Vakum infüzyon ile heterojen yapıdaki laminalı kompozit parça üretiminde hava akış sensörleri kullanılarak hava kaçak lokasyon tespiti
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kompozit parça üretiminde yaygın olarak kullanılan vakumlu paketleme metodolojisinde, yapıda boşluğa sebebiyet vererek parça kalitesine olumsuz etki eden hava kaçaklarının tespiti ve müdahalesi üretim öncesi veya sırasında çok önemlidir. Kompozit parça içerisine ihtiva etmiş hava boşlukları, endüstriyel uygulamalarda işletmeler için zaman kaybı, yapısal sorunlar ve dolayısıyla maliyet anlamına gelmektedir. Bu tez çalışması, bu hava kaçaklarının tespitini sağlayarak engellenmesi için sürdürülebilir, düşük maliyetli ve hızlı sonuç veren bir sistem kurmayı hedeflemiştir. Ayrıca simülasyon çalışmaları yapmak ve bu çalışmaları fiziksel test çalışmaları ile karşılaştırıp verilerin incelenmesi de hedeflenmiştir. Bu tezde, endüstrideki kaçak tespiti yöntemleri incelenmiş ve hava akış sensörleri ile heterojen yapıdaki laminalı kompozit parça üretimlerinde kullanılmak üzere bir algoritma geliştirilerek kaçak tespiti üzerine çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalar bir rüzgar türbin kanadı imalatında kullanılan cam elyaf kat sayıları ve infüzyon planları referans alınarak gerçekleştirilmiştir. Deney seti 1000 mm x1000 mm lik bir alanda dağıtıcı fileli ve dağıtıcı filesiz olarak 2,10 ve 50 kat cam elyaflı paketler olmak üzere toplam 6 adet yapılmıştır. Çalışmalarda termal kütle akış ölçerleri kullanılmış olup, Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) ve çeşitli matematiksel optimizasyon yöntemleri kullanılmıştır. Geliştirilen bu sistem endüstriyel ölçekte kullanılabilecek şekilde tasarlanmış ve doğrudan hat üzerine montaja uygun biçimde testlere tabi tutulmuştur. PSO algoritması ve iyileştirilmiş zamana bağlı akış değerlerine göre 1000 mm x 1000 mm boyutlarında ve farklı laminasyon kalınlıklarında kaçak tespitleri gerçekleştirilmiştir. Rüzgâr türbin kanatları vakum infüzyon yöntemi ile imalatı gerçekleştirilmiş ve cam fiber kumaşlar test düzeneklerinde 2,10 ve 50 katman olarak ayrı paketlerde test edilmiştir. Ayrıca belirlenmiş kaçak noktaları için simülasyon çalışmaları yapılıp test çalışmaları ile karşılaştırılarak hava kaçağı akışının parça içerisindeki yayılımı incelenmştir. Her bir test düzeneğinde, paketlerde oluşacak bir hava kaçağını simüle etmek için 0,8 mm çaplı medikal iğneler kullanılmış olup 1000 mm x 1000 mm'lik bir laminada 36 adet delik açılmıştır. Böylelikle, kumaş kat sayısının ve dağıtıcı filenin algoritma etkinliği üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Tez çalışması sonucunda vakum infüzyon ile heterojen yapıdaki laminalı kompozit parça üretiminde hava kaçak tespitinin zorlukları açıkça ortaya konmuş ve elde edilen sonuçlardan bu zorlukların hangi yaklaşımlarla ortadan kaldırılabileceği konusunda öneriler verilmiştir. Tez çalışması sonucunda homojen yapıdaki laminalı kompozit parça üretiminde %9,2, heterojen yapıdaki laminalı kompozit parça üretiminde %16,5 ortalama hata oranı ile sonuç verebilen bir hava kaçak tespit sistemi geliştirilmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Vakum infüzyon, hava kaçak tespiti, PSO, termal kütle akış ölçer., Vacuum infusion, air leak detection, thermal mass flow meter.
