28.10.2015

PROF. DR. İMDAT TAYMAZ

Makine Mühendisliğine Giriş(B Grubu)

Ders Notları

1

1. BÖLÜM

1. MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

Mühendisliğin geçmişi insanoğulunun içindeki merak duygusu kadar eskidir.

Atalarımız doğadaki mevcut malzemeleri ve enerjiyi, tıpkı bizim bugün yaptığımız gibi

insanlığın yararına kullanmaya ve kontrol altına almaya çalışmışlardır. Mühendislerin bu

çabaları, onların, toplum içerisinde “toplumun ihtiyaçlarını” karşılamak gibi bir görevi

üstlenmelerine neden olmuştur (limanlar, yolar, selbaskınlarını kontrol tesisleri yapmak

gibi..). Bu nedenle tarihin önemli uygarlıklarında mühendisler, hükümdarlara yakın kişiler

olmuşlar ve önemli mevkilerde yer almışlardır.

2. MÜHENDİSLİĞİN TANIMI

ABET (Mühendislik ve Teknoloji Onay Kurulu) mühendisliği “deneyim ve uygulama

yoluyla matematik ve fen bilimlerine ilişkin edinilen bir bilginin, doğanın sunduğu

malzemeler ve dağada mevcut güçlerin insanlığın yararına ekonomik bir biçimde kullanılması

için yollar geliştirmek üzere, muhakeme edilerek uygulamaya döküldüğü meslek” olarak

tanımlamaktadır.

Türk Dil Kurumu'na göre mühendislik: İnsanların her türlü ihtiyacını karşılamaya

dayalı yol, köprü, bina gibi bayındırlık; tarım, beslenme gibi gıda; fizik, kimya, biyoloji,

elektrik, elekronik gibi fen; uçak, otomobil, motor, iş makineleri gibi teknik ve sosyal

alanlarda uzmanlaşmış, belli bir eğitim görmüş kimse.

Mühendis sözcüğü Arapça da hendese (geometri) ile meşgul olan, geometri bilen kişi

anlamına gelmektedir.

Mühendislik mesleğinin yürütülebilmesi için meslek disiplinin içinde olduğu

TMMOB'a bağlı bir meslek odasına üye olmak zorunluluğu vardır.

Bu tanım, mühendisliğin özünü açıklayan belirli temel öğeler içermektedir.

Mühendislik bir meslektir. Tıpkı hukuk, tıp, mimarlık, öğretmenlik ve bakanlık gibi, yüksek

yönetim standartlarını gerçekleştirmeye çalışmakta; müşterilere ve bir bütün olarak topluma

2

karşı birçok sorumluluklar üstlenmektedir. Birçok alanda bilgiye dayalıdır ve üyeleri eğitim

ve öğretimin iyi tanımlanmış yollarından geçerek mesleki statüye erişirler.

Mühendisliğin temelinde bir matematik ve fen bilimleri bilgisi vardır.

Gerek mühendis gerekse bilimci matematik ve fen bilimlerinde “tam anlamıyla”

(eksiksiz) eğitimlidir, ama bilimci bilgisini esas olarak yeni bilgiler edinmek için kullanırken,

mühendis bilgisini yararlı araçlar, yapılar, işlemler tasarlamak ve geliştirmek için uygulamaya

döker. Diğer bir deyişle, bilimci bilmenin peşindedir, mühendis ise yapmayı hedefler.

Mühendislik, En azından kısmen, deneyim ve mesleki uygulama yoluyla

öğrenilmelidir. Mühendisin bilgisi mesleki muhakeme ile tavlanmalıdır. Mühendislik

problemlerinin çözümleri çatışan istekleri karşılamalıdır ve unutulmamalıdır ki, yeğlenen en

uygun çözüm her zaman bilimsel ilkeler ya da formüllerin tam bir tatbikinden çıkmaz.

Mühendis çatışan sınırlamaları tartmalı , bilgi ve deneyime dayalı yargılarda bulunarak en iyi

ya da en uygun çözümü aramalıdır.

Sorunlara çözümler ararken, mühendisler doğada mevcut malzemeleri ve güçleri

kullanırlar. Mühendislerin tasarımlarını biçimlendirirken kullanabilecekleri, gerek doğal

gerekse üretilmiş neredeyse sınırsız bir malzeme listesi vardır. Temin edilebilirlik, maliyet ve

fiziksel özellikler (ağırlık, mukavemet, dayanıklılık, esneklik ...) temelinde uygun

malzemeleri seçerler.

Mühendisin ulaşabileceği enerji kaynakları listesi çok daha küçüktür: petrol, kömür,

doğal gaz, nükleer fisyon, hidroelektrik güç, güneş ışığı ve rüzgar. Bu kaynaklar temin

edilebilirlik, maliyet, güvenlik ve teknolojik karmaşıklık açısından büyük farklılıklar

gösterirler.

Mühendisler dünyanın malzeme ve enerji kaynaklarının sınırsız olmadığını,

dolayısıyla bu kaynakların sadece kullanımı ile değil korunması ile de ilgilenmeleri

gerektiğini bilmelidirler. Bu, mevcut malzemeleri geri-dönüştürmeyi ve yeniden kullanmayı,

eski tesislerin yerine yenilerinin yapılmasındansa ıslahını ve kıt kaynaklı bir malzemenin bol

3

miktarda olan bir malzeme ile yaratıcı bir biçimde ikame edilmesini gerektirir. Ayrıca,

enerjinin verimli kullanıldığı çözümler aramayı ve tükenmekte olan enerji kaynaklarının

yerine yenilerini bulmaya çalışmayı da gerektirir.

Mühendisler ekonomik olan çözümler ararlar. Bu demektir ki, çözümlerinin yararları

maliyetlerini geçmelidir. Bu, ayrıca, mühendislerin para, zaman, malzeme ve diğer

kaynakların idaresinde özen göstermeleri gerektiği anlamına da gelir.

1960’ların sonlarına kadar, mühendislik işlerinin planlanması ve yapılması üzerindeki

başlıca sınırlayıcı faktör ekonomiydi.

Günümüzde havaalanları, otoyollar, binalar ve diğer tesislerin inşasına eşlik eden

zararlı çevresel etkiler hakkında bir çok kaygılar vardır.

Bu nedenle mühendislik, teknolojinin insanlar ve çevre üzerindeki olası zararlı etkileri

hakkında doğru bilinç ve kaygı ile icra edilmelidir.

Eninde sonunda, mühendislik işlerinin tümü insanlığa yararlı olmalıdır. Mühendisler,

olumlu etkilerin olumsuz etkilerden fazla olduğundan ve denge durumunda çözümlerinin

kamu yararına olduğundan emin olmak için tasarımlarını tarafsız bir biçimde

değerlendirmelidirler.

Mühendisliğin tarihine ilişkin çalışmalar, bize, geçmişe ve geçmişte mühendislik adına

yapılanlara saygı duymayı öğretmektedirler.

Bugünü geçmişin ışığında görmemize, eğilimleri sezmemize ve insanlığın gelişiminde

dönüm noktaları olan büyük değişimlerin nedenlerini değerlendirmemize yardımcı

olmaktadırlar.

Mühendisliğin köklerini inceleyerek, tarihin akışını anlayabiliyor ve bugünü bu akışın

bir parçası olarak görebiliyoruz, ki bu da bugünü kendi çerçevesi içine koymamıza ve

hedeflerimiz, özlemlerimiz ve edimlerimize ilişkin daha iyi bir görüş sahibi olmamıza

yardımcı olmaktadır

4

2. MÜHENDİSLİK TARİHİ

2.1. İLK UYGARLIKLARDA MÜHENDİSLİK

2.1.1. MEZOPOTAMYALILARDA MÜHENDİSLİK

Önemli mühendislik edimleri, bugünkü Irak’ta Dicle ve Fırat nehirleri arasındaki

bölge olan Mezopotamya’nın eski sakinlerine çok şey borçludur.

İlk tekerlekli arabanın bu bölgede görüldüğü söylenmektedir. Çok eski ve gizemli bir

halk olan Sümerler, yazılı tarihin başlangıcında Güney Mezopotamya’da, dünyanın ilk

mühendislik uygulamalarını oluşturan kanallar, tapınaklar ve surlar inşa etmişlerdir.

Mezopotamya nın diğer sakinleri Babiller ve Asurlular ise yine mühendislik adına önemli

eserler vermişlerdir.

Bu döneme ait, bulunan kil tabletlerdeki kayıtlar M.Ö. 2000 yıllarında “usturlap” denen bir

açı ölçüm aletinin astronomik gözlemlerde kullanıldığını göstermektedir. Bir dereceli daire

ve bir görme kolundan ibaret olan bu alet, Mezopotamyalılar tarafından kullanılan 60’lık sayı

sistemine dayalıydı. Bu sistem, zaman ve açı ölçümlerinde bugünde hala kullanılmaktadır.

Mezopotamyalılardan kalma en sıradışı yapı türü, tanrıların şerefine inşa edilen bir tapınak-

kule olan zigurat’tır. Zigurat, merdivenlere, setlere ve en tepede de bir türbe ya da küçük bir

ibadet mekanına sahip bir piramitti. Eski Ahit’te bahsedilen Babil Kulesi’nin bu tip bir yapı

olduğuna inanılmaktadır.

Babil ülkesini 43 yıl (M.Ö. 1850-1750 civarında) yöneten büyük kral Hammurabi , kendi

adını taşıyan yeni ve kapsamlı bir kanunname derlemişti. Kötü inşaat uygulamalarına izin

verenlere cezalar getiren bu ünlü kanunname, günümüz inşaat kanunlarının bir önceli olarak

görülmektedir.

Hammurabi Kanunları, kalite teminatı ve mesleki sorumluluğa ilişkin önemli bir mesaj

veriyor ve ihlal halinde son derece ağır cezalar öngörüyordu. Şöyle diyor bu kanunlar:

1. Bir inşaatçı biri için sağlam olmayan bir ev inşa eder, inşa ettiği bu ev çöker ve evin

sahibinin ölümüne neden olursa, bu inşaatçı ölüm cezasına çarptırılır.

5

2. Evin sahibinin oğlunun ölümüne neden olursa, inşaatçının bir oğlu ölüme mahkum olur.

3. Evin sahibinin kölesinin ölümüne neden olursa, inşaatçı evin sahibine eşdeğerde bir köle

verir.

4. Mala mülke zarar gelirse, inşaatçı tüm zararı tazmin eder ve yaptığı ev sağlam olmayıp

çöktüğünden, çöken evi kendi cebinden yeniden inşa eder.

5. Bir inşaatçı bir ev inşa eder, ama inşaatın koşulları yerine getirmesini sağlamaz ve bir duvar

yıkılırsa, bu inşaatçı masraflar ona ait olmak üzere o duvarı sağlamlaştırır.

Kral Sennacherib’in hükümdarlığı sırasında, Asurlular umumi su kaynağının dikkate değer ilk

örneğini tamamladılar (M.Ö. 700 civarı). Tas dağından Khosr nehrine tatlı su getiren yaklaşık

50 kilometre uzunluğunda bir besleme kanalı inşa ettiler. Sular bu nehir aracılığıyla 25

kilometre kadar daha akıp Ninevah’a ulaşıyordu. Jerwan’da, bu açık kanalı bir dereden öteye

taşımak için de kesme taşlardan yüksek bir su kemeri inşa ettiler. Bu ünlü yapı 263 metre

uzunlukta, 21 metre genişlikte ve en üst noktasında 8.5 metre yükseklikteydi . Yaklaşık 15

metre genişlik ve 1.5 metre kadar derinlikteki bir kanalı destekliyordu . Kanalın tabanını kalın

bir beton tabaka oluşturuyordu, ki bu çimentonun bilinen ilk kullanımıdır.

2.1.2. ESKİ MISIR’DA MÜHENDİSLİK

İlk plan ve inşaat uzmanları Eski Mısır uygarlığında ortaya çıkmıştır. Mühendisliğin bu ilk

habercileri Mısır krallarının güvenilir danışmanları olarak üst mevkilere sahiptiler. Bu

mevkiye sahip bir adam ,”Bayındırlık şefi (1)” olarak bilinen bir genel inşaat uzmanıydı.

Bu eski mühendisler/mimarlar, arazi ölçümünün (mesaha) bilinen ilk biçimini uygulamaya

koydular. Nil’in her yıl taşması karanın sınırlarının yeniden belirlenmesini gerektiriyordu. Bu

arazi-ölçümlerini gerçekleştirmek için, Mısırlı mühendisler, sabit bir uzunluk elde etmek

amacıyla, önce iyice su emdirilmiş, sonra kurutulup balmumu ile kaplanmış ip parçaları

kullanıyorlardı. Başka ilkel arazi-ölçüm aletleri de kullanmış olabilirler, ama bunların hiçbiri

bulunamamıştır. Mısırlılar ayrıca etkin sulama sistemleri geliştirdiler ve görkemli taş binalar

inşa ettiler.

