Search

Gaz türbinlerinin havacılık, denizcilik ve endüstriyel uygulamalarda kullanımı son derece yaygındır. Gaz türbini, yanma ile açığa çıkan ısı enerjisini mekanik enerjiye çevirmeye yarayan bir motor bileşenidir. Gaz Türbini başlıca; sıkıştırıcı (compressor), yanma odası ve türbin kanatlarından oluşmaktadır.Yakıtın hava ile yanması sonucu yanma odası ve türbin kanatçıkları yaklaşık 1200 oC gibi yüksek sıcaklıklara maruz kalmaktadır. Gaz türbinindeki malzemeleri yüksek sıcaklık etkilerinden korumak için Isı Engelleyici Kaplamalar (Thermal Barrier Coating - TBC) yapılmaktadır.Isı Engelleyici Kaplamalar motorun daha yüksek sıcaklıklarda ve daha yüksek verimde çalışmasını sağlar ancak yüksek sıcaklıklarda toz, kül ve toprak gibi silikatlı yapıların da kaplama üzerine yapışarak camsı bir yapı oluşmasına neden olur. Bu camsı yapı kaplama içine nüfuz ederek kaplamanın ömrünü azaltır. Erime sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda bu silikat yapıları kaplama üzerinde erozyonlu aşınmaya, soğutma kanallarının tıkanmasına ve kaplamaların bölgesel olarak kopmasına neden olur. Bu eriyik cam yapısına CMAS (Kalsiyum-Magnezyum-Alüminosilikat) denilmektedir. Bu toz parçacıklar, ısı engelleyici kaplamaların (TBC) üzerinde camsı bir kalıntı oluşturmaktadır. Bu camsı yapının ısıl genleşme katsayısı ısı engelleyici kaplamaların genleşme katsayısından farklı olduğu için, motor ısınıp soğudukça kaplamaya yapışan bu camsı yapı kaplama üzerinde büyük hasarlar meydana getirmektedir. CMAS, kaplamanın ayrışmasına, dökülmesine ve metalik parçaların sıcak gaz ortamına maruz kalmasına neden olmaktadır. Günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) CMAS'a karşı dayanıklı değildir. Motora giren CMAS tozları YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) kaplamaların üzerinde motor ısısı ile birlikte ergimiş camsı bir yapı oluşturmakta ve kaplamada bulunan gözeneklerden içeri girmektedir. Motorun durması ile birlikte katılaşan CMAS, kaplamadan farklı ısıl genleşme katsayısından dolayı kaplamada büyük hasarlar meydana getirmektedir. CMAS etkilerine karşı dayanıklı ısı engelleyici kaplamalar geliştirilmesi için yapılan çalışmalarda yeni kaplama malzemeleri denenmesi veya YSZ üzerinde yoğun ve gözeneksiz bir katman üretimi gibi denemeler yapılmıştır.Günümüze kadar CMAS'a dayanıklı çeşitli ısı engelleyici kaplama üretim çalışmaları yapılmıştır. Isı engelleyici kaplamaların en üst tabakasında yoğun alümina katmanı oluşturularak, CMAS'ın kaplama içinde ilerlemesi engellenmeye çalışılmıştır. Ancak kaplama ve altlık metal arasındaki ısıl genleşme katsayısının çok farklı olmasından dolayı bu kaplamaların ısıl çevirim ömürleri çok kısa olmuştur.Yapılan bu tez çalışmasında YSZ kaplamaların içerisine CeO2, Al2O3 ve TiO2 katkıları ilave edilmiş ve CMAS'ın 1250 °C sıcaklıkta kaplamalara ne kadar nüfuz ettiği, ısıl çevrim, ısıl şok, yapışma ve hata mekanizmalarına olan etkileri incelenmiştir. Haritalama yöntemi ile CMAS'ın kaplama içerisinde nasıl ilerlediği gözlemlenmiştir.Deneyde altlık malzeme olarak 2,54 cm çapında, 2 mm kalınlığında Inconel 625 serisi (C 0.1%, Si 0.5%, Nb 3.15%, Mo 9%, Mn 0.5%, Fe 5%, Cr 20%, Ni 60%) süper alaşımlar kullanılmıştır.Altlık malzemeler yüzeydeki oksitleri gidermek ve bağ katmanın yapışmasını kuvvetlendirmek için 50-80 elek numarasına sahip parçacıklarla kumlanmıştır. Böylece tozun yüzeye daha iyi tutunabilmesi için malzeme yüzeyi pürüzlendirilmiştir. Daha sonra Yüksek Hızlı Oksi Yakıt (HVOF) yöntemi ile NiCoCrAlY (Ni 23Co 20Cr 8.5Al 4Ta 0.6Y), Amdry 997, Sulzer Metco, -38 +5 μm) tozu kullanılarak kaplanmıştır.Yüksek Hızlı Oksi Yakıt (HVOF) ve Plazma Püskürtme (APS) tabancaları üç eksenli CNC tezgâha bağlanmıştır. Tabanca hızı 600 mm/dk olacak şekilde ayarlanmıştır. Kumlanan numuneler dönen tablaya bağlanmış, tabla hızı 100 tur/dk' ve paso sayısı 12 olarak ayarlanmıştır. Amdry 997 tozu DJ2700 HVOF tabancası ile kaplanmıştır.Çalışmada itriyum ile dengelenmiş zirkonya (yttria stabilized zirconia; YSZ, Metco 204BNS: ZrO2 8Y2O3, ortalama tanecik boyut aralığı; -75 + 45 μm), seryum ve itriyum ile dengelenmiş zirkonya (ceria and yttria stabilized zirconia; CSZ, Metco 205NS, ortalama tanecik boyut aralığı; -90 +16 μm), alüminyum oksit (Al2O3, Metco 105NS: α-Al2O3, ortalama tanecik boyut aralığı; -45 +15 μm) ve titanyum dioksit tozları (Metco 6505, ortalama tanecik boyut aralığı; -45 +5 μm) kullanılmıştır. Kullanılan tozların XRD analizi yapılmıştır.Deneyde kullanılan alümina ve titanyum dioksit katkılı seramik üst katman tozları (YA, CA, YT, CT, YTA ve CTA) çok mafsallı karıştırıcıda 4 saat boyunca kuru olarak karıştırılmıştır. Daha sonra hazırlanan tozlar plazma püskürtme (APS; Air Plasma Spray) yöntemi ile bağ katmanın üzerine kaplanmıştır. Plazma Püskürtme yönteminde Sulzer Metco 9MB plazma püskürtme tabancası, püskürtücü başlık olarak Sulzer Metco 730C kullanışmış ve toz püskürtme açısı plazma alevine dik olacak şekilde ayarlanmıştır.Kaplanan numuneler XRD faz analizine, yapışma mukavemet deneylerine ve ısıl çevrim deneylerine tabi tutulmuştur. Isıl çevrim deneyleri propan ve oksijen kullanılarak, üç eksenli CNC tezgâha bağlanan propan + oksijen hamlacı ile 1250 °C sıcaklıkta yapılmıştır. Numuneler 1250 °C sıcaklıkta 1 dk bekletildikten sonra, numunelerin arkasına yerleştirilen soğutma sistemi ile numunelere