Brülör Nedir? Nasıl Çalışır? Çeşitleri Nelerdir?

Brülör Nedir?

Brülör, ısıtma sistemlerinde yakıtın hava ile belirli oranlarda karışmasını sağlayarak yanma olayını gerçekleştiren elemandır. Yanma olayının tam olarak gerçekleşmesi için sadece ateşleme mekanizması yetmez. Bu yüzden yakıt hava ile karıştırılır ve alevlenmesi için herhangi bir kaynaktan ateşlenmesi sağlanır. Bu olayın kontrollü ve güvenli bir şekilde sağlanması için de brülörler kullanılır. Farklı yakıt tiplerine ve çalışma mekanizmasına göre brülör çeşitleri bulunmaktadır.

Brülörler ısıtma tesisatlarında kazanlara bağlanır ve yanma olayının gerçekleşmesini sağlar. Bu yüzden brülörler genellikle kazanlar ile beraber satılır. Bu hem kazan tipinin brülör ile uyumlu olmasını sağlar hem de kurulum yapılırken brülör seçim zamanından tasarruf sağlar. Fakat özel sistem tasarımları ve eskiyen brülörün değiştirilmesi gereken yerler için tek olarak da üretilmektedirler. Brülörün nasıl çalıştığına geçmeden önce tam yanma hakkında bilgi için ilgili yazımıza bakabilirsiniz

Brülör Nasıl Çalışır?

1. Brülör için gerekli olan hava elektrik motoru ile beslenen fanlar ile sağlanır.

2. Sıvı yakıt pompalar yardımıyla yüksek basınçta brülör memesine gönderilir.

3. Yüksek basınçta püskürtülen yakıt zerreciklerinin hava ile karışması sağlanır. Eğer kullanılan yakıt gaz ise aynı şekilde belirli bir basınçta gönderilir ve karışım sağlanır.

4. Elde edilen hava ve yakıt karışımı yanma odasında elektrodlar sayesinde ateşlenir ve tam yanma sağlanır.

5. Elde edilen ısı enerjisi kazandaki suyu ısıtarak ısıtma tesisatına gönderilir.

Brülör temel olarak bu şekilde çalışır. Fakat bu olayın gerçekleşmesini sağlayan diğer elemanlarda vardır. Örneğin, elektronik sistem yanma olayı için ne kadar hava ve yakıt gönderileceğini ayarlar. Aynı zamanda sistemin çalışması için gerekli olan valfleri ve emniyet sistemlerini de denetlemektedir. Böylece değişen ısı ihtiyacına göre ayarlama yapılmasını ve sistemin verimli bir şekilde çalışmasını sağlar.

Brülör Parçaları Nelerdir?

Brülörler çok farklı tiplerde olabildikleri için farklı parça ve elektronik elemanlara sahip olabilir. Fakat ana parçalar tüm çeşitlerde benzer mekanizmalara sahiptir. Bu parçalardan bazıları şunlardır;

Fan: Yanma olayının gerçekleşmesi için gereken havanın dış ortamdan alınmasını iletilmesini sağlar.

Yakıt pompası: Elektrik motoruna bağlı olan yakıt pompası sıvı yakıtın yüksek basınçta iletilmesine ve brülör memesi ile püskürtülmesini sağlayan elemandır.

Türbülatör: Laminer akışı türbilanslı akışa çevirerek yakıt hava karışımının gerçekleşmesini sağlayan parçadır. Laminer ve türbilanslı akış bilgisi için ilgili makalemize bakabilirsiniz.

Brülör Motoru: Fan ve yakıt pompası için gerekli olan mekanik enerjiyi sağlar.

Hava Preostatı: Brülörde temiz hava sağlayan fanın ve buna bağlı olarak motorun çalışıp çalışmadığını denetleyen parçadır. Herhangi bir aksaklıkta elektronik panel ile bağlantı kurarak çalışmayı durdurur.

Ateşleme Elektrodları: Yakıt hava karışımının yanması için gerekli olan ateşleme işleminin yapılmasını sağlayan elemanlardır.

Kumanda Panosu: Elektronik sistemlerin yönetilmesini sağlayan brülör elemanıdır. Kumanda paneli de denilmektedir.

Yakıt ısıtıcıları: Bir elektrikli ısıtıcı ile yakıtın yanma işleminden önce ısıtılarak, daha kolay tutuşmasını ve tam olarak yanmasını sağlayan parçadır.

Brülör Çeşitleri Nelerdir?

Brülörler, kullandıkları yakıt çeşidine, kontrol mekanizmalarına ve yakıtı parçalama şekline göre farklı şekillerde tasarlanırlar. Fakat temeldeki çalışma prensibi birbirine benzerdir. Bu yüzden sınıflandırma yapmadan bazı brülör çeşitlerini inceleyelim.

Tek Kademeli Brülörler

Tek kademeli brülörler sadece bir adet yakıt püskürtme memesine sahiptir. Bu yüzden yakıt gönderimi sadece tek valf üzerinden sağlanır. Kontrol mekanizması termostata bağlıdır. Sıcaklık ihtiyacı doğduğunda brülör tam kapasite çalışır ve istenen sıcaklığa gelesiye kadar devam eder. Bu durum sistemde verimsizliğe ve konfor sıcaklığının sağlanmasında aksaklıklara neden olur. Fakat basit bir yapıda olduğu için ekonomiktir.

