Vaka Çalışmaları

Metal üretim ve şekillendirme sektörlerine verdiğimiz analiz ve proses danışmanlığı hizmetlerinin yürütülmesinde bünyemizde kurulu olan teknik analiz laboratuvarının önemi büyüktür. Alüminyum ergitme, enjeksiyon döküm ve ekstrüzyon konularında yaptığımız proses iyileştirme çalışmalarında bu laboratuvar imkanlarından gelen bilgiler değerlendirilmektedir. Bununla beraber hali hazırda yürttüğümüz “Ekstrüzyon verimliliğin arttırılması için yeni nesil Alüminyum Alaşımlarının Geliştirilmesi”  projesinde de bu laboratuvar imkanlarından faydalanmaktayız.

 

Mevcut  analiz imkanlarımız;

  • Numune Hazırlama ve Elektrolitik Dağlama
  • Metal Mikroskobu ve Görüntü İşleme/Analiz Programı
  • Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
  • Ark Optik Emisyon Spektrometresi
  • X-Ray ve X-Ray Tomografi (X-Ray CT)
  • 2 ve 3 Boyutlu Ölçüm Sistemleri (CMM)

cihazlarından oluşmaktadır.

 

 

SEM-Denge1_edited

Elektron Mikroskobu (SEM) görüntülerinin hakları TRI Metalurji AŞ’ye aittir. ©

Bu analiz imkanları ile alınan sonuçlar; hasar analizi, mevcut durum ve mikroyapı analizi, kalite kontrol analizi gibi konularda bilimsel geçerliliği olan ve kanıtlanabilir raporlar oluşmasını sağlamaktadır.

Aletli analiz sonuçları uzman kişiler tarafından yorumlandığında son derece güçlü ve sürece etki eden sonuçların elde edilmesine neden olur. TRI Metalurji’de çalışma felsefemiz tam olarak budur. Konusunda uzman kişiler profesyonel analiz ekipmanları ile birlikte önemli bir bilgi gücüne ulaşmış durumdadır.

Aşağıda bir kaç farklı sektörden örnek vaka analizleri sunulmuştur.

Taramalı Elektron Mikroskobu Analizi ( SEM Analizi )

Bir malzemenin hasarı hemen hemen her gün karışılabileceğimiz olaylardan birisidir. Bu hasarlar basit bir kalıbın anlık kırılması şeklinde olacağı gibi, bir taşıt üzerinde gerçekleşip can kaybına varabilecek durumu ortaya çıkaracak şekilde de sonuçlanabilir.

Hasar analizinde malzeme, çevre ve insan faktörleri birlikte incelenmesi gereklidir. Bu sebeple Metalurji ve Malzeme Mühendisliği bilimindeki farklı bilimsel alt başlıklar (korozyon, aşınma, deformasyon vb) konusunda bilgi sahibi olmak ya da literatür araştırması yaparak konuyla ilgili makaleleri ve araştırma raporlarını okumak gerekecektir.

Taramalı Elektron Mikroskobu mikrografında verilen görüntü otomobil üzerinde kullanılan bir denge çubuğuna ait yorulma testi sorasındaki kırılmış bir Çelik malzemenin kırık yüzeyine aittir. Yorulma, dinamik yük altında çalışan parçalarda sık sık karşımıza çıkan bir hasar türüdür. Bu tip bir hasar incelemesi yaparken öncelikle Çelik malzemenin kimyasal kompozisyonunu ve malzeme içerisinde oluşabilecek muhtemel kirlilikler konusunda bilgi sahibi olmak gereklidir. Ayrıca Elektron Mikroskobunda bulunan ve elementel analiz yapabilen EDS sistemleri ile, kırık yüzey içesindeki potansiyel hatalı noktalar EDS ile kontrol edilebilmektedir. Örneğimizde, yorulma testini geçemeyen bir Çelik parça incelenmiş ve kırılma bölgesinde bulunan kaba bir çökeltinin yorulma kırılmasında itici güç oluşturduğu belirlenmiştir.

Kırılma bölgesinde hatalı alan çok açık görülmektedir. Yapılan EDS çalışmasında Ca esaslı oksit parçacığının yorulma kırılma hasarına yol açtığı belirlenmiştir.

Optik Analiz ( Metalografik İnceleme )

Alüminyum biyet malzemenin mikroyapısal özellikleri ekstrüzyon prosesine en ciddi şekilde etkileyen en önemli parametrelerden birisidir. Biyet malzemenin dökümü ve homojenizasyon sonrası oluşan; kabuk tabakası özellikleri ve mikroyapısal karakteristikler, seri üretim için belirlenen numune alma frekansına göre mutlaka ve mutlaka ölçülmeli ve yorumlanmalıdır.

Aşağıda tipik bir 6005A Alüminyum alaşımı biyetin kabuk ve merkez mikroyapıları görülmektedir.

Mikroyapı görüntüleri TRI Metalurji AŞ’nin kendi çalışmalarından alınmıştır. ©

Genellikle dağlama sonrasında kontrol edilen kabuk tabakası biyetin ekstrüzyonu esnasında ara iş boyunun belirlenmesinde ve kaliteli bir profil ürünü eldesi için kalınlığının ve içeriğinin ölçülmesi ve analiz edilmesi gereklidir. Biyet üreticileri dökümünü yaptıkları biyet çapına göre bu kalınlıkları belirlemeliler ve sık sık kontrol etmelilerdir. Yukarıda verilen ikinci resim ise aynı biyetin merkez bölgesinden alınmıştır. 6XXX serisi alüminyum alaşımlarının homojenizasyonunun ekstrüde edilebilirlik, sertlik, yüzey kalitesi gibi bir çok konuya direk tesiri bulunmaktadır. Homojenizasyon ve soğutma sonrasında beklediğimiz mikroyapı da tane sınırı ve tane içi partiküllerinin boyutları ve dağılımı ve aynı zamanda kimyasal kompozisyonu (bu noktada SEM-EDS analizine ihtiyaç duyulmaktadır) profil ürünün kalitesi için önemlidir.

Mikroyapıda incelenmesi gereken, kabuk kalınlığı, faz dönüşümleri ve tane boyutu gibi özelliklerinin yanı sıra, biyet malzemesinin mümkün olduğunca temiz olması istenmektedir.  Biyetin dökümünden gelebilecek bir çok oksit, karbür, boritler gibi istenmeyen safsızlıklar profilin yüzey kalitesine etki etmektedir. Aşağıdaki şekilde biyet malzemenin temizlik kalitesine dair bir incelemeye ait görüntüler verilmiştir.

Mikroyapı görüntüleri TRI Metalurji AŞ’nin kendi çalışmalarından alınmıştır. ©

Metalurjik Çözümler, Malzeme Analizleri ve Ar-Ge Projelerinde Çözüm Ortağı