oda sıcaklığındaki basınçlı hava 1 dk boyunca üflenmiştir.Isıl şok deneyleri tüp fırın kullanılarak yapılmıştır. Atmosferik ortamda oda sıcaklığındaki numuneler 1250 °C sıcaklığa ısıtılmış fırına yerleştirilerek 5dk boyunca bekletilmiştir. Daha sonra fırının hemen ucundaki içinde oda sıcaklığında su ile dolu olan behere çok hızlı bir şekilde atılması ile gerçekleştirilmiştir. Kaplamaların %50'si yüzeyden ayrılana kadar deney devam ettirilmiştir.Kaplamanın üzerine 30mg/cm2 olacak şekilde hazırlanan CMAS tozu numunelere etil alkol ile karıştırılarak sürülmüştür. Daha sonra bu numuneler 1250 oC sıcaklıkta 24 saat boyunca tüp fırında bekletilmiştir. Böylece ergimiş hale gelen CMAS'ın, kaplamanın iç kısımlarına doğru nüfuz etmesi sağlanmıştır.Tüm numunelerin kaplama sonrası ve CMAS'a maruz kalması sonrasında mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Gözenek miktarları incelendiğinde, alümina katkısının kaplamadaki gözenek miktarını önemli ölçüde düşürdüğü görülmektedir. Ayrıca ısıl çevrimden sonra kaplamaların gözenek miktarlarının düştüğü görülmektedir.Çevrim sonuçlarına göre, TiO2 ve Al2O3 katkısının ısıl çevrim özelliklerini düşürmüştür. Bu sonuç diğer çalışmalarla uyumluluk göstermektedir.Isıl çevrim sonuçlarına bakıldığında CSZ tozu içeren tüm deney takımlarının YSZ tozu içeren takımlardan daha iyi çevrim ömrü olduğu görülmektedir. Ayrıca CMAS ile etkileşime bakıldığında YTA ve CTA deney takımlarının diğer deney takımlarına göre çok iyi çevrim özellikleri olduğu görülmektedir. Normal Y, YA, YT, YTA, C, CA, CT, CTA kaplamalarının ısıl çevrim sonuçları sırasıyla 450, 420, 426, 416, 462, 429, 435, 423 iken, CMAS'a maruz kalan Y, YA, YT, YTA, C, CA, CT, CTA kaplamalarının ısıl çevrim sonuçları sırasıyla 122, 211, 141, 298, 138, 222, 154, 320 olarak elde edilmiştir.Isıl çevrim sonrası mikroyapılar incelendiğinde, alümina katkısı olmayan YSZ ve CSZ deney takımlarında ısıyla büyüyen oksit (TGO) görülmüştür. Alümina katkılı YA ve CA takımlarında ise bu oksit tabakası yok denecek kadar azdır. Bu da alüminyumun kaplama içindeki oksijen nüfuziyetini azalttığını göstermektedir.Yapışma mukavemeti testleri ASTM C633 standardına göre yapılmıştır. Yapışma deneyi sonucu tüm numunelerde tamamen katmanlar arası (adhesive) kopma gerçekleşmiştir. Alümina katkılı kaplamaların (YA ve CA) diğer kaplamalardan daha iyi yapışma mukavemetine sahip olduğu görülmüştür. Alümina kaplamadaki gözenek miktarını azalttığı için, kaplamaların mekanik özellikleri artmıştır.CMAS uygulanan kaplamaların ısıl çevrim özellikleri tüm deney takımlarında önemli ölçüde azalmıştır. Ancak YTA ve CTA deney takımlarında CMAS etkisi diğer deney takımlarına göre 2-3 kat daha dayanıklı olmuştur. Alümina tozu ve Titanyum dioksit tozu katkıları CMAS'ın kaplama içerisine nüfuz etmesini önemli ölçüde azaltmıştır. Haritalama yönteminde CMAS'ın kaplama içeresinde nasıl nüfuz ettiği incelenmiştir. CMAS yalnızca YTA ve CTA isimli kaplamalara nüfuz edememiştir. Bu da ısıl çevrim ve ısıl şok deneylerinde neden CTA ve YTA'nın daha uzun ömre sahip olduğunu göstermektedir. Thermal Barrier Coatings (TBC) find a wide application area as a shield against high temperature for the structural components in aerospace gas turbines.TBCs are applied by atmospheric plasma spray (APS), solution precursor plasma spray (SPPS), suspension plasma spray (SPS), electron beam-physical vapor deposition (EBPVD) and plasma spray-physical vapor deposition (PS-PVD), among which APS has been used largely in industrial application due to its high deposition efficiency and cost efficiency.Engines tolerate higher operating temperatures through the use of TBCs, resulting in enhanced engine performance and efficiency. However, the high operating temperatures cause the melting of silicate like sand, runway debris, volcanic ash, dust, etc. and adhere to the coating surface that may be aspirated by the engine. These deposits cause erosive wear and local spallation below the melting point. These molten silicates, as called CMAS (calcium-magnesium-alumino-silicate), cause severe degradation of TBCs and immature delamination, exposing the metallic components to hot gases.The most commonly used TBC composition is 7 wt.% yttria stabilized zirconia (7YSZ), which has been optimized by means of years of experience. Because of that, instead of testing new plasma spray powders and production techniques, alumina and titania additives were added to the YSZ powder. Thus, a commercial product can be obtained sooner.In this study, not only the effect of CMAS on microstructure, porosity, and thermal cycle lifetime of YSZ TBCs are investigated, but also CMAS resistant coating has been produced.Disc shaped Inconel 625 (C 0.1%, Si 0.5%, Nb 3.15%, Mo 9%, Mn 0.5%, Fe 5%, Cr 20%, Ni 60%) samples with a diameter of 25.4 mm and thicknesses of 2mm have been used as a substrate material.Prior to bond coat production, the substrate was grit blasted with using 50-80 grain mesh alumina. Commercial Metco Amdry 997 (Ni 23Co 20Cr 8.5Al 4Ta 0.6Y) NiCoCrAlY powders have been used for the bond coats. The spray torches (APS and DJ2700 HVOF gun) were fastened on a three-axis CNC robot and gun speed is 600 mm/min. Grit blasted samples were clamped on the turntable and the number of passes was 12.In this study, four different powder compositions have