Çift Kademeli Brülörler

Çift kademeli brülörler isminden de anlaşılacağı üzere iki adet yakıt püskürtme memesine sahiptir. Yakıt memelerinden biri yaklaşık %40 kapasitede, diğeri ise %60 kapasitesinde çalışır. Sıcaklık ihtiyacında ilk olarak her iki valf açılır. Denge sıcaklığına yaklaşıldığında yüksek kapasitedeki yakıt memesi kapanır ve diğeri çalışmaya devam eder. Böylece tek kademeli brülörde yaşanan ani sıcak yükselişleri ve azalmaları yaşanmaz. Proses daha uzun ve verimli şekilde devam eder. Tek kademeli brülöre göre daha verimlidir. Fakat ekonomik olarak daha maliyetlidir.

Oransal Brülörler

Oransal brülörler tek kademeli brülörlerde olduğu gibi sadece bir adet yakıt memesine sahiptir. Fakat sahip olduğu teknoloji sayesinde yakıtı sıcaklık ihtiyacına göre ayarlayarak devamlı olarak gönderir. Böylece diğer brülörlerde bir çalışıp bir durarak meydana gelen ısı kayıpları tolere edilir ve verimli bir sistem sağlanır. Ekonomik olarak bakıldığında tahmin edileceği gibi tek kademe ve çift kademeye göre daha maliyetlidir.

Katı Yakıtlı Brülörler

Katı yakıt brülörleri, katı yakıtların hava ile temasını arttırarak yanmasını sağlayan brülörlerdir. Bu tip brülörlerde çok küçük boyutlarda toz halindeki katı yakıtlar kullanılır. Böylece sıvı ve gazdaki gibi karışımın sağlanamadığı sistemde mümkün olduğu kadar yakıtın yanması sağlanır. Genellikle büyük çaplardaki enerji tesisleri vb. yerlerde kullanılır. Küçük ve bireysel sistemlerde kullanımı sınırlıdır.

Sıvı Yakıtlı Brülörler

Sıvı yakıtlı brülörler, fuel oil ve mazot gibi sıvı yakıtları kullanan brülörlerdir. Çalışma prensibi yakıtın pompa yardımıyla yüksek basınçta püskürtülmesi ve hava ile karışmasıyla sağlanır. Doğalgazın bulunmadığı yerlerde ısıtma sistemleri için tercih edilir. Sıvı yakıtın depolanabilir olmasından dolayı herhangi bir aksaklıkta kesinti sorunu olmamaktadır.

Gaz Yakıtlı Brülörler

Gaz yakıtlı brülörler, yakıt olarak doğalgaz gibi gazları kullanan sistemlerdir. Bireysel sistemlerde en yaygın kullanılan brülör çeşitlerindendir. Çünkü evlerimizde kullandığımız kombilerde gaz yakıtlı brülörler kullanılmaktadır. Gaz halinde yakıt kullandığı için yakıt hava karışımı homojen bir şekilde yapılabilmektedir. 

Çift Yakıtlı Brülörler

Çift yakıtlı brülörler, yapılan tasarımla beraber her iki yakıtı da yakabilen brülörlerdir. Üzerindeki kumanda paneliyle veya ufak bir şalter ile yakılması istenen yakıt seçilir ve sistem çalışmaya alınır. Bu tip brülörlerde iki yakıt tipine uygun ayrı ayrı elemanlar bulunabilir. Katı-sıvı, sıvı-gaz vb. şekillerde yakıt kullanan çeşitleri vardır.

Brülör Bakımı Nasıl Yapılır?

Brülörler, ısıtma sisteminin en önemli elemanlarındandır. Çünkü sistemin verimi, yakıt tasarrufu ve yanma kapasitesi gibi parametreler brülör ile ilgilidir. Doğru brülörün seçilmesi ve bakımının zamanında yapılması kullanıcının yararına olacaktır. Aksi takdirde yakıt karışımın kalitesiz olması, herhangi bir gaz kaçağı ve elektronik arızalar istenmeyen durumlara neden olabilmekte, yakıt tüketimini artırabilmektedir.

Brülör bakımında yukarıda da değindiğimiz gaz kaçakları, baca gazı sıcaklığı, elektrik & elektronik vb. ile ilgili bir dizi test uygulanır. Bu kontrollerin yapılmasıyla beraber onarılması veya değiştirilmesi gereken ekipmanlar, onarılır veya yenileri ile değiştirilir. Ayrıca herhangi bir ayar yapılması gerekiyor ise yapılır. Bakım-onarım faaliyetleri ile, özellikle yüksek kapasiteli sistemlerde önemli tasarruflar ve kazanımlar elde edilir.

Brülör Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler

Brülör seçimini doğru yapmak, kullanılacak olan ısıtma sisteminin verimli bir şekilde çalışmasını sağlar. Bu yüzen yapılacak matematiksel hesaplamalar ile beraber dikkat edilecek bazı kriterler vardır.

Brülör Kapasitesi

Brülör kapasitesi , ısı ihtiyacı ile doğru orantılıdır. Eğer ısıtma ihtiyacı fazla ise, yüksek kapasiteli brülörler, ısıtma ihtiyacı az ise nispeten düşük kapasiteli brülörler tercih edilmelidir. Çünkü gereğinden fazla kapasiteli brülör seçmek, kurulum maliyetini arttıracağı gibi, satın aldığımız ekipmandan tam olarak yararlanamadığımız için gereksiz maliyet oluşturacaktır. Gereken daha düşük kapasiteli brülör ise tahmin edebileceğiniz gibi istenilen yanma kapasitesini sağlayamayacak, sürekli maksimumda çalıştığı için daha çabuk ömrünü tamamlayacaktır.

