Lehimleme tekniğinde otomasyon ve işlem parametrelerinin etkilerinin incelenmesi

Abstract

İmalat endüstrisi özellikle 20. yüzyılda, artan tüketim ihtiyaçlarına cevap verebilmek için varolan üretim süreçlerini iyileştirme ve yeni süreçler geliştirme konularında ciddi bir devinim göstermiştir. Lehimlemeyle birleştirmenin gelişimi ve sert lehimleme yöntemlerinin makine ? imalat sektörlerinde kullanımının yaygınlaşması da bu devinimin bir sonucudur.Tüm imalat süreçlerinde olduğu gibi lehimlemede de ürün kalitesinin ve üretim verimliliğinin arttırılması başta gelen hedeflerdir. Lehimleme süreçlerinin otomasyona uygun olması bu hedeflere ulaşılmasını kolaylaştırır.Bu tez çalışmasında da ağırlıklı olarak makine ? imalat sektörlerinde kullanılan sert lehimleme süreçleri incelenmiş ve bu doğrultuda deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalar, (ASTM) C12200 fosforla dezokside edilmiş ve (AWS) BCuP-2 ilave metallerle sert lehimlenmiş bakır boru numuneler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Numuneler elle ve otomasyonla üfleç sert lehimlemesi kullanılarak ayrı ayrı imal edilmiş; otomasyonlu lehimleme süreçleriyle elle yapılan lehimleme süreçleri ürün kalitesi ve üretim verimliliği açısından karşılaştırılmıştır. Ürün kalitesi yönünden yapılan karşılaştırmada, numunelerin çekme dayanımı ile, mikro sertlik ölçümleri ve iç yapı incelemeleri yapılmış; sonuçlar karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Üretim verimliliği yönünden yapılan karşılaştırmada ise, referans ürünlerin işletmedeki otomasyonlu üretim hatlarında ve elle operatör tarafından sert lehimlendiklerinde elde edilen üretim süreleri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak otomasyonun sert lehimleme kabiliyeti ve sert lehimleme parametreleri üzerindeki etkileri, bitmiş ürünlerin sızdırmazlık testine tabi tutulmasıyla elde edilen kaçak hatalı ürün üretim oranları gösterge alınarak analiz edilmiştir.Sonuçlar, beklendiği gibi, otomasyonlu sistemlerin üretim verimliliği ve ürün kalitesi açısından çok daha üstün olduğunu göstermektedir. Ayrıca otomasyon sistemleriyle, sert lehimleme parametrelerinin hassas ve kararlılık sağlayacak şekilde kontrol edilebildiği görülmüştür.

Manufacturing industry has shown a serious and rapid progression in the 20th century for developing new manufacturing processes and improving the existing ones, in order to answer to the ever growing needs. Advancement of brazing and soldering and increasing usage of brazing in the machine ? manufacturing industries are the results of this progression.As for all manufacturing processes, the ultimate aim of the brazing and soldering is reaching to the optimum product quality and productivity. Suitability to automation, which is a feature that brazing and soldering processes possess, eases to reach this aim.Brazing, which is generally used in machine ? manufacturing industries, has been analyzed theoretically and practically in this thesis study. Experimental studies have been realized by using samples which consists of (ASTM) C12200 phosphorus-deoxidized copper tubes and (AWS) BCuP-2 filler metal brazements. Samples have been manufactured by both manually and automated torch brazing and compared to each other in terms of product quality and productivity. Stress analysis, micro hardness evaluation and micro structure analysis have been made on both samples by the means of product quality comparison. For the productivity comparison, production cycle times of the reference products are measured separately for automated and manual brazing. In addition to these, automations? effects on the several brazing parameters and brazing ability have been analyzed by the leakage defect ratio (defected product quantities / total lot production quantities) index.As expected, all the results have shown that the automated brazing is superior to the manual brazing in every aspects. Besides, it has seen that the automation systems let precise control and stability over the brazing process parameters.