“Kurutma Makinelerinde Kullanılan Sac Parçaların Et kalınlığı Optimizasyonu” adlı projede gerekli işletme koşullarında kaliteyi ve fonksiyonu etkilemeyecek şekilde en uygun et kalınlığı değerlerini tespit etme çalışması yapılmıştır. 2020 yılında 2.97 milyar dolarlık bir pazar hacmi bulunan yassı çelik, dünyada en çok ticareti yapılan 617. ürün olmuştur. Bu çalışma temelde, dünya genelinde kullanımı bu denli yaygın olan sac metal kullanımının doğaya olan zararlı etkilerinin, hammadde tedariğinde yaşanan küresel problemlerin ve üretim aşamalarında ortaya çıkan karbon ayak izinin azaltılmasını amaçlamaktadır. Bu doğrultuda, işletme koşulları ve üretim süreçleri dikkate alınarak gerekli hesaplamalar, sonlu elemanlar yöntemini kullanan bilgisayar destekli analiz programlarından ANSYS Mechanical Analysis kullanılarak, Structural FEA çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapısal analiz çalışmalarında parçaların geometrisi, et kalınlıkları ve malzemeleri değerlendirilerek simülasyonlar kurgulanmıştır.
Proje kapsamında yapılan yapısal analiz çalışmaları sonrasında test aşamalarına geçilir, kullanılacak hammaddenin deklare edilen malzeme değerleri Ar-Ge bünyesinde oluşturulan sac hammadde teknik şartnamesindeki değerler ile karşılaştırılmıştır. İşletme koşullarına uygun değerler olduğu gözlendikten sonra, çekme ve tuzlu su korozyon testleri yapılmıştır. Çekme testinin sonucunda akma dayanımı, kopma dayanımı, yüzdelik uzama, n ve r değerlerinin uygunlukları tespit edilmiştir.
Gerçekleştirilen ilk testlerin sonunda, karar verilen malzeme ve geometrinin seri üretim koşullarında sürdürülebilirliğini ölçmek için deneme baskısı alınması gereklidir. Yapılan deneme baskısında, seri üretim koşullarına uygun şekilde baskı alınmış ve sacın üretilebilirliği, kalıpla etkileşimi kontrol edilerek baskı esnasında oluşan kalite hataları gözlemlenmiştir. Baskılar sağlıklı şekilde alındıktan sonra, hammaddeler ömür testine alınmıştır. Test esnasında parçalarda; renk değişikliği, paslanma, yırtılma ve çatlama olmadığı gözlemlenerek uygun olduğu tespit edilmiştir.
Ömür testini sorunsuz şekilde geçen parçalar, uzun süre istifte bekleme ve nakliye hasarı oluşması durumuna karşı drop test yapılarak olası hatalar simüle edilmiştir.
Makinenin temel konstrüksiyonunu oluşturan sac parçalarda sönümleme özelliğinin olması çok önemlidir. Bu sebeple yeni tasarımın istenen akustik kıstaslarını ölçmek için makine akustik teste alınmıştır. Yapılan akustik test sonucunda hedeflenen dB değerinin yakalanabildiği gözlemlenmiştir.
Yapılan iyileştirmelerin birincil olarak üretim ile test edilmesi yerine, sonlu elemanlar analizi kullanılarak simülasyon ortamında test edilmesi, hammadde israfının önüne geçmektedir. Bu çalışmanın nihayetinde bir kalite ve fonksiyon kaybı yaşamadan, kurutma makinesinde kullanılan sac parçalar optimize edilmiş ve üretime bu şekliyle yansımıştır. Bu bildiride, proje kapsamında gerçekleştirilen optimizasyon çalışmalarından Structural FEA bölümünde gerçekleştirilen analizler anlatılacaktır.
Anahtar Kelimeler: Yapısal Analiz, FEA Analysis, Sonlu Elemanlar Analizi
|