Brülör Çeşidi (Tipi) 

Brülör çeşidi ve teknolojisi de brülör seçiminde önemli yer kaplamaktadır. Yazımızda da daha önce belirttiğimiz gibi her brülör çeşidinin kendine göre avantaj ve dezavantajları vardır. Bu yüzden kullanılacak sistem ve ısıtılacak ortam iyi analiz edilmeli, gerekli hesaplamalar yapıldıktan sonra, sistem için en uygun brülör tipi seçilmelidir. Tahmin edilebilecek basit bir hatırlatma yapmak gerekirse, kullanılacak olan yakıt tipi de brülör seçimi yapılırken göz önüne alınmalıdır.

Ürün Kalitesi ve Yaygınlığı

Bir ürün satın aldığımızda, ürün üreticisinin veya tedarikçisinin malının arkasında durmasını ve gerektiğinde destek vermesini isteriz. Bu nedenle, brülör seçimi yaparken de ürünün kalitesinden emin olmalı, daha sonra meydana gelebilecek arıza durumunda yetkili servis ağının olup olmamasına önem vermeliyiz. Herhangi bir arıza durumunda mağduriyet yaşamamak için onarım için gereken parçalar ve ekipmanlar kolay bulunur olmalı, en kısa sürede problem çözülmelidir.

Brülör Uyumluluğu

Isıtma sistemleri ilk kurulum aşamasında tüm işler genellikle aynı firma tarafından kurulur. Bu firmalar yüksek tecrübe ve pratiklerinden dolayı sistemi uyumlu şekilde oluştururlar ve sisteme alırlar. Fakat halihazırdaki sisteme yeni bir ekipman almak, sisteme uyum açısından önemlidir. Montajı veya özellikleri uyumlu olmayan brülörler, sistemin verimli olarak çalışmasını engeller. Ayrıca kurulum sorunlarına neden olabilir. Bu yüzden brülör seçimi ya profesyonel kişilere bırakılmalı ya da sisteme uyum açısından özellikle incelenmelidir.

Devamı

Hidrofon Nedir? Nasıl Çalışır?

Hidrofon, su altındaki hareketlerin yaymış olduğu titreşim ve ses dalgalarını algılayarak düşük voltajda elektrik akımına dönüştüren su altı mikrofonudur. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye ya da mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebilen piezoelektrik malzemelerden üretilir. Çevresinde algıladığı basıncı akım olarak iletir ve hareketliliğin nereden ve ne kadar şiddette olduğu hakkında bilgi sağlar. Hidrofon havada da kullanabilmektedir. Fakat tasarım olarak daha çok akustik seslerin algılanmasını sağlamaktadır. Bu yüzdem hava ortamında verimli olmamaktadır.

Ses dalgaları suda, havada yayıldığından dört beş kat daha hızlı yayılır. Ayrıca ses dalgalarının etkisi havadaki etkisinden kat kat fazladır. Bu yüzden hava ortamında belirli bir mesafedeki ses tespit edilemezken suda tespit edilebilmektedir. Bunun nedeni suyun daha yoğun olmasından dolayı ses dalgalarının su altında daha rahat ilerleyebilmesidir. Ses dalgalarını havada toplayan cihaz günlük yaşantımızda da kullandığımız mikrofondur. Hidrofon da su altında ses dalgalarını toplamaya ve tespit etmeye yaran cihazdır.



Hidrofonun kullanımı Birinci Dünya Savaşı'na kadar dayanır. Savaş yıllarında düşman gemilerini tespit etmek ve önlem almak amacıyla kullanılmıştır. O yıllarda günümüzdeki kadar teknolojik olmayan deniz taşıtlarının tespit edilmesi daha kolaydı. Çünkü denizaltılar uzun süre su altında kalamıyor, belirli aralıklarla yüzeye çıkması gerekiyordu. Bu yüzden şimdiki zamana göre daha basit olan o hidrofonlar gemileri ve denizaltlarını tespit edebiliyorlardı.

Devamı

Mesnet Çeşitleri ve Örnekleri

Mesnetler, bağlı olduğu elemanları destekleyen veya maruz kaldığı yükün transferini sağlayan yapılardır. Yapılar ve mekanizmalar tasarlanırken ve hayata geçirilirken çeşitli mesnet tiplerinden yararlanılır. Burada amaç tasarlanan mekanizmanın istenilen şekilde hareket etmesi ve çeşitli yüklere karşı mukavemetli olmasıdır. Doğru bir şekilde tasarlanmayan yapı veya sistem istenilen özellikleri göstermez ve verim alınamaz.

Bir barfiks barı düşünün. Barfiks barından istenilen özellikler vücut ağırlığımızı taşıması ve eğilmeye uğramamasıdır. Eğilme veya bükülme konusu zaten barfiks barı için kullanılan malzeme ve tasarımı ile alakalıdır. Vücut ağırlığımızı taşıması ise barfiks barının nasıl montaj edildiği ile ilgilidir. Eğer barfiks barını ankastre mesnet şeklinde duvara sabitlerseniz veya sıkıştırarak sürtünme ile hareketini engellerseniz istediğiniz verimi alırsınız. Fakat barın hareket edebilecek şekilde montajı istediğimiz sonucu vermez. Bu yüzden kullanılan mesnet tiplerinin doğru olarak seçilmesi önemlidir. Bu çeşitleri incelerken bahsettiğimiz olayı daha iyi anlayabiliriz.

