Üretim Yöntemleri - Prof.Dr Akgün Alsaran

Transkript

ALIŞILMAMIŞ ÜRETİM YÖNTEMLERİ
Prof. Dr. Akgün ALSARAN
Değerlendirme
Oda numaram
: 333 (Mühendislik Fakültesi)
E-posta adresi
: [email protected]
• Ders notlarını pdf halinde alabilirsiniz.
• 2-3 ödev verilecek.
• Değerlendirme ??????
Müfredat
1. Hafta
: Dersin kapsamı, üretim nedir, malzemelerin atom yapısı
2. Hafta
: Üretimin sınıflandırılması, alışılmamış üretim yöntemleri
3. Hafta
: Plastik deformasyonun temel ilkeleri
4. Hafta
: Talaşlı imalat, takım ömrü, işlenebilirlik kavramları ve gelişmeler
5. Hafta
: Hızlı prototipleme, Döküm, ergitmede kullanılan yeni teknolojiler
6. Hafta
: Toz metalürjisi, İmalat yöntemleri
7. Hafta
: Simufact uygulamaları
8. Hafta
: Simufact uygulamaları
9. Hafta
: Yüksek enerjili şekil verme ve helisel haddeleme
10. Hafta : Mekanik enerji kullanarak şekil verme
11. Hafta : Elektrokimyasal ve kimyasal enerji kullanarak şekil verme
12. Hafta : Sanayide atölyelere gidiş
12. Hafta : Isıl enerji kullanarak şekil verme
13. Hafta : Isıl enerji kullanarak şekil verme
14. Hafta : Cam ve plastiğe şekil verme
ÜRETİM YÖNTEMLERİ
©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e
Üretim önemlidir!
 Teknolojik olarak
 Ekonomik olarak
 Tarihsel
Üretim, teknolojik olarak önemlidir.
Teknoloji, toplumun ve insanlığın ihtiyacı olan ve
isteği olan mal ve hizmetleri elde etmek için bilimin
uygulaması olarak tanımlanabilir.
 Teknoloji toplumun daha iyi yaşam seviyesi
kazanmasına yardımcı olur.
 En yaygın ürünler nelerdir??
 Bütün ürünler, cep telefonu, lens, robot….
 Üretim teknolojinin olabilmesi için temel faktördür.
Üretim, ekonomik olarak önemlidir.
U.S. ekonomisi:
Üretim malzeme
çeşitliliği ile alakalıdır.
Sektör
% of
GSM
Üretim
20%
Ziraat, maden…..
5%
İnşaat
5%
Eğitim, bankacılık, iletişim,
hükümet giderleri
70%
Üretim tarihsel olarak önemlidir.
Tarihsel olarak, medeniyetlerin gelişiminde
üretimin önemi dikkate alınmamıştır. Oysa;
 Daha iyi takım daha iyi ustalık, silah demektir.
 Daha iyi ustalar yaşam seviyesini artırır.
 Daha iyi silahlar hem karşı tarafı caydırır,
hem de güç dağlar
 Medeniyet tarihi büyük oranda mal ve eşyaları
yapmak için insanların yeteneğinin çıkması
sürecidir.
Üretim nedir?
Üretim kelimesi Latince iki kelimeden türemiş olup,
manus (el) and factus (yapma); kelimelerinin
bileşimi olan “elle yapmak” manasındadır.
 “Made by hand” ilk olarak 1567 kullanıldı..
 Çoğu modern üretim yöntemleri insanlar tarafından
kontrol edilen mekanik ve otomatik cihazlardır.
Üretim - Teknoloji
Teknolojik olarak imalat, parça veya ürün elde etmek
için verilen başlama maddesinin (ham veya yarı
mamul) görünümü veya geometrisini, özelliklerini
değiştirmek amacıyla fiziksel ve kimyasal işlemlerin
uygulanmasıdır.
 Üretim montajı da içerir.
 İşlemler bir sıra ile gerçekleştirilir.
Üretim - Ekonomi
Malzemenin istenen şekle gelmesi için birbiri ardına
yapılan işlemlerin gerçekleştirilerek malzemenin daha
verimli hale getirilmesidir.
 Üretim malzemenin şeklini, özelliklerini değiştirerek
değerini artırır.
Üretim endüstrisi