been used for four different ceramic top coats. Yttria stabilized zirconia (YSZ, Metco 204BNS: ZrO2 8Y2O3, particle size range of -75 + 45 μm), ceria and yttria stabilized zirconia (CSZ, Metco 205NS, particle size range of -90 +16 μm), alumina (Al2O3, Metco 105NS: α-Al2O3, particle size range of -45 +15 μm), and titania (TiO2, Amdry 6505: particle size range of -45 +5 μm) commercial plasma spray powders are used in this study. YSZ, YA, YT, YTA, CSZ, CA, CT, and CTA TBCs have been produced by air plasma spray (APS) method with the usage of Sulzer Metco 9MB plasma spray gun. Sulzer Metco Commercial 730C gun nozzle has been used. Powder injection angle has been placed perpendicularly to plasma flame.Coated samples were subjected to metallographic procedure in order to perform microstructure analysis. The coated samples have been cut starting from ceramic coat towards the substrate to prevent separation of the ceramic coat from substrate, by cutting device. The cross section microstructure, porosity, thickness, and defects of the coatings have been studied through Scanning Electron Microscopy (JSM-7000F Model Field Emission SEM). Porosity measurements have been determined by using backscattered electron microscope images with image analysis software (Image J).CMAS dust with a concentration of 35 mg/cm2 was spread over the surface of the coatings leaving 3mm distance from the edge to avoid edge effect. After that, TBCs that have interacted with CMAS dust were heated up to 1250 °C and held for 30 minutes in an electric furnace with air atmosphere, then allowed to cool down inside the furnace. This process is carried out only to hold CMAS dust on the surface of TBCs.Thermal cycling tests were performed on a burner-rig facility with a propane + oxygen flame. The sample surface was heated from room temperature to 1200±50 °C for 1 minute followed by cool down within 1 minute by a compressed air jet. The cycling process was repeated until nearly 50% of the ceramic coating area was spalled.Adhesion between the substrate and coating is an important parameter for quality and lifetime of the TBCs. The surface roughness of the substrate is the most important factor affecting the adhesion between the substrate and the coating.TGO layer, having a thickness of 50 nm to 1 μm and formed between the substrate and the ceramic coat, is indicated as a factor affecting the adhesion strength.Bonding strength test measurements was performed according to the ASTM C633 standard. The coated and uncoated surfaces of the substrate were glued to an apparatus (a cylinder 25.4 mm in diameter, 25.4 mm long) that was just grit blasted and then tested in a universal testing machine. A high performance epoxy adhesive (3M Bison Epoxy) was used to join the two apparatuses. After that the joined apparatuses are cured for 15 minutes at 149 °C. The bonding strength was the maximum tensile strength measured with a tensile testing machine (INSTRON 1195) at a crosshead speed of 1 mm/min. The bonding strength value is the average result of the three measurements. The bonding strength of values is obtained by calculating the relationship between load and area when the failure occurs on the sample.The local chemical distributions were obtained using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). To see the change of the TBC composition after CMAS is penetrated through the coating, elemental mapping of Si, Ca, Al and Zr was investigated.Thermal cycle lifetime of YSZ, YA, YT, YTA, C, CA, CT, CTA and CMAS contaminated Y, YA, YT, YTA, C, CA, CT, CTA coatings are 450, 420, 426, 416, 462, 429, 435, 423, 122, 211, 141, 298, 138, 222, 154, 320 respectively. After CMAS interaction, while the life span of other coatings has fallen to their life span's quarter, the life span of YTA coating has decreased slightly.Because of the sintering effect, the porosity level of the coating have decreased after the thermal cycle. Sintering eliminates the cracks, splat, and pores, boundaries needed for the strain tolerance. The sintering effect can lead to the degradation of coatings.The loss of the pores, causing the strain tolerance ability to disappear, and increasing the overall thermal conductivity of the TBC. The lack of porosity can lead to the degradation of coatings.As a result of this study, following important conclusions can be drawn:Alumina additive has reduced the level of porosity in the coating significantly. Thus the oxygen permeability of the coating has reduced. So, formation of the TGO layer, as a result of the thermal cycle, is less than the other coatings. While Y and YT TBCs have much more TGO layer than YA and YTA TBCs.Alumina additive decreased the porosity level in the coating significantly.For the expansion tolerance, TBCs are required to have porous structure. The decrease in the level of porosity also causes a decrease in the amount of expansion tolerance, which reduces the thermal cycle lifetime.It has been observed that alumina additive has reduced the level of porosity in the coating significantly. Thus the oxygen permeability of the coating has reduced. So, formation of the TGO layer in YA and YTA TBCs, as a result of the thermal cycle, is less than the other coatings.After the thermal cycle, the porosity level of the coating have decreased through the sintering