Ankastre Mesnet

Ankastre mesnet, yatay ve dikey tüm yüklere ve momentlere karşı destek sağlayan mesnet çeşididir. Bununla birlikte ankastre mesnet her türlü hareketi ve dönmeyi engeller. Tasarlanan yapının stabil olabilmesi için en az bir tane ankastre mesnetin bulunması gerekir. Günlük yaşamımızda en fazla kullandığımız ve gördüğümüz mesnet çeşididir.

Yaygın olarak kullanılan bazı ankastre mesnet örnekleri şunlardır;

-İnşaatlarda yapının iskeletini oluşturan kolon ve kiriş sistemleri

-Park, bahçe ve yollarda gördüğümüz ışıklandırmalar, trafik ışıkları ve levhalar

-Duvara monte edilmiş askı, pota vb. araç gereçler

-Islak hacimlerde kullanılan musluk ve paslanmaz çelik aksesuarlar.

Sabit Mesnet

Sabit mesnetler, ankastre mesnet gibi yatay ve düşey hareketleri engeller ve yükler için destek oluşturur. Fakat dönme hareketini engellemez. Yatay ve düşey kuvvetler için tepki kuvvetleri denge diyagramında gösterilir. Dönme hareketini engellenmediği için moment hesabı yapılmaz. Sabit mesnet de çok kullanılan mesnet çeşitlerindendir.

Sabit mesnet için şu örnekleri verebiliriz;

-Kapı ve pencerelerdeki menteşe sistemleri

-Çelik konstrüksiyon köprülerde kullanılan bağlantılar

-Kamyon ve römork damperleri

Basit Mesnet

Basit mesnet, destek olduğu yük ile herhangi bir bağlantısı bulunmayan, sadece dikey yönde tepki kuvveti oluşturan mesnet çeşididir. Yatay yönde harekete tek engel mesnet ile yük arasındaki sürtünmedir. Yaygın olarak kullanılmaz. En basit haliyle tahta altına koyulmuş bir ya da iki tane tuğla basit mesnet vazifesi görür. 

Basit mesnetin kullanıldığı bazı örnekler şunlardır;

-Bazı üst geçit ve otoyollarda

-Betonarme yapıların bazı bölümlerinde

Hareketli (Kayıcı) Mesnet

Hareketli(kayıcı) mesnet, basit mesnete benzer şekilde sadece dikey yüklere karşı destek sağlayan mesnet çeşididir. Fakat basit mesnetten farklı olarak yükün kaymasını engelleyen sürtünme çok azdır. Böylelikle desteklediği yük rahat bir şekilde kayabilmektedir. Bu mesnet çeşidinin kullanıldığı yerler çelik konstrüksiyon yapılardır. Örneğin köprülerin baş ve sonlarında bu mesnetlerden koyularak, sıcaktan dolayı oluşan genleşmeyle uzayan çelik rahatça hareketli mesnet üzerinde kayabilmektedir. Böylece sıkışma olmaz ve gerilmeye maruz kalmaz.

Devamı

Atmosfer Basıncı Yükseklik İlişkisi

Atmosfer basıncı, atmosferdeki gaz moleküllerinin oluşturduğu atmosferdeki her noktaya etki eden basınçtır. Torriçelli tarafından 1644 yılında deniz seviyesinde yapılan bir deney ile açıklanmış ve bir değer elde edilmiştir. Atmosfer basıncı bu deneyle beraber 760 mmHg veya 101,325 Pa olarak bulunmuştur. Atmosfer basıncı barometre ile ölçülür ve sıcaklık, rüzgar, yükseklik ve yer şekillerine göre değişiklik gösterir. Toriçelli deneyindeki bulunan değer, normal koşullarda deniz seviyesinde ölçülen atmosfer basıncı değeridir.

Atmosfer basıncı yükseklik arttıkça azalır. Bunun nedeni yer çekiminin yükseklik arttıkça azalmasıdır. Yüksek rakımlarda daha az yer çekimine maruz kalan gaz molekülleri daha az yer kaplar ve yoğunluğu azalır. Yani yüksek yerlerde birim alana düşen molekül miktarı azalmaktadır. Yoğunluğu azalan moleküller daha az basınca neden olur. Bu fenomen gözle görülmese dahi bazı örnekler ile açıklanabilmektedir.

Yüksek yerlerde gazların yoğunluğu azaldığı için içerdiği oksijen de azalır. Bu yüzden sporcular eğer yüksek rakımlarda spor yapmaya alışkın değilse, bu yükseltilerde spor yaparken solunum güçlüğü çekilir. Çünkü atmosfer basıncının azalmasıyla, sporcuların aldıkları oksijen de azalmış olur. Özellikle futbolcular farklı rakımlarda müsabakalara çıktıkları için sezon öncesinde yüksek yerlerde kamp yaparlar. Böylece vücudun oksijen tutma kabiliyetini arttırıp kendilerini alıştırırlar.

