close

Enter

Log in using OpenID

3 mm

embedDownload
KAYNAKLI İMALATTA SYSWELD İLE
SİMÜLASYONLAR VE SONUÇLARIN
KARŞILAŞTIRILMASI
HAZIRLAYAN : EMRAH DEMİRAY
14.04.2014
1
İÇERİK
BÖLÜM – 1 : ŞİRKET TANITIMI
BÖLÜM – 2 : GİRİŞ
BÖLÜM – 3 : VISUAL WELD İLE SİMÜLASYON BASAMAKLARI
BÖLÜM – 4 : VISUAL WELD SİMÜLASYON SONUÇLARI
BÖLÜM – 5 : SİMÜLASYON SONUÇLARININ TEST SONUÇLARI İLE
KARŞILAŞTIRILMASI
BÖLÜM – 6 : SONUÇ ve DEĞERLENDİRMELER
14.04.2014
2
14.04.2014
3
YARIŞ KABİN
14.04.2014
4
14.04.2014
5
14.04.2014
6
ÜRÜNLER
14.04.2014
7
14.04.2014
8
14.04.2014
9
14.04.2014
10
14.04.2014
11
14.04.2014
12
REFERANSLAR
14.04.2014
13
BÖLÜM – 2 –
GİRİŞ
14.04.2014
14
Kaynaklı imalat esnasında oluşan artık gerilmeler ile yukarıda örnekleri verilen distorsiyonlar arasında ters bir
ilişki mevcuttur. Kaynaklı birleşimin uygulandığı konstrüksiyonun rijitliği arttırıldıkça, kaynak sonrası oluşan
büzülme ve distorsiyonlar azalırken, bunların yerini artık gerilmeler almaktadır.
14.04.2014
15
Bu artık gerilmeler Şekil 6.18’de ince ve kalın levhalarda artık gerilmenin karşılaştırılmasında görüldüğü üzere ince
malzemelerde buruşmaya varabilecek büyüklükte deformasyonlar oluşmasına neden olabilecekken, kalın
malzemelerde düşük distorsiyona ve yüksek mertebeler de artık gerilmelere neden olmaktadır.
Sekil 6.19’da T birleşiminde rijitliğin açısal çarpılmaya etkisinde ise bir T birleşimin neden olduğu açısal distorsiyon
gözükürken yine aynı şeklin sağında kalın malzeme kullanımı nedeniyle bir önceki konstrüksiyona göre daha yüksek
miktarda artık gerilmenin oluştuğu ancak deformasyonun görülmediği bir birleşim görülmektedir .
14.04.2014
16
SYSWELD SİMÜLASYON PROGRAMININ SAĞLADIKLARI
Sysweld ile simülasyonlar bize aşağıdaki konularda önemli öngörüler sağlamaktadır ;
 Kalıntı gerilme hesaplamaları
 Mikro yapı değişimleri
 Faz dönüşümleri
 Termal dağılımlar
 Deformasyon (çarpılma hesaplamaları)
 WPS (Kaynak Planı) oluşturulması
 Klemp noktalarının deformasyona olan etkilerinin belirlenmesi
 Fikstür tasarımı konusunda sağlanan veriler
 Kaynak sıra ve yönünün deformasyona olan etkisi
 Değişik kaynak yöntemlerinin bilgisayar ortamında hızlı bir şekilde karşılaştırılması
 Parametresel değişiklik sonuçlarının hızlı bir şekilde irdelenmesi
 Farklı malzemelerin kaynaklanabilirlik açısından ön bilgilerin edinilmesi
 Kaynak nüfuziyet derinliğinin simülasyon ortamında kontrol altında tutulması ile, kaynak montajlı parçalara,
kaynak prosesi sonrasında uygulanması muhtemel statik yüklemeler altında, parça dayanımı hakkında
öngörülerde bulunulması
14.04.2014
17
Kaynaklı komplelerden oluşan parçalarda kaynak sonrasında çarpılmalardan
