Yakından eşlemeli laval nozul kullanılarak yapılan püskürtme şekillendirmenin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, öncelikle yakından eşlemeli laval tipi nozul ve 4, 6 ve 8 mm uzunluğa sahip çıkıntı aparatları tasarlanıp imalatı yapılmıştır. Bu nozul kullanılarak gaz atomizasyonu yöntemi ile 20 barda 4 mm, 6 mm ve 8 mm çıkıntı uzunluğuna sahip çıkıntı aparatlarıyla kalay tozu üretilip, en küçük boyuttaki tozun üretildiği çıkıntı aparatı tespit edilmiş ve bu çıkıntı aparatıyla 10 bar ve 30 barda kalay tozu üretilmiştir. En küçük boyutta tozun üretildiği parametrelerle, Püskürtme Şekillendirme (PŞ) yöntemi kullanılarak çeşitli yüksekliklerde parça üretilmiştir. PŞ yöntemi kullanılarak üretilen parçalara, ekstrüzyon işlemi uygulanmıştır. PŞ işlemleri, 80-120 mm püskürtme mesafelerinde ve 30 bar gaz basıncında gerçekleştirilmiştir. Parçalar ekstrüze edilerek, 6 mm çapında çubuklar elde edilmiştir. Ekstrüze çubuklara çekme testleri uygulanmıştır. Çekme testleri sonucunda, PŞ yöntemi ile üretilmiş parçaların çekme mukavemeti, döküm parçaların çekme mukavemetinden %16 ile %36,8 arasında değişen yüzdelerde yüksek bulunmuştur. Gaz atomizasyonu ile üretilen tozlar SEM ile incelenmiş, tozların genelinin küresel veya küresele yakın olduğu tespit edilmiş, PŞ değişkenlerinin ve ekstrüzyon işleminin içyapıya etkileri optik mikroskop kullanılarak incelenmiştir.

In this study, a Laval type closed coupled nozzle and 4, 6 and 8 mm length protrusion apparatuses were designed and manufactured. By operating this nozzle, with the help of gas atomisation method, tin powder was produced using 4 mm, 6 mm and an 8 mm protrusion apparatuses; then the protrusion apparatus which produces the smallest powder particle was determined and tin powder was produced under 10 bar and 30 bar pressure using this protrusion apparatus. Considering the parameters on which the smallest powder particle was produced some various pieces in length were formed by Spray Forming (SF) method. Extrusion process was then applied on these pieces. The processes of SF were held with the spray distance of 80-120 mm and under a gas pressure of 30 bar. Those samples were extruded and 6 mm in diameter rods were obtained. Then the tensile tests were examined on the extruded rods. It was observed from the tensile tests that the extruded SF pieces have higher tensile strength values between %16 to %36.8 than the extruded cast pieces. Atomized powder were analyzed by the SEM, and the effect of SF variables the extrusion processes were analyzed using an optical microscope.