effect. Some of the monoclinic phase of zirconia in the YSZ powder transformed into the tetragonal phase after sprayed with APS method. Since some of the tetragonal phase during the thermal cycles transformed into monoclinic phase, it leads to defects in the coating by forming a stress.During the thermal cycle tests, by means of sintering of γ-Al2O3 phase, α- Al2O3 phase is formed. This phase transformations during the thermal cycle caused a stress in the coating. Because of this, thermal cycle lifetime of YA and YTA coatings with alumina additives is lower than Y and YT coatings.Alumina additive reduced porosity level in the coatings. That's why the bonding strength of the coatings with alumina additive is higher than the other coatings. Also, adhisive fracture occured during the bonding strength test in all coatings.CMAS interaction has reduced the thermal cycle lifetime of TBCs.CMAS penetrates more because of the pores in the coating. The Al addition to TBC both provide a solidification at higher temperatures when interact with CMAS and decreases porosity. Owing to dence structure of TBC, couldn't penetrate easily in the coating. As it seen thermal cycle results, Al additive alone is not sufficient to stop CMAS penetration through the coating.Ti was added to the coating as a nucleating agent, but Ti additive alone is not sufficient to stop CMAS penetration through the coating either.In order to stop CMAS penetration, Al and Ti additives should be used together. YTA and CTA elemental maps show that CMAS couldn't penetrate through the TBCs like others. YTA and CTA TBCs were the least affected TBCs from CMAS interaction. After CMAS interaction, while the life span of other coatings has fallen to their life span's quarter, the life span of CTA and YTA coatings have decreased slightly. 184

Dünya mühendislik eğitiminde meydana gelen gelişmelerin yanı sıra teknolojik veendüstriyel ilerlemeler göz önünde bulundurulduğunda; mühendislik programlarınınsürekli gelişim çerçevesinde yeni yaklaşımları geliştirmesi ve uygulaması ihtiyacıdoğmuştur. Mühendislik eğitiminin öğrenciler için daha motive edici, ilgi çekici vekatkı sağlayıcı hale getirilebilmesi için, başlangıç noktası olarak eğitimin hem dersiçerikleri hem de ders programları kapsamında öğrencilerin öğrenmedeneyimlerinden faydalanılarak yeniden şekillendirilmesi gerekmektedir.Ülkemizdeki mühendislik eğitiminin farklı bir anlayışla ele alınması, öğretmetekniklerinin de değiştirilmesiyle birlikte tasarım ve problem çözme yaklaşımın önplana çıkması ve bu olgunun eğitim sürecine yerleştirilmiş ve yayılmış olmasıhedeflenmelidir. Bu tez çalışmasında 2014-2015 eğitim-öğretim yılında tümmühendislik programlarında öğrenim gören öğrencilerin öğrenme şekillerinietkileyen etmenlerin saptanması ve eğitim yöntemlerinin geliştirilebilmesi hususundaöğrencilerin ve öğretim üyelerinin yeni gelişen koşullar karşısındaki davranışlarıdikkate alınarak, tasarım ve problem çözme yaklaşımı ile öğretimin nasılgerçekleştirilmesi gerektiği ilk kez değerlendirilmeye alınmıştır. Tez çalışmasınınamacı kapsamında, izlenen yöntemsel yaklaşım da şu şekildedir:- Farklı disiplinlerde farklı performans gösteren öğrencilerin öğrenmeyaklaşımlarının belirlenmesi,- Farklı mühendislik dallarında eğitim veren öğretim üyelerinin, öğrencilerdenalınan geri bildirimlere yönelik bakış açısının değerlendirilmesi,- Problem çözme ve tasarım odaklı öğretme ve öğrenme yaklaşımınınbelirlenmesi ve başarısının ölçülmesi.Tez kapsamında değerlendirmeye alınan anket; farklı disiplinlerden, farklıperformans gösteren (genel not ortalaması dağılımlarına göre) öğrencilerdenseçilerek oluşturulmuş 3 ayrı gruba (4,0 ≤ GNO < 3,0; 3,0 ≤ GNO < 2,0; GNO ≤ 2,0(Gözetim listesi) uygulanmış olup, toplam 1209 kişi tarafından cevaplanmıştır. Anketçalışması sonucunda elde edilen bulguların istatistiksel analizleri kapsamında SPSS(Statistical Package for Social Sciences) for Windows 23.0 istatistik paketprogramı kullanılmıştır. Verilerin istatistiksel anlamda değerlendirilmesi aşamasında;anket sorularının hazırlanması sırasında etkili olan ana başlıklardan yararlanılarak,sorular gruplar halinde incelenmiştir. Çalışma verilerinin değerlendirilmesinde hemtanımlayıcı istatistiksel metotlardan (frekans, yüzde, ortalama, standart sapma) hemde bağımsız örnekler (independent samples) t testinden, Tek Yönlü (One Way)ANOVA testinden ve farklılığa sebebiyet veren grubun tespitinde de Tukey testindenyararlanılmıştır. Bazı sorular için, değişkenlerin birbiriyle ilişkili olup olmadığınındeğerlendirilmesi amacıyla çapraz tablolar oluşturulmuş ve ki-kare testi yardımıylayorumlanmıştır. İki niceliksel verinin karşılaştırılmasında, normal dağılım gösteren durumlarda, Pearson Korelasyon Analizi kullanılmıştır. Genel güvenilirlik içinCronbach's Alpha katsayısı hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular; % 95 güvenaralığında ve % 5 anlamlılık düzeyinde değerlendirilmiştir.Analitik ve istatistik olarak elde edilen verilerin daha net şekilde ifade edilebilmesive aynı zamanda verilere dair anlaşılır yorumların yapılabilmesi açısından öğretimüyesi ve öğrenci görüşleri de dikkate alınarak değerlendirmeler yapılan yorumlaraşağıda maddeler halinde sıralanmaktadır:- Anketin genelinde kadın katılımcılar tüm soruları detaycı ve titizyaklaşımlarıyla da bağlantılı olarak daha dikkatli şekilde cevaplamış olup; budurum algılarının erkeklere oranla daha yüksek olduğu sonucuylaörtüşmektedir (Soru 51).