Devamı

Gerçek Gerilme Eğrisi Mühendislik Gerilme Eğrisi Farkı

Her malzemenin sahip olduğu özelliklere göre değişen akma mukavemeti, kopma mukavemeti gibi dayanım değerleri vardır. Malzemelerin bu değerlerini elde etmek amacıyla çekme deneyi yapılır. Bu deney sonucunda malzemeye ait gerilme-gerinim (stress-strain) eğrisi elde edilir. Böylece malzemenin ne zaman akmaya yani şekil değişimine (deformasyona) uğrayacağı, ne zaman kopacağı ve dayanabileceği maksimum gerilme gibi değerler elde edilir. Ayrıca gerilme-gerinim eğrisine göre malzemenin süneklik, gevreklik ve tokluk gibi özellikleri gözlenebilmektedir. Bu özellikler için ayrıntılı bilgiyi ilgili yazımızdan ulaşabilirsiniz.

Gerçek gerilme eğrisi, çekme testi boyunca malzemede meydana gelen kesit daralmalarının hesaba katılması ile elde edilir. Malzeme kopmaya uğramadan önce uzamadan dolayı bir miktar kesit daralmasına uğrar. Eğer bu kesit daralması anlık olarak yansıtılırsa gerçek gerilme eğrisi elde edilir. Mühendislik gerilme eğrisinde ise kesitteki daralmalar dikkate alınmaz ve test başlangıcındaki kesit alanı dikkate alınır. Test boyunca aynı kesit alanı hesaba katılır.



Grafikte görüldüğü gibi akma noktasına kadar iki eğri de birbirine eş eğri çizmektedir. Çünkü malzeme şekil değiştirmeye akma mukavemetinden sonra başlar. Bu şekil değiştirme, yukarıda bahsettiğimiz malzeme kesitindeki daralmadır. Test her iki grafikte de malzemenin kopmaya uğramasıyla sonlanır. Malzeme kesitindeki daralmayı aşağıdaki görselde inceleyebilirsiniz.

Yapılan araştırmalarda ve mühendislik hesaplamalarında çeşitli kabuller yapılmaktadır. Örneğin atmosfer basıncı yüksekliğe göre değişmesine rağmen, hesaplamalarda sabit atmosfer basıncı değeri kullanılabilmektedir. Ya da hava, mükemmel gaz olarak kabul edilerek hesaplamalar yapılabilir. Yazımızda değindiğimiz bu eğrilerin farklılığı da çok büyük değişimlere ve hesaplama farklılıklarına yol açmaz. Ancak çok hassas ve ileri düzey çalışmalarda gerçek gerilme eğrisinden yararlanılabilmektedir.

Devamı

Çentik Etkisi Nedir?

Çentik etkisi, malzemelerin geometrisindeki sert geçişlerden ve sivri köşelerden dolayı meydana gelen gerilme yığılmalarına neden olan bir terimdir. Sert geçişlerin yanı sıra malzeme boyunca daralan kesitlerde çentik etkisine neden olabilmektedir. Meydana gelen bu gerilme yığılmaları parçalarda çatlak başlangıçlarına neden olmakta ve uzun vadede malzeme kaybı yaşanabilmektedir. Bu yüzden özellikle hareketli mekanizmalarda parça tasarımda çentik etkisine dikkat edilmeli ve buna göre tasarım yapılmalıdır. Gerilme yığılmaları için daha fazla bilgiye ilgili konumuzdan ulaşabilirsiniz.

Gerilme Yığılması ve Gerilme Yığılması Faktörü

Çentik etkisine günlük yaşamımızdan da örnekler verebiliriz. Örneğin ikiye bölmek istediğimiz bir tahtayı öncelikle kesici bir aletle bir miktar çentik açmak, tahtayı daha az kuvvet ile kırmamızı sağlar. Metallerde de buna benzer bir prensip vardır. Geometrideki sert geçiş malzemenin yük altında daha çabuk ve daha az kuvvetler ile kırılmasına neden olabilmektedir. Bu durumu engellemek için daha radyuslu ve yumuşak geçişli tasarımlar kullanılmalıdır.

Devamı

Sünek ve Gevrek Kırılma Nasıl Gerçekleşir?

Her malzeme sahip olduğu fiziksel ve kimyasal bileşimlerine göre farklı özellikler gösterirler. Sünek malzemeler daha yumuşak ve darbe direnci yüksek iken, gevrek malzemeler daha sert ve aşınmaya karşı dirençlidir. Sünek ve gevrek kırılmalar da malzemelerin bu özelliklerine göre gerçekleşir. Malzemelerin normal şartlar altında kırılması için maksimum dayanımlarından daha yüksek gerilmeye veya darbeye uğraması gerekir.

Sünek kırılmada malzeme kırılmadan önce eğilme, uzama ve büzülme gibi bazı işaretler göstermektedir. Bu durum deformasyona uğrayan, yani bu işaretleri gösteren makine elemanın kırılmadan değiştirilmesini sağlar. Böylelikle ani kırılma ile sisteme zarar verilmemiş olur ve yüksek zararlardan kaçınılmış olur. Bu yüzden sünek malzemelerin doğru kullanımı üretim tesislerinde çok önemli bir yere sahiptir.

Gevrek kırılmada ise sünek kırılmanın tersi meydana gelir. Malzeme çok fazla işaret vermeden kırılmaya uğrar ve mekanizmayı zarara uğratabilir. Gevrek malzemelerde bu tür aksaklıklara meydan vermemek için parça tedarikçisinin verdiği ürün ömürlerine ve mukavemetlerine dikkat etmek ve periyodik kontrolleri aksatmamak çözüm sağlayabilir. Çünkü malzemelerde meydana gelen çatlaklar çentik etkisine neden olabilir ve malzemenin mukavemetinden daha düşük gerilmelerde kırılmalar yaşanabilir.



