Hidroşekillendirme; temel olarak metal sac ya da tüp malzemenin akıcı bir ortam vasıtasıyla (su, viskoz, polimerik araç gereç, vs) kapalı bir kapta şekillendirilmesidir başlangıçta 1890 ’larda ortaya çıkmış oysa belli başlı kullanımı II dünya savaşı ardından gerçekleştirmiş bir imalat yöntemidir Ilk araştırmalar Almanyada havacılık sektöründe ve Japonyada gerçekleştirilmesine rağmen günümüzde Amerika, Rusya, Fransa, İsrail gibi değişik ülkelerde lüzum üniversite gerekse özel araştırma birimlerinde yoğun bir şekilde konu üstünde çalışılmaktadır Yöntem, yeterli veri birikimine ulaşılamamış olmasından ve bazı teknik zorluklardan ötürü 1990 ’lara kadar gereken ilgiyi görmemiştir Bu yıllardan sonra ise özellikle otomotiv sanayinde hidro şekil verme yönteminin kullanılmasıyla sıçrama yapmıştır
Otomotiv, beyaz eşya sektörleri başta edinmek üzere seri üretim teknolojisinin kapsamına giren sac metal parçaların büyük kısmı kalıplama yöntemi ile üretilmektedir Her parça için kalıp tasarımı ve imalatı; sac malzemenin geometrik karmaşıklığı ve şekil verme parametrelerinin belirlenmesinin zorluğu açısından oldukça zaman kaybına yol açmaktadır Bilhassa bir takım büyük boyutlu parçalar (otomotiv kaportaları, savunma sanayisinde kullanılan büyük gövdeler vb) için kalıp tasarımı ve imalatı ve metal sacın şekillendirilmesi koskocoman altyapı ve yatırım maliyeti gerektirmektedir
Şekillendirilmesi zorlama olan malzemelerin bu sınırlamalarının üstesinden gelmek için, uygulanan ileri üretim yöntemlerinden biri hidroşekillendirme prosesidir Adi bir kalıplama yönteminde, parçalar iki kalıp arasında şekillendirilirken, sac hidroşekillendirme yönteminde tek bir kalıp kullanılmaktadır Kalıp uyumuna gerek olmadığı için bambaşka kalınlıktaki saclar tek bir kalıpla şekillendirilebilmektedir Olağan şekil verme yöntemi ile birkaç adımda şekillendirilen parçalar, hidroşekillendirme ile tek adımda üretilebilmektedir Keza sıvıların basıncı her yönde eşit şekilde iletme özelliğinden yararlanılarak fazla kompleks şekillerin elde edilmesi muhtemel olmaktadır Bu yöntemde sac malzemenin bütün yüzeyinde aynı yapılı olan dağılmış bir önem dağılımı olduğu için sacda incelmeler daha eksik olmakta ve aynı yapılı olan bir kalınlık dağılımı elde edilebilmektedir Dolayısıyla saclar daha pozitif şekillendirilebilmektedir Ayrıca hidroşekillendirme ile üretilen parçalar daha yüksek mukavemete, daha iyi boyutsal ve geometrik doğruluğa ve daha düşük yüzey pürüzlüğüne sahip olabilmektedir Bu sayede hassas ve kaliteli üretiminin gerçekleştirilmesi için gerekli olan malzeme, zaman ve enerjiden önemli anlamada kazançlar elde edilmektedir Bu yöntemde; sac malzemeyi şekillendirmek için panç denilen hareketli kısım, sac metal parçayı kontrollü olarak yüksek basınçlı değişken bir akışkana doğru hareket ettirmektedir Zorlama çember potu ise sacı kalıba bastırarak şekil verme sırasındaki malzeme akışını kontrol eder Panç değişken içerisinde hareket ettirilirken sıvı basıncı artırılır Keza sac olağan derin çekme yöntemine göre daha üniform bir yapıda ve kırılma başlangıcı geciktirildiğinden nedeniyle da çekme derinlikleri % 30 dek daha pozitif olabilmektedir
Ülkemizde ise birkaç üniversite bünyesinde ve Anka insansız hava aracı, Hamle taarruz helikopteri, Hürkuş esas eğitim uçağı ve Göktürk ve Göktürk2 milli gözlem uydularını üreten TAI (Türk Havacılık ve Uzay Sanayi) tarafından kompleks sac parçaların üretiminde kullanılmaktadır Yayınlanan Türkiye 2023 vizyon raporunda ise hidroşekillendirme konusunda dünyada birincil 10 tedarikçi aralarında yer alma hedefi bulunmaktadır
Litaratür:
1 Şahin S 2004 Hidrolik Şekil Verme Yönteminin Esasları ve Sınıflandırılması Mühendis ve Makine deri 45 rakam: 533, s 3539
2 Choi H, Koc M And Ni J, 2007, Determination of optimal loading profiles in warm hydroforming of lightweight materials, Journal of Materials Processing Technology, 190(1?3), 230?242
3 Karaağaç, İ, Gürün H, Özdemir A, , AISI 304 Paslanmaz Çelik Sac Malzemenin Olağan Olarak ve Sıvı Basıncıyla Derin Çekilebilirliklerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Karşılaştırmalı Analizi, 5 Milletlerarası İleri Teknolojiler Sempozyumu, KarabükTürkiye
