Tekrarlı ekstrüzyon basması deney tesisatı geliştirilmesi
Development of cyclic extrusion compression expperimental setup
Yazar: BATUHAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN EROL AKATA
İstanbul Aydın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Plastik deformasyon yöntemleri, bilindiği gibi diğer yöntemlere kıyasla daha yüksek mukavemetli makine elemanlarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kapsamda olmak üzere, son yıllarda geliştirilmekte olan "Aşırı Plastik Deformasyon (APD)" yöntemleri, nispeten basit kalıplar ve kalıp düzenlemeleriyle klasik deformasyon süreçlerinden farklı olarak, yüksek mukavemet yanında yüksek sünekliğe sahip parça üretimine de olanak sağlamaktadır. APD yöntemlerinin ortak noktaları, tek bir geçişte %100 mertebelerindeki ve daha da yüksek deformasyon oranlarının elde edilmesi ve dislokasyonların yeniden düzenlenmesi sonucunda çok küçük tanelere ulaşılması olasılığıdır. Bu durum mikronaltı veya hatta nanometre boyutlarında tanelerin oluşmasına neden olur. Bu nedenle APD süreçleri nano metalurji çalışmaları olarak kabul edilmektedir. APD metotları arasındaki "Tekrarlı Ekstrüzyon Basması" yöntemi, sünek ve yüksek mukavemetli silindirik makine elemanları üretiminde, yüksek yorulma ve kırılma dayanımı elde edilmek üzere hafif ancak düşük dayanımlı malzemelerin kullanılabilmesini sağlama potansiyeli nedeniyle, araştırma konusu olarak çalışılmaktadır.

Bu yönteme göre, kalıp içinde eşit çapta iki kanal ve aralarında daha küçük çaplı bir kanal vardır. Aradaki kısım "ekstrüzyon matrisi" olarak görev yapmaktadır. Parçalar önce küçük çaplı kanaldan ekstrüzyon edilirken alt kısımdaki büyük çaplı tarafa yığılması sağlanmalıdır. Bu şekilde tamamlanan bir çevrim tekrarlanarak toplam deformasyon oranı da sürekli olarak arttırılabilir. Teknik olarak "ekstrüzyonun" arkasından "yığmanın" sağlanabilmesi için yığma tarafındaki direncin uygun olarak oluşturulması gerekmektedir.

Sunulan tez çalışmasında, "Tekrarlı Ekstrüzyon Basması" sürecinin uygulanabilmesi için "parçalı kalıp yaklaşımı" kullanılarak özel bir kalıp ve kalıpların yönetileceği bir deney tesisatının tasarlanması ve geliştirilmesi çalışmalarının sonuçları verilmektedir.

Abstract:
As is known, plastic deformation methods are widely used in the production of higher strength machine elements compared to other methods. In this context, the "Severe Plastic Deformation (SPD) olan methods, which have been developed in recent years, enable the production of parts with high ductility as well as high strength, unlike conventional deformation processes with relatively simple molds and mold arrangements. What SPD methods have in common is the possibility of achieving even higher deformation rates of 100% in a single pass and achieving very small grains as a result of rearrangement of dislocations. This results in the formation of particles of submicron or even nanometer dimensions. For this reason, SPD processes are considered as nano metallurgical studies. The "Cyclic Extrusion Compression Ek method among SPD methods is being studied as a research topic in the production of ductile and high strength cylindrical machine elements due to the potential of using light but low strength materials to obtain high fatigue and fracture strength.

According to this method, there are two channels of equal diameter in the mold and a channel of smaller diameter between them. The part serves as the "extrusion matrix". The parts must first be extruded from the small diameter channel, while the bottom should be stacked on the large diameter side. By repeating a completed cycle in this way, the total deformation rate can also be continuously increased. Technically, the resistance on the stacking side must be suitably formed in order to provide the "stacking" behind the "extrusion".

In the present study, the results of the design and development of an experimental installation in which a special mold and molds will be managed are shared by using a "piece mold approach için in order to implement the Cyclic extrusion compression process.