Laboratuvar tipi isostatik pres tasarımı ve imalatı

Abstract

ÖZET LABORATUVAR TİPİ ISOSTATİK PRES TASARIMI VE İMALATI Hasan EROL Seramik Ana Bilim Dalı Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Şubat 2003 Danışman : Prof.Dr. Ömer F. EMRULLAHOĞLU Bu çalışmada, Laboratuvar Tipi Isostatık Pres Taşanım yapılarak, tasarımın doğruluğu deneysel çalışmalar ile incelenmiştir. Deneysel çalışmalar üç ana bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde, pres tasarımı özelliklerinin tespiti, presin malzeme seçimi, presin tasarlanması ve teknik resmi ile presin imali çalışmaları yapılmıştır. Pres kalıp boyutlarının 10 cm çapında, 0.5 cm derinliğinde planlanmış ve imali yapılmıştır. Çalışma basıncı olarak max 260 Bar gücünde 25 Ton kapasiteli hidrolik pompa seçilmiştir. Şase için NPU 120 Köşebent ve 60x15 satandart lama kullanılmıştır. Isostatik preslerde ayırt edici ve en önemli özellik farklı kalıp sistemidir. Kalıp sistemi çelik bileşenler ve bir tür özel plastik olan membran dan oluşur. Kalıp imalatı SAE 1040 standart kodlu çelik kullanılmıştır. Membran malzeme için Bütandiol içeren difenilmetan bazlı polimer karışımı kullanılmıştır. Yukarıda kullanıldığı belirtilen malzemeler endüstriyel proseslerde de kullanılmaktadır. İkici bölümde ise tasarımı yapılan isostatik pres ile Kütahya Porselen kuru tozu kullanılarak, 50, 100 ve 150 bar da numuneler şekillendirilmiştir. Şekillendirilen numuneler 10 °C / dk hızında ki Laboratuvar Fırınında, 800-1000-1200 ve 1400 °C maksimum sıcaklıkta 10 dakika bekletilerek sinterlenmiştir.vııı Üçüncü bölümde, sinterlene n numunelere pişme küçülmesi, su emme, üç nokta kırılma dayanımı testleri yapılarak, 150 bar sabit basınçta şekillenen numunelere farklı sıcaklıkların ürün özelliklerine etkisi ve 1000 °C sabit sıcaklıkta farklı basınçların ürün özelliklerine etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, Kütahya Porselen gerçek üretim değerleri ile kıyaslanmıştır. Pişme küçülmesi, üç nokta basma dayanımı, su emme deney sonuçlan maksimum % 15 sapma görülmüş, sonuçların çoğunda ise benzer sonuçlara ulaşılmıştır. Bu sonuçlar tasarımı yapılan pres ile işletme denemeleri için yol gösterici nitelikte olduğunu ve bu amaçla kullanılabileceğini göstermektedir.

IX ABSTRACT LABORATORY TYPE ISOSTATIC PRESS DESIGN AND PRODUCTION Hasan EROL Department of Ceramics Afyon Kocatepe University, Institute of Naturel Science February 2003 Advisor : Prof.Dr. Ömer F. EMRULLAHO?LU In this study. Laboratory Type Isostatic Press was designed and the design was tested with experimental studies Experimental studies consist of three sections. In the first section, determination of press design properties, selection of material, design of press, technical drawing and production studies were performed The dimensions of press die were determined as 10 cm. diameter and 0.5 cm depth and the press was produced accordingly working pressure was determined as 290 bars maximum and hydrolic pump with a capacity of 25 tons was selected as baseframe NPU 120 gusset and 60x15 standard lama were used. In isostatic presses the characteristic and the most important difference is the die system. Die system consist of steel parts and a special type of plastic membrane. For die production SAE 1040 standard steel was used. For membrane production diphenlymethane based polymer mixture which consisted butanediol was used. The above mentioned materials are being used in industrial processes.In the second section, by utilizing Kütahya Porselen's dry granulate samples were formed at 50, 100 and 150 bars with the designed isostatic press. The formed sample tiles were fired at 800-1000-1200 and 1400 °C in a laboratory kiln with a heating rate of 10 °C/min annealing 10 minutes at maximum temperature In the third section sintered samples were subjected to firing shrinkage, water absorption, modulus of rupture tests, The effect of temperature to the samples which were formed at ISO bars, and the effect of pressure at 1000 °C were investigated The results were compared with Kütahya Porselen process values, Firing shrinkage, modules of rupture and water absorption values observed to have maximum is % deflection from process ones. These results had shown that the designed press had similar values to that of industrial ones and it can be used for process conditions.