- Anketi dolduran 2., 3. ve 4. sınıfta okuyan öğrencilerin oranları neredeyseaynıdır ve toplam olarak katılımcıların % 79,8'ini oluşturmaktadır (Soru 53).- Anketin temel ayrım noktası, anket gruplarının not ortalamasına görebelirlenmiş olmasıdır (3.0 - 4.0; 3.0 - 2.0; Gözetim Listesi). Anketingenelinde Gözetim Listesinin algısı, diğer iki grupla bariz farklılıklarbarındırmaktadır. Bazı sorular bağlamında gözetim listesinin aksine, 3.0 – 4.0arası ortalamaya sahip grup da farklı algılara sahip olduğunu göstermiştir.- Anket katılımcısı öğrencilerin büyük çoğunluğu Anadolu Lisesi mezunudur(% 58,9). Bu durumu Özel / Devlet Fen Lisesi mezunları (% 15,6) takipetmektedir (Soru 58).- Lise eğitimlerini aldıkları ya da diğer bir deyişle İstanbul TeknikÜniversitesine geldikleri şehir ve bölgeye göre ayrım yapıldığında; anketiyanıtlayan öğrencilerin çok büyük bir kısmı İstanbul başta olmak üzereMarmara Bölgesi ve Ege Bölgesinden, diğer geri kalanı ise çoğunluklaAkdeniz, İç Anadolu ve Karadeniz Bölgelerinden gelmektedir (Soru 56).- Ankete katılan öğrencilerin büyük çoğunluğunun ikamet yerinin İstanbulolması, ailesiyle kalmayı tercih edenlerin oranının yüksek olmasıylasonuçlanmaktadır (Soru 56 ve Soru 59).- Anne-baba eğitim seviyesi açısından değerlendirilme yapıldığında,öğrencilerin babalarının eğitim seviyesi annelerine oranla daha üstdüzeydedir. Babaların büyük çoğunluğu üniversite mezunuyken, anneler iselise mezunudur. Tam tersi şekilde eğitim almamış ya da sadece okur-yazarolma seviyeleri bakımından annelerin yüzdesi babalarınkine oranla oldukçayüksektir (Soru 60).- Aile ortalama aylık gelirlerine göre sınıflandırıldığında, üniversitemiz genelprofili orta sınıf ekonomik gelir düzeyine sahip ailelerden gelen öğrencilerdenoluşmaktadır. Bu durumla da bağlantılı olarak, öğrenciler hem eğitimsel hemde yaşamsal alanlara yönelik finansal ve ekonomik desteği çoğunluklaailelerinden ya da buna ek olarak kredi ve burs yoluyla almaktadır. Ayrıcaeğitim desteğini kendi kendine çalışarak sağlayanların oranı da oldukçayüksektir (Soru 62 ve Soru 63).- Öğrencilerin bildikleri yabancı diller sorulduğunda; beklenildiği üzere büyükçoğunluk İngilizce, bunu takip eden şekilde Almanca ve Fransızcabilmektedir. Yabancı dil öğrenilen yerler olarak da ortaokul-lise eğitimialdıkları okullar ve İTÜ Hazırlık Sınıfı yaklaşık olarak aynı oranlarıpaylaşarak en yüksek yüzdelere sahiptir (Soru 34 - 38, Soru 67, Soru 68, Soru69).Öğrencilerin mühendislik mesleğini seçmeleri konusunda etkili olanfaktörlerin arasında sahip olduklarını ve mesleği daha iyi yapabilmelerinisağlayacağını düşündükleri analitik düşünme yetenekleri, kendilerini iyiyetiştirme ve iyi eğitim alma olanakları, mühendislik mesleğine olan ilgileri,meslekten ziyade okumak istedikleri üniversiteyi seçmiş olmaları ve sonolarak temel ve doğa bilimlerine olan ilgileri en yüksek puanladıklarıseçenekler olarak karşımıza çıkmaktadır (Soru 4 - 7).- Katılımcı öğrencilerin lisans eğitimleri sonrası iş bulma süreçlerinde en etkilive kritik olan faktörün `özgür çalışma ortamı` olduğu sonucuna varılmıştır.Diğer etkili olan faktörler de aldıkları puanlara göre sırasıyla; maaş, işgüvenliği, terfi fırsatları, firma imajı ve kurumsallığı,ayrıcalıklar/avantajlardır (Soru 7).- Katılımcı öğrencilerin büyük çoğunluğu bölümlerinden mezun olduklarındaiş bulma kaygısı taşımamaktadır (Soru 6).- Öğrencilerin büyük çoğunluğu mühendislik dallarında okuması hususundayakınları teşvik edebileceğinin yanında bölümünde okumaktan memnunolduğu, eğitim gördükleri mühendislik dalını sevdiklerini, bölümleriniisteyerek seçtiklerini ve tekrar seçme şansı olması durumunda yine aynıbölümü seçeceği gibi sonuçlara varılmıştır (Soru 1, Soru 2, Soru 9).- Anket sonuçlarına göre mühendislik alanındaki iş başvurularında notortalamasının bir seçilme kriteri olmadığı ve bu konuda öğrencilerin algısı dagörülmüştür. Ayrıca 4 senelik lisans eğitimlerinin mesleki manada yeterliliğisağlamadığı gibi çarpıcı bir sonuca da varılmıştır. Bu durumla bağlantılıolarak da artık sadece aldıkları lisans unvanıyla yetinmeyip, öğrencilerinbüyük çoğunluğu yüksek lisans eğitimine devam etmektedir (Soru 9).- Mezun olan öğrencilerimizin büyük çoğunluğu, uluslararası nitelikte, özelsektörde ve büyük ölçekli firmalarda çalışmak istemektedir. Ayrıca kendişirketini kurmak isteyenlerin oranı da azımsanmayacak yüzdeye sahiptir.Bunları takiben araştırmaya yatkın olanların akademik kariyer yapmakistemeleri ve teorik bilginin direkt uygulamadaki akışının gözler önüneserildiği üretim kısmında çalışmak isteyenler de yakın oranlara sahip olup,diğer kariyer seçenekleri arasında yer almaktadır (Soru 8, Soru 17, Soru 18).- Anket katılımcısı öğrencilerin, anket genelinde en düşük puan verdiklerisorular `Akademik Danışmanlık` ile alakalı olanladır. Öğrencilerinçoğunluğunun akademik danışmanı ile sıklıkla görüşemediği hatta birkısmının hiç görmemiş / tanışmamış olduğu, görüşmelerin planlı olmadığı,mesleki anlamda ilerleme ve gelecek planları hakkında aklına takılan sorularayardımcı olunmadığı gibi sonuçlara varılmıştır. (Soru 14 - 16).