Hassas Döküme Yönelik Seramik Maçaların Eklemeli İmalatı ve Doğrulaması Projesi

Proje Özeti

Bu projede odaklanılan ve geliştirilmesi hedeflenen teknoloji, seramik eklemeli imalat teknolojisi olacak ve teknoloji kazanım yol haritası ile ilişkili olarak yenilikçi malzemeler ve teknolojiler üzerine çalışmalar gerçekleştirilecektir. Bu kapsamda, öncelikle seramik eklemeli imalat sistemi ve diğer proseslere ilişkin gerekli ekipmanların tedariki gerçekleştirilecektir. Bu çalışma ile ek zamanlı olarak seramik çamur süreç geliştirme faaliyetleri başlatılacak ve seramik maça isteklerini karşılayabilen, proses edilebilirliği iyi ve ikincil işlemlere istenilen cevabı verebilen seramik çamurun geliştirilmesi üzerine çalışılacaktır. Seramik çamur geliştirme faaliyetine paralel olarak, seramik eklemeli imalat proses parametresi geliştirme faaliyetleri yürütülecektir. Bu çalışmaların akabinde, seramik maça için istenilen karakteristikleri elde etmek amacıyla ikincil işlemler (temizleme, bağlayıcıdan arındırma, sinterleme ve diğer işlemler) proseslerinin geliştirilmesi hedeflenecektir. Bu işlemlerin sonunda, seramik maça karakterizasyon ve doğrulama çalışmaları yapılacaktır. Elde edilen seramik maçaların döküm ve döküm sonrası çözündürme işlemleri TÜBİTAK MAM ve Gürmetal firmaları tarafından yapılacak, final parça dökümü için seramik kalıp hazırlama, hassas döküm ve maça çözündürme proseslerinin geliştirilecektir. Nihai olarak, elde edilen döküm parçalar üzerinde gerçekleştirilecek metalürjik ve boyutsal kontroller ile geliştirilen seramik maça doğrulanacaktır.

Ek olarak proje kapsamında geliştirilen seramik malzeme kompozisyonunun yerli eklemeli imalat tezgâhında üretilebilirliğinin araştırılması ve denemelerin yapılması da EKTAM tarafından gerçekleştirilecektir. TEI ve EKTAM tarafından elde edilen sonuçlar proje kapsamında kıyaslanarak rapor oluşturulacaktır.

Proje kapsamında hedeflenen teknoloji kazanımı ve geliştirmeler, geleneksel imalat yöntemleri ile seramik maça üretiminde karşılaşılan zorlukların (tasarım esnekliğinin bulunmaması, kalıp gereksinimi olması, devreye alma sürelerinin uzun olması, maliyetlerinin yüksek olması) üstesinden gelinmesini sağlayacaktır. Bu bağlamda, gaz türbini motorlarında kullanılan türbin paleleri ve vaneleri üretiminde kullanılan seramik maçaların, yüksek performans ve maliyetler ile kısa sürelerde üretilmesi mümkün olabilecektir.

Seramik eklemeli imalat ile seramik maça üretimi teknolojisinin uygulanabilirliği TEI bünyesinde gerçekleştirilen çeşitli deneme çalışmaları ile kanıtlanmıştır ancak seramik maça karakterizasyon ve doğrulama süreçlerinde seramik çamur, proses ve ikincil proses geliştirme ihtiyacının olduğu tespit edilmiştir. Bu anlamda, bahsi geçen konularda mevcut literatür ve ticari çalışmalarda boşluklar bulunmaktadır.

Nihayetinde bu proje ile Türkiye’de hali hazırda önemli bir boşluk olan seramik maça üretimi için yüksek teknoloji alternatifi olan seramik eklemeli imalat teknolojisinin kazanımı gerçekleştirilecektir. Hali hazırda dünyada tam anlamı ile olgunlaşmamış seramik eklemeli imalat ile seramik maça üretimi konusu üzerinde geliştirmeler sağlanacaktır. Bununla birlikte, ticari olarak önemli bir teknik uzmanlık olarak bilinen ve teknoloji transferi mümkün olmayan seramik çamur kompozisyonu için gerekli foto polimer bağlayıcı üzerinde geliştirme faaliyetleri yapılacaktır. TEI’nın mevcut durumda sahip olduğu eklemeli imalat teknolojileri yetkinlikleri ve deneyimleri, seramik eklemeli imalat teknolojisi çalışmalarını destekleyecek ve bu teknolojinin üst seviyeye çıkarılmasında önemli rol oynayacaktır. Bu çalışma ile elde edilen yetkinlikler ve deneyimler, seramik eklemeli imalat konusunda farklı malzeme ve teknolojilerin geliştirilmesine ön ayak olacak, bu alanda çalışan veya çalışmayı planlayan APYK’ler ve diğer küçük-orta ölçekli Türk firmaları için önemli bir basamak olacaktır.

Amaç ve Kapsam

Teknolojik gelişmeler ile birlikte havacılık sektörü her geçen yıl büyümesini sürdürmektedir. Buna bağlı olarak hava yolu taşımacılığında kullanılan uçaklarda da daha verimli yakıt tüketimi, düşük emisyon gereklilikleri ve artan rekabet, motor teknolojisindeki geliştirme çalışmalarının da ivme kaynağı haline gelmektedir. Bu nedenle motor üretici firmalar da yeni nesil gaz türbinli uçak motorlarında yeni malzeme ve üretim teknolojileri kullanmak suretiyle bu talebe cevap vermeye çalışmaktadır.

Nihai amaç, sunulan proje ile iç boşluğa sahip, tek kristal ve/veya yönlendirilmiş katılaşma hassas döküm parçaları için eklemeli imalat ile seramik maça üretim teknolojisinin geliştirilmesidir.