kaynaklı ölçüsel hatalar oluşmaktadır. Bunların kaynak prosesi sonrasında onarımları
ile extra zaman kaybı yaşanmakta ve maliyet artmaktadır. Bunu çözme yöntemleri
ise ;
 Kaynak esnasında distorsiyonları minumun seviyeye çekecek optimum kaynak
sırasını düzenlemek
 Distorsiyonları önlemede daha etkili kaynak fikstürleri tasarımları yapmak
14.04.2014
18
HEDEFİMİZ
14.04.2014
19
BÖLÜM – 3 –
VISUAL WELD İLE SİMÜLASYON
BASAMAKLARI
14.04.2014
20
VISUAL WELD SİMÜLASYON AŞAMALARI
MODELE MESH ATMA
PROJENİN TANIMLANMASI
DATA TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ
KAYNAK HIZI, KAYNAK ZAMANI ve KAYNAK HAVUZU BİLGİLERİ
ISI GİRDİSİ MİKTARININ BELİRLENMESİ
KAYNAK PROSESİ SONRASI SOĞUMA KOŞULLARI
PARÇA SABİTLEME NOKTALARININ BELİRLENMESİ
YÜKLER ve DEFORMASYONLARIN BELİRLENMESİ
ÇÖZÜM PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ
ÇÖZÜM İŞLEMİNİN BAŞLATILMASI
SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ
14.04.2014
21
SİMÜLASYON AŞAMALARI
MESH ATMA
PROJENİN TANIMLANMASI
DATA TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ
 Bu simülasyon da Mesh elemanı olarak Quadratic mesh elemanını seçtik. Çünkü
bunlar kaynak bölgesinin hacimsel simülasyonun da daha güvenilir sonuçlar
vermekteler. Kaynak bölgesi ve haz bölgesinde mesh aralığını 1 mm olarak
belirledik. Mesh aralığı ana malzeme üzerine gittikçe büyümektedir. En uzak
noktada bu aralık 7 mm’ ye kadar çıkarılmıştır. Güvenilir sonuçlar almak için
değişimin yoğun ve detaylı olduğu bölgelerde Mesh aralıkları küçük tutulmalıdır.
 Projeyle isim, başlık, çalışma klasörü gibi kısımları belirledik.
 Data türü olarak katı model ile çalışacağımız için Solid kısmını seçtik.
14.04.2014
22
PARÇALARIN KONUMLARI
 KAYNAK PROSESİ ÖNCESİ PARÇALAR ARASI BOŞLUK 3 MM İÇİN 0.5
MM, DİĞER KALINLIKLAR İÇİN İSE 1 MM
 KAYNAK PROSESİ ÖNCESİ PARÇALAR ARASINDAKİ AÇI 90⁰
14.04.2014
23
KAYNAKLANACAK MALZEME TÜRÜ ve İLAVE TELİN BELİRLENMESİ

Malzeme türleri için S355 J2 G3 malzeme
kullanıldı. Malzeme özellikleri direk olarak
program kütüphanesinden alındı.
KAYNAK PROSESİ TÜRÜNÜN ve KAYNAK YOLUNUN BELİRLENMESİ
 Kaynak prosesi
seçiyoruz.
olarak
MAG
yöntemini
 Kaynak dikişi boyunca torcun izleyeceği yolu
belirliyoruz.
14.04.2014
24
KAYNAK HIZI, KAYNAK ZAMANI ve KAYNAK HAVUZU BİLGİLERİ
 Bu kısımda kaynak parametrelerine bağlı
değerleri giriyoruz. Kaynak hızı, kaynak süresi
ve kaynak esnasında parametrelere bağlı
olarak oluşacak kaynak havuzunun boyutları
ile ilgili verileri bu kısımda giriyoruz.
ISI GİRDİSİ MİKTARININ BELİRLENMESİ
 Aynı zamanda kaynak parametrelerini esas
alarak hesaplanmış olan ısı girdisi değerlerini
de program içerisine veri olarak giriyoruz.