Sünek ve gevrek kırılmanın daha iyi anlaşılabilmesi için günlük yaşamdan örnekler verilebilir. Örneğin camın kırılması gevrek kırılmaya örnektir. Çünkü cam, sert ve gevrek bir yapıdadır. Herhangi bir darbede şekil değiştirme gözlenmeksizin direk kırılır. Kaliteli bir plastik malzeme ise aynı derecedeki bir darbeye karşı daha dirençli kalabilir. Aynı zamanda kırılmadan önce büzülme, eğilme gibi işaretler gösterir. Bu da sünek kırılmaya örnektir.

Devamı

Talaşlı İmalat Yöntemleri

Talaşlı imalat, üretim için hazırlanmış malzemenin çeşitli takımlar ve kesici malzemeler ile talaş kaldırılması yoluyla istenilen şekle getirilmesine denilmektedir. Tornalama, frezeleme, delme gibi birçok talaşlı imalat yöntemi vardır. Günümüzde en çok kullanılan üretim yöntemlerinden biridir. Metal başta olmak üzere plastik, ağaç, kompozit gibi birçok malzeme için kullanılabilmektedir. Yüksek hızlarda üretim yapılabilmesi ve otomasyona uygunluğundan dolayı endüstrideki yerini korumaktadır. Bazı talaşlı üretim yöntemleri şunlardır;

Tornalama Yöntemi

Tornalama işleminde işlenecek parça tezgaha yerleştirilir. Belirlenen hızlarda dönen tezgah aynasına bağlı malzemeden kesici takımların doğrusal hareketi ile talaş kaldırılır ve parçaya şekil verilir. Tornada genel olarak silindirik parçaların talaş kaldırma işlemi yapılır. Manuel veya bilgisayar kontrollü (CNC) torna tezgahları vardır. Manuel tornalama işlemini doğru ve kaliteli bir şekilde yapmak için torna eğitiminin alınması ve uzun süre pratik gereklidir. CNC'lerde ise genellikle hazır kodlar kullanıldığı için öğrenilmesi uzun süreç gerektirmez. Manuel tornalar genellikle az ve çeşitli parça üretiminin yapıldığı atölyelerde kullanılır. CNC ise kısa sürede çok sayıda parça işleme kapasitesine sahiptir. Temelde iki ana tornalama yöntemi vardır. Bunlar alın tornalama ve silindirik tornalamadır.

Alın tornalama, malzemenin manuel veya bilgisayar kontrollü tezgaha bağlanmasından sonra kesici takımın malzemenin eksenine doğru hareketinden meydana gelen talaş kaldırma işlemidir. Alın tornalama işlemi ile kaliteli olmayan veya ölçüsüz olan yüzeyin düzeltilmesi sağlanır. Ayrıca işlediğimiz parçanın silindir boyundaki ufak değişiklikler alın tornalama ile yapılabilir.

Silindirik tornalama ise malzemenin manuel tornaya veya CNC'ye bağlanmasından sonra kesici takımın eksen boyunca yaptığı tornalama işlemidir. Bu tornalama işleminde metal istenilen çapta işlenir ve kullanıma uygun hale getirilir. Silindirik tornalamanın amacı malzemenin istenilen çapa gelinceye kadar talaş kaldırılmasıdır. Alın tornalamada olduğu gibi kalitesiz bir silindirik yüzey bu işlem ile uygun hale getirilebilir.

Frezeleme Yöntemi

Frezeleme işleminde parça tablaya yerleştirilir. Daha sonra kesici takım yardımıyla talaş kaldırma işlemi yapılır. Frezeleme işleminde eksen hareketleri tabla yardımıyla yapılır. Parça sabittir. En yaygın talaş kaldırma işlemlerindendir. Tornalama işlemlerinde tek kesicili takımlar kullanılırken, frezeleme takımları genellikle birden fazla kesicinin birleştirilmesi ile kullanılır. Frezeleme işlemlerinde yüzey frezeleme  en çok kullanılan frezeleme çeşitlerindendir. Sadece silindir parçalar değil, her geometriye ait parçalardan talaş kaldırılabilir.

Delme Yöntemi

Delme yöntemi aslında en temel talaşlı imalat yöntemlerinden biridir. Torna ve diğer talaşlı imalat yöntemleri ile delik açma işlemi yapılsa da sadece bu iş için özelleşmiş manuel ve bilgisayar kontrollü matkap makineleri vardır. Çeşitli makineler ile yapılan talaş kaldırma işlemlerinde bazı yöntemlerde parça sabit kalmakta, bazılarında ise kesici uçlar sabit kalmaktadır. Seri üretim haricinde ihtiyaç durumunda küçük delme gereçleriyle de yeterli verim alınabilmektedir.

Planyalama ve Vargelleme Yöntemleri

Yukarıda anlattığımız tornalama, frezeleme ve delme yöntemlerinde talaş kaldırma işlemi, kesici takımların veya tezgahların dönmesinden faydalanılan talaş kaldırma işlemleriydi. Planyalama ve vargellemede ise dönme hareketinden değil doğrusal hareketten faydalanılır. Planya tezgahlarında git gel hareketini parçanın oturtulduğu tezgah yapar. Vargel makinelerinde ise git gel hareketi kesici takım tarafından gerçekleştirilir. Planya tezgahlarında daha büyük parçaların talaş kaldırma işlemi yapılırken vargel tezgahlarında görece daha küçük malzemeler ile çalışılır. Bu tezgahların kendilerine özel kesici takımları vardır ve git gel hareketi ile parçadan talaş kaldırırlar.

