Prof.Dr.Mehmet Tunç ÖZCAN MAKİNE ELEMANLARI Prof.Dr.Mehmet Tunç ÖZCAN
Makine Elemanları 1- Bağlama Elemanları a)Malzeme bağlantıları ( Kaynak, lehim, yapıştırma) b)Şekil (form) bağlantıları (Perçin, perno, kama) c)Kuvvet (sürtünme) bağlantıları ( Civatalar, çakma kamalar, Konik ve sıkı (pres) geçmeler) 2- Hareket İletim Elemanları a) Akslar ve Miller b) Dişli çarklar c) Kayış ve kasnaklar d) Zincir ve dişlileri e) Kaplin ve Kavramalar 3- Enerji Biriktiren Elemanlar Yaylar ve kauçuk takozlar 4- Yataklama Elemanları a) Kaymalı yataklar Yuvarlanmalı yataklar 5- Sızdırmazlık Elemanları a) Keçeler b) O-rinler ) Segmanlar
Lehim Bağlantıları
LEHİM BAĞLANTILARI İki metal parçanın kendilerinden daha düşük sıcaklık derecelerinde ergiyen ilave bir metal malzeme (lehim) ile birbirlerine ısı etkisi altında bağlanmasıdır. Bu bağlantı çoğu zaman eletrik ileten elemanların hem birleştirilmesi hemde elektrik üretimini sağladığı gibi bazı lehimler kaynaklanamayan (demir döküm gibi) malzemelerin birleştirilmesinde ve tamirinde kullanılır. Diğer yandan kaynağa uygun olmayan farklı iki metalin birleştirilmesinde de kullanılırlar. Bazı lehimler demeir dökümle bakırı, çelikle, bakırı, alüminyum ile çeliği lehimleye bilirler. Mukavemeti yüksek lehimler kuvvet ve moment iletiminde de başarılıdırlar.
İki çeşit lehim vardır 1- Yumuşak lehim. (Kurşun – kalay lehimi) 2- sert lehim
1-Yumuşak lehim, 450C’tan daha düşük sıcaklıklarda ergiyen lehim malzemesiyle uygulanır. Sızdırmazlık istenen yerlerde ve düşük mukavemet gerektiren yerlerde uygulanır. Yumuşak lehim malzemeleri kurşun ve kalay alaşımlarıdır. 2-Sert lehim ( Yüksek mukavemetlidir ve 450C’tan daha yüksek sıcaklıklarda ergiyen metal ve alaşımları ile uygulanır.) Alüminyum lehimi Bakır lehimi Pirinç lehimi Gümüş lehimi.
Lehim Uygulamaları Havya ile yapılan lehim: Kızdırılmış havya kullanarak lehimlenecek malzemelerin ısıtıldığı ve lehimin ergitildiği yöntem. Yumuşak lehimlere uygulanır. Alev lehimi: Yumuşak ve sert lehimlere ısı kaynağı olarak Asetilen – hava, Propan-hava gaz karışımlarının hamlaçta yakılarak elde edilen alev ile lehimleme. Banyo (daldırma) Lehimi: Erimiş lehim banyosuna temas ederek lehim yapılır. Sürekli hareket eden bir bantla yumuşak lehimde sanayi tipi uygulamadır.
Fırında lehim: Yumuşak ve sert lehimin seri üretim uygulamasında kullanılır. Lehim folyosu lehimlenecek yüzeye sarılır ve parçalar bu şeklide montaj edilir ve fırına konarak lehim eritilir, lehimleme gerçekleştirilir. Direnç lehimi: Lehim elektrik akımı uygulanarak eritilir : seri üretimde uygulanır.
Lehim bağlantılarında önerilen gerilme kesme gerilmesidir Lehim bağlantılarında önerilen gerilme kesme gerilmesidir. Çeki gerilmeleri lehimin yırtılarak yada yüzeyden ayrılarak kopmasına neden olur. Lehim malzemesinin mukavemetinin birleştirdiği parçalardan daha düşük olması nedeniyle. Lehim bağlantı noktası tehlikeli kesit oluşturur. Lehimin bir yapıştırıcı gibi algılanması gerekir. Lehimle birleştirmede çok ince bir lehim tabakası ile yüzeylerin birleştirilmesi esastır. Sert lehimlerde lehim malzemesinin mukavemeti daha yüksek olduğu için dolgulu lehimler yapılabilir.