14.04.2014
25
KAYNAK PROSESİ SONRASI SOĞUMA KOŞULLARI
 Bu kısımda kaynak prosesi sonrası soğuma
koşullarını belirleyen ortam sıcaklığı değerini
giriyoruz. Soğuma oda sıcaklığında olduğu için
bu değeri 20 C⁰ olarak aldık.
PARÇA SABİTLEME NOKTALARININ BELİRLENMESİ
 Bu kısımda simülasyon parçalarının eksenlere
bağlı olarak sabitleme noktalarını belirliyoruz.
Bu noktaları klemp basma noktaları olarakta
değerlendirebiliriz. Alp parça üç eksende de
sabit iken üst parçanın kaynak sonrası
deformasyonunu izlemek amacıyla parça X ve
Z eksenlerinde serbesttir.
14.04.2014
26
YÜKLER ve DEFORMASYONLARIN BELİRLENMESİ
 Bu kısımda extra bir yükleme veya deformasyon
olmadığı için herhangi bir veri girmeden bu kısmı
atlıyoruz.
ÇÖZÜM PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ
 Bu kısımda mekanik çözüm kısmını seçiyoruz.
Herhangi bir ön ısıtma sıcaklığı var ise bunu da bu
kısımdan veri olarak girebiliriz.
14.04.2014
27
ÇÖZÜM İŞLEMİNİN BAŞLATILMASI
Simülasyon modelinin oluşturulup gerekli verilerin girilmesinden sonra çözüm işlemine geçiyoruz.
14.04.2014
28
BÖLÜM – 4 –
SİMÜLASYON SONUÇLARI
14.04.2014
29
KAYNAK İŞLEMİ SONRASINDA PARÇANIN ISIL DAĞILIM SONUCU
3 mm’lik Parçanın Simülasyon Sonuçları
Parçanın başlangıç kısımlarındaki penetrasyon değerlerine bakarsak üst parçada bu değerin 1.5 mm civarlarında alttaki
parçada ise 0.9 mm civarında olduğu görülmektedir.
14.04.2014
30
PARÇANIN ORTA BÖLGESİ
Genel olarak parçalardaki penetrasyon
değerini değerlendirdiğimizde üst parçada
bu değerin ortalama 1.5 mm, alt parçada
ise ortalama 0.9 mm civarında olduğu
görülmektedir.
PARÇANIN BİTİŞ BÖLGESİ
Bitiş kısmına ait kesit görüntüsüne
baktığımızda nüfusiyet miktarının parçanın
bu kısma kadar ısınması nedeniyle çok az
da olsa arttığı görülmektedir. Üst Parçada
penetrasyon
değerleri
1.6
-
1.7
mm
seviyesinde iken alt parçada yine 1 mm
civarındadır.
14.04.2014
31
KAYNAK SONRASI PARÇALARDA MEYDANA GELEN ÖLÇÜSEL DEĞİŞİMLER
Açısal Değişim
Simülasyon sonucunda parçada kaynak çekmesi meydana gelen değişim sonucunda
açı değeri 89.904⁰ olmuştur.
14.04.2014
32
Ara Mesafe Değişimi
Kaynak öncesi 0.5 mm olan parçalar arası boşluk ise simülasyon sonunda 0.176
mm değerine gelmiştir.
14.04.2014
33
KAYNAK SONRASI MEYDANA GELEN İÇ YAPI DÖNÜŞÜMLERİ
İstersek simülasyon sonucu olarak martenzit dağımını da alabilir ve inceleyebiliriz.
14.04.2014
34
Başlangıç, orta ve bitiş kısımlarından alınan kesitlerdeki Beynit dağılımları
14.04.2014
35
5 mm’lik Parçanın Simülasyon Sonuçları
Parçanın başlangıç kısımdaki kesit görüntüsüne baktığımızda üst parçadaki nüfuziyet derinliğinin 2.7
mm civarlarında alt parçadaki penetrasyon değerlerinin ise 1.5 mm civarlarında olduğu görülmektedir.
Parçaların ara mesafelerinin bir miktar daha açılması penetrasyon değerlerinide etkilemiş
görünmektedir.