- Öğrencilerin tercih ettikleri öğretme tekniklerinin kapsamında pratikuygulamalar, laboratuvar uygulamaları, stajlar, seminerler ve projeuygulamaları yer almaktadır (Soru 17, Soru 18).Anket sonuçlarından yola çıkarak, `İTÜ Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBölümü` odak grup olarak seçilmiş ve öneri geliştirilebilmesi hususunda bu bölümeözel olarak 3 ayrı (Takım çalışması, Laboratuvar dersi ve Tasarım Bitirme Projesi)rubrik oluşturulmuştur. Rubrikler sayesinde hem öğrencilerin belirtilen konulardakiperformansları ölçülerek iyileştirmeler yapılmış, hem de günümüzün olmazsa olmazkriterlerinden olan sürekli gelişme çerçevesinde ölçme-değerlendirme yöntemigeliştirilerek öğrencilerimizin bundan sonraki mesleki yaşantılarında daha donanımlıhale gelmeleri hedeflenmiştir. Considering both the technological and industrial advancements and also progressessoccuring in engineering education all around the world, engineering programs shoulddevelop and implement new approaches within the frame of continuousimprovement. In order to make the engineering education much more motivational,interesting and contributing to students, with taking into consideration the students'learning experiences, education requires to be reshaped from the aspect of bothcourse contents and also curriculum.It should be aimed that engineering education in our country needs to bereconsidered from different pespectives. Design and problem solving approachesought to come into prominence with the changes in teaching techniques and thisphenomenon should be placed and spreaded into whole educational process. In thisthesis study, the factors affecting the learning styles of engineering students' (in2014-2015 Academic Year), ways to improve the educational methods via designand problem-solving approaches are firstly evaluated with paying attention to thechanges occuring in the behaviours of students & faculty towards new developingconditions.Within the scope of the thesis study, the methodological approach that is followed islisted below:- Determining the learning styles of students from different departments and alsowith different GPA,- Due to the feedback received from students, evaluating the perspectives of facultymembers who are teaching at different engineering disciplines,- Determining the problem-solving and design-based teaching and learning approachand measuring its success.The questionnaire within this thesis is performed to 3 groups of students (fromdifferent engineering disciplines) who were selected according to grade pointaverages as 4,0 ≤ GPA

Bu çalışmada itriya ile kararlı hale getirilmiş zirkonya (YSZ) termal bariyer kaplamalar (TBK) partikül boyutlarına göre sınıflandırılarak atmosferik plazma sprey (APS) yöntemiyle üretilmişlerdir. Bu çalışma sayesinde seramik üst katman malzemesi olarak ticari uygulamalarda oldukça yaygın kullanılan YSZ'nin mikroyapı farklılıklarının TBC özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kaplama prosesinde, ticari YSZ (Sulzer Metco 204B-NS) elek yardımıyla üç sınıfa ayrılmıştır. Sınıflandırılan YSZ tozları önceden bağ katmanı HVOF prosesi ile üretilen altlık üzerine APS yöntemi ile kaplanmıştır. Aynı zamanda karşılaştırma amacıyla ticari YSZ ile de kaplama üretimi gerçekleştirilmiştir.Kaplamaların mikroyapı analizlerinde taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. SEM ile elde edilen kesit görüntülerinde APS yöntemi ile üretilen TBC'lerin karakteristik özelliklerine sahip olduğu ancak bu yapı içerisinde kullanılan toz boyut ve dağılımına göre farklılıklar gösterdiği gözlemlenmiştir. Kapalama porozite oranı görsel işleme metodu ile yapılmıştır. Her bir grup kaplama kendi içinde tutarlı olarak %15 ile %23 arasında değişim göstermiştir. Bunun nedeni ince toz olarak sınıflandırılan grubun plazma alevi içinde daha hızlı bir şekilde ısınarak ergimesi ve mikroyapıyı oluşturan yassı tanelerin daha ince olması olarak açıklanmıştır. Bunun yanında toz boyut dağılımı göreceli olarak dar olan tozların porozite dağılımının lokal olarak kaldığı ancak geniş boyut dağılımına sahip tozların porozitelerinin küçük ve tüm kaplamaya yayılmış olduğu gözlemlenmiştir.Kaplama özellikleri porozite oranı ve dağılımı ile ilişkilendirilmiştir. Bu amaçla sistematik olarak sıcak korozyon ve X-ışını difraktometresi analizi, gerçekleştirilmiştir.Sıcak korozyon deneyi 1200°C'de gerçekleştirilmiştir. Sıcak korozyon sonucunda elde edilen yapının ilerleme mekanizmasının porozite ile ilişkisi kurulmuştır. Sınıflandırılan tozların porozite ile orantılı şekilde, sıcak korozyona uğradığı ancak; ticari toz ile üretilen kaplamanın en düşük sıcak korozyon direncine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu durumun açıklanabilmesi için porozite dağılımı da göz önüne alınmıştır. Küçük ve kaplama yapısına homojen dağılım gösteren porozitelerin sıcak korozyon sonucu oluşan kristallerin ilerlemesini engelleyemediği ancak; büyük porozitelerin lokal olarak oluştuğu kaplamalarda, porozitelerin kristallerin ilerlemesini engelleyici bir role sahip olabileceği fikrini oluşturmuştur. X-ışını difraktometresi analizinde poroziteye bağlı olarak pik şiddetlerinin farklılık gösterdiği gözlemlenmiştir. Sınıflandırılan tozların kendi içlerinde doğrusal bir şekilde davrandığı ve porozite oranı arttıkça pik şiddetinin düştüğü gözlemlenmiştir. Ancak; ticari tozun, sınıflandırılmış tozlardan farklı davrandığı ve en yüksek pik şiddetine ulaştığı görülmüştür. Bu durumun açıklanması