Kontstrüksiyon Kuralları
Lehim Bağlantılarının Mukavemeti
Kurşun ve kalay lehimi. K = 2…5 daN/mm2 Bakır lehimi. K = 15… Kurşun ve kalay lehimi K = 2…5 daN/mm2 Bakır lehimi K = 15…..17 daN/mm2 Gümüş lehimi, K = 17….27 daN/mm2
Yapıştırma Bağlantıları
YAPIŞTIRMA BAĞLANTILARI Bilim adamları, kertenkelelerin yer çekimine meydan okuyan özelliğinden faydalanarak, ardında kalıntı bırakmayan ve kullandıkça güçlenen bir süper yapıştırıcı keşfettiler. Bu yapıştırıcının aslı çok küçük bir alanda milyonlarca mikro kıldan oluşmasıydı. Yapıştığı yüzeye çok kuvvetli tutunan bu malzeme yüzeyden ayrıca yüzeyde hiçbir kalıntıda bırakmıyordu. Yapıştırıcı sarfiyatı en aza inmişti Bunun yanında tamamen kimyasal etkilerle çalışan çok sayıda yapıştırıcı endüstriyel olarak kullanılmaktadır.
Yapıştırma, dış çekim kuvveti (adhezyon’u) yüksek maddelerin (yapıştırıcı) yapıştırılacak iki yüzey arasında bulunarak bu yüzeyleri birbirine bağlamasıdır. Yapıştırıcı maddeler kendi iç çekim kuvveti de (kohezyon) yüksek olan maddelerdir. Bu sayede yapıştırma ile birleştirilen iki cisim arasında kuvvet iletirler.
Yapıştırma bağlantılarının üstün yanları; Farklı malzemelerden yapılmış iki cismi birbirine bağlayabilirler. Yapıştırma işlemi çok ince parçalara uygulanabilir. Yapıştırılan parçalarda deformasyon olmaz. Doğru uygulanmış yapıştırma parçalarında gerilme dağılımı diğer bağlama elemanlarından daha iyidir. Yapıştırma bağlantıları kolay uygulanır ve ucuzdur. Yapıştırma bağlantılarının sakıncalı yanları; Yapıştırılan cisimlerin kullanıldıkları yerlerde işletme sıcaklıkları düşük olmalıdır. Yapıştırma bağlantıları hemen kullanılamazlar, kullanım öncesi lehim ve kaynağa göre daha uzun bir bekleme süresi gerekir. Yapıştırma bağlantılarının kalite kontrolü zordur. Yapıştırma bağlantılarında yapıştırıcı zaman içerisinde kimyasal olarak değişime uğrar ( eskir) ve dayanımı düşer.
Yapıştırma çeşitleri Katılaştırma şekline göre yapıştıcılar Soğuk yapıştırıcılar. (+20 c Sıcaklıkta katılaşanlar) sıcak yapıştıcılar (+100 - 200 c Sıcaklıkta katılaşanlar) Bileşimine göre yapıştırıcılar Bir bileşenli yapıştıcılar (Yapıştırıcı ve katılaştırıcının birlikte bulunduğu yapıştırıcılar.) iki bileşenli yapıştıcılar ( Yapıştırıcının ve katılaştırıcının ayrı bulunduğu yapıştırma öncesi karıştırılarak uygulanan yapıştırıcılar.)
YapIştIrICI çeşİtlerİ -SU BAZLI YAPIŞTIRICI: çözücüsü su olan yapıştıcılar. İnsan sağlığı açısından olumludur. -SOLVENT BAZLI YAPIŞTIRICI :Yapıştıcısı solvent olan yapıştıorıcılar. Aseton, Hekzan, Toluen, Etil Asetat, Metil Etil Keton (MEK), Metilen Klorit, Tri Kloro Etan gibi solventlerdir. Çoğu yanıcı ve kolay uçucu olan bu solventler aynı zamanda insan sağlığı ve çevre için zararlı olmasına rağmen yaygın olarak kullanılmaktadır. üstün yapıştırma gücü, nemli ortamlara dayanıklılık gibi bir çok üstün özelliklere sahip olan solvent bazlı yapıştırıcıların tercih edilmesinin sebebidir. -HOT-MELT YAPIŞTIRICILAR: Başlıca polimer bir madde, genellikle Etilen Vinil Asetat (EVA), uygun bir reçine ve Wax içeren yapıştırıcı çeşididir. Uygun bir sıcaklıkta eritildikten sonra çeşitli şekillerde yapıştırılacak yüzeylere sürülerek yapıştırma işlemi gerçekleştirilir. İnsan sağlığı için zararsızdır. Kullanımı gittikçe yayagınlaşmaktadır. Mobilya, Otomotiv, Ambalaj, Mücellit sektörleri, Laminasyon, Yapışkan Bant imalatı, Tekstil gibi bir çok alanda kullanılır.