Broşlama Yöntemi

Broşlama yöntemi yüksek miktarlarda veya hacimsel olarak büyük parçalarda yüksek doğrulukta parça üretilmesi için kullanılır. Broşlama takımları çok sayıda dişe sahip kesici takımlardır. Kesici takım maliyetleri oldukça yüksektir. Diğer yöntemlerde karşılaştığımız gibi kesici takım hareket edip parçanın sabit olduğu ya da kesici takımın sabit olup parçanın hareketli olduğu tipleri vardır. Yüksek geometrik doğruluk istenen parçalarda kullanılır.

Taşlama Yöntemi

Taşlama yöntemi, çeşitli yöntemler ile üretilmiş parçaların taşlama tezgahlarında yüzey kalitesinin arttırılmasını sağlayan talaşlı imalat yöntemlerindendir. Çeşitli şekillerde yapılan düzlemsel, silindirik vb. yüzeylerin taşlanmasını sağlayan yöntemler vardır. Taşlama tezgahlarında minimum düzeyde talaş alınır ve yüzeyin istenilen kaliteye gelmesi sağlanır. Üretilen malzemelerin bir çoğu montajlanmadan önce taşlama yapılır.

Devamı

Metallerde Yüzey Sertleştirme Yöntemleri

Metallerden kullanıldıkları makine ve mekanizmalarda bazı özellikler göstermesi beklenir. Bu özellikleri elde etmek amacıyla metallere alaşım elementleri eklenir veya metalin fiziki yapısını değiştirecek işlemler uygulanır. Tüm malzemenin yapısını değiştirmek her zaman istenilen bir durum değildir. Bu yüzden tüm metal yapısını değiştirmektense sadece yüzeyi etkileyecek işlemler uygulanmaktadır. Metallerde yüzey sertleştirme bu işlemlerden biridir.

Metallerin yüzeyinin sertleştirilmesi birbiri ile temas halinde olan makine elemanları ve sistem ekipmanları için oldukça yaygın olarak kullanılır. Çünkü dişli, mil, türbin gibi elemanlar birbiri ile temas ederken aşınmakta ve kolayca deforme olabilmektedir. Bu makine elemanlarının yüzeylerinin sertleştirilmesi yüksek aşınma direnci sağlamakta, ayrıca görece sünek kalan iç kısımları malzemenin darbelere karşı mukavemetini korumaktadır.



Metallerde yüzey sertleştirme için kullanılan birçok yöntem vardır. Bazı yöntemler herhangi bir alaşım elementi kullanılmadan, sadece metalin iç yapısının değişimi ile yapılmaktadır. Bazı yöntemlerde ise karbon, azot gibi alaşımlar emdirilerek yüzey sertliği sağlanmaktadır. Ayrıca daha farklı sistemler de tasarlanıp kullanılabilmektedir. Yazımızda herhangi bir katagorizasyon yapmadan metallerde yüzey sertleştirme için kullanılan çeşitli yöntemleri açıklamaya çalışacağız.

Alev ile Yüzey Sertleştirme Yöntemi

Alev ile yüzey sertleştirme yöntemi metale herhangi bir alaşım elementi eklemeden yapılan yüzey sertleştirme yöntemlerindendir. Bu yöntemdeki amaç bir alev kaynağı ile metal yüzeyinin ısıtılması ve östenit haline getirilmesidir. Östenit haline getirilen metal bir an önce su verilerek soğutulur ve martenzit haline getirilir. Sertleştirilen metal yüzeyinin kalınlığı alevin ne kadar süreyle uygulandığı ve alev büyüklüğüne bağlıdır. Oldukça ekonomik bir yöntemdir. Fakat alevle yüzey sertleştirme işleminde proses %100 kontrollü olarak gerçekleştirilemez. Bu işlemde kullanılan alev, oksijen ve asetilen, bazen de propan karışımından oluşur. Alev açık olarak yüzeye uygulandığı için uygulama esnasında gerekli güvenlik önlemleri alınmalıdır.

İndüksiyon ile Yüzey Sertleştirme Yöntemi

İndüksiyon ile yüzey sertleştirme yönteminde ısı kaynağı olarak elektrik akımı kullanır. İletken teller ile hazırlanan indüksiyon bobini metal parça üzerinde manyetik alan oluşturur ve ısınmasını sağlar. Isınan ve östenit sıcaklığına çıkan iş parçası, aynı alevle yüzey sertleştirme işlemindeki gibi su veya yağ yardımıyla soğutulur ve sertleşmesi sağlanır. İndüksiyon ile yüzey sertleştirme yöntemi ile sertleştirme işlemi yüzeyden daha derine indirilebilir. Ayrıca elektrik akımının daha ayarlanabilir olması nedeniyle ısıl işlem kontrollü şekilde yapılabilir. Ayrıca ısınma işlemi çok hızlı şekilde gerçekleşir. Fakat ekonomik olarak maliyetli bir yöntemdir.