14.04.2014
36
KAYNAK SONRASI PARÇALARDA MEYDANA GELEN ÖLÇÜSEL DEĞİŞİMLER
Simülasyon sonucunda parçada kaynak çekmesi meydana gelen değişim sonucunda
açı değeri 89.597⁰ olmuştur.
14.04.2014
37
Kaynak öncesi 1 mm olan parçalar arası boşluk ise simülasyon sonunda 0.479 mm
değerine gelmiştir.
14.04.2014
38
8 mm’lik Parçanın Simülasyon Sonuçları
Parçanın başlangıç kısmına ait kesit görüntüsüne baktığımızda üst parçada penetrasyon
değerlerinin 1 mm civarında, alttaki parçada ise 1.1 mm civarlarında olduğu görülmektedir.
14.04.2014
39
Simülasyon sonucunda parçada kaynak çekmesi meydana gelen değişim sonucunda
açı değeri 88.905⁰ olmuştur.
14.04.2014
40
Kaynak öncesi 1 mm olan parçalar arası boşluk ise simülasyon sonunda 0.316 mm
değerine gelmiştir.
14.04.2014
41
BÖLÜM – 5 –
SİMÜLASYON SONUÇLARININ TEST
SONUÇLARI İLE KARŞILAŞTIRILMASI
14.04.2014
42
KULLANILACAK TEST PARÇALARI
Kullanılacak test parçalarında (200x300 mm) alttaki parçaya ölçüm işlemi esnasında referans
olarak kullanılabilmesi için 4 adet delik eklenmiştir. Aynı zamanda üstteki parçanın konumunu
belirlemek amacıyla bu kısım lazerde çizilmiştir.
14.04.2014
43
TEST PARÇALARININ HAZIRLANMASI
Parçalar arası boşluk miktarı 3 mm için 0.5 mm, diğer kalınlıklar için ise 1 mm olarak belirlenmiştir. Parçaları
puntalarken bu aralıkları sağlamak amacıyla 0.5 mm ve 1mm’lik ince küçük saclar kullanılmıştır.
14.04.2014
44
KULLANILACAK PARÇALARIN DÜZLEMSELLİK KONTROLÜ
Kontrol Edilen
Düzlemsellik
Parçlar
Sonuçları
3 mm Üst
0.010
3 mm Alt
0.011
5 mm Üst
0.009
5 mm Alt
0.008
8 mm Üst
0.011
8 mm Alt
0.010
Parçalara ait düzlemsellik sonuçları oldukça iyi görünmekte ve kaynak öncesi sonuçları etkileyecek
seviyede bir deformasyon bulunmamaktadır.
14.04.2014
45
TEST PARÇALARINDA DİKLİK KONTROLÜ
Test parçaları hazırlandıktan sonra kaynak işlemi öncesinde açılarının
doğruluğu kontrol edilmektedir. Tabloda bulunan sonuçlara göre açısal
değerler ayarlanmıştır. Parçanın kaynak öncesi son durumu resimdeki
gibidir.
14.04.2014
Kontrol Edilen Test
Açısal Kontrol
Parçaları
Sonuçları
3 mm
90.011º
5 mm
90.009◦
8 mm
89.998⁰
46
KAYNAK İŞLEMİNİN TAMAMLANMASI
Kaynak işlemini tamamladık, bu aşamadan sonra parçada meydana gelen açısal değişim
ölçülecektir. Sonrasında ise parçadan kesit alınarak penetrasyon değerleri ölçülecektir.
14.04.2014
47
Kaynaklanmış test parçasını optik
tarama cihazı ile tarıyoruz. Sonrasında elde
ettiğimiz tarama datasını CAD data ile
karşılaştıracağız.
14.04.2014
48
3 mm PARÇA İÇİN TEST SONUÇLARI
Simülasyon sonuçlarında kaynak sonrası oluşan açısal sapmanın 89.904⁰ olduğu görülmektedir, test
parçasında ise bu değer 89.810⁰ olarak gerçekleşmiştir. Aradaki fark 0.094⁰ ‘ dir.