Eski Mısır’ın mühendisleri, dünyanın gelmiş geçmiş en yüksek, en geniş ve en dayanıklı

yapılarını inşa etmenin peşindeydiler. Sarayları, tapınakları ve mezarları muzaffer ve ebedi bir

gücün sembolleri olarak tasarlanmıştı. Mısırlı inşaatçıların en bilinen yapıtları piramitlerdir.

6

Giza’da Nil nehrinin batı kıyısında ki üç piramit eski Mısırlıların çarpıcı mühendislik

becerilerini hatırlatmak üzere hala durmaktadır. Büyük Piramit ya da Cheops Piramidi olarak

bilinen en büyük piramit, yaklaşık 147 metre yüksekliktedir ve tabanı 5.25 dönümlük bir alan

kaplamaktadır. Piramit, her biri ortalama 2.5 ton olan iki milyondan fazla taş bloktan inşa

edilmiştir. İç kısımlardaki blokların bazılarının ağırlığı 30 tona kadar çıkmaktadır.

Mısır’ı M.Ö. 5. yüzyılda ziyaret eden Yunanlı tarihçi Herodotus, piramidi inşa etmek için, üç

aylık postalar halinde 100.000 adamın 20 yıl çalışması gerektiğini yazmıştır. Taş bloklar

inşaat yerine, sırf bu amaç için inşa edilen, yükseltilmiş bir yol aracılığıyla getirilmiştir.

Halatlar, manivelalar, makaralar, tahta kızaklar, toprak rampalar ve bakır keskiler kullanarak,

Mısırlı işçiler piramidi hassas ve titiz mühendislik standartları ile inşa etmişlerdir.

Bayındırlık Şefi: Bir duvar resminde betimlendiği şekliyle, arazi ölçüm faaliyeti ve kangal

haline getirdikleri “ölçüm ipini” kullanan görevliler.

2.1.3.YUNANLILARDA MÜHENDİSLİK

M.Ö. 600’den başlayarak, Doğu Akdeniz bölgesinde Yunanlı yaşam ve düşünce tarzı egemen

olmuştur. Yunanlılar, en çok, soyut mantıkları ve geçmişin ilmini kuramlaştırma ve sentez

etme yetenekleri ile hatırlanmaktadırlar. Sanat, edebiyat ve felsefede gerçekleştirdikleri büyük

ilerlemeler, mühendisliğe katkılarını gölgede bırakma eğiliminde olmuştur. Esas olarak

kuramın üzerinde yoğunlaşmaya eğilim gösterdiler, deneme ve doğrulamaya ve uygulamaya

az değer verdiler.

Bununla birlikte, Yunanlı mimarlar mesleki fazilete doğru ilk kayda değer gelişimi

gerçekleştirmişlerdir. Ortalama vatandaşın anlama kabiliyetinin ötesinde bilgi ve deneyime

sahip usta bir inşaatçı ve inşaat uzmanı olarak tanınıyordu.

Yunanlılar mekanik teknolojide de yaratıcı olmasını bilmişlerdi. Archimedes, bileşik

makaraları, hidrolik vidaları, büyüteci ve çeşitli savaş makinalarını icat etmişti. Yunanlılar

deniz kültürüyle içiçe olmalarının bir sonucu olarak limanlar ve dalgakıranlar yaptılar. Yine

Dünyanın ilk deniz fenerinin inşaatına bu dönemde başlandı(M.Ö.600). Bu fener 113 metre

yükseklikteydi ve antik dönemde dünyanın yedi harikasından biri olarak

7

biliniyordu.(Alexandria limanındaki Pharos feneri)

Sisam adasında inşa edilen, Megaralı mimar Eupalinus’un yönetimi altında 275 metre

yükseklikte bir tepeyi kesip geçen 1005 metre uzunluktaki tünel bir diğer önemli eserdi

(3,10). Yekpare kireçtaşının içinden el keskisiyle açılan ana tünelin genişliği ve yüksekliği

aşağı yukarı 1.7 metreydi. Ana tünelin tabanında 9 metre derinlik ve 1 metre genişlikte bir

hendek kazılmıştı. Bu hendekte, su kil borular aracılığıyla şehre getiriliyordu. Tünel inşaatı iki

uçtan gerçekleştirilmişti, ama bu eseri gerçekleştirmek için kullanılan yüzey-ölçüm

yöntemleri bilinmemektedir.

Yunanistan’ın Altın Çağı sırasında, hükümdar Pericles, Atina’yı dünyanın en güzel şehri

yapmak üzere tasarlanmış dev bir inşa programına girişti. Pericles, şehri yukarıdan gören düz

tepeli kaya Acropolis’in üzerine tapınaklar, türbeler ve heykeller inşa etmek üzere zamanın

önde gelen sanatçılarını ve inşaat uzmanlarını tuttu. Bu eserlerin kalıntıları bugün dünyanın en

olağanüstü görüntülerinden birini sağlamaktadır

Yunan tapınaklarını inşa edenler ,muhtemelen ,modern dönemlerde kullanılanlara benzer

bocurgatlar ve makaralarla donatılmış, elle çalıştırılan vinçler ve ahşap iskeleler kullanmış

olmalılar. Tapınakların tasarımcıları, sütunlar ve kirişleri kullanımları ile, geçmişteki

inşaatçılar tarafından sergilenemeyecek düzeyde bir inşaat anlayışı göstermişlerdir.

2.1.4.ROMALILARDA MÜHENDİSLİK

Antik dönemin en ünlü mühendisleri Romalılar, kaynaklarını daha fazla bayındırlık işlerine

adamışlardır. Yunanlıların aksine, Romalılar matematiksel mantıktan ve bilimden çok

deneyime güvenen pratik inşaatçılardı. Yapıları tasarım açısından basitti, ama yine de ölçek

olarak etkileyici ve uygulama olarak cesurdu . Genellikle, sanat ya da estetikten çok işleve

önem veriliyordu.

Romalı inşaatçılar mühendisliğe önemli katkılarda bulundular. Bunlar arasında, ileri inşa

yöntemlerinin geliştirilmesini, sulu çimentonun keşfedilmesi, şahmerdan, ayak gücüyle

çalışan vinçler, ahşap kovalı çarklar gibi bir dizi inşaat makinalarının tasarlanmasını

sayabiliriz.

8

Bunların yanında Romalıların önemli mühendislik eserleirnden bazıları şunlardır:

M.S. 98’de mühendis Gaius Julius Lacer tarafından İspanya’da inşa edilen Alcantara

Köprüsü, hala kullanılmaktadır. Kuru taştan altı kemere ve toplam 183 metre uzunluğa

sahiptir. Araç yolu nehirden 53 metre yukarıdadır.

Pont du Gard, Fransa’nın güneyindeki Nimes’a su sağlayan çok eski bir su kemerinin

parçasıydı. Augustus’un hükümdarlığı sırasında (M.Ö. 27 - M.S. Agrippa’nın yönetimi

altında) inşa edilen bu görkemli yapı, üst kısmındaki su kanalı hariç, kuru-örme yöntemiyle

inşa edilmiştir. Yaklaşık 49 metre yüksekliktedir ve geniş kemerlerinin arası yaklaşık 24

metredir.

Pantheon olağanüstü görkemli bir tapınaktı. Parlak bir mühendis ve Augustus’un evlatlık oğlu

olan Agrippa, Pantheon’u tahminen M.Ö. 17’de inşa etti. İki kez yandı ve M.S. 117-138

arasında hükümdarlık yapan Hadrian tarafından yeniden inşa edildi. Pantheon’un iç çapı 43

metre olan yüksekliğine eşittir. Üstü beton bir kubbe ile örtülüdür. Bugüne kadar korunmuş

olan Pantheon Roma’nın en yaratıcı mühendislik eserlerini temsil etmektedir.

2.2.ORTAÇAĞDA MÜHENDİSLİK

Roma İmparatorluğunun çöküşünü izleyen yaklaşık sekiz yüzyıl boyunca, yani Orta Çağ

olarak bilinen dönemde, mühendislikte nispeten az ilerleme oldu. Bununla birlikte, özellikle

yapı tasarımında enerji tasarrufu sağlayan ve gücü arttıran makina ve aletlerin gelişiminde

olmak üzere, bazı önemli ilerlemeler bu dönemde oldu.

Ortaçağda, mühendisler, emekten tasarruf sağlayan makinalar tasarlayıp geliştirerek, insanlar

ve hayvanların üretim güçlerini arttırmanın ya da desteklemenin yollarını aradılar. Yel

değirmeni bu çağda geliştirildi ve daha etkin hale getirilen su değirmenleri yeni kullanımlara

sahip oldu. Mekanik alanında ortaçağda Avrupa’da gerçekleşen diğer ilerlemeler arasında,

çıkrık ve gemiler için mafsallı dümen sayılabilir.

Ortaçağın gelişkin mühendislik aletleri, malzemeleri ve tekniklerinin birçoğu ilk kez Uzak

Doğuda, özellikle de Çin’de görüldü. Barutun icadı ve kağıt yapımı, demirin dökülmesi ve

kumaşların imalatına ilişkin işlemlerin geliştirilmesi bu ilerlemeler arasındadır.

9

Ortaçağın sonlarında, ulaşım ve iletişimde önemli ilerlemeler sağlandı, bunları bilimsel

buluşları besledi ve bilginin yayılmasını hızlandırdı. 13. yüzyılda, İtalyan mimar-mühendisler,

kanal savağını icat etmeleriyle, kanal inşaatında modern çağa hız kazandırdılar. Bundan kısa

bir süre sonra, tüm Avrupa’da, karada su yoluyla ulaşım için kanal ağları inşa edildi. Bu

dönemde, denizcilik ve gemi-inşada da ilerlemeler sağlandı ve okyanus ulaşımı için rıhtımlar

ve limanlar inşa edildi. Ortaçağda en önemligelişmeler ise ,daha sonraki yıllarda mühendisler

için yeni malzemeler halini alacak olan,bilimsel alanda oldu.Özellikle 15.,16. ve 17 yy.daki

bilim adamları önemli keşiflerde bulundular.

Johann Gutenberg hareketli tipte kalıbı icat etti ve 1450 yılı civarında ilk kitabı basmakla

tarihe geçti. Bu, bilim ve mühendislik dahil, pek çok konuda bilginin geniş bir biçimde

yayılmasını mümkün kıldı. 1500 yılına gelindiğinde, arazi-ölçümü, hidrolik, kimya,

madencilik ve metalurji ve diğer bilim ve mühendislik alanlarında kitaplar basılıyordu.

2.2.1.ORTAÇAĞDA BİLİMİN İLERLEMESİNE KATKIDA BULUNANLAR

* Leonardo da Vinci (1452-1519). İtalyan Rönesansının büyük bir sanatçısı, mimari ve

deneysel bilimcisi, pek çok alanda yaratıcılık sergiledi. Pratik mühendislik çalışmalarından

çok, kavramsal tasarımları ile hatırlanmaktadır.

* Nicolaus Copernicus (1473-1543). Alman ve Leh kökenli bir astronom, dünyanın hareket

eden bir gezegen olduğu kuramıyla modern astronominin temellerini attı.

* Galileo (1564-1642). İtalyan astronom ve fizikçi, bilgi edinmenin bilimsel yöntemini

formüle etti. Galileo astronomik incelemeler için teleskopun ilk pratik kullanımını

gerçekleştirdi ve düşmekte olan cisimlere ilişkin ünlü bir yasayı keşfetti.

* Robert Boyle (1627-1691). Boyle, hava ve diğer gazların sıkışmasını ve genleşmesini

inceleyen ve sabit bir sıcaklıkta gazın hacminin basıncı ile ters orantılı değiştiğini (Boyle

kanunu) keşfeden İrlandalı bir kimyacı ve fizikçiydi.

* Robert Hooke (1635-1703). Bir İngiliz deneysel bilimci, Hooke kanunu olarak bilinen bir

elastikiyet kuramı formüle etti. Bu kanun, elastik bir cismin deforme olma miktarının ona etki

eden kuvvet ya da gerilim ile doğru orantılı olduğunu ifade etmektedir.

* Sir Isaac Newton (1642-1727). Bir İngiliz bilimci ve matematikçi, yüksek matematiğin

temellerini attı, ışık ve rengin gizemlerini keşfetti ve evrensel çekim yasasını formüle etti.

* Thomas Newcomen (1663-1729). Bir İngiliz mucit, 1712’de ilk kullanışlı buhar

10

makinalarından birini yaptı. Onun atmosferik basınçlı buhar makinası, yerini James Watt’ın

daha etkin olan makinasına bırakana dek, hemen hemen 75 yıl boyunca İngiliz

madenlerinden su pompalamada kullanıldı.

2.3.YAKIN ÇAĞDAN GÜNÜMÜZE MÜHENDİSLİK

Yirminci yüzyıla doğru son 150 yılda, madencilik, imalat ve ulaşımda önemli ilerlemeler

oldu. 1760’larda, James Watt son derece gelişkin bir buhar makinası modeli tasarladı ve

üretti. Bu makina ilk buhar makinasının tasarlayan Thomas Newcoman’ın atmosferik basıçlı

buhar makinasından çok daha etkindi. Fabrikatör Matthew Boulton’un desteğiyle, yüzlerce

makina üretildi. 1800’e gelindiğinde, Boulton ve Watt makinalarından 500’ü, İngiltere’de,

madenleri pompalayıp su çıkarmada , demir işleri ve tekstil fabrikalarındaki makinaları

çalıştırmada kullanılıyordu .