-EVA BAZLI HOT-MELTLER -EVA BAZLI HOT-MELTLER . Etilen Vinil Asetat ağırlıklı olarak imal edilen bu tip yapıştırıcılar en yaygın yapıştırıcı tipini oluşturmaktadır. Genellikle dolgulu olarak imal edilen bu tip yapıştırıcıların kalitesi dolgu oranıyla doğru orantılı olmasa bile yine de ilişkisi vardır. Dolgu maddesi olarak çeşitli ürünler kullanılmaktadır. En yaygın kullanılan dolgu maddesi halk arasında mermer tozu olarak bilinen kalsittir. Dolgu maddesi oranı arttıkça Hot-meltin yoğunluğu da artmaktadır. -POLİÜRETAN BAZLI HOT-MELTLER Mobilya sektöründe özellikle kenar bandı yapıştırmada kullanılan bir yapıştırıcı çeşididir. Nemle kürlenme özelliğine sahip oldukları için hava almayan ambalajlara kullanıcıya sunulurlar. Özel aparatlar yardımıyla uygulanabilirler. Oldukça pahalı olan bu tip yapıştırıcıların yapışma mukavemetleri de oldukça iyidir.
-ANAEROBİK YAPIŞTIRICILAR: Havasız ortamda metal katalizörlüğünde kürlenen bu tip yapıştırıcılar otomotiv ve mobilya sektöründe kullanım alanı bulmaktadırlar. Özellikle Metal-Metal yapıştırmalarda tercih edilirler. -AKRİLİK ESASLI YAPIŞTIRICILAR: Genellikle akrilik bir polimerin ve uygun bir reçinenin sudaki dispersiyonu sonucu elde edilen bu tip yapıştırıcılar solventlere, kimyasal etkilere, UV ışığa ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı olmaları nedeniyle tercih edilmektedirler. -KAUÇUK ESASLI YAPIŞTIRICILAR :Genel olarak bir kauçuğun uygun bir reçineyle ve uygun çözücülerle karıştırılmasından elde edilen yapıştırıcılardır. Kauçuk olarak çoğunlukla Polikloropren, Doğal kauçuk, Stiren-Bütadien-Stiren Kauçuğu (SBS) veya Stiren-İzopren-Stiren (SIS) kauçuk kullanılmaktadır. Solvent olarak kullanılan maddeler yapıştırıcının kullanım yerine ve amacına göre değişmektedir. Genellikle ilk yapışma mukavemetinin yüksek olması nedeniyle tercih edilirler.
Yapıştırma Uygulamaları Süper Yapıştırıcılar Hızlı Yapıştırıcılar Civata Sabitleyiciler Rulman Kenetleyiciler Boru Sızdırmazlığı Sıvı Contalar UV Yapıştırıcılar Epoksi Yapıştırıcılar Kontak Yapıştırıcılar PVC Yapıştırıcılar Kauçuk Yapıştırıcılar Zemin Epoksileri Kimyasal Dübel Metal, Plastik, Kauçuk ve Beton Tamiri (Epoksi) Kaydırmazlık Ürünleri Sıcak Yapıştırma Yüksek Sıcaklık yapıştırcıları Silikon Contalar
Yapıştırma Bağlantılarının Mukavemeti Yapıştırma bağlantıları kesme gerilmesi etkisinde kalacak şekilde tasarım yapılmalıdır. Çeki gerilmeleri, eğme gerilmesi ve tek taraflı çeki (soyma) kuvvetlerinin yarattığı gerilmeler yapıştırma bağlantıları için tehlikelidir.
Parça üzerine gelen yükler bizzat yapıştırıcı malzemesi tarafından taşındığı için yapıştırıcının çok ince bir katman halinde yüzeylere sürülerek uygulanması gerekir. Yükün yapıştırıcının mukavemetiyle değil yapışkanlık kuvvetleriyle taşınması istenir. Yapışkanlık kuvvetleri yapıştırma alanıyla doğru orantılı olarak artar. Toplam yapıştırılmış yüzey alanının parçaya etki eden kesme kuvvetiyle oranı yapıştırıcıya etki eden makaslama kesme gerilmesini verir.