0 0

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 62 Proje No: 115M653 Proje Bitiş Tarihi: 01.06.2018 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 19-03-2021

Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması

Öz:
Bir süre öncesine kadar büyük hacimler kaplayan cep telefonu, müzik çalar, kisisel bilgisayar, fotograf makinesi gibi günlük hayatta kullandıgımız pek çok teknolojik ürün artık avcumuzun içine sıgmaktadır. Minyatürlesme olarak adlandırılan bu teknoloji trendi günlük hayatta rahatça tasınabilen, bütünlesik fonksiyonlara sahip ürünlere yönelik artan tüketici taleplerinin yanında, tıp, otomotiv, opto-elektronik, savunma sanayi gibi farklı sektördeki uygulamalar tarafından sürüklenmektedir. Minyatürlesme küçük boyutlara sahip cihaz, makine ve aletleri olusturan minyatür metalik parçaların imal edilmesi ugrasını da beraberinde getirmistir. Minyatür metalik parçaların imalatında, mikro-sekillendirme, yani mikro ölçekte metallerin plastik sekillendirilmesi, en uygun yöntemlerden biridir. Bunun yanında, ?boyut etkileri? olarak adlandırılan ve minyatürlesme ile ortaya çıkan malzeme davranıs degisiklikleri yüzünden, geleneksel metal sekillendirme yöntemleri için hali hazırda oldukça oturmus olan bilgi birikimi, mikro sekillendirme islemleri için yetersiz kalmaktadır. Boyut etkileri ´mikro sekillendirme proseslerinde öngörülebilirlik ve güvenirlik açısından ciddi sorunlara yol açmaktadır. Dolayısıyla, minyatürlesme ile birlikte, dünyada basta Almanya, ABD, Japonya olmak üzere Güney Kore, Çin, Hong Kong, Tayvan gibi endüstrilesmis uzak Asya ülkelerinde, mikrosekillendirme konusunda yapılan arastırmaların sayısı giderek artmaktadır. Türkiye?de Vestel, Arçelik gibi elektronik esya sektöründe küresel ölçekte boy gösteren firmaların yanısıra, minyatürlesme etkisi altında olan diger bazı ürünleri imal etmekte olan firmalar için, minyatürlesme ve mikro-sekillendirmenin giderek önem kazanması kaçınılmazdır. Bu konuda gelismelerin gerisinde kalınmaması açısından, minyatür parçaların imalatına yönelik arastırmaların Türkiye?de de gerçeklestirilmesi, gerekli bilgi birikiminin olusturulması ve ihtiyaç duyulduguna danısılabilecek arastırmacıların bulunması gereklidir. Günümüzde sonlu elemanlar benzesimleri geleneksel metal sekillendirme proses tasarımında çok önemli bir araç haline gelmistir. Metal sekillendirme yöntemleriyle minyatür parçaların imal edilmesi teknolojisi olan mikro-sekillendirme, mikro-komponentlerin seri imalatı için potansiyel bir yöntemdir. Bununla birlikte, sonlu elemanlar analizlerinin mikro-sekillendirme proses tasarımında kullanılabilmesi için, boyut etkilerini hesaba katan malzeme modellerinin kullanılması gereklidir. Bu projede, mezo/mikro boyutta malzeme deformasyon davranısını modellemek için kullanılabilecek iki farklı malzeme modeli gelistirilmistir. Modellerin birinde yüzey modeli ve Hall-Petch bagıntısı birlikte kullanılmıs, digerinde ise yüzey modeli ve kompozit model kombinasyonu kullanılmıstır. Yeni gelistirilen malzeme modellerinin dogrulanması için, farklı boyutlarda numunelerle mikro-basma deneyleri gerçeklestirilmis ve yeni malzeme modellerinin kullanılmasıyla yapılan teorik hesaplamalarla deneyler sonucu elde edilen akma egrileri dogru bir sekilde tahmin edilmistir. Bu iki malzeme modelinin ilave olarak dogrulanması için mikro-ekstrüzyon deneyleri de gerçeklestirilmistir. Ayrıca, gelistirilen malzeme modellerinin kullanılmasıyla mikro-ekstrüzyon deneylerinin benzesimleri de gerçeklestirilmis ve deneysel sonuçlar yakın bir sekilde elde edilmistir edilmistir. Deneyselsel sonuçlarının benzesimler ile yakın bir sekilde tahmin edilmesi, yeni gelistirlen malzeme modellerinin mikro-ekstrüzyon gibi mikro-sekillendirme islemlerinde kullanılabilecegini ortaya koymustur.
Anahtar Kelime: kompozit model yüzey modeli boyut etkileri mikro-ekstrüzyon mikro-sekillendirme

