Talaslı Imalat ve Asındırıcılı Su Jeti Islemlerinin Havacılık-savunma Sanayinde Kullanılan Kritik Kompozit Malzemeler Üzerinde Karsılastırmalı Deneysel Çalısması ve Eniyilenmesi

Abstract

Kompozit malzemelerin tüm dünyada, özellikle havacılık ve savunma sanayilerindeki kullanımları gün geçtikçe artmaya devam etmektedir. Sivil havacılıkta önde gelen hedef, yakıt ekonomisini artırmak olup, bu hedefe ulasım uçak gövdelerinde her geçen gün daha fazla kompozit esaslı malzemelerin kullanılması olarak ilerlemektedir. Savunma sanayinde ise kompozitlerin çesitli yapısal elemanlar ve zırh malzemeleri olarak kullanımı artarak devam etmektedir. Bu sanayide dayanım-agırlık oranını artırmak, yani ürünlerdeki mukavemeti artırırken aynı zamanda agırlıklarını azaltmak en önemli motivasyondur. Ülkemizde Ankara bölgesinde bulunan pek çok havacılık ve savunma sanayi firmasının kompozit malzeme kullanımının, dünyadaki bu gelismelere paralel olarak sürekli arttıgı izlenmektedir. Bu malzemelerin ilk islemlerinden sonra, havacılık ve savunma sanayilerinin ihtiyacı olan hassas boyutsal isterlere göre net-sekle getirilmeleri kritik önem tasımakta olup, bu alanda talaslı imalat ve asındırıcılı su jeti rekabet eden iki ana teknoloji olarak karsımıza çıkmaktadır. Bu proje TOBB-ETÜ Makine Mühendisligi bölümü ile CES Kompozit ve Savunma Teknolojileri A.S. tarafından ortaklasa gerçeklestirilmistir. Öneride sunuldugu gibi, 4 kompozit malzeme türü olan, Karbon Fiber Takviyeli Polimer Matris (CFRP), Cam Takviyeli Polimer Matris (GFRP), Aramid Fiber Takviyeli Polimer Matris (AFRP) ve Ultra Yüksek Modulus Polietilen (UHMWPE) üzerinde, trim, delik ve cep operasyonları gerçeklestirmek suretiyle, talaslı imalat ve asındırıcılı su jeti teknolojileri kullanımı sırasında, parametrelerin performans ölçütleri üzerindeki etkilerini anlamak için pek çok sayıda deney yapılmıstır. Bu deneyler, deney tasarımı yöntemi ile tasarlanmıs ve sonuçları varyans analizi ve yanıt yüzey metotları ile incelenmistir. Ayrıca örnek islemlerden alınan numuneler, SEM mikroskopu ile incelenerek kesim yüzeylerinin morfolojileri arastırılmıstır. Deneyler sonucunda elde edilen regresyon baglantıları kullanılarak, seçilen operasyonlar üzerinde Parçacık Sürü yöntemi ile çok-amaçlı eniyileme çalısmaları yapılmıs ve Yapay Sinir Agları ile tahmin yöntemleri gelistirilmistir. Bu çalısmalarda özellikle çelisen performans ölçütlerinin ödünlesmelerini gösteren 3-Boyutlu Pareto optimal çözüm setleri elde edilmistir. Projenin sonunda 24 deney setinden elde edilen tüm iliskiler özet tablolara dönüstürülerek, talaslı imalat ile asındırıcılı su jeti yöntemleri arasında kıyaslamalar yapılmıs, ikisinin de avantajları ve dezavantajları degerlendirilmistir.