Mikroekstrüzyon Benzeşimleri İçin Bir Malzeme Bünye Modelinin Oluşturulması

Abstract

ÖZET Sonlu elemanlar yöntemi ile benzeşimler geleneksel metal şekillendirme proses tasarımında çok önemli bir araç haline gelmiştir. Metal şekillendirme yöntemleriyle minyatür parçaların imal edilmesi teknolojisi olan mikro-şekillendirme, mikro komponentlerin seri imalatı için potansiyel bir yöntemdir. Bununla birlikte, sonlu elemanlar analizlerinin mikro-şekillendirme proses tasarımında kullanılabilmesi için, boyut etkilerini dikkate alan malzeme modellerinin kullanılması gereklidir. Bu projede, mezo/mikro boyutta malzeme deformasyon davranışını modellemek için kullanılabilecek iki farklı malzeme modeli geliştirilmiştir. Modellerin birinde yüzey modeli ve Hall-Petch bağıntısı birlikte kullanılmış, diğerinde ise yüzey modeli ve kompozit model kombinasyonu kullanılmıştır. Yeni geliştirilen bu malzeme modellerinin doğrulanması için, farklı boyutlarda numunelerle mikrobasma deneyleri gerçekleştirilmiş ve yeni malzeme modellerinin kullanılmasıyla yapılan teorik hesaplamalarla deneyler sonucu elde edilen akma eğrileri doğru bir şekilde tahmin edilmiştir. Bu iki malzeme modelinin daha ileri bir şekilde doğrulanması için mikro-ekstrüzyon deneyleri de gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, geliştirilen malzeme modellerinin kullanılmasıyla mikro-ekstrüzyon deneylerinin sonlu elemanlar analiziyle benzeşimleri de gerçekleştirilmiş ve deneysel sonuçlar yakın bir şekilde elde edilmiştir edilmiştir. Deneyselsel sonuçlarının benzeşimler ile yakın bir şekilde tahmin edilmesi, yeni geliştirlen malzeme modellerinin mikro-ekstrüzyon gibi mikroşekillendirme işlemlerinde kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Anahtar Kelimeler: Mikro-şekillendirme, mikro-ekstrüzyon, boyut etkileri, yüzey modeli,kompozit model, Hall-Petch bağıntısı Diğer devlet kurumlarında olduğu gibi yargıya duyulan güven düzeyi, tümden siyasal sisteme (devlete) duyulan güven üzerinde de belirleyicidir. Yargının üçüncü bir devlet kuvveti olarak yasama ve yürütme karşısındaki ?hakem? rolü söz konusu belirleyiciliğin önemini daha da arttırmaktadır. Türkiye?de yargıya yönelik toplumsal güven düzeyine ilişkin güncel tartışmalar zaman zaman alevlenmektedir. Ancak bu tartışmaların hiçbiri güçlü bir akademik arka plana dayanmamakta, konjonktürel gelişmelere dayalı olarak gerçekleştirilen kamuoyu araştırmaları ile sınırlı kalmaktadır. Önerilen bu projenin başlıca amacı ?Türkiye?de yargı kurumunun toplum nezdindeki destek düzeyini güven unsuru ile ölçmeye yönelik geçerli ve güvenilir bir araç (ölçek) geliştirmektir. Bu çerçevede nicel bir araştırma yöntemi tercih edilmiştir. Bu kapsamda öncelikle bir literatür taraması yapılmış, yargıya güveni etkileyen/belirleyen faktörlerin teorik arka planı tespit edilerek bunlar bir madde havuzuna dönüştürülmüştür. 9 kişiden oluşan bir uzman paneli söz konusu maddeleri değerlendirmiş ve uygun görülen 38 madde listelenmiştir. Yapılan pilot çalışma sonrası madde listesinin güvenilirlik ve geçerliliği değerlendirilmiş ve revize maddelerden meydana gelen ölçek 35 maddelik bir soru formu ile 12 ilde 2139 kişiye uygulanmıştır. Elde edilen verilerle yapılan analizler sonrasında ?Türkiye?de yargı kurumuna ilişkin güven algısını etkileyen faktörler? ölçeği, ?siyasal güven?, ?yargının şeffaflığı ve hesap verebilirliği?, ?sosyal güven?, ?adalete erişim?, ?yargının bilinirliği / farkındalığı? biçiminde isimlendirilen 5 boyut altında yer alan 30 maddeden meydana gelmektedir.

ABSTRACT Finite element method (FEM) simulations have become a crucial tool in conventional meta forming process design. Microforming, which is a technology for the production of miniature parts by metal forming, is a potential process for mass production of microcomponents. However, to use finite element analysis in the design of microforming processes, material models that take into account size effects are needed. In this project, two different material models were developed to model material deformation at the meso/micro-scale. In one of the models, the surface layer model and the Hall-Petch relationship were combined. In the other the composite model and the surface layer model were combined. To validate these newly developed material models, scaleddown compression tests were conducted, and a good agreement between predicted and experimental flow curves was obtained. To further verify the two material models, micro-extrusion experiments were also performed. Finite element analysis simulations of the micro-extrusion experiments were carried out by implementing the newly developed material models. A reasonable agreement between the experimental and predicted micro-extrusion results was found, which validates the utilization of the newly developed material models in microforming process simulations such as microextrusion. Keywords: Micro-forming, micro-extrusion, size effect, surface model, composite model, HallPetch relationship