için porozite dağılımının etkinliği düşünülmüştür ve tüm kaplamaya dağılmış porozitenin pik şiddetini arttırdığı ve belli bölgelerde yoğunlaşmış porozitenin pik şiddetini düşürdüğü sonucuna ulaşılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü ile porozite arasındaki ilişki incelenmiş ve yapay sinir ağları ile modellenmiştir. Literatür incelendiğinde TBK'ların özelliklerinin YSA ile modellenmesi noktasında genellikle proses parametrelerine odaklanılmaktadır. Bu noktada proses parametrelerinin fazlalığı ve kontrol edilebilirliğinin zorluğundan dolayı üretilen kaplamaya ait bir özelliğin ölçülmesi daha güvenilir bir YSA oluşturulmasına neden olacaktır. Bu nedenle kaplama porozitesinin modellenmesi için yüzey pürüzlülüğü verileri kullanılmıştır. Bu sayede kaplamaya zarar vermeden kaplama porozitesini daha güvenilir olarak tahmin edebilen bir yapay sinir ağı oluşturulmuştur. TBK sisteminin yoğun olarak kullanıldığı gaz türbini uygulamalarındaki son gelişmeler incelenerek ana metale etki eden sıcaklığı düşürme yöntemleri araştırılmıştır. Film soğutma olarak bilinen ve TBK ile birlikte kullanılan soğutma yöntemi üzerinde durulmuştur. Gerçek SEM görüntüleri kullanılarak film soğutmanın yüzeydeki etkileri sonlu elemanlar metodu ile incelenmiş ve yüzey pürüzlülüğünün malzeme yüzeyine etki eden sıcaklığa etkisi incelenmiştir. In this study, yttria stabilized zirconia (YSZ) thermal barrier coatings (TBC) were produced by atmospheric plasma spray (APS) classifying according to particle size. This study investigated the effect of YSZ, which is widely used in commercial applications as a ceramic top layer material, on the TB properties of microstructure differences. In the coating process, commercial grade YSZ (Sulzer Metco 204B-NS) was divided into three classes with the aid of a sieve. Classified YSZ powders were coated with APS method on the substrate which was pre-bonded with the HVOF process. At the same time, coating production was carried out with commercial YSZ for comparison purposes.Scanning electron microscopy (SEM) was used in the microstructure analyzes of the coatings. It is observed that the TBCs produced by the APS method have characteristic characteristics in the section images obtained by SEM but they show differences according to the powder size and distribution used in this structure.Coverage porosity ratio was determined by visual processing method. Each group consistently varied from 15% to 23% within the coating itself. This is explained by the fact that the group classified as fine dust warms up more rapidly in the plasma flame and the fineness of splashes and splashes. However, it has been observed that the porosity of the powders having a relatively narrow size distribution is locally remained but the spreads of the powders having a large size distribution are small and spread over the coating.Up to 50 cycles could be applied in thermal shock tests. Coatings using coarse powders 10. Thin, medium and commercial coatings caused the substrate material to shrink and the test conditions to fail. However, no separation from the surface was observed. However, in accordance with the literature, it has been observed that the mechanism of damage starts from the edge. Early damage to coatings produced by coarse powder can be explained by the high porosity between the ceramic layer and the bond layer. Because of the test difference between the thermal shock and the thermal cycle, the number of cycles is low. In the thermal shock test, the material was released because the material was not compressed by external forces. Due to the difference in expansion between the ceramic upper layer and the substrate, the substrate material shrinks toward the upper ceramic layer.The hot corrosion test was carried out at 1200 ° C. The relationship between porosity of the progressive mechanism of the structure obtained as a result of hot corrosion is established. Classified powders undergo hot corrosion in proportion to porosity; It has been observed that the coating produced by the commercial powder has the lowest thermal corrosion resistance. In order to explain this situation, the porosity distribution is taken into account. Small and uniformly distributed porosities can not prevent the progression of hot corrosion-causing crystals. It is believed that porosities have a role in preventing the progress of crystals in locally formed coatings of large porosities. In coatings made with classified dusts, the lowest damage rate was observed in coatings with fine powder, while the highest damage was observed in coatings where coarse dust was used.It has been investigated whether there is a relationship between surface roughness and porosity ratios. Surface roughness values were measured with an optical profilometer. The relationship between surface roughness values and porosity is revealed by artificial neural networks (ANN). Since coarse powders with high roughness values have the highest porosity, it is thought to be effective in interpreting porosity-related properties. In the scope of the thesis, the studies done with artificial neural networks were examined in terms of material science and engineering applications. The focus is on ANN studies for thermal barrier coatings produced with APS.Recent developments in the application of the gas turbine in which the TBC system is heavily used have been examined and methods of reducing the temperature that will affect the main metal have been investigated. The cooling method known as film cooling and used with TBC is emphasized. Thanks to the geometries prepared by the micrographs obtained, the effects of film cooling on the surface were investigated by the finite element method. At this point, the surface roughness was examined to see if it affected the material temperature, but minor effects were observed. Within the scope of the thesis, the use of the last element method in TBC studies has been examined and suggested. 97