Yine bu dönemde İngiltere ve Amerika’da gemileri çalıştırmak için buhar makinalarıyla

deneyler yapıldı ve ticari açıdan başarılı ilk yandan çarklı nehir vapuru, Robert Fulton’un

Clermont’u, 1807’de Amerika’da çalışmaya başladı. Ardından, 1823’de, İngiliz George

Stephenson Newcastle’da bir lokomotif fabrikası kurdu ve iki yıl sonra da buhar-tahrikli

demiryolu taşımacılığının fizibil olduğunu gösterdi.

Bir diğer önemli gelişme ise taşımacılık alanında olmuştur.Bu dönemde demiryolları yaygın

bir ulaşım şekli halini aldı. Yol inşaatı teknolojisinde de ilerlemeler oldu. Bu dönemin en ünlü

yol inşaatçısı, kırık taşlardan oluşan tabakaları sıkıştırmak suretiyle bir yol yapım yöntemi

geliştiren İskoç John Macadam’dı (1756-1836). Yaklaşık 290 kilometrelik paralı yol inşaatına

ek olarak, Macadam yol yapımı üzerine çeşitli kitaplar yazdı. Macadam’ın bir İskoç çağdaşı,

Thomas Telford, kenara yerleştirilmiş ve yüzeyi kırık taş ve çakıldan oluşan sağlam bir taban

oluşturmak üzere birbirine doğru sıkıştırılmış, büyük düz taşlar kullanarak yol yapılmasını

savunuyordu. Telford, 19. yüzyılın ilk yıllarında aşağı yukarı 1480 kilometre uzunlukta yol ve

1200 köprü inşaatına nezaret etmiştir.

19. yüzyıl, mühendisliğin bir meslek olarak öneminin daha da artmasına tanıklık etmiştir.

İnşaat mühendisi ünvanını ilk kullanan İngiliz John Smeaton, bilim çevrelerinde üst düzeyde

saygı görüyordu. 20. yüzyılda İlk Makina Mühendisleri Enstitüsü 1847’de kuruldu ve George

Stephenson ilk başkan olarak hizmet verdi.1908’e gelindiğinde, inşaat, makina, elektrik,

11

kimya ve madencilik ve metalurji mühendisliklerini temsilen beş dernek kurulmuştu.

19. yüzyıldaki mühendislik başarıları için, elektriğin bir güç kaynağı olarak geliştirilmesi en

önemli faktörlerden biridir. Bunda, büyük oranda,19. yüzyılın ikinci yarısındaki sayısız

bilimci ve mühendisin çabaları rol oynamıştır. Bununla birlikte, temeller, Alman George

Simon Ohm, İtalyan Alessandra Volta ve Fransız Charles Coloumb ve Andre Ampere gibi,

elektriğin temel doğasını tanımlayan,18. yüzyılın başlarındaki fizikçilerin buluşları ile

atılmıştır.

Elektrik enerjisinin geliştirilmesindeki önemli olaylardan bazıları aşağıda verilmiştir. Bazı

tarihler yaklaşıktır;

1827 Alessandra Volta ilk elektrik bataryasını tasarladı.

1830 Sir Humphrey Davy elektromanyetizmayı ve ark ışığını keşfetti.

1831 Michael Faraday manyetik indüksiyon işlemini gösterdi.

1880 Thomas Edison kullanışlı bir akkorlu ampul icat etti ve lambaların paralel

bağlanabileceğini, ki bunun tüm sistem kapatılmadan bir ya da daha fazla lambanın

söndürülmesini mümkün kıldığını keşfetti.

1882 Edison’un Pearl Street elektrik üretim istasyonu (santralı) New York City’de faaliyete

geçti.

1888 Nikola Telsa bir indüksiyon motoru ve yeni bir çok-fazlı alternatif akım sistemi için

patentler aldı.

1888 George Westinghouse, 1886’da Westinghouse Electric Company’yi kurduktan sonra,

tarihte türünün ilk örneği olan Niagara hidroelektrik projesine jeneratörler temin etmesini

öngören bir anlaşma imzaladı.

19. yüzyılın sonuna gelindiğinde, elektrik enerjisinin kullanımları iyice yerleşti ve yaygınlaştı.

1843’te Samuel F.B. Morse tarafından gösterilen telgrafla haberleşme, denizaltı kabloları

aracılığıyla Kuzey Amerika ve Avrupa arasında kuruldu. Yarım milyon telefon kullanımdaydı

ve evler ve işyerleri için elektrikli aydınlatmaya giderek artan bir talep söz konusuydu.

Elektrik, trenler, tramvayları ve yeni endüstrilerin makinalarını çalıştırmada kullanılıyordu.

Yirminci yüzyılın ilk on yılında, uygarlığımız üzerinde büyük bir etkiye sahip olacak olan bir

dizi önemli teknolojik gelişmeler yaşandı. Yüzyılımızın başında, mucitler ve mühendisler,

12

havadan-ağır uçuşu başarma girişimleriyle çılgınlık derecesinde meşguldüler. Başarı, 1903’te,

Wilbur ve Orville Wright kardeşler uçaklarını 12 saniye süren ve 36 metrelik bir mesafenin

kat edildiği bir yolculukla uçurdukları zaman geldi. Bu ilk uçuştan bu yana, hava taşımacılığı

uzun mesafeli toplu taşımacılığa egemen olacak kadar gelişmiştir.

1900’e gelindiğinde çeşitli “atsız arabalar” tasarlanmıştı ve 1904’e kadar hatırı sayılır

miktarlarda motorlu araçlar imal edilmişti. Henry Ford, modern seri üretimi ve hesaplı araba

maliyetleri sayesinde, otomobillerin gelişimi ve popülaritesine büyük katkılarda bulunmuştur.

Otobil sayısındaki bu artış yol yapımını teşvik etmiştir.

20. yüzyıldaki diğer mühendislik başarıları su kaynakları üzerinde yoğunlaşıyordu. Bu

gelişmenin bir örneği, 1936’da tamamlanan Hoover Barajıdır. İnşası esnasında, bu beton baraj

221 metre yüksekliği ile dünyanın en yüksek barajıydı. Su kaynaklarının idaresinde yaşanan

ilerlemenin bir diğer örneği de, Tennessee Valley Authority’nin (TVA) su-baskını kontrol,

denizcilik ve enerji projeleriydi. 1933’te kurulan TVA, Tennessee Vadisi’ne su-baskını

kontrolü, ucuz enerji ve endüstriyel gelişme getirdi.

İkinci Dünya Savaşı’ndan kısa bir süre sonra, nükleer yolla elektrik enerjisi üretimi üzerine

tasarım ve fizibilite çalışmaları yapıldı. İlk nükleer enerji santralı 1967’de faaliyete geçti .

Nükleer enerji fosil yakıtlardan elde edilen enerjiye ekonomik açıdan rakip hale geldi

Yirminci yüzyılda benzersiz teknolojik gelişme ve değişim yaşanmıştır. Keşiflerin

adımlarının hızlanması, belki de en çok elektronik alanında belirgin olmuştur. Bu yüzyılda,

sinyallerin ilkel bir biçimde iletilmesinin yerini, elektronik parçaların kullanıldığı muazzam

kumanda sistemlerine sahip modern iletişim ağları almıştır. 1947’de tranzistörün icadından bu

yana, elektronik sinyalleri güçlendirme cihazları olarak, vakumlu tüpler de yerlerini, büyük

ölçüde, yarı-iletkenli cihazlara bırakmıştır. Tranzistör ve yarı-iletken diyot, elektronik

donanımların çok küçülmesini sağlamıştır. Minik silikon çipler üzerinde seri üretilen, ucuz

entegre devrelerin gelişi, elektronik tasarımda çığır açan değişimlere yol açmıştır.

Minyatürleşme ile birlikte, bu tür cihazlar sinyallerin devreler aracılığıyla güvenilir ve hızlı

bir biçimde iletilmesini ve daha hızlı kumanda devreleri ve dijital bilgisayarların

geliştirilmesini sağlamıştır.

13

Yirminci yüzyıldaki gelişmeler elbette bu kadarla sınırlı değildir. Ancak biz yerimizin sınırlı

olması nedeniyle sadece en belirgin olanlara değindik.

Makina mühendisliği (İng.; mechanical engineering, Alm.; maschinenbau), her türlü

mekanizmaların, mekanik sistemlerin ve enerji dönüşüm sistemlerinin konstrüksiyonu,

imalatı, imalat planlanması, montajı, bakım-onarımı ve işletmesi konularında eğitim,

araştırma ve çalışma yapan bir mühendislik dalıdır. Makina mühendisliği bölümünden mezun

olanlara "Makina Mühendisi" ünvanı verilir.

3.BİR MÜHENDİSTE BULUNMASI GEREKEN ÖZELLİKLER:

Tanımı ve tarihinden de anlaşılacağı üzere mühendis olacak kişilerin birtakım özelliklere

sahip olması gerekir.Bu özellikleri en genel şekliyle şu şekilde ifade edebiliriz:

1) Sabırlı olmalı,problemler karşısında karamsarlığa kapılmamalıdır.

2) Kendisine güvenmeli ve kendisini ifade edebilmelidir.

3) İkna kabileyeti yüksek olmalıdır.

4) Yeni fikirlere açık olmalıdır.

5) Mucit ruhlu yaratıcı kişiler olmalıdır.

6) Planlı olmalıdır.

7) Kararlı olmalı ve risk alabilmelidir.

8) Risk alırken bir şeyin “olmasını istemek” ile “olma ihtimali” arasındaki ayrımı çok iyi

yapabilmelidir.

9) Elindeki olanakları kullanmasını bilmelidir.

10) Hatalarından ders çıkarabilmelidir.

11) İyi iletişim kurabilmelidir.

12) Analitik düşünme yeteneğine ve derin bir matematik ve fen bilimleri bilgisine sahip

olmalıdır.

Bunun yanında her mühendislik dalının kendisine özel birtakım özellikleri vardır.

4.MÜHENDİSLİK ETİĞİ:

14

Mühendis herşeyden önce,her insan gibi toplumun değer yargılarına saygı göstermeli ve genel

ahlak kurallarına uymalıdır.Ancak bunun yanında toplumda üstlendiği nosyon nedeniyle

mühendis kimliği içerisinde uyması gereken bazı özel prensipler vardır. Bunları maddeler

halinde özetlemek gerekirse:

1) Halka mühendisliğin ne olduğunu anlatmalı ve mühendislik üzerindeki yanlış yargıların

silinmesi için çaba göstermelidir.

2) Halk sağlığı ve güvenliği konusunda yeterli bilgi sahibi olmalı ve sorumlu bulunduğu

işyerindeki çalışanların güvenliğinden ve sağlığından kendisinin sorumlu olduğunu

unutmamalı.

3) Düşüncelerini sadece yeterli bilgiye sahipse söylemeli,yasal konularada ifadesini gerektiren

hallerde dürüst olmalıdır.

4) Yeterli olmadığı alanlarda ise kendisini geliştirmesini bilmelidir.

5) Halka teknik bir açıklama yaparken özel durumlar dışında kendisini anlaşılır bir dille ifade

etmeyi bilmelidir.

6) İş hayatında patronuna ve müşterisine karşı verdiği sözleri tutmak konusunda özen

göstermelidir (Bu onun ne kadar güvenilir bir insan olduğunu gösterir).

7) Müşterisi ve iş vereni arasındaki ilişkilerde çıkarlarını bir yana bırakabilmeli ve haklı

olanın yanında yer almalıdır.

8) İşyerinde alçakgönüllü olmalı ama uzmanlık alanında güvensizlik yaratmamalıdır.

9) İşyerinde sorumlu olduğu yerin haricinde çevresindeki koşulların sağlık ve güvenlik

açısından uygun olup olmadığını gözlemlemeli değilse gerekli girişimlerde bulunmalıdır.

10) İş arkadaşlarının başarısızlıklarını bir fırsat olarak görmemelidir.

5.MÜHENDİSLİĞİN UZMANLIK ALANLARI

Mühendislik, çeşitli ana dallar ya da uzmanlık alanlarından ve onlarca küçük dallardan

oluşan bir meslektir. Mühendisler, bu dalları sürekli genişleyen teknolojik bilgi tabanına bir

yanıt olarak yaratmışlardır. Aşağıdaki paragraflarda, mühendisliğin öne çıkan dallarından

bazılarının ayırt edici özellikleri anlatılmıştır. Unutulmamalıdır ki, çeşitli uzmanlıklar

arasında hatırı sayılır bir çakışma söz konusudur. Bir mühendisin meslek yaşamı boyunca, bir

15

ana dalda birden fazla uzmanlık alanını icra etmesi nadir bir şey değildir. Ancak biz burada

sadece makina ve endüstri mühendisliği hakkında bilgi vereceğiz.