14.04.2014
49
 Görüldüğü gibi iki parça arasındaki boşluk değeri ortalama olarak 0.2 mm civarında
gelmektedir. Simülasyon sonuçlarında ise bu değer 0.176 mm’ dir.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değerleri 0.9 mm ile 1 mm arasında değişmektedir.
Simülasyon sonuçlarında ise bu değer ortalama 1 mm civarında idi.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değeri 1.4 ile 1.6 mm arasında değişmektedir. Simülasyon
sonuçlarında ise bu değer ortalama olarak 1.5 mm civarında değiştiğini görmekteyiz.
14.04.2014
50
5 mm PARÇA İÇİN TEST SONUÇLARI
Simülasyon sonuçlarında kaynak sonrası oluşan açısal sapmanın 89.597⁰ olduğu görülmektedir, test
parçasında ise bu değer 89.560⁰ olarak gerçekleşmiştir. Aradaki fark 0.037⁰ ‘ dir.
14.04.2014
51
 Görüldüğü gibi iki parça arasındaki boşluk değeri ortalama olarak 0.4- 0.5 mm
civarında gelmektedir. Simülasyon sonuçlarında ise bu değer 0.479 mm‘ dir.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değerleri 1.5 mm ile 1.7 mm arasında değişmektedir.
Simülasyon sonuçlarında ise bu değer ortalama 1.5 mm civarında idi.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değeri 2.5 ile 2.7 mm arasında değişmektedir. Simülasyon
sonuçlarında ise bu değer ortalama olarak 2.8 mm civarında değiştiğini görmekteyiz.
14.04.2014
52
8 mm PARÇA İÇİN TEST SONUÇLARI
Simülasyon sonuçlarında kaynak sonrası oluşan açısal sapmanın 88.905⁰ olduğu görülmektedir, test
parçasında ise bu değer 88.960⁰ olarak gerçekleşmiştir. Aradaki fark 0.055⁰ ‘ dir.
14.04.2014
53
 Görüldüğü gibi iki parça arasındaki boşluk değeri ortalama olarak 0.4 - 0.5 mm
civarında gelmektedir. Simülasyon sonuçlarında ise bu 0.316 mm’ dir.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değerleri 1 mm ile 1.2 mm arasında değişmektedir.
Simülasyon sonuçlarında ise bu değer ortalama 1.1 mm – 1.2 mm civarında idi.
 Görüldüğü gibi penetrasyon değeri 1.1 ile 1.2 mm arasında değişmektedir. Simülasyon
sonuçlarında ise bu değer ortalama olarak 1 mm – 1.1 mm civarında değiştiğini
görmekteyiz.
14.04.2014
54
BÖLÜM – 6 –
SONUÇ ve DEĞERLENDİRMELER
14.04.2014
55
 Sysweld simülasyon sonuçlarından elde edilen deformasyon ve penetrasyon sonuçları
test parçalarından elde edilen deformasyon ve penetrasyon sonuçları ile
karşılaştırılmış ve test parçası sonuçlarının deformasyon sonuçlarını desteklediği
görülmüştür.
 En önemli konu gerçek test parçaları üzerinde yapılan denemelerde simülasyon
parametrelerinin max seviyede gerçek ortama yansıtılmasıdır yada gerçek ortam
verileri simülasyon ortamında kurgulanmalıdır.
 Kaynak prosesi öncesindeki tüm proselerdeki kalite seviyesi çok önemlidir.
 Ortam değişkenleri, parçalardaki ölçüsel ve diğer hatalar, kaynak öncesi proseslerde
kalite seviyesinin tekrar edilememesi simülasyon sonuçları ile test sonuçlarının
yakınlığını azaltacaktır.
 Komplike kaynaklı yapılara gidildikçe işimiz daha zor.
14.04.2014
56
HEDEFİMİZ
Bundan sonraki dönemde diğer aşamalarla ilgili çalışmalarımıza Sysweld ile devam etmeyi planlıyoruz.
14.04.2014
57
TEŞEKKÜRLER
14.04.2014
58
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
12 732 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content