4 Halkaci, M, Türköz, M, Dilmec, M, Halkaci, H S, Dağhan, B, 2019, Increasing the Limiting Drawing Ratio of AA 5754 Aluminum Sheet by Hydromechanical Deep Drawing Process, 10th International Conference Technology Plasticity (ICTP 2019), Aachen Germany, 472476
5 Akay SB, Investigation of Fluid Pressure and Blank Holder Force Curves on Hydromechanical Deep Drawing,Postgraduate Thesis, 2019
Otomotiv, beyaz eşya sektörleri başta edinmek üzere seri üretim teknolojisinin kapsamına giren sac metal parçaların büyük kısmı kalıplama yöntemi ile üretilmektedir Her parça için kalıp tasarımı ve imalatı; sac malzemenin geometrik karmaşıklığı ve şekil verme parametrelerinin belirlenmesinin zorluğu açısından oldukça zaman kaybına yol açmaktadır Bilhassa bir takım büyük boyutlu parçalar (otomotiv kaportaları, savunma sanayisinde kullanılan büyük gövdeler vb) için kalıp tasarımı ve imalatı ve metal sacın şekillendirilmesi koskocoman altyapı ve yatırım maliyeti gerektirmektedir
Şekillendirilmesi zorlama olan malzemelerin bu sınırlamalarının üstesinden gelmek için, uygulanan ileri üretim yöntemlerinden biri hidroşekillendirme prosesidir Adi bir kalıplama yönteminde, parçalar iki kalıp arasında şekillendirilirken, sac hidroşekillendirme yönteminde tek bir kalıp kullanılmaktadır Kalıp uyumuna gerek olmadığı için bambaşka kalınlıktaki saclar tek bir kalıpla şekillendirilebilmektedir Olağan şekil verme yöntemi ile birkaç adımda şekillendirilen parçalar, hidroşekillendirme ile tek adımda üretilebilmektedir Keza sıvıların basıncı her yönde eşit şekilde iletme özelliğinden yararlanılarak fazla kompleks şekillerin elde edilmesi muhtemel olmaktadır Bu yöntemde sac malzemenin bütün yüzeyinde aynı yapılı olan dağılmış bir önem dağılımı olduğu için sacda incelmeler daha eksik olmakta ve aynı yapılı olan bir kalınlık dağılımı elde edilebilmektedir Dolayısıyla saclar daha pozitif şekillendirilebilmektedir Ayrıca hidroşekillendirme ile üretilen parçalar daha yüksek mukavemete, daha iyi boyutsal ve geometrik doğruluğa ve daha düşük yüzey pürüzlüğüne sahip olabilmektedir Bu sayede hassas ve kaliteli üretiminin gerçekleştirilmesi için gerekli olan malzeme, zaman ve enerjiden önemli anlamada kazançlar elde edilmektedir Bu yöntemde; sac malzemeyi şekillendirmek için panç denilen hareketli kısım, sac metal parçayı kontrollü olarak yüksek basınçlı değişken bir akışkana doğru hareket ettirmektedir Zorlama çember potu ise sacı kalıba bastırarak şekil verme sırasındaki malzeme akışını kontrol eder Panç değişken içerisinde hareket ettirilirken sıvı basıncı artırılır Keza sac olağan derin çekme yöntemine göre daha üniform bir yapıda ve kırılma başlangıcı geciktirildiğinden nedeniyle da çekme derinlikleri % 30 dek daha pozitif olabilmektedir
Ülkemizde ise birkaç üniversite bünyesinde ve Anka insansız hava aracı, Hamle taarruz helikopteri, Hürkuş esas eğitim uçağı ve Göktürk ve Göktürk2 milli gözlem uydularını üreten TAI (Türk Havacılık ve Uzay Sanayi) tarafından kompleks sac parçaların üretiminde kullanılmaktadır Yayınlanan Türkiye 2023 vizyon raporunda ise hidroşekillendirme konusunda dünyada birincil 10 tedarikçi aralarında yer alma hedefi bulunmaktadır
Litaratür:
1 Şahin S 2004 Hidrolik Şekil Verme Yönteminin Esasları ve Sınıflandırılması Mühendis ve Makine deri 45 rakam: 533, s 3539
2 Choi H, Koc M And Ni J, 2007, Determination of optimal loading profiles in warm hydroforming of lightweight materials, Journal of Materials Processing Technology, 190(1?3), 230?242
3 Karaağaç, İ, Gürün H, Özdemir A, , AISI 304 Paslanmaz Çelik Sac Malzemenin Olağan Olarak ve Sıvı Basıncıyla Derin Çekilebilirliklerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Karşılaştırmalı Analizi, 5 Milletlerarası İleri Teknolojiler Sempozyumu, KarabükTürkiye
4 Halkaci, M, Türköz, M, Dilmec, M, Halkaci, H S, Dağhan, B, 2019, Increasing the Limiting Drawing Ratio of AA 5754 Aluminum Sheet by Hydromechanical Deep Drawing Process, 10th International Conference Technology Plasticity (ICTP 2019), Aachen Germany, 472476
5 Akay SB, Investigation of Fluid Pressure and Blank Holder Force Curves on Hydromechanical Deep Drawing,Postgraduate Thesis, 2019
