Soğuk sac haddelenmesinde fiber optik lazer yöntemi ile pürüzlendirmenin kalite ve verimlilik üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigating of fibre optics laser roughening method's effects on quality and productivity of cold rolling processes
Yazar: HAYRETTİN BİTARAF
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN YURCİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Kaynakları verimli kullanmamızın önemi gün geçtikçe kendini daha çok hissettirmektedir. Küresel pazara hitap eden demir çelik sektöründe, kaynağını verimli kullananın ve kaliteli üretim yapanın rekabet gücü de artmaktadır. Bu tezde, soğuk sac haddelenmesinde verimlilik ve kalite konusu kapsamında hadde pürüzlendirme ele alınmakta ve soğuk sac haddeleme konusunda bilimsel incelemelerin yanında sektöre fayda sağlayabilecek tedbirler belirlenmektedir. 
Bu tez çalışmasında, soğuk hadde tezgahı tipleri incelenmiş, tezgahların sacı şekillendirirken kalite yönetim sisteminin ihtiyaç duyduğu boyutsal ve pozisyona bağlı olarak çalışan otomatik kontrol sistemlerine değinilmiştir. Soğuk haddeleme hatlarında kalite ve verimliliği arttırmaya yönelik yapılabilecek bazı yöntemlerden bahsedilmiştir. Ayrıca, haddeleme kalitesini doğrudan etkileyen iş haddesi yüzeylerinin pürüzlendirilme yöntemleri genel olarak, yeni nesil fiber optik lazer pürüzlendirme yöntemi ise detaylı olarak incelenmiştir.
Hadde yüzeyindeki pürüzlülük homojenliği ve formu, sac yüzey kaplama kalitesini doğrudan etkilemektedir. Pürüzlülükteki tepecik sayısının fazla olması, saca transfer edilen pürüzlülük derecesini arttırmakta, sacın boya sonrası görünümüne ve sacın şekillendirilmesine olumlu katkı sağlamaktadır. Ayrıca pürüz krater yapısının ezilme ve kırılmaya karşı dirençli olması haddeleme servis ömrünün uzun olmasını sağlamaktadır. 
Tezin uygulama bölümünde, iş haddelerinde kontrollü yüzey pürüzlülüğü elde etmek için yeni nesil fiber optik lazer pürüzlendirme tezgahında (PDT) deneme pürüzlendirmeleri yapılmış ve bu haddelerin yüzeyindeki pürüzlülük değerleri ile saca aktarılan pürüzlülük değerleri kaydedilmiştir. Ölçüm sonuçları, sektörde yaygın olarak kullanılan ve halihazırda otomobil üreticileri tarafından kullanılması tercih edilen elektroerozyonla pürüzlendirme tezgahlardaki (EDT) ölçüm sonuçları ile mukayese edilmiştir. Bu mukayeselerin sonucunda, PDT tezgahının mevcut yaygın olarak kullanılan EDT tezgahları ile benzer homojenlikte pürüzlendirmeleri yapabildiği, PDT tezgahı ile oluşturulan hadde pürüzlüğünde daha fazla tepecik olduğu, PDT tezgahının haddeleme esnasında aynı kuvvet altında saca aktardığı pürüzlülük derecesinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Her iki gelişme de, gerek haddeleme işleminin kontrolü ve gerekse üretilen sacın kullanımı açısından olumlu etkiler yaratacaktır.
Soğuk Haddelenmiş saca sonradan ister boya isterse galvaniz kaplama yapılsın, pürüz karakteristiğinin önemi büyüktür. Galvanizleme işleminin başarısı sayesinde, önemi; en çok kullanıldığı otomotiv örnek alınacak olursa, korozyona karşı 5 yıl ila 10 yıl arasında garanti süresi verilebilmektedir. Dolayısıyla tez konusunun ele alınışının ne denli önemli olduğunu sadece bu yönü bile daha iyi ifade etmektedir

Abstract:
The importance of using resources efficiently makes itself feel more and more. The companies in the iron and steel industry that use their resources efficiently and produce high quality have more competitiveness in global market. In this study, the subject of the roll roughening for Productivity and Quality Improvement in Cold Rolling is discussed and some useful measures are determined for the sector regarding cold rolling of steel sheet.
In this study, the types of cold rolling mills are reviewed, dimensional and positional automatic control systems during strip rolling required by quality management systems are mentioned. Some methods and equipment that increase the quality and efficiency of cold rolling lines are mentioned. In addition, the topic of efficiency in the roughening of the surface of the work roll, which directly affects the rolling quality, and the effect of the new generation roughing method on the rolling efficiency are discussed in detail.
Roughness homogeneity and form on the roll surface directly affect the quality of the sheet surface coating. Higher number of peak-count in roughness increases the roughness ratio transferred to the sheet, contributes to the sheet surface appearance after paint and contributes to the sheet metal forming. In addition, the crater structure of the roughness is resistant to crushing and breaking, thus providing a long rolling service life.
In experimental part, ın order to obtain the controllable surface roughness of the work rolls, some trial roughening was performed on the new generation machine, the roughness values on the surface of the test rolls and the roughness values transferred to the surface of the sheet are recorded. The measurement results from new generation fibre optic laser roughening machine (PDT) is compared with the measurement results in the Electrical Discharge Texturing (EDT) machine which is widely used in the industry and preferred by car manufacturers. As a result of these comparisons, it is observed that the PDT machine was able to texture the surface of roll as the same as the EDT machines which are widely used in the industry. Another result of the comparison is that the amount of roughness transferred to the sheet surface is higher in the PDT machine under the same rolling force. These developments will have positive impact on both the control of the rolling process and the usage of the manufactured sheet.
Whether the further application to be made on cold rolled steel sheet is galvanizing or painting does not matter. The roughness characteristic is of great importance. For the most common usage area of automotive industry is taken into consideration, from five to ten years of warranty period is offering against to corrosion on exposed galvanized surfaces. Therefore, also, it is better understood why it is important to discuss the thesis subject.