Termal bariyer kaplamalar (TBK), enerji ve uçak-uzay sanayisine ait gaz türbinlerinde yapısal bileşenlerin yüksek sıcaklığa karşı korunmasında çok geniş uygulama alanına sahiptir. Bununla birlikte, güç üretici motorların yüksek verimliliğe sahip olması operasyon sıcaklığının artması olarak düşünülebilir. Termal bariyer kaplama kavramı; soğutulan metalik malzeme ile sıcak gaz katmanı arasına, iş parçasına ısı transferini engelleyecek/yavaşlatacak termal yalıtım yeteneği yüksek malzeme katmanını içermektedir. Günümüzde geliştirmiş en iyi ve yaygın Termal Bariyer Kaplama malzemesi %8 İtriyum ile stabilize edilmiş zirkonyum (YSZ) dur. TBK, seramik bir kaplama olup, oda sıcaklığından 1200 °C'ye kadar kullanılabilir ve bu kaplamalar düşük termal iletkenliğe, yüksek termal şok dayanımına sahiptir. Zirkonya oda sıcaklığından 1170 °C'ye kadar monoklinik kristal yapıdadır ve artan sıcaklıklarda tetragonal (1170-2370°C) yapıdan kübik kristal yapıya (>2700°C ) allotropik dönüşümler gösterir. Bu dönüşümler % 3-5'lik hacim değişimini de beraberinde getirdiğinden kaplamaların bütünlüğü ve servis ömrü kısalır. Kullanımda olan mevcut kaplama malzemeleri yerine termal, mekanik ve kimyasal özellikleri daha üstün malzemeler; türbinlerin daha güvenli şekilde çalışmasını, türbin veriminin artmasını, türbin bakım aralıklarının uzamasını ve son derece pahalı olan sıcak kısım parçalarının ömürlerinin artmasını sağlayacaktır.Bu çalışma havacılık endüstrisinde kullanılan gaz türbin motorların bileşenlerinden olan türbin kanatlarının ve yanma odalarının yüksek sıcaklıkta oksidasyon ve korozyondan korumak amacıyla kaplanmasında kullanılan Y2O3 (yttria) ile stabilize edilmiş ZrO2 (YSZ) yerine, daha üstün termofiziksel özellikleri ile kullanılması muhtemel malzemelerden olan La2Zr2O7 (LZ) ve molar olarak %30 Gd2O3, Yb2O3 gibi nadir toprak elementleri ile modifiye edilmiş LZ esaslı kaplamalar amorf ve kristallin tozlar kullanılarak literatürde ilk defa üretilmiştir. Kaplamaların üretilmesi amacıyla paslanmaz çelik, aluminyum ve Inconel super alaşım altlık malzemeler üzerine öncelikle HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) işlemi ile bağ katman kaplamalar (NiCoCrAlY) üretilmiş, daha sonra seramik üst katman kaplamalar APS (Atmospheric Plasma Spray) işlemi kullanılarak kaplamaların üretim işlemi yapılmıştır.Karakterizasyon çalışmaları kapsamında kaplamaların mikroyapısal özellikleri, yapışma mukavemetleri, termal iletkenlik, termal çevrim, termal şok ömürleri ve optimum lazer yüzey modifikasyon parametreleri belirlenmiştir. Termal çevrim ve termal şok testleri sonrasında kaplamalarda meydana gelen hasarların sebepleri araştırılmıştır. Lazer yüzey modifikasyonu için 4 farklı parameter belilenmiş ve bu parametreler ile modifiye edilen kaplama yüzeylerindeki mikroyapısal değişimler SEM ile incelenerek intersept metodu ile tane boyutu hesaplanmış ve bu yüzeylerin sertlik değerleri ölçülmüştür.Karakterizasyon çalışmaları neticesinde tüm kaplamaların başarılı şekilde üretildiği, termal bariyer kaplamaların karakteristik mikroyapı özelliklerini gösterdiği, tüm kaplamaların faz yapısının düzensiz florit yapı olduğu, yapışma mukavemeti ve termal iletkenlik değerleri acısından ise YSZ ve CYSZ' ya göre üstün özelliklere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca Gd ve Yb ile modifiye edilmiş kaplamaların termal çevrim ömürlerinin YSZ ve CYSZ'ya yaklaştığı belirlenmiştir. Termal şok testlerinde ise tüm kaplamalar YSZ ve CYSZ kaplamalara nazaran daha kötü performans göstermiştir. Termal çevrim ve termal şok testleri neticesinde oluşan hasarların sebepleri incelendiğinde ise seramik üst katman kaplamaların sinterlenmesi ile mikroyapının değişmesi, termal genleşme katsayısı uyumsuzlukları ve üst katman ile bağ katman arasında termal olarak büyüyen oksit tabakası (TGO) oluşumu sonucu oluşan gerilmeler ve bu gerilmelerin oluşturduğu kılcal çatlaklar gibi etmenlerin kaplamaların hasar görmesine sebep oldukları sonucuna varılmıştır. Termal çevrim ve termal şok testleri sonrasında kaplamalar faz stabilitelerini korumuştur.En yüksek termal çevrim performansına sahip olan LYZA ve LYZC kaplamalar için optimum lazer yüzey modifikasyon parametreleri ile yapılan işlem neticesinde 25-40 µm kalınlığında porozitesiz, az pürüzlü ve yoğun bir tabaka başarı ile elde edilmiştir. Lazer ile modifiye edilmiş bölgelerin ortalama tane boyutunun artması ile sertlik değerinin azaldığı sonucuna varılmıştır. Thermal Barrier Coatings (TBC) find a large application as a protection shield against high temperature for the structural components in stationary and aerospace gas turbines. The Thermal Barrier Coating (TBC) concept involves placing a