Endüstri kaynaklar, üretim alanları, üretim ve servis
şartlarını içerir.
 Endüstri sınıflandırılması:
1. Birincil endüstri – doğal kaynaklar, tarım,
madencilik gibi
2. İkincil endüstri – üretim temel oluşturur.
Örneğin uçak sanayi
3. Üçüncül endüstri – servis sektörü
Üretim Miktari Q
Ürünün miktarı, kullanan insanlar, tesisler, üretim
organizasyonu etkiler.
 Yıllık üretilen parça sayısına göre üretim miktarı;
Üretim aralığı
Yıllık üretim Q
Düşük üretim
1 - 100 birim
Orta üretim
100 - 10,000 birim
Yüksek üretim miktarı
10,000 birimden fazla
Ürün çeşitliliği P
Ürün çeşitliliği bir fabrikada üretilen farklı ürün
tiplerini yada modellerini tanımlar.
 Farklı ürünler farklı özelliklere sahiptir.
 Farklı pazarlar içindir.
 Parça sayısı fazladır
 Bir fabrikada her yıl farkı ürün sayısı
belirlenebilir.
 Eğer ürün sayısı fazlaysa bu üretim
çeşitliliğini gösterir.
P-Q
Üretim Kapasitesi
Üretim kapasitesi, imalat firmasının ve fabrikanın her
biriminin teknik ve fiziksel sınırlamalarını belirtir.
 Üretim kompleksi, malzemeler, prosesler ve
sistemlerden oluşur ve bu başlıklar birbirine
bağlıdır
 Ürün kapasitesi aşağıdaki başlıkları içerir:
1. Teknolojik işleme kapasitesi
2. Ürünün fiziksel sınırlamaları (boyut, geometri)
3. Ürün kapasitesi
Üretimde Malzeme
Çoğu mühendislik malzemesi 3 ana başlıkta
toplanır:
1. Metaller
2. Seramikler
3. Polimerler
 Kimyasal özellikleri farklıdır.
 Mekanik ve fiziksel özellikleri birbirine
benzemez.
 Üretimi etkileyen bu farklılıklar onlardan ürün
üretiminde kullanılabilir.
Kompozitler
3 malzeme grubunun homojen olmayan karışımıdır.
Üretim Prosesleri
İki temel gruba ayılır:
1. Şekillendirme işlemleri
 Geometrik özellikleri değiştirme, yani bir
parçayı başka bir şekle getirme
2. Montaj işlemleri – yeni bir ürün oluşturmak için
iki veya daha fazla parçayı birleştirme
Üretim Yöntemlerini Sınıflandırma
Üretim Yöntemleri
İşlem Prosesleri
Nitelik Ayıcı Yöntemler
Şekillendirme Yöntemleri
Döküm, Kalıp
Yüzey İşlemleri
Isıl İşlem
Temizleme ve Yüzey işlemleri
Özel İşleme Yöntemleri
Kaplama
Deformasyon Yöntemleri
Talaş Kaldırma Yöntemleri
Montaj İşlemleri
Kalıcı Birleştirme Yöntemleri
Mekaniksel Bağlama
Kaynak
Yapıştırıcı ile birleştirme
Lehimleme
Vidalı birleştirme
Kalıcı Bağlama
Katılaşma Prosesleri
Malzeme sıvı yada lapamsı hale getirilmek için ısıtılır.
Bütün malzemeler için işlem aynıdır.
 Örnekler: metal döküm, plastik ergitme
Parçacık Şekillendirme (Toz Metalurjisi)
Malzeme metal yada seramik tozdur.
 Genellikle presleme ve sinterleme işleminin
birleşimidir.
Deformasyon İşlemleri
Malzemeye akma noktasının üzerinde uygulanan
yükle şekil verilir.
 Örnek: (a) dövme, (b) ekstrüzyon
Talaş Kaldırma İşlemleri
İstenilen geometride parça üretmek için iş parçası
malzemesinden fazla olan kısımları kesici takım
vasıtasıyla uzaklaştırma işlemidir.
 Örnekler: tornalama, delme, delik büyütme,
frezeleme
Özelliği Artıran İşlemler
İş malzemesinin fiziksel veya mekanik
özelliklerini artırmak için yapılır.
 Bazı durumlar hariç, parça şekli değişmez
 Örnekler:
 Metal ve camların ısıl işlemi
 Sinterleme
Yüzey İşlemleri