Daldırma ile Yüzey Sertleştirme Yöntemi

Eğer yüzeyi sertleştirilmek istenen metal geometrisi karmaşık ise daldırma ile yüzey sertleştirme yöntemi kullanılır. Metal yüksek sıcaklıklardaki sıvıya daldırılır ve diğer yöntemlerde olduğu gibi yüzeyinin östenit sıcaklığına getirilmesi sağlanır. Daha sonra su veya yağ banyosu ile soğutularak yüzey sertleştirilmesi sağlanır. Karmaşık geometriler için avantajlıdır ve maliyeti düşüktür. Fakat kontrollü sertleştirme gerçekleştirilmesi zordur.

Sementasyon (Karbürizasyon) ile Yüzey Sertleştirme

Metallerde karbon oranının artması malzemenin daha sert ve aşınmaz hale gelmesine sebebiyet verir. Sementasyon ya da diğer bir ifadeyle karbürizasyon da bu prensibe dayanarak metal yüzeyine karbon atomlarının emdirilmesi işlemidir. Metal yüzeyinin karbon derişimi arttırılarak daha sert ve aşınma direnci yüksek malzeme elde edilmesini sağlar. Sementasyon (karbürizasyon) yüksek sıcaklıklarda katı,sıvı ve gaz gibi ortamlarda karbon emdirilerek gerçekleştirilir. Yüzey sertleştirmede çok derine inilmez. Düşük karbon derişimindeki çeliklere uygulanır. En çok kullanılan yüzey sertleştirme yöntemlerinden biridir.

Nitrürleme ile Yüzey Sertleştirme

Karbürizasyona benzer bir yüzey sertleştirme yöntemidir. Bu işlemde karbon yerine azot atomları kullanılır. Sıvı, gaz, plazma gibi nitrürleme çeşitleri vardır. Yüksek sertlik ve aşınma direnci sağlar. Karbon derişimi düşük olan ve az alaşımlı çeliklere uygulanır. Nitrürleme ile yüzey sertleştirmede proses çok uzun sürelere yayılabilir. Sementasyonda olduğu gibi yüzey sertleştirmede derinlere inilmez. Hem karbon hem de azot emdirilen yüzey sertleştirme işlemi de vardır. Bu işleme karbonitrürleme denilmektedir.

Borlama ile Yüzey Sertleştirme

Borlama ile yüzey sertleştirme yöntemi karbürizasyon ve nitrürlemede de olduğu gibi termokimyasal bir yüzey sertleştirme yöntemidir. Metallere bor atomunun emdirilmesiyle sert ve rijit bir yüzey elde edilir. Metaller bu yöntem ile çok yüksek aşınma ve yorulma dayanımına sahip olurlar. Ayrıca aside ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı bir dış yüzey elde edilmiş olur. Diğer yöntemlere göre daha fazla metal çeşidine borlama işlemi uygulanabilir. Borlanmış yüzey oksidasyona karşı dayanıklıdır.

Bu yazımızda metallerde yüzey sertleştirme yöntemlerinden bazılarına değinmeye çalıştık. Bu yöntemlerden hangisinin yapılacağı metalin cinsine, kullanılacağı yere ve maliyete vb. göre karar verilir ve uygulanır. Yüzey sertleştirme yöntemlerinde aşırıya kaçılmamalı hesaplanan sertlik değerlerine göre ısıl işlemler uygulanmalıdır. Çünkü fazla sertleştirilen veya karbon emdirilen yüzeyle daha gevrek bir yapıya sahip olmakta ve malzeme kaybına ve darbe mukavemetinde düşüşe neden olabilmektedir.

Devamı

AutoCAD Yüksek Çözünürlüklü PDF Oluşturmak

AutoCAD ile oluşturduğunuz projeleri birden fazla yöntemle PDF formatına çevirebilirsiniz. Fakat klasik yöntemler ile PDF oluşturulan projeler büyütülmesi halinde kalitesiz bir görüntü ortaya çıkarabiliyor. Bu durumu yaşamamak için yazımızda yüksek çözünürlüklü PDF oluşturmayı açıklamaya çalışacağız.


1. İlk olarak program simgesinden print, ardından plot simgesi tıklanır. Ya da komut satırı ile ''plot'' komutu kullanılır.

2. Açılan pencereden dwg to pdf sekmesi seçilir. Daha sonra "proporties" butonuna tıklanır.

3. Açılan pencereden "Custom paper size" sekmesi seçilir ve daha sonra "Add" butonuna tıklanır.

4. Açılan pencereden "İleri" butonuna tıklanır.

5. Açılan pencerede projemize ait en ve boy değerleri katı olacak şeklinde girilir. Örneğin projenin boyutları 250*150 ise 2500*1500 olarak girebilirsiniz. Daha sonra "ileri" butonuna tıklayın.

6. Daha sonra gelen pencereleri onaylayarak geçin. Ardından ana penceredeki "paper size" bölümünden tanımlamış olduğumuz sayfa boyutunu seçin. İsim yazmadıysanız resimdeki gibi User1 şeklinde görülecektir.

7. Sayfa boyutunu seçtikten sonra ana menüden "plot area" sekmesinden windows'u seçip pdf haline getirmek istediğiniz projeyi seçin.

8. Son olarak kaliteyi maksimum yapıp, center the plot ve landscape butonlarına tıklayın. Kaydı tamamlamak için "OK" butonuna tıklayın. Kaydetmeden önce ön izleme için preview butonunu kullanabilirsiniz.

Devamı