5.1.MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ

MAKİNE MÜHENDİSİ TANIM

Her türlü mekanik sistemin, makinenin, makine elemanlarının belirli kriterler çerçevesinde

tasarımını yapan, geliştiren, üretimini planlayan, üretim teknolojilerini geliştiren, sistemler

arası ilişki ve fonksiyonları kuran, geçerli fiziksel kurallar içinde test eden kişidir.

İŞİN DOĞASI

• Makine Mühendisleri mekanik ve elektronik (ürün) araç, motor, makine ve sistemleri

araştırır, geliştirir, tasarlar ve test ederler.

• Elektrik üreten jeneratörler, içten yanmalı motorlar, buhar ve gaz tirübinleri, jet ve roket

motorlarının geliştirilmesi ve üretilmesi için çalışırlar.

• Gerekli tasarimi yapmak için, müşteriden gelen tasarı önerilerini, spesifikasyonlari ve daha

önce üretilmiş buna benzer araçların detayli tarifnamelerini (manuel) ve verileri inceler ve

gerekli araştırmaları yaparlar.

• Araç, motor, makine ve sistemlerin üretimi, isletilmesi, uygulanmasi, kurulmasi ve tamir

edilmesi için gerekli koordinasyon çalışmalarını yürütürler.

• Ayrica, sogutma, iklimlendirme üretimde kullanilan robotlar ve malzeme tasima sistemleri

üzerinde çalışırlar.

• Makine mühendisleri, üretimdeki ürünün test edilmesi ve kontrolü araçlari ile ilgili çalışan

mühendislik personelini yönlendirirler, ürünlerin ve sistemin test edilmesi için çesitli metot ve

prosedür geliştirirler (Test Mühendisi)

• Makine Mühendisleri, makine mühendisliği alanlarına giren spesifik alanlarda

uzmanlaşabilirler:

Is transferi, hidrolik, elektromekanik, kontrol ve instrumentasyon, robotiks, nükleer sistemler,

araçlandirma, iklimlendirme, soğutma veya ürün tipine göre, söyle ki, propulsion sistemleri

makine ve mekanik araçlar, ya da is tipine göre, söyle ki, buhar veya gaz üretimi ve dağıtımı,

buhar üretim fabrika mühendisliği veya sistem planlama.

• Makine Mühendisleri üretim isleri (fabrika) bakim onarım veya teknik satış alanlarında

16

çalışabilirler.

• Ayrıca özel alana kurulması planlanan bir makine parkuru için gerekli incelemeyi yapıp,

makinenin veya sistemin verimli çalışabilmesi için tasarımda bazı değişiklikler önerebilirler.

GÖREVLER

Makine mühendisi üç ana işlevi üstlenir;

- Tasarlama,

- Üretim yöntemlerini geliştirme,

- Üretimi planlama ve uygulama.

Çalışılan yerin gelişmişlik düzeyi ve özelliklerine göre bu görevlerin ağırlıkları

değişebilir. Gelişmekte olan ülkelerde bu işlev daha çok uygulama biçiminde,

gelişmiş ülkelerde ise tasarlama, planlama ve üretim yöntemleri geliştirme

şeklinde olmaktadır.

- Genellikle makine mühendisi çalıştığı kuruma göre, ucuz ve kullanışlı mekanik

sistemlerin, gaz ve buhar türbinlerinin, pistonlu kompresörlerin, soğutma, ısıtma,

havalandırma sistemlerinin,içten yanmalı motorların, nükleer reaktörlerin tasarımı,

geliştirilmesi ve üretimi ile uğraşır.

KARİYER OLANAKLARI

• Makine Mühendisleri fabrikalarda bakim onarim mühendisi (yardimci isletmeler),

kalite kontrol mühendisi (AR-GE bölümü), üretim mühendisi (isletmeler) ve satis

mühendisi olarak çalismaktadirlar.

• Birçok Makine Mühendisi belli bir deneyimden ve aldiklari egitimlerden sonra

idari konumda çalismaktadirlar.

• Gelismis makinelere araç ve gereçlere duyulan ihtiyaç arttikça makine

mühendislerine de duyulan ihtiyaç artabilir. Ancak, ülkemizde, teknoloji üretimi

henüz yeterli düzeyde olmadigi için Makine Mühendisleri bilgi ve becerilerini

yeterince kullanamamaktadir.

KULLANILAN ALET VE MALZEMELER

- Bilgisayar,

17

- Hesap makinesi,

- Çizim gereçleri (T cetveli, pergel, rapido, gönye takımı, metre),

- Çeşitli tezgahlar (imalat için).

MESLEĞİN GEREKTİRDİĞİ ÖZELLİKLER

Makine mühendisi olmak isteyenlerin;

- Üst düzeyde akademik yeteneğe,

- Şekil ve uzay ilişkilerini görebilme yeteneğine sahip,

- Matematik ve fizik konularına ilgili ve bu alanlarda başarılı,

- Makineler üzerinde çalışmaktan hoşlanan,

- Tasarım gücü yüksek, yaratıcı kimseler olmaları gerekir.

ÇALIŞMA ORTAMI VE KOŞULLARI

Makine mühendisleri fabrikalarda, kirli, yağlı ve gürültülü ortamlarda çalışırlar. Ancak

yönetici kademelerinde bulundukları zaman büro ortamında da çalışırlar. Makine mühendisi

çalışırken nesnelerle ve insanlarla uğraşır.

Mühendislik faaliyetinin en eski ve en geniş alanlarından biri olan makina

mühendisliği, makinalar, enerji ve imalat/üretim yöntemleri ile ilgilenir. Makina mühendisleri

takım tezgahlarının - makina yapan makinalar - yanısıra endüstrinin tüm dalları için makinalar

ve donanımlar tasarlar ve imal ederler. Örneğin, türbinler, baskı presleri, hafriyat makinaları,

besin işleyiciler, iklimlendirme ve soğutma sistemleri, yapay kalpler ve uzuvlar, uçaklar, dizel

lokomotifler, otomobiller, kamyonlar ve kitle ulaşım araçları için motorlar... Yaptıkları

makinalar yükleri kaldırır ve bir yerden bir yere aktarır, insanları ve malları taşır ve enerji

üretir veya enerjiyi başka biçimlerine dönüştürür.

Enerji konusundaki uzmanlık alanında, makina mühendisleri, elektrik jeneratörlerini

tahrik edecek hidrolik türbinlerin ve buhar gücü oluşturacak kazanlar, motorlar, türbinler ve

pompaların tasarımı, üretimi ve çalıştırılması ile ilgilenirler. Enerji santralleri tasarlarlar ve

18

çalıştırırlar ve yakıtların ekonomik yanması, ısı enerjisinin mekanik güce dönüştürülmesi ve

bu gücün yararlı işler yapmak için kullanılması ile ilgilenirler.

Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme alanında, makina mühendisleri, evler, işyerleri,

ticaret binaları ve endüstriyel tesislerde kontrollü sıcaklık ve nem koşulları sağlarlar.

Besinlerin soğuk tutulması,soğuk depolama ve buz üretim tesisleri için gerekli donanım ve

sistemleri geliştirirler.

Makina mühendisleri üretimde büyük tasarruflar sağlayan yeni makina ve sistemlerin

imalatı ve tasarımına ilişkin pek çok alanda, endüstri mühendisleri ve yöneticilerle yakın bir

çalışma içinde olurlar.

Deniz mühendisliği alanında çalışarak yolcu, savaş ve yük gemileri için makinalar

tasarlayan, otomotiv endüstrisinde otomobiller, kamyonlar ve otobüsler tasarlayan ve üreten

ve hava-uzay endüstrisinde yeni uçak ve uzay araçlarının tasarımında çalışan makina

mühendislerine de rastlanabilir.

Geleceğe bakıldığında, yeni endüstriler doğdukça ve eski endüstriler otomasyon,

bilgisayar kullanımı ve yeni enerji kaynaklarındaki gelişmelerden yararlandıkça, makina

mühendislerine büyük talep olması beklenmektedir.

ANA FAALİYET ALANLARI

Bir otomobil motoru.

19

Mühendislik faaliyetlerinin en eskisi ve en geniş mühendislik alanı olan makina mühendisliği,

makinalar, enerji ve imalat yöntemleri ile ilgilenir. Makina mühendisleri takım tezgahlarının

yanı sıra endüstrinin tüm dalları için makinalar ve donanımlar tasarlar ve imal ederler.

Örneğin; türbinler, baskı presleri, hafriyat makinaları, besin işleyiciler, iklimlendirme ve

soğutma sistemleri, yapay kalpler ve uzuvlar, uçaklar, dizel lokomotifler, otomobiller,

kamyonlar, kitle ulaşım araçları için motorlar vb. Makina mühendisi, çalıştığı kurumun

yapısına göre, mekanik sistemlerin, gaz ve buhar türbinlerinin, pistonlu kompresörlerin,

nükleer reaktörlerin, içten yanmalı motorların, soğutma, ısıtma, havalandırma sistemlerinin

tasarımını yapar, geliştirir. Bunu yaparken kullanışlılık ve ucuzluk faktörlerini göz önünde

bulundurur.

Hyundai otomobil fabrikasında imalat hattı

Enerji konusundaki uzmanlık alanında, makina mühendisleri, elektrik generatörlerini tahrik

edecek hidrolik türbinlerin ve buhar gücü oluşturacak kazanlar, motorlar, türbinler ve

pompaların tasarımı, üretimi ve çalıştırılmasıyla ilgilenirler. Enerji santralleri tasarlarlar,

çalıştırırlar ve yakıtların ekonomik yanması, ısı enerjisinin mekanik güçe dönüştürülmesi ve

bu gücün yararlı işler yapmak için kullanılması ile ilgilenirler. Isıtma, havalandırma ve

iklimlendirme alanında, makina mühendisleri; evler, işyerleri, ticaret binaları ve endüstriyel

tesislerde kontrollü sıcaklık ve nem koşulları sağlarlar. Besinlerin soğuk tutulması, soğuk

depolama ve buz üretim tesisleri için gerekli donanım ve sistemleri geliştirirler.

Makina mühendisleri ayrıca yolcu, savaş ve yük gemilerinde makinalar tasarımında, otomotiv

endüstrisinde otomobiller, kamyonlar ve otobüsler tasarımında ve üretiminde ve hava-uzay

endüstrisinde yeni uçak ve uzay araçlarının tasarımında çalışmaktadırlar.

20

Dişli çark imali

Basit bir hidrolik devre tasarım şeması.

21

Bir termik santral.

Makine Mühendisliği Programı;

Makina mühendisliği programı, her türlü mekanik sistemlerin ve enerji dönüştürüm

sistemlerinin tasarımı, geliştirilmesi, üretiminin planlanması ve bakım konularında eğitim ve

araştırma yapar.

Mekanik bilimi,

Uygulamalı Katı Cisimler Mekaniği

Makina Teorisi Sistem dinamiği ve Kontrolü

Sistem Dinamiği ve Kontrolü

22

Termodinamik ve Isı Tekniği,

Termodinamik

Kaynakları

Hidrolik ve Hidromekanik

Akışkanlar Mekaniği

Hidrolik Makinalar

Pnomatik Kontrol

Sanayide Enerji Tasarrufu

Endüstriyel Hidrolik

Otomotiv

Motorlar

Tasarımı

23

Makine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi

Konstrüksiyon

Teknik Resim

Makine Elemanları

Transport Tekniği

Triboloji

24

Makina mühendislerinin çalışma alanları

Çalışma alanı Makina mühendisinin görevi

Mühendislik ofisleri Dizayndan sorumlu mühendis

Araştırma geliştirme laboratuarları Ar-Ge den sorumlu mühendis

İmalat sanayi

Dizayndan sorumlu mühendis

Planlamadan sorumlu mühendis

İmalattan sorumlu mühendis

Kalite kontrolden sorumlu mühendis

İnşaat sektörü

Dizayndan sorumlu mühendis

Montajdan sorumlu mühendis

Lojistikten sorumlu mühendis

Kimya sanayi Dizayndan sorumlu mühendis

Bakımdan sorumlu mühendis

Enerji sektörü

Dizayndan sorumlu mühendis

İşletmeden sorumlu mühendis

Planlamadan sorumlu mühendis

Bakımdan sorumlu mühendis

Lojistikten sorumlu mühendis

Tekstil sektörü

Dizayndan sorumlu mühendis

Planlamadan sorumlu mühendis

Bakımdan sorumlu mühendis

5.1.1.MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ALANINDA SON YILLARDA OLAN

GELİŞMELER:

25

Bilgisayar ve mikroişlemciler alanındaki gelişmelerin makina mühendisliğine çok geniş

kapsamlı ve önemli etkileri olmuştur. Herşeyden önce kişisel bilgisayarların yaygınlaşması ve

ucuzlaması , makina mühendislerinin bilgisayar kullanımını arttırmıştır. Çizim ve tasarıma

yönelik birçok paket program makina mühendislerinin kullanımına sunulmuştur.