Temizleme – yüzeydeki yağ gibi kirlilikleri
kimyasal veya mekanik olarak
uzaklaştırmak
Yüzey işlemleri –difüzyonla veya
olmaksızın yüzey özelliklerini değiştirmek
Kaplama veya ince film kaplama – taban
malzeme üzerine aşınma veya korozyon
özelliklerini iyileştirmek için film büyütmek
Montaj İşlemleri
İki yada daha fazla parçayı birleştirerek yeni
ürün oluşturmak

Montaj tipleri:
1. Kalıcı birleştirme

Kaynak, lehim gibi
2. Mekanik montaj – kalıcı olmayan
birleştirme

Cıvata, vidalı bağlantı, perçin gibi
Pik demir üretimi, sıcaklık 1650°C (3000 ° F).
Atom ve yapısı
Bütün maddeler kimyasal elementlerden oluşur. Elementler
ise atomlardan meydana gelir. Klasik fiziğin atom modelinde
bir atom, çekirdekten ve bu çekirdeğin etrafını saran eksi
yüklerin sardığı örtü tabakasından oluşur. Çekirdekte pozitif
yüklü protonların yanında elektrik yüklü olmayan
nötronlarda bulunur.
İtme
Atomlar birbirleri ile sürekli etkileşim içerisindedir. Bu etkileşimlerden biride
atomlar arası itme ve çekme olaylarıdır.
Çekme
Potansiyel enerji (kj/mol)
Bağ oluştuğun
da açığa
çıkan enerji (Bağ enerjisi)
Bağ
koptuğunda
absorbe
edilen enerji
(+Bağ
enerjisi)
Minimum potansiyel enerji
çukuru (0°K’de)
Atomlararası uzaklık
H2 bağ uzunluğu
40/31
Atomlararası mesafe
Nötr durumda protonlarla elektronların sayısı eşittir ve net elektriksel
yük sıfırdır. Atomlar birbirine elektron vererek veya alarak yüklü duruma
geçerler. Bu durumda Coloumb kuvveti doğar.
dW  Fdx
x
W   Fdx
0
dW
O K ' de........F 
0
dx
o
41/31
DENGE
Elastisite modülü

Uygulanan gerilme
ve oluşan elastik
şekil değiştirme
(strain) arasında
 = E
ilişkisi vardır ve E
elastik modül olarak
adlandırılır.


Uygulanan gerilme ile kuvvet doğrultusunda uzaklaşan atomlar,
şekildeki gibi geri çağırıcı kuvvetin etkisinde kalır.
r yer değiştirmesi ile ortaya çıkan FN kuvveti sistemi eski
haline döndürmeye çalışan kuvvettir.
FN
2
0
r
  E
r
r0
E, Elastisite modülünün FN kuvvetinin r=ro’daki değişimi ile
orantılı olduğu görünmektedir.
veya Enerjinin ro’daki eğriliği ile orantılıdır.
2
1  dFN 
1  d Ebağ 
E 
 


ro  dr  r r0 r0  dr 2  r r
0
E f



Ebağ
r03
yaklaşık ifadesi ile Elastisite modülü ile bağ enerjisi
arasındaki ilişki verilmektedir.
Büyük bağ enerjisine sahip katıların büyük elastik
modülüne sahip olacakları görülmektedir.
İkincil tür bağlar için bağ enerjisinin küçüklüğü ile
Elastisite modülüde küçük olacaktır.
İyonik bağ
Kovalent bağ
Çok
atom
Metalik bağ
Van der Walls bağı
H
H
H2
İmalatta atomsal yapı ve diziliş önemlimidir?

Üretim Yöntemleri - Prof.Dr Akgün Alsaran

Transkript

Benzer belgeler

20040930_banking_roundtable_v2

Güne Başlarken Okuma Yazmaya Hazırlık Hayat Bilgisi • Dilin tat

Ders Özeti