Son dönemde endüstriyel uygulamalardaki iyileştirme çalışmaları ve alternatif çözüm arayışları, metalurjik yapı olarak birbirinden tamamen farklı iki metalin birleştirilmesine dayanan ve başarılı kaynaklı birleştirme sonuçları da sağlayan yeni kaynak yöntem ve tekniklerinin ortaya çıkmasını sağladı.
Özellikle otomotiv ve gemi sanayinde çelik ile alüminyumun birleştirilmesinde kullanılan bazı mekaniksel (perçin vs.) birleştirme yöntemlerinin imalat zorluğuna, ağırlık artışına, yüksek maliyete, korozyona ve gerilme konsantrasyonlarına sebep olması, kaynaklı birleştirme uygulamalarına yönelmeye zemin hazırlamıştır.
Arttırılabilen dayanım özellikleri, korozyona olan yüksek dirençleri, yüksek ısı ve elektrik iletkenliği, kolay şekillendirilebilirliği ve hafifliği gibi özellikler de alüminyum ve alaşımlarını çelikten sonra en çok tercih edilen bir malzeme durumuna getirmiş ve çeliklerle kaynaklanabilme kabiliyetlerinin araştırılmasını zaruri kılmıştır. Ergime sıcaklığı alüminyumun ergime sıcaklığından yaklaşık 1000 ºC daha fazla olan çeliğin alüminyum ile ergitmeli kaynak yöntemleri kullanılarak birleştirilmesi, iki malzemenin mekanik özelliklerinde ciddi boyutlarda düşüşe neden olsa da bu yöntemlere olan ilgi azalmamıştır.
Alüminyum alaşımlarının ergime bölgesinde kötü katılaşma davranışı sebebiyle geleneksel kaynak yöntemlerinin uygulanması zordur fakat bu olumsuz durum bir katı faz kaynağı olan Sürtünme Karıştırma Kaynağı (FSW) yöntemi ile ortadan kalkmıştır. [1]
Bu kaynak yöntemi 1991 yılında İngiltere’deki The Welding Institute (TWI) tarafından geliştirilmiştir. [2] Alın alına sabitlenmiş iki levhaya yüksek devirde dönen omuzlu bir pimin (probe) daldırılarak kaynak yapılmak istenen uzunluk boyunca belirli bir hızda ilerletilmesinden ibarettir. Başarılı bir kaynak tekniğidir ve iyi kalitede birleştirme sonuçları verir. Ayrıca katı-faz kaynağı oluşumu malzemelerin metalurjik özellikleri saklamasına da olanak tanır. [3]
Honda da 2012 yılında Sürtünme Karıştırma Kaynak yöntemiyle başarılı sonuçlar elde ettiğini açıkladı.[4]
Şekil 2. Honda’nın FSW Yöntemi ile Birleştirdiği Çelik ve Alüminyumdan Oluşan Aksan
Ohio Eyalet Üniversitesi’nden Glenn Daehn ve ekibi 2015 yılında Buharlaşmış Folyo Aktüatör (Vaporized Foil Actuator Welding- VFAW) adını verdiği yeni bir kaynak yöntemi ile alüminyum ve çelik arasında diğer kaynak yöntemlerine göre %50 daha güçlü bir birleştirme oluşturduğunu açıkladı. Yöntem yüksek voltajlı bir kondansatörden üretilen elektrik akımının alüminyum folyo ile iletilmesi ve buharlaşması sonucu oluşan basınçla malzemelerin kaynaması şeklindedir. Malzemeler ergimeden mikroskobik bir sevide bağ yaparak tutunur. Dolayısı ile yüksek ısının kaynak ana metallerinin yapısında oluşturacağı bozulma engellenmiş olur. [5]
Şekil 3. VFAW Yöntemiyle Birleştirilen Çelik ve Alüminyum Alaşımının SEM Görüntüsü
KAYNAKLAR
[1] Yılmaz M, Col M, Acet M (2003) Interface properties of aluminum/steel friction-welded components. Materials Characterization 49: 421– 429.
[3] Nizamettin Kahraman, Behçet Gülenç, “Modern Kaynak Teknolojisi” Kitabı, EPA-MAT Basım Yayın Ltd. Şti, 2009, ANKARA.
[4] http://www.gizmag.com/honda-steel-aluminum-welding/24096/
[5] http://energy.gov/sites/prod/files/2015/06/f24/lm086_daehn_2015_o.pdf
Bisiklet fren sistemlerinin tarihsel gelişimi, teknoloji ve tasarım yeniliklerinin bir özeti gibi düşünülebilir. İlk bisikletlerde,…
Çin merkezli MingYang, rüzgar enerjisi sektöründeki liderliğini göstermeye devam ediyor. Firma, son zamanlarda dünyanın en…
Sodyum, lityuma kıyasla daha bol miktarda bulunmasıyla dikkat çekiyor ve batarya teknolojileri bu potansiyeli keşfetmek…
Giysilerimizin yıkandığında boyutlarının küçülmesi, genellikle üzücü bir deneyim olabilir. Ancak tüm giysileri, etiketlerinde belirtilen bakım…
Avusturya'nın Linz şehrinde bulunan Johannes Kepler Üniversitesi'nden araştırmacılar, avuç içi boyutlarındaki dronelara ultra ince ve…
Güney Kore'nin Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir ekip, su altında ilerleyebilen ve gerektiğinde dibe…
Yorumları Görüntüle
teşekkürler güzel yazı olmuş elinize sağlık
Ayrıca bu yazınıza ilaveten Fronius Kaynak teklojisini takip etmenizi sürtünme kaynağından ziyade Fronius CMT ( Cold Metal Transfer ) teknolojisi ile daha başarılı sonuçlar elde edildiğini görmeniz mümkün. Bunun ile ilgili makale oluşturdum farklı bir bilgi olarak okumanızı öneririm. İyi çalışmalar
Malzemeler ergimeden deniliyorsa bu yönteme kaynak denir mi ? Ben lehimleme diye biliyorum, ki zaten lehim ve kaynağın en büyük farkı ana malzemeler erirse kaynak, erimez ise lehimdir.