Endüstri ve imalat sanayi, bilgisayar alanındaki gelişmelerden büyük ölçüde etkilenmiştir.

Daha önce çizimi günler süren teknik resimler bir kaç saat içinde hazırlanabilmektedir. Ayrıca

resimler üç boyutlu çizilebilmekte,istenen yönde döndürülebilmekte , ayrıntılı kesitler

alınabilmekte ve değişik ölçeklerde çıkartılabilmektedir. Bunun ötesinde mühendisler

geliştirecekleri ürünün pahalı modelini yapmaya gerek duymadan, bilgisayar ekranı üzerinde

tasarlayabilmekte, (Computer Aided Design veya CAD), geliştirdikleri ürün modelini bir

CAE (Computer Aided Engineering)sistemi aracılığıyle kapsamlı denemelere tabi

tutulabilmeke ve daha sonra bir CAM (Computer Aided Manufacturing) sistemi aracılığı ile

imal edilebilmektedir. CAM sistemi içerisinde sayısal kontrollü tezgahlar ve endüstri robotları

yer almaktadır. Imalat işlemlerinin fabrika ölçeğinde endüstri robotları ile gerçekleştirip ,

kontrol edildiği geniş çaplı uygulamalar “Bilgisayarla Bütünleşmiş Üretim” (CIM veya

Computer İntegrated Manufacturing)adı altında yaygınlaşmaktadır. Endüstriyel robotlar

montaj ve imalat hatlarında kullanıldığı gibi, insanlara zararlı ortamlarda da kulllanım alanı

bulmaktadır. Bilgisayarların sanayi üretimde yaygınlaşması ile birlikte “Toplam Kalite

Kontrolü” gibi yeni üretim modelleri geliştirilmiştir.

Günümüzde makina mühendisliğinde en önemli gelişme alanlarından biri malzeme

teknolojisidir.Karma ve seramik malzemeler üzerinde yoğun araştırmalar

yapılmaktadır.Karma malzemeler üzerine önemle eğilinmesinde iki önemli neden vardır:

bunlardan birincisi,karma malzemelerin geleneksel malzemelere göre çok üstün özellikere

sahip olmasıdır. İkinci ve daha önemli neden ise karma malzemelerin mühendise, işin

amacına uygun tümüyle yeni malzemeler tasarlama olanağı vermesidir. Karma malzemelerin

yanında anizotropik optik ve elktriksel özelliklere sahip , dökümü yapılabilen ve talaşlı

imalata uygun seramikler malzeme alanında önemli araştırma konularından birini

oluşturmaktadır.

Nanoteknoloji adı verilen ve mikroskopik düzeyde cihazların yapımı ile ilgilenen bilim dalı

makina mühendisliğinin önümüzdeki yıllardaki önemli konuları arasında olacaktır.

Makina mühendisliğinin hemen her disiplini biyoteknoloji alanındaki gelişmelerle yakından

ilgilidir. Makina mühendisliği ile ilgili temel bilimlerin , örneğin akışkanlar mekaniği,

termodinemik ;ve becerilerin, örneğin ölçüm teknikleri , cihaz yapımı , biyoteknolojide

uygulama alanları vardır.

26

Makina mühendisliğinin gelişmekte olan çevre teknolojisi içindeki payı büyüktür. Parçacık

teknolojisi adı verilen adı verilen ve tozdan arındırılmış temiz ve çok temiz odaların tasarımı

son on yılın üzerinde en çok araştırma yapılan konularından biridir. Bu tür odalar hastanelerde

ve hassas üretimin yapıldığı yerlerde kullanılmaktadır. Bunun dışında egsoz ve baca

atıklarında bulunan zararlı madde ve tozları tutan cihazlar da bu konunun kapsamı içindedir.

Makine Mühendisliği Bölümü Araştırma Alanları

• Akışkanlar Mekaniği

• Bilgisayar Destekli Sistemler

• Darbeli yükleme

• Egzoz Gazı Analizi

• Endüstriyel Kontrol Sistemleri

• Enerji Ekonomisi

• Güneş Enerjisi Uygulamaları

• Hidrolik

• Hidrojen Enerjisi ve Teknolojileri

• Isıtma-Havalandırma-Soğutma -Klima

• İçten Yanmalı Motorlar

• Jeotermal Enerji ve uygulamaları

• Kalıp Tasarımı

• Kaynak yöntemleri

• Kesici Takım Tasarımı

• Kırılma Mekaniği

• Kompozit malzemelerin Mekaniği

• Kompozit Malzeme Üretimi

• Kontrol sistemleri

• Makine Tasarım Optimizasyonu

• Malzemelerin Darbe Davranışlarının İncelenmesi

• Malzemelerin Yorulması

• Mekatronik

• Motorlarda Enerji Analizi

• Otomasyon

27

• Robotik

• Sonlu Elemanlar Metodu ve uygulamaları

• Uygulamalı Mekanik

• Ürün Tasarım ve Geliştirme

• Yakıtlar ve Yanma

5.1.2.MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNİN ALT DALLARI:

1-Araştırma mühendisliği: Yeni bir bilginin,içinde bulunduğumuz çağın en değerli

hazinelerinden biri olduğunu sanırız kimse inkar edemez. Çünkü bir problemin çözümü veya

yeni bir bilginin keşfi ;bilime yeni ufuklar ,mühendisliğe ise yeni malzemeler demektir. Bu

nedenle dünyanın en büyük firmaları gelirlerinin büyük bir kısmını araştırmalara ayırmaktan

kaçınmazlar. Çoğu durumda ,araştırma mühendisleri ,bir problemi çözmek üzere bilim

adamlarıyla birlikte bir takım halinde çalışırlar. Takımda bir işbölümü vardır kimi

mühendislerin tecrübelerinden faydalanılırken ,kimi mühendislerin (veya bilim adamlarının)

bilgisinden faydalanılır. Bu nedenle araştırma mühendisi olmak isteyen bir kişinin öncelikle

takım çalışmasına uygun, başkalarıyla iletişimi iyi ve gerek aslarına gerek üslerine kendisini

ifade edebilen bir kişi olması gerekir. Araştırma ,daha önce yapılamayan veya çözülemeyen

konular üzerinde yapılan bir çalışma olduğu için öncelikle derin bir bilgi birikimi gerektirir.

Aşırı merak ve hayalgücü araştırma mühendisliği için çok önemlidir. Sabır ve kendine güven

başarısızlıkları ve yılgınlıkları engeller. Yine araştırma mühendisi olmak isteyen bir kişi için

objektiflik ,açıkfikirlilik ve önyargılardan uzak oluş en önemli özelliklerdendir.

2-Geliştirme mühendisliği: Geliştirme mühendisliği araştırma ve tasarım arasında bir

konuma sahiptir. Hammadesi araştırma mühendislerinin veya bilim adamlarının başarılarına

bağlıdır. Görevi yeni bir bilginin yeni bir alete,yönteme veya ürüne uygulanmasını

sağlamaktır. Sonuçları çoğunlukla daha ekonomik üretim şekilleri üzerinde odaklanır.

Geliştirme mühendisleri mucit ruhlu yani yaratıcı kişilerdir. Deney konusunda tecrübeli

olmaları ve iyi gözlem yapabilmeleri ,bununlada kalmayıp bu gözlemlerden birtakım sonuçlar

çıkarabilmeleri sahip olmaları gereken diğer özelliklerdendir. Araştırma mühendisleri gibi

takım çalışması yaparlar. Tüm mühendisliklerde kişinin kendisini ifade edebilmesi önemlidir

ancak geliştirme mühendisliğinde bu önem bir kat daha artar. Düşüncelerini karşıya

28

aktarabilmesi yani geliştirdiği ürünü veya yöntemi tanıtabilmesi karşısındakini ikna

edebilmesi açısından çok önemlidir. Zira bir yöntem veya ürün bazen yüzbinlerce dolarlık bir

yatırım gerektirmektedir ve sermaye sahipleri birtakım riskleri almadan ürün veya yöntem

konusunda yeterince bilgilendirilmelidirler.

3-Tasarım mühendisliği:Tasarım mühendisi,geliştirme mühendisinden aldığı sonuçlarla

birlikte,ekonomi faktörünü öncelikle göz önünde bulundurarak, yeni ürünler ve makinalar

tasarlar. Bu tasarılar sırasında pek çok dış etkeni göz önünde bulundurmak zorundadır

(fiziksel,kimyasal,termal...). Yine bir tasarım mühendisinin çok iyi malzeme bilgisine sahip

olması gerekir. Uygun malzemeyi seçebilmesi istenilen özelliklerin sağlanması bakımından

çok önemlidir. Tasarım mühendislerinin öncelikle yaratıcı olması gerekir çünkü işi isminden

de anlaşılacağı gibi “yeni”yi tasarlamaktır. Mekenizmaları ve sistemleri kafasında

canlandırabilmeli ve bunları kağıda aktarabilmelidir. Hayali üzerinde çalışabileceği tek yer

kağıt olduğu için kağıt üzerinde düşünebilme yeteneğine de sahip olmalıdır. Son yıllarda

bilgisayar teknolojisinde tasarım mühendisliği açısından önemli gelişmeler olmuştur. Bu

nedenle tasarım mühendislerinin bilgisayar konusunda yeterli bilgi birikimine sahip olmaları

önem kazanmıştır.Tasarım mühendisinin alternatif yöntemler arasından doğru seçimi

yapabilmesi gerekir. Grup halinde çalışmayı gerektiren durumlarda diğerleriyle işbirliği

içinde olması ve “kendi fikrinin doğru olacağı” gibi bir tutum içinde olmaması yine önemli

olan diğer bir unsurdur.

4- Konstrüksiyon mühendisliği: Araştırma,geliştirme ve tasarım mühendisleri ideal şartlar

üzerinde çalışırlar. Konstrüktör ise gerçeklerle başbaşadır. Konstrüksiyon mühendisi üretimin

olduğu bölgeden sorumlu olan kişidir. Istenilen kalite ve sonucun elde edilmesini sağlar.

Üretimi yapılacak malzemenin montajından sorumludur. Üretimin aksamadan devam etmesi

için personeli organize eder. Bu nedenle insanları yönetebilmesi yani “yöneticilik vasfının”

olması önemlidir. Bir konstrüktör elindekilerle yetinmesini bilmelidir. Cesur karalar

verebilmeli gerekirse risk almalıdır. Her an her yere gidecek gibi hazır bulunmalı ve her türlü

koşulda çalışabilmelidir. Teknik altyapısının yetersiz oluşu bir konstrüktörün karşılaşacağı en

büyük zorlukların nedenidir fakat bir konstrüktörün başırısını tayin eden en büyük etken

çalışanlarla olan iletişimidir

5-Üretim (imalat) mühendisliği:Üretim mühendisinin görev alanı öncelikle üretimi

tamamlanan makinalar veya parçalar üzerindedir. Bunun yanında çalışma alanı konstrüktörle

29

benzerlik gösterir. Üretim yöntemini belirler. Denetleme ve test yöntemleri için kolaylıklar

geliştirir. Üretim sırasında karşılaşılan sorunların ve hataların giderimesini sağlar. Tasarım

mühendisleriyle ilk aşamadan itibaren, gerektiği takdirde ürünün yeniden tasarlanması için,

iletişim halindedir. Çalışanların ve bir makinanın neler yapabileceğini kestirebilmesi bir

üretim mühendisi için çok önemlidir çünkü üretim mühendisi limitte çalışan veya limite itilen

sistem veya makinalarla ilgilenir. Planlı bir kişi için güzel bir meslektir. Telaşlı kişilere ise bu

meslekte yer yoktur. Bir fikri başkasına satma yeteneği yine önemli özelliklerdendir çünkü

geliştirme mühendisliğinde olduğu gibi üretim mühendisinin önereceği çözümler yüzbinlerce

dolar gerektirebilir.

6-Endüstri Mühendisliği: Endüstri mühendisi üretimde insan ve ekonomi faktörünü göz

önünde bulundurarak verimmliliği arttırmaya hedefler. Endüstri mühendisliğini çalışmamızın

ilerleyen bölümlerinde ayrıntılı olarak ele alacağız.

7-İşletme Mühendisliği: İşletme mühendisi üretimin gerçekleştirildiği alanda istenilen verimi

elde etmek için, makinaların kontrolünden, işleyişinden ve üretim departmanlarından

sorumludur(taşıma, depolama,güç üretimi...).Bu sorumluluk makinelerin seçiminden

kurulumuna kadar genit alanı kapsar. Ayrıca bakım malzemelerinden de yine işletme

mühendisleri sorumludur. Bir danışman olarak görev aldıkları takdirde “Plan Mühendisi”

olarakta adlandırılabilirler. Bu durumda daha ekonomik üretimin önündeki engelleri

kaldırmak ve bakım programlarıyla ilgilenmek başlıca görevleridir. Bir işletme mühendisinin

planlı olması ve metodik düşünce yapısına sahip olması önemlidir. Analiz yapabilme

yeteneğine sahip olması ve teknik durumları ekonomi diline çevirebilmesi gerekir. Sürekli

fabrikanın bütün bölümleri ile iletişim halinde olması gerektiği için takım çalışmasına uygun

olması ama kendi sorumluluklarını unutmaması bir diğer önemli konudur.

