekabet firmaları alternatif malzeme ve üretim teknolojilerini kullanmaya da yöneltmektedir. Ağırlığın azaltılması, maliyet, enerji tüketimi, ürün performansının arttırılması gibi faktörler, araştırma geliştirme için önemli bir konu haline gelmektedir. Bu çalışmada, önden yüklemeli çamaşır makinelerindeki kazan grubu elemanlarından, tamburun arka paneline sabitlenen çok sayıda kol kısmına sahip bir tambur yıldızı için malzeme ve tasarım değişikliği çalışmalarına yer verilmektedir.  Mevcut tambur yıldızı malzemesi alüminyum alaşımı olup, maliyet azaltma amacıyla cam elyaf takviyeli polimer kompozit alternatifine geçilmesi için yeni tasarım çalışması yapılmıştır. Tasarıma başlamadan önce, tasarım kriterleri ve kullanıma uygun olacak şekilde kalite koşulları belirlenmiştir. Ana bileşen olan plastik malzeme alternatifleri seçilmiş ve cam elyaf takviye oranları değişkenlik gösterecek şekilde çeşitli kompozit malzeme reçeteleri sunulmuştur. Malzeme değişikliği durumundaki maliyet hesaplamaları tamamlanmıştır. Seçilen kompozitlerden ilk tasarım bilgisayar ortamında tamamlanmıştır. Tasarım üzerinde statik ve dinamik testler ve analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları elde edildikten sonra tasarımda iyileştirmeye yönelik çalışmalar yapılmıştır. Veriler değerlendirildikten sonra prototip üretimler yapılmış olup bu prototiplere fonksiyonel testler özel olarak kurulan test düzeneğinde tamamlanmıştır. Test ve analiz sonuçlarına göre en uygun kompozit malzemeye karar verilmiştir. Nihai tasarımdan polimer kompozit tambur yıldızı üretimleri gerçekleştirilmiştir. Parçalara uygulanan test sonuçları tatmin edicidir.

Anahtar Kelimeler: Tambur yıldızı, polimer kompozit, cam elyaf takviye, tasarım değişikliği

Abstract:
Competition between companies and changing market conditions push businesses to conduct research and development studies. This competition also leads companies to use alternative materials and production technologies. Factors such as reducing weight, cost, energy consumption, increasing product performance are becoming an important issue for research and development. In this study, material and design changes for a drum star with multiple arm parts fixed to the rear panel of the drum, which is one of the tub group elements in front-loading washing machines, are included. The current drum support material is aluminum alloy, and a new design study has been carried out to switch to the glass fiber reinforced polymer composite alternative for cost reduction. Before starting the design, the design criteria and quality conditions were determined to be suitable for use. Plastic material alternatives, which are the main components, were selected and various composite material recipes were presented with varying glass fiber reinforcement ratios. Cost calculations in case of material change have been completed. The first design from the selected composites was completed in the computer environment. Static and dynamic tests and analyzes were carried out on the design. After the analysis results were obtained, studies were carried out to improve the design. After evaluating the data, prototype productions were made and functional tests were completed in a specially set up test setup for these prototypes. According to the test and analysis results, the most suitable composite material was decided. Polymer composite drum supports were produced from the final design. The test results applied to the parts are satisfactory.

Keywords: Drum support, polymer composite, glass fiber reinforcement, design change