Elektrikli araç batarya taşıyıcılarında kullanılan farklı kaynak türlerinin karşılaştırılması
Comparison of different types of welding used in electric vehicle battery carriers
Yazar: MUHAMMED FATİH BAĞMANCI
Danışman: PROF. DR. MEHMET İHSAN KARAMANGİL
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Ark kaynağı = Arc welding ; Batarya = Battery ; Ekstrüzyon = Extrusion ; Elektrikli araçlar = Electric vehicles ; Penetrasyon = Penetration ; Sürtünme karıştırma kaynağı = Friction stir welding

Özet:
Son yıllarda taşıt kaynaklı emisyon değerlerinin azaltılmasına yönelik uygulamalar elektrikli araçlara yönelimi arttırmış, bu da mevcut ağırlık azaltma çalışmalarını daha da hızlandırmıştır. Bu durum özellikle elektrikli araç batarya taşıyıcılarında alüminyum alaşımlarının kullanımını getirmiştir. Çözülmesi gereken problemlerin başında alüminyumun en uygun bir biçimde kaynak edilebilmesi gelmektedir. Elektrikli araçlardaki batarya taşıyıcı kutusunun kaynaklama türleri arasında geleneksel yöntemlerin yanı sıra sürtünme karıştırma kaynağı da son yıllarda öne çıkmıştır.

Bu araştırmada ark kaynak ile sürtünme karıştırma kaynağının (SKK) karşılaştırılması, SKK kaynağında kullanılan takımın ilerleme hızlarının kaynağa etkisi ve levhaların kalınlığının SKK kaynağındaki parametrelere etkisi incelenmiştir. Ekstrüzyon ile üretilen levhaların mikro sertlik değerlerinin değişimi, mekanik özellikleri, penetrasyon incelenmesi ve porozite durumlarına bakılmıştır.

Bu incelemeler doğrultusunda SKK karıştırma kaynağının ark kaynağa göre mekanik özelliklerinin yani çekme gerilmesi, uzama ve mikro sertlik değerlerinin  daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Takım ilerleme hızının ise belirli bir sınır ile mekanik özelliklerine pozitif yönde etki ettiği gözlemlenmiştir. Et kalınlığının SKK yöntemine etkisi ise bindirme kuvvetinin artmasına ve kullanılacak takımın geometrisinin önemini göstermiştir.

Abstract:
In recent years, applications to reduce vehicle-related emission values have increased the tendency of electric vehicles, accelerating existing weight reduction efforts. This situation has brought the use of aluminium alloys, especially in electric vehicle battery carriers. The most suitable way to weld aluminium is at the beginning of the problems to be solved. In addition to traditional methods, friction stir welding has also come to the fore in recent years among the welding types of battery carrier boxes in electric vehicles.

In this research, the comparison of arc welding and friction stir welding (FSW), the effect of the speed of the tool used in FSW welding on the welding and the effect of the thickness of the plates on the parameters in the FSW welding were investigated. The change of microhardness values, mechanical properties, penetration analysis and porosity of the sheets produced by extrusion were examined.

In line with these investigations, it has been determined that the mechanical properties of FSW welding are better than arc welding, namely the tensile stress, elongation and microhardness values. It has been observed that the tool feed rate has a positive effect on the mechanical properties with a certain limit. The effect of the wall thickness on the FSW method showed the increase in the overlap force and the importance of the geometry of the tool to be used.