8-Bakım Mühendisliği: Üretime başlandıktan sonra en önemli konu makinaların bakımıdır.

Temelde amaç bir makinadan en uzun vadede en yüksek verimi elde edebilmektir. Bakım

mühendisliği makinalarla uğraşmaktan zevk alanlar için uygun bir meslektir. Teorik bilgnin

pratiğe dökülebilmesi önemlidir. Yine diğer mühendislik dallarında olduğu gibi insanlarla

iletişiminin iyi olması gerekir.

Burada bahsettiğimiz bazı mühendislik dallarının başka mühendislikler tarafındanda

paylaşılması çok doğaldır çünkü bu ayrımlar tamamen ihtiyaçtan doğmuştur ve benzer

30

ihtiyaçların diğer mühendislikler tarafından da hissedilmesi gayet olağandır.

Sınıflandırmamızda unutulmaması gereken en önemli nokta makina mühendisliğini temel

alarak yola çıkmamızdır. Alt dalı olarak saydığımız mühendisliklerin bir kısmı zaten

özelletmiş ve başlıbaşına bir mühendislik dalı halini almıştır

2. BÖLÜM

ULUSLARARASI BİRİM SİSTEMİ

Paris’teki “Ölçü ve Ağırlık Konferansında”, 14/10/1971 tarihinde kabul edilen “(SI)

Sisteme International d’Unites”, Metrik Sistemin kabulunden tam 180 yıl sonra geçer

olmaya başlamış ve yasallaşmıştır. Uluslararası Birim Sistemi SI’nın kabul edilene kadar

kullanılan metrik ölçü sistemlerinin tarihsel safhaları şöyle olmuştur:

1. C.G.S Birim sistemi ve buna bağlı Absolü Ölçü Sistemleri

2. M.K.S Birim sistemi veya Teknik Ölçü Sistemi

3. SI - Systéme International d’Unites, yani “Uluslararası Birim Sistemi SI”

Aşağıda görüleceği üzere C.G.S ve M.K.S birim sistemlerinin Temel Birimleri olarak cm-g-s

ve m-kg-s, her alanın büyüklüklerinin ölçülmeleri için kafi gelmedi, ve her alana tatbik

edilen yeni Temel Birimler tesbit edildi. Böylece Uluslararası Birim Sistemi SI’ye geçildi.

Bu yeni birim sistemi ile ilgi ve bağlantısı olduğu için C.G.S ve M.K.S birim sistemleri

tamamen ortadan kalkmadı ve çok kullanılmasalar bile onların da geçerliliği devam etti ve

birbirlerine olan eşdeğerlikleri verildi.

ÖLÇÜ KAVRAMI

İnsanoğlunun yaşamında ölçüye, bir şeyin uzunluğunun, büyüklüğünün ve ağırlığının

mukayesesine, o halde ölçü birimlerine ihtiyacı vardır ve bu kıyaslama ihtiyacı onun

varoluşu ile başlamıştır. Bunun neticesi insanoğlu tek başına ve tabii toplumda yaşarken de

önceleri vücudunda ve çevresinde gözlediği basit doğal ve yerel mukayese ve mikyas

vasıtalarına başvurmuş ve onları kullanmıştır.

Mesela uzunluk ölçümünde parmak, karış, ayak, adım; genişlik ölçümünde ayak, karış, evle;

kütle ve ağırlık ölçümünde avuç, parmak ucu, yudum, sepet ve libre gibi. Bunların bazıları,

toplumun veya ülkenin kendine has veya müşterek resmi ölçü birimleri haline gelmişti.

31

Yıllarca her ulus veya bölge kendisine özgü bir ölçü sistemi ve birimler kullana gelmiştir ve

bunlar arasında genellikle uluslararası bir bağlantı da yapılamamıştır, bir birliğe

gidilememiştir.

Yaşam seviyesi yükseldikçe, ticaret geliştikçe, bilim dalları genişledikçe, teknik oluşumun

önemi arttıkça, ulaşım, iletişim, haberleşme genişleyip uluslararası temaslar yayıldıkça, her

alanda müşterek ölçü birimlerine ve ölçülerin standartlaşmasına gitmek zarureti doğdu.

Fransız İnkılabından iki yıl sonra, yani 1791’de geliştirilen ve ondalık sistemi esas tutan

Metre Sisteminin tesbit edilmesi ve kabulünden sonra Ölçü sistemleri ve Birimler üzerinde

ciddiyetle durulmuş, zamanla mevcut ölçü sistemlerinin genel kullanılışı yüzünden tam

uygun olmaması görüşleri açıklanmıştır.

Nihayet Paris’teki “Ölçü ve Ağırlık Konferansının” 11. 12. toplantılarında yeni, pratik ve

her alanda kullanılabilen bir sistem kabul edilmiş ve 14/10/1971 tarihinde aynı Konferansteki

kararın neticesi bu Genel Konferansın emrinde çalışan “Comite International des Poids et

Mesures” tarafından açıklanan “(SI) Sisteme International d’Unites”, Metrik Sistemin

kabulunden tam 180 yıl sonra geçer olmaya başlamış ve yasallaşmıştır.

Metrik Ölçü Sistmelerine geçmeden önce birimin tanımını vermeliyiz.

Birim: Aynı cinsten olan, aynı ölçü ile tesbit edilen aynı dimansiyonlu, fizksel

büyüklüklerin sayısal değerinin tesbiti için mukayese (karşılaştırma) büyüklüğüdür. Genel

anlamda iki çeşit ölçü birimi vardır:

1. Doğal ölçü birimleri : Mesela saniye gibi. Doğal ölçü birimlerinin her yerde ve her

zaman röprodüksiyonu yapılabilir.

2. Cisimli, yani cisimlendirilen ölçü birimleri (normal ve protip) : Mesela kilogram gibi.

Bunların elverişli ve uygun şartlar altında değeri değişmez.

SI Uluslararası Birim Sistemi

C.G.S ve M.K.S birim sistemlerinin temel birimlerinin yetersizliğinin görülmesi üzerine her

alana tatbik edilebilen Temel Birimler (metre, kilogram, saniye, amper, Kelvin, mol, Candela)

tesbit edildi. Böylece SI olarak gösterilen “Uluslararası Birim Sistemi”ne geçildi. Bu yeni

sistemin Temel Birimleri, Ölçü ve Ağırlık Genel Konferansının 10. ve 11. Toplantılarında

kabul edildi ve 16/10/1971 tarihli 14. Genel Konferansından itibaren uluslararası geçerli

olmuştur ve hala geçerlidir. Bu sistem, birçok ülkede kanuni bir standart olarak

uygulanmaktadır. Aşağıdaki tabloda SI birim sisteminin temel birimleri gösterilmiştir.

32

Fiziksel Büyüklük Birim Simge

Uzunluk metre m

Kütle kilogram kg

Zaman saniye s

Elektrik Akım

Şiddeti amper A

Sıcaklık kelvin K

Madde Miktarı mol mol

Işık Şiddeti candela cd

Yukarıdaki tabloda görülen bu yedi temel birimin tesbiti ve tanımlanması şu şekilde

yapılmıştır:

Uzunluk için metre (m), (13 Ekim 1960 - Paris) 1 metre, asil gazlardan olan kriptonun 86.

izotopunun ışınlanma

- Paris)

Kütle için Kilogram (kg), (Sévre’de muhafaza edilen normal kilogram) 1 gram suyun

yoğunluğunun en büyük olduğu 4°C deki sıcaklıkta 1 cm3

suyun kütlesine eşittir. 1 kg = 1000

g

Zaman için saniye (s), (13. Ölçü ve Ağırlıklar Genel Konferansı – 1967) 1 saniye, alkalik

metal grubundan olan Caesium (sezyum) (55) un atom çekirdek çeşiti olan Nuklid 133

Cs

atomunun esas durumunun her iki hiper küçük yapılış terkibi seviyesi arasındaki geçişin

ışınlanmasına tekabul eden periyodunun 9 192 631 770 katına eşittir.

Elektrik Akım Şiddeti için Amper (A), (1954) 1 absolü Amper, 1 metre mesafede

birbirlerine paralel duran iki iletkenin yardımıyla, bu çift iletkenin birbirlerinin her metre

uzunluğu üzerine 2.10-7

m.kg.s-2

değerle tesir eden bir kuvvet, zamanla değişmeyen bir akım

şiddeti olarak ifade edilir. Akım şiddeti Amper, saniyede iletken kesidinden geçen 6,25.1018

elektronlardan oluşan bir elektron akışına, takriben, tekabül eder.

Sıcaklık için Kelvin (°K) SI Birim Sisteminde suyun üçlü noktasının (buz, su, buhar)

termodinamik sıcaklığının 273,16 da birine eşit olan termodinamik sıcaklık temel birimdir.

Burada üçlü noktanın sıcaklığı kimyasal birlik içinde bulunan bir maddenin aynı zamanda üç

safhada (durumda) denkede meydana gelen sıcaklık noktasıdır. Su için bu üçlü nokta

0,0100°C ve 4,58 Torr’daki sıcaklıkta bulunmaktadır.

Işık Şiddeti için Candela (cd), (1946) 1 Candela, SI birimlerinde fotometrik (ışık şiddeti)

temel birimi (cd). Metrekare (m2)

başına 101,325 Newtonluk bir basınç platin ergime

noktasındaki sıcaklığında (1769.3°C) eşit sıcaklıkta bulunan 1/600.000 m2 lik bir kara (siyah)

cismin dik doğrultuda yaydığı ışığın şiddeti Candela olarak alınır.

Madde miktarı için mol (mol) 1 mol, fiziksel-kimya alanında 1 mol karbon izotopunun

(12C) 12,000,000 gram molekülü kadar bulunan miktarıdır.

33

34

35

SI birim sistemine ait olmayan bazı birimler ve bunların SI sistemindeki karşılıkları

METRİK SİSTEM

Metrik sistem, Fransız Devriminin ortasında (1791-1795) Fransa’da geliştirilen ve uzunluk

birimi olarak metreye dayanan ondalık sistemdir. Önce metre üzerine, daha sonra metre ve

kilogram üzerine tanzim edilen uzunluk ve kütle ölçü birimlerinin ve bunların küçük ve

büyük ondalık taksimatlı büyüklüklerin sistemine daha sonraları, zaman birimi olarak saniye

de ilave edilmiştir.

Metrik ölçüler ve ağırlıklar 1875 yılında imzalanan Metre Anlaşmasına (Metre

Konvansiyonuna) üye olan bütün ülkelerde bugün bilimde, ekonomik ve teknik alanda

kullanılmaktadır.

Yıllarca ülkeler serbest olarak kendine özgü veya müşterek uzunluk ve ağırlık ölçü

birimleri ve adları kullanılıyordu. Fakat ilk kez Fransız Parlementosu 1795 tarihinde bu

hususu, dolayısıyla ölçü sistemini ele aldı ve Fransa’da uzunluk birimi için metre’nin ve

ağırlık birimi için de gramın (kilogramın) tanınması kabul edildi. Böylece Fransa’da

uzunluk birimi için çnce Paris’ten geçen Dünya meridyeninin kırk milyonda birine eşit olan

metre kabul edildi. Madde kütlesi için gram birimi ise önce buzun eridiği 0°C sıcaklıktaki 1

cm3 suyun kütlesine eşit alındı. Sonraları bunun yerine gram birimi için suyun

yoğunluğunun en büyük olduğu 4°C sıcaklıktaki 1 cm3 suyun kütlesine eşittir denildi.

36

Daha sonraları Devletlerarası bir anlaşma olan “Metre Konvansiyonu” 1875 tarihinde

kuruldu ve imza edildi. Bu anlaşmanın en yüksek organı en az her altı yılda toplantı yapan

“Ölçü ve Ağırlık Konferansıdır” dır. Metrik ölçüler ve ağırlıklar, Metre Konvansiyonuna

üye olan bütün ülkelerde bugün bilimde, ekonomik ve teknik alanda kullanılmaktadır.

1898 – 1907 yılları arasında, Paris’ten geçen Dünya Meridyenini esas tutan bu metre

sisteminin hassas olmadığı ve hatalı olduğu belirlenmeye başladı. Bu şekilde sonradan esas

birimlerin fiziksel definisiyonlarına ve dolayısıyla tesbitine geçilmiş oluyordu. Bunun

üzerine 1927 yılında yapılan 7. Metre Konversiyonu Genel Toplantısında tecrübe dalga

uzunluğumahiyetinde kuru havadaki Cadmium ışığının kırmızı çizgisinin boyu ile protip

esas metre eşitliği kabul ve tesbit edilmişti.

1945’ten sonra izotopların ayrılması sayesinde kadmiyumdan vazgeçildi. Onun yerine daha

hassas olan Kriptonun 86. İzotopunun dalga uzunluğu seçildi. Yani yeniışınlanmanın

portugal spektral çizgisinin oldu.protip uluslararası muteber 1 m = 1650763,73

Tedirgin edilmemiş bir atomun optik ışınmasının boşluktaki dalga boyunun her an ve her

yerde hazırlanması mümkün olan bir ölçektir. O halde metrenin bu yeni tanımı daha büyük

bir hassasiyet ve uzunluğunun değişmeden kalması için büyük bir garanti verir. Halbuki ilk

zamanlar uygulanan maddesel örnekler (platin ve iridyumdan yapılan örnekler) zamanla

çeşitli etkiler altında şekil ve boyut değişikliğine uğrayacaklardır.

Buna göre Metre Temel uzunluk ölçüsü biriminin (sembolü m) tesbit ve tanımı şöyle yapılır:

Kripton 86 atomunun 2P10 ve 5 dm seviyeleri arasındaki geçişine tekabul eden ışımanın

boşluktaki dalga boyunun 1650763,73 katına eşittir.

Metrik Ölçü birimlerinin desimal (ondalık) büyüklükleri ve desimal küçük kısımları : (bu

kavramlar SI Uluslararası Birim Sisteminde de aynıdır.)

T tera = 1012

1 000 000 000 000

G giga = 109 1 000 000 000

M mega = 106 1 000 000

k kilo = 103

1 000

h hekto = 102

100

D (da) deka = 101 10

birim = 1

d desi = 10-1

0,1

37

c senti = 10-2

0,01

m mili = 10-3

0,001

µ mikro = 10-6

0,000 001

n nano = 10-9

p piko = 10-12

f femto = 10-15

a atto = 10-18

Buna göre, uzunluk birimi metreyi esas tuttuğu ve yukarıdaki onluk katları ve kasimatı içine

aldığı için adına Metrik Sistem denilmiştir.

Bütün ölçü sistemlerini tanıtmaya geçmeden önce, yukarıdaki metrik sisteme göre pratikte

kullanılan bazı büyüklüklerin ölçü birimlerini görelim:

Kütle Ölçüleri

1 gram (g) = 1000 miligram (mg)

1 dekagram (dag) = 10 g

1 kilogram (kg) = 1000 g

1 kental = 100 kg

1 ton = 1000 kg

Uzunluk Ölçüleri

1 metre (m) = 10 dm

1 desimetre (dm) = 10 cm

1 santimetre (cm) = 10 mm

1 kilometre (km) = 1000 m

Yüz Ölçüleri

1 metrekare (m2) = 100 dm

2 = 10 000 cm

2 = 1 000 000 mm

2

1 ar (a) = 100 m2

1 dekar (da) = 1000 m2

= 10 a

1 hektar (h) = 10 da = 10 000 m2 = 100 a

1 kilometrekare (km2) = 100 h = 1000 da = 1 000 000 m

2

Mekan ve Boşluk Ölçüleri, Sıvı Ölçüleri

1 metre (kübik) küb (m3) = 1000 dm

3 = 1 000 000 cm

3 = 1 000 000 000 mm

3

1 litre (l) = 1 dm3

1 hektolitre = 100 l

38

Basınç Ölçüleri

mili bar (mbar), milimetre cıva sütunu (mm Hg, Torr)

1000 mbar = 750 mm Hg.

1 bar = 1000 mbar = 100 000Pascal (Pa)

Güç Ölçüleri

1 kilowatt (kW) = 1000 Watt (W)

1 mega Watt (MW) = 1000 kW

1 Beygir kuvveti = 735,5 W

Elektrik Ölçüleri

Akım şiddeti : 1 Amper (A)

Gerilim : 1 Volt (V)

Direnç : 1 ohm ()

Elektrik yükü : 1 Coulomb = 1 amper saniye

ÖLÇME VE KONTROL

Ölçme

Bilinen bir değerle bilinmeyen bir değeri karşılaştırma işlemine ölçme denir.

Kontrol

Bir işin istenilen ölçü sınırlarında ve usulüne uygun olarak yapılıp yapılmadığını araştırma

işlemine kontrol denir.

Ölçme ve Kontrolü etkileyen Faktörler

siyeti,

39

ÖLÇME ve KONTROL ALETLERİ

Basit Bölüntülü Ölçme Aletleri

1. Şerit Metre

Uzun parçaların kabaca ölçülmesinde kullanılan çizgi bölüntülü ölçü aletleridir. Genellikle 2,

3, 5, 10, 20, 30 ve 50 metre uzunluğunda 12-13 mm genişliğinde paslanmaz yay çeliklerinden

yapılırlar. Milimetrik bölüntülerle yapılmakla birlikte santimetre olarak okunurlar.

2. Çelik Cetvel

Makine atölyelerinde en çok kullanılan ölçü aletlerindendir. Daha çok ölçme ve markalama

işlemlerinde kullanılırlar. Yay çeliğinden yapılan çelik cetvellerin genişlikleri 20 mm boyları

ise 100-1000 mm ve kalınlıkları da 0.5 mm ölçülerindedir. Çelik cetveller 0.5 mmö aralıklı

olarak ince çizg bölüntülü yapıldığı gibi 1 mm aralıklı yapılanları da vardır.

3. Verniyer Bölüntülü Ölçü Aletleri

Ayarlanabilen bölüntülü ölçü aletlerindendir. Uzunluk ölçülerini, iç çap, dış çap, derinlik ve

kanal gibi mesafeleri ölçme işlemlerinde kullanılırlar.

Kumpaslar

Mikrometreler

KUMPASLAR

Uzunluğu bir birim cinsinden sayısal değer olarak ortaya çıkaran ölçü aletidir. Endüstride

kullanılan ölçü aletlerinin başında gelir. Kullanıldıkları yerlere göre değişik tiplerde metrik ve

inçh birim sistemlerinde üretilirler. Dış boyut, iç boyut ve derinlik ölçmelerinde kullanılırlar..

40

KUMPAS ÇEŞİTLERİ

1-) Standart Kumpaslar

Mekanik Dijital Saatli

2-) Büyük boy Kumpaslar:

Boru Kumpasları Fren diski kumpasları

3-) Özel Kumpaslar

Derinlik Kumpası Kanal Kumpasları

41

KUMPASLARLA ÖLÇÜM

Sürgülü Kumpas Çeşitleri

1) Milimetrik verniye bölüntülü sürgülü kumpaslar

o 1/10 mm hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 1/20 mm hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 1/50 mm hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 1/100 mm hassasiyetli sürgülü kumpaslar

2) Parmak (inch) verniye bölüntülü sürgülü kumpaslar

o 1/32ıı hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 1/64ıı hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 1/128ıı hassasiyetli sürgülü kumpaslar

o 0,001ıı hassasiyetli sürgülü kumpaslar

Sürgülü kumpas ile DIŞ boyut ölçme Sürgülü kumpas ile İÇ boyut ölçme

Sürgülü kumpas ile DERİNLİK ölçme Sürgülü kumpas ile yardımcı parça ile

(endirek)DERİNLİK ölçme

42

Kumpasla ölçüm

MİKROMETRELER

Ölçme ve kontrol işlerinde sık kullanılan ölçü aletlerinden birisidir. Genel olarak

mikrometrelerde sabit sonun içerisinde hareket eden vidalı bir mil bulunur. Bu vidanın adımı

genellikle 0.5 mm'dir. Vidalı mil bir turda 0.5 mm yol alır. Kovan üzerine, vida adımına

uygun olarak 0.5 mm aralıklı düşey çizgiler çizilmiştir. Vidalı mile tespitlenmiş tambur

vidanın dönüşünü kontrol eder. Vidaya bir tam devir yaptırılırsa tamburun kenarı kovan

üzerindeki düşey bölüntülü çizgilerden biri ile karşılaşır. Her tam devirde 0.5, 1 ve 1.5 gibi

değerler ölçülür.

1/10 Bölüntülü Verniyerli Kumpasta 7.3 mm ölçüsünün

okunuşu

1/20 Bölüntülü Verniyerli Kumpasta 7.35 mm ölçüsünün

okunuşu

1/50 Bölüntülü Verniyerli Kumpasta 21.34 mm ölçüsünün

okunuşu

43

Mikrometre Çeşitleri

Dış çap mikrometreleri

İç çap mikrometreleri

Özel mikrometreler

Tel Mikrometreleri V ağızlı Mikrometreleri Kanal Mikrometreleri Vida Mikrometreleri

Derinlik Mikrometreleri Dişli Mikrometreleri Pasometre

44

Mikrometre ile ölçüm

MASTARLAR

Mikrometreler, sürgülü kumpaslar ve komparatörlerle yapılan ölçümler ustalık ister; bu

yüzden uygulamada, seri üretilen parçalar ya otomatik makinelerle ya da el mastarlarıyla

ölçülür.

Otomatik ölçme makineleri daha çok komparatör türünden karmaşık düzeneklerdir.

Çeşitli ölçümleri aynı anda yapabilen bu makinelerde bazen parçanın istenen

boyutlarda olmadığım haber veren ışıklı uyarılar bulunur.

Denetimin elle yapıldığı işlemlerde daha çok tolerans mastarı ya da sınırlı mastar

denen takımlar kullanılır; bu mastarlar, üretilen parçanın boyutlarında izin

verilebilecek yanılgı payının alt ve üst sınırlarını gösterir.

Örneğin, çapları 25 mm olması gereken çok sayıda çelik bilyeyi denetlememiz

isteniyor. Karşılaştırmalı ölçüm için kullandığımız sert çelikten iki halka mastardan

1/100 Hassasiyetli mikrometrede 36 mm ölçüsünün okunuşu 1/100 Hassasiyetli mikrometrede 11.62 mm ölçüsünün okunuşu

1/100 Hassasiyetli mikrometrede 58.38 mm ölçüsünün okunuşu 1/100 Hassasiyetli mikrometrede 87.93 mm ölçüsünün okunuşu

45

birinin delik çapı 24,99 mm, öbürününki 25,01 mm ise, küçük çaplı mastarın

deliğinden geçen bütün bilyeleri ve ötekinin deliğine sığmayanları eleyebiliriz.

3.BÖLÜM

İMAL USULLERİ

İmal usulleri farklı şekillerde sınıflandırılabilmektedir. DIN 8580’e göre sınıflandırmada

prensip; malzeme kütlesinin değiştirilmesine dayanmaktadır.

• Kütleyi oluşturarak (döküm)

• Kütleyi koruyarak (Plastik ekil verme)

• Kütleyi azaltarak (Talşalı imalat)

• Kütleyi çoğaltarak (Kaplama)

Çift Çubuklu Vibrasyonlu Mastarlar

Komparatörlü Çatal Mastar Ring (Halka) Mastarları Çatal Mastar

Tampon Mastarı

Vida Tampon Mastarı

46

1-) DÖKÜM

Metal dökümü, arzu edilen şekilleri

elde etmek amacıyla metalleri ergiterek

kalıp ad verilen boşluklara dökerek

katılaştırma işlemidir.

Parçanın şeklini kalıbın ekli tayin eder.

Döküm yöntemi yarı mamül ve mamül

parçaların üretiminde kullanılır.

Döküm metallerin kullanılabilir hale

dönüştürülmesinin çeşitli kademelerinde yer alabilir.

Cevherden elde edilen metal ve alaşımların ingot adı verilen bloklar halinde

dökülmesi, çok girintili çıkıntlı parçaların tek işlemle kullanılabilir hale getirilmesi

gibi işlemlerde dökümden faydalanılır.

47

Döküm yönteminin üstünlükleri:

•İçten ve dıştan çok karışık şekilli parçalar dökülebilir. Böylece, bazı imal usulleri azaltılabilir

veya tamamen kaldırılabilir.

•Bazı metaller metalurjik tabiatlarından dolayı sıcak işleme tabi tutulamayıp sadece

dökülebilir.

•Yapı basitleştirilebilir.

•Parçalar tek bir dökümle imal edilebildiği halde, diğer usullerde bazı parçaların

birleştirilmesi gerekir.

Döküm Yöntemleri:

Döküm, kalıp için kullanılan malzeme ve ergimiş metalin kalıp içerisine sevkedilme şekline

göre sınıflandırılabilir;

• Kum kalıba döküm

• Hassas döküm

• Sürekli döküm

• Santrifüj (merkezkaç)döküm

• Kokil (Kalıcı veya Metal) kalıba döküm

• Basınçlı döküm

• Alçı kalıba döküm

48

a-) KUM KALIBA DÖKÜM

• Kum kalıplara yapılan ve en çok kullanılan döküm usulüdür.

• Kum kalıp ile yapılan döküm iki şekilde uygulanır;

a. Çıkarılabilen model

b. Bozulabilir model

• Bozulabilir model yöntemi çok yaygın değildir.

• Çıkarılabilen model yöntemi çok yaygın olarak kullanılır.

• Kum kalıba döküm denildiği zaman çıkarılabilen model yöntemi anlaşılmalıdır.

Bir hava kompresörü çerçevesine ait, 680 kg ağırlığındaki büyük bir kum döküm

49

•Bozulabilir model kullanılan teknikte modeller bozulabilen maddelerden (Polystrien)

yaplırlar ve kum içerisinde bırakılırlar. Maden kalıba dökülünce model sıcaklığın etkisi ile

buharlaşır ve oluşan boşluğu maden doldurur.