Konular: Mühendislik, Makine
Erişim Türü: Erişime Açık
  • Altan, T., Ngaile, G., Shen, G. 2013. Cold and Hot Forging: Fundamentals and Applications. Ohio: ASM International.
  • Armstrong, R.W., Codd, I., Douthwaite, R.M., Petch, N.J. 1962. “Plastic Deformation of Polycrystalline Aggregates”, Philos Mag, 7, 45–58
  • Chan, L.W., Fu, M.W. 2011. “Experimental studies and numerical modeling of the specimen and grain size effects on the flow stress of sheet metal in microforming”. Mater Sci Eng A, 528, 7674– 7683
  • Chan, W.L., Fu, M.W., Lu, J. 2011. “The size effect on micro deformation behaviour in micro-scale plastic deformation”, Mater Des, 32,198-206.
  • Chan, W.L., Fu, M.W., Lu, J., Liu, J.G. 2010. “Modeling of grain size effect on micro deformation behavior in micro-forming of pure copper”, Mater Sci Eng A, 527, 6638-6648
  • Chan, W.L., Fu, M.W., Yang, B. 2012. “Experimental studies of the size effect affected microscale plastic deformation in micro upsetting process”, Mater Sci Eng A, 53,: 374– 383
  • Engel, U., Eckstein, R. 2002. “Microforming—from basic research to its realization”, J Mater Process Technol, 125–126, 35–44
  • Gao, Z., Peng L, Yi P, Lai X. 2015. “Grain and geometry size effects on plastic deformation in rollto- plate micro/meso-imprinting process”, J Mater Process Technol, 219, 28-41
  • Gau, J.T., Principe C, Wang J. 2007. “An experimental study on size effects on flow stress and formability of aluminum and brass for microforming”, J Mater Process Technol, 184, 42–46
  • Geiger, M., Geißdörfer S, Engel U. 2007. “Mesoscopic model: advanced simulation of microforming processes”, Prod Eng Res Dev, 1
  • Geiger, M., Vollertsen F, Kals R. 1996. “Fundamentals on the Manufacturing of Sheet Metal Microparts”, CIRP Ann, 45, 277-282
  • Geißdörfer, S., Engel U, Geiger M. 2006. “FE-simulation of microforming processes applying a mesoscopic model”, Int J Mach Tools Manuf, 46, 1222–1226
  • Justinger, H., Hirt G. 2009. “Estimation of grain size and grain orientation influence in microforming processes by Taylor factor considerations”, J Mater Process Technol, 209, 2111- 2121
  • Kals, T.A., Eckstein R. 2000. “Miniaturization in sheet metal working”, J Mater Process Technol, 103, 95-101 Kim, G.Y., Ni J, Koc M. 2007. “Modeling of the size effects on the behavior of metals in microscale deformation processes”, J Manuf Sci Eng ASME, 129, 470–476
  • Kocks, U.F. 1970. “The Relation between Polycrystal Deformation and Single-Crystal Deformation”, Metallurgical Transactions, 1, 1121-1143.
  • Lai X., Peng L., Hua P., Lan S., Ni J. 2008. “Material behavior modelling in micro/meso-scale forming process with considering size/scale effects”, Comput Mater Sci, 43, 1003–1009
  • Liu J.G., Fu M.W., Chan W.L. 2012. “A constitutive model for modeling of the deformation behavior in microforming with a consideration of grain boundary strengthening”, Comput Mater Sci, 55, 85–94
  • Meyers, M.A., Ashworth, E. 1982. “A model for effect of grain size on the yield stress of metals”, Philos. Mag., A 46, 737–759
  • Miyazaki, S., Shibata, K., Fujita, H. 1978 “Effect of specimen thickness on mechanical properties of polycrystalline aggregates with various grain sizes”, Acta Metall., 27, 855–862
  • Miyazaki, S., Fujita, H., Hiraoka, H. 1979 “Effect of specimen size on the flow stress of rod specimens of polycrystalline Cu–Al Alloy”, Scripta Metall., 13, 447–449
  • Parasiz S.A., Kinsey B., Krishnan N., Cao J., Li M. 2007. “Investigation of deformation size effects during microextrusion”, J Manuf Sci Eng, 129, 690-697
  • Peng L., Lai X., Lee H., Song, J., Ni, J. 2009. “Analysis of micro/mesoscale sheet forming process with uniform size dependent material constitutive model”, Mater Sci Eng A, 526, 93–99
  • Raulea L.V., Goijaerts A.M., Govaert L.E., Baaijens F.P.T. 2001. “Size effects in the processing of thin metal sheets”, J Mater Process Technol, 115, 44-48
  • Vollertsen F., Schulze Niehoff H., Hu Z. 2006. “State of the art in micro forming”, Int J Mach Tools Manuf, 46, 1172–1179
  • Yu, S., Hu-ping, Y., Xue-yu, R. 2006. “Discussion and prediction on decreasing flow stress scale effect”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 16, 132-13
APA PARASIZ S, yağmurlu m, ÖZSOY M (2018). Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. , 1 - 62.
Chicago PARASIZ Sunal Ahmet,yağmurlu mehmet fırat,ÖZSOY Murat Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. (2018): 1 - 62.
MLA PARASIZ Sunal Ahmet,yağmurlu mehmet fırat,ÖZSOY Murat Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. , 2018, ss.1 - 62.
AMA PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. . 2018; 1 - 62.
Vancouver PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. . 2018; 1 - 62.
IEEE PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M "Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması." , ss.1 - 62, 2018.
ISNAD PARASIZ, Sunal Ahmet vd. "Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması". (2018), 1-62.
APA PARASIZ S, yağmurlu m, ÖZSOY M (2018). Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. , 1 - 62.
Chicago PARASIZ Sunal Ahmet,yağmurlu mehmet fırat,ÖZSOY Murat Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. (2018): 1 - 62.
MLA PARASIZ Sunal Ahmet,yağmurlu mehmet fırat,ÖZSOY Murat Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. , 2018, ss.1 - 62.
AMA PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. . 2018; 1 - 62.
Vancouver PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması. . 2018; 1 - 62.
IEEE PARASIZ S,yağmurlu m,ÖZSOY M "Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması." , ss.1 - 62, 2018.
ISNAD PARASIZ, Sunal Ahmet vd. "Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması". (2018), 1-62.