Döküme Hazır Kum Kalıp

Kum Dökümdeki Aşamalar:

1. Erimiş metal kum kalıba dökülür

2. Metalin katılaşmasına yeterli süre beklenir

3. Dökümü çıkarmak için kalıp dağıtılır

4. Döküm temizlenir ve muayene edilir

5. Yolluk ve besleyici sistemi ayrılır

6. Metalurjik özelliklerini iyileştirmek için bazen döküme ısıl işlem gerekir

50

b-) HASSAS DÖKÜM

• Son derece karışk parçalar temiz ve tam bir şekilde elde edilebilir.

• Özellikle talaş kaldırlarak işlenmesi veya dövülebilmesi bu yöntemle imal edilir.

• Karışık şekilli parçalar kolaylıkla yapılabilir. Çünkü bu usulde koniklik verme

mecburiyeti yoktur.

• Bu yöntemde en önemli husus dökülecek metalin karakterine uygun seramik malzeme

ve bağlayıcının seçimidir.

Hassas dökümün aşamaları:

1. Mum modeller oluşturulur,

2. Birkaç model, bir model salkımı oluşturmak üzere birbirine tutturulur

Mum model

Mum yolluk

51

Hassas dökümün aşamaları:

(3) Model salkımı ,önce seramik çamuruna batırılır ardından seramik tozlarına tutulur,

(4) Yeterli kalınlığa gelene kadar işlem tekrarlanarak kurumaya bırakılır

52

Hassas dökümün aşamaları:

(5) Kalıp ters çevrilir ve mumun kalıp boşluğundan eriyerek akması için bir etüvde ısıtılır,

(6) Kalıp, yüksek bir sıcaklığa ön tavlanır, erimiş metal dökülür ve katılaşır

Hassas dökümün aşamaları:

(7) Kalıp kırılarak bitmiş döküm çıkarılır ve parçalar yolluktan ayrılır

Mum

Isı

53

Hassas dökümle elde edilmiş, 108 ayrı kanatçıklı yekpare bir kompresör statoru

c-)SÜREKLİ DÖKÜM

• Sürekli döküm, ergimiş metalin su ile soğutulan, iki ucu açık bir kalıptan geçirilerek

katı hale dönüştürülmesi yöntemidir.

• Genellikle şekilsiz veya az şekilli uzun parçaların dökümü yapılır.

54

Sürekli dökümün üstünlükleri:

• Düzgün olmayan teşeküller ve bozulmalar önlenir,

• Randıman %100’dür,

• Daha düzgün yüzey elde edilir,

• Yüksek kalitede malzeme elde edilir,

• Soğutma hız kontrol edilerek tane büyüklüğü ve yapının ayarlanma imkanı vardır.

• İşlem ekonomiktir.

d-)SANTRİFUJ (MERKEZKAÇ) DÖKÜM

55

• Merkezkaç döküm sayesinde boru, halka gibi dönel şekilli parçalar maçasız olarak

dökülebilir

• Merkezkaç döküm yönteminde ergimiş malzeme dönel bir hareket ile şekillendirilir.

• Döküm kalıplar, metalden veya kalıp kumundan yapılabilir.

• Yatay eksenli veya düşey eksenli olarak uygulanmaktadır.

Merkezkaç döküm ile boru döküm ekipmanı

• Döküm esnasında merkezkaç kuvvetin tesiri ile gazlar sıvı haldeki malzemeden

kolayca atılır ve hatasız, yüksek mukavemetli bir döküm elde edilir.

• Merkezkaç kuvvetin gaz giderici ve temizleyici tesiri, devir sayısı arttıkça büyür.

• Gazlar ve özgül ağırlıklar ergitilen malzemeden küçük olan yabancı maddeler, eksene

doğru hareket ederler.

• Maçaya gerek olmaması bu yöntemin son zamanlarda boru imalatında kullanımını

arttırmaktadır.

e-)KOKİL DÖKÜM

Kalıp Serbest merdane

Tahrik makarası Önden görünüş Yandan görünüş

Kalıp

Dökme potası

56

• Kalıp malzemesi olarak çelik veya dökme demirin kullanıldığı döküm yöntemine

kokil döküm ad verilir.

• “Metalsel kalba döküm” olarak da bilinir.

• Kalıp maliyeti yüksektir.

• Metal kalıplarda binlerce parça dökülebildiği için ekonomik olmaktadır.

Kokil kalıba dökümde aşamalar:

(1) Kalıp ön tavlanır ve kalıp ayırıcı bir sıvı ile yağlanır

Maça

Kalıbı açıp kapatmak için hidrolik silindir

Hareketli kalıp bölümü

Sabit kalıp bölümü

Püskürtme nozulu

57

Kokil kalıba dökümde aşamalar:

(2) Maçalar (kullanılıyorsa) yerleştirilir ve kalıp kapatılır,

(3) Erimiş metal, içinde katılaşacağı kalıba dökülür.

Kum döküm ile kokil döküm mukayese edildiğinde kokil döküm parçalarının aşağıdaki

üstünlüklere sahip olduğu görülür;

• 2 parçasının yüzeyi daha düzgün olup talaş kaldırmayı dahi gerektirmez.

• Mekanik özellikler daha yüksektir.

• Boyutlar daha hassas parçalar elde edilebilir.

• Karmaşık şekilli parçalar daha kolay dökülebilir.

• Temizleme masraf daha azdır.

Kokil dökümün yukarıdaki üstünlüklerine rağmen kokil dökümün uygulamasını engelleyen

bazı sınırlamalar şunlardır;

• Kokil döküm genellikle çok ufak boyutlu parçalara tatbik edilir.

• Bütün alaşımlar dökülemez. Alüminyum, bakır, magnezyum, çinko esaslı alaşımlar

ile dökme demir dökülebilir.

• Az sayıda parça için çok pahaldır.

• Kalptan çıkarma zorlukları sebebiyle bazı parçalarn dökümü imkansızdır.

f-)PÜSKÜRTME (BASINÇLI) DÖKÜM

58

Sıvı metalin basınç altında metal kalıba doldurulmasıyla elde edilen döküm

işlemidir.

Kokil dökümden fark, sıvı metalin kalıba basınçla sevk edilmesidir.

Basınç kullanılması sebebiyle, yüksek hızda sıvı metalin kalıba çok hızlı bir şekilde

doldurulması sağlanmış olur.

Böylece çok karışık şekilli parçaların dökümü mümkün olur.

Genellikle dökülecek malzemelerin ergime sıcaklığı 1000ºC’nin altındadır.

Kullanılan basınç 10-80 atmosfer arasındadır.

Elde edilen parçalara genellikle talaşlı işleme uygulamaya gerek kalmaz.

Parçaların yüzeyleri ince yapılı ve yüksek mukavemetlidir.

Kalıplar karışık şekilli olduğundan pahalıdır.

Bu sebepten malzemenin cinsine göre 5.000-10.000 adet az olmaması lazımdır.

Bu yöntemde kurşun, kalay, çinko, alüminyum ve magnezyum alaşımlarının

dökümü yapılabilir.

Basınçlı döküm çevrimi:

(1) Kalıp kapalı ve piston gerideyken, erimiş metal hazneye doğru akar

59

Basınçlı döküm çevrimi:

(2) Zımba haznedeki metali kalıbın içine akmaya zorlar ve soğuma ve katılaşma sırasında

basıncı sürdürür

g-)ALÇI DÖKÜM

• Kalıplama malzemesinin alçı (CaSO4) olduğu bir döküm usulüdür.

• Altn, gümüş, alüminyum, magnezyum bakır gibi metallerin dökülmesinde kullanılır.

• Boyut hassasiyetinin çok iyi, yüzeylerin düzgün olması ve çok detaylı parçaların

dökülebilmesi bu yöntemin üstünlükleridir.

• Fakat kum kalıba göre pahalıdır.

2-) TALAŞLI İMALAT

İstenen parça geometrisinin oluşturulması için mekanik olarak malzeme

uzaklaştıran kesici bir takım kullanılan malzeme uzaklaştırma yöntemidir.

60

Metal parçaları şekillendirmek için yüksek doğruluk ve kesinlikte geometrik

özellikler sağlama ve parça geometrilerinin düzeltilmesi kapasitesi

bakımından tüm imalat yöntemlerinin en uygunudur.

Döküm de geniş bir şekil yelpazesini oluşturabilir, ancak doğruluk ve kesinlik

bakımından talaş kaldırmadan geridir

Şekillendirilecek iş parçası üzerinden takımlar yardımıyla küçük parçacıklar

halinde malzeme koparılarak (talaş) yapılan imalata talaşlı imalat denir.

İşlemin esası, takım ile iş parçası malzemelerinin birbirinden farklı sertlikte

olmaları ve böylece talaş kaldırılabilmesidir.

Örneğin; çelik malzeme ile alüminyum malzemenin çizilebilmesi, bıçakla ağaç

malzemenin yontulabilmesi gibi.

Talaşlı imalat yardımıyla malzemeler üzerinden parçacıklar kaldırarak istenen

şekil ve ölçülerde parça imali; parçalar üzerinde delik, vida, diş ve kanalların

açılması mümkün olmaktadır.

Takım: Talaşlı imalatta iş parçası üzerinden parçacıklar (talaş) kaldırmaya yarayan ve sert

malzemelerden yapılmış gereçlere “takım” adı verilir.

Takım tezgahı: Talaşlı imalat sırasında gerekli olan güç ve hareketi sağlayan bir araçtır.

Talaşlı imalat tezgahları takım ve iş parçasının hareket tarzına göre farklı isimler alırlar.

a-) TORNALAMA

Tornalama tek uçlu bir takımla gerçekleştirilen, silindirik parçalar üreten, bir çok durumda

döner bir iş parçası ve sabit bir takımın kullanıldığı bir işlemdir

61

Motor tahrikli bir torna tezgahının, temel bileşenlerini gösteren resim

b-)DELME (MATKAPLAMA)

• Delmede parça sabit durur, takım kesme ve ilerleme hareketi yapar.

• Delme takımlarına matkap adı verilir.

62

Döşeme üzerinde duran dikey matkap presi

c-)FREZELEME

• Parçanın, çoklu kesici kenarları olan bir kesici takıma doğru ilerlediği talaş kaldırma

yöntemidir.

• Dönen takım ekseni ilerlemeye dikeydir.

• Düz bir yüzey oluşturur.

• Çakı yolu veya şeklini değiştirerek başka geometriler de oluşturulabilir.

63

Diğer faktörler ve terimler:

• Kesintili kesme işlemidir.

• Kesici takım, freze çakısı olarak adlandırılır; kesme kenarlarına ise “diş” denir

• Makine, freze tezgahı olarak adlandırılır

d-)TAŞLAMA

• Taşlama temel malzeme işleme proseslerindendir.

• Taşlama terimi genellikle belirli bir geometriye sahip takım şekline dönüştürülmüş

veya serbest halde bulunan sert,köşeli aşındırıcı partikül veya tane yığınları ile metal

işleme prosesini kastetmektedir

64

Takım taşlama tezgahı

65

e-) HONLAMA

• Honlama prosesi yüzey bitirme amacıyla kullanılan ve parçaların iç ve dış

yüzeylerinin bütününün işlenmesini sağlayan bir talaşlı işlem yöntemidir.

• Broşlama ile açılan deliklerin yüzey bitirmesi ve nihai boyutların verilmesi bu

yöntemle sağlanır.

• Ayrıca kesici takımların izleri dalgalanmalar ve küçük geometrik bozukluklar da bu

yöntemle giderilebilmektedir.

• Kesme hızı taşlama operasyonundakinden çok daha düşüktür.

• Malzeme kaldırma miktarı 0.1mm veyq daha küçüktür.

f-)LEPLEME

• Yüzey bitirme amacıyla kullanılan ve içerisine aşındırıcı gömülü lep olarak

adlandırılan yumuşak bir taşıyıcı malzeme ile gerçekleştirilen bir yüzey işleme

yöntemidir.

• Lep malzemesi olarak iş parçası malzemesinden daha düşük sertlikte bez,dökme demir

ve bakır gibi çeşitli malzemeler kullanılabilir.

g-) KESME

• Çok ağızlı takımlar (testereler) yardımıyla kütlelerin parçalara ayrılması işlemidir.

• Parçada, birbirine yakın yerleştirilmiş bir seri dişten

oluşan bir takım tarafından dar bir yarık oluşturulur.

• Takım, Testere bıçağı olarak adlandırılır.

66

Yaygın uygulamaları:

• Bir parçayı iki parçaya ayırır.

• Parçanın istenmeyen kısımlarını keserek uzaklaştırır.

Motorlu testere:

Testere dişlerinin parçaya göre ileri geri doğrusal hareketi

67

Bantlı testere:

Bir kenarında dişleri olan, sonsuz esnek bir bant şeklinde olan, bantlı testere bıçağının lineer

sürekli hareketi

Dairesel testere:

Dönen testere bıçağı, parçadan geçen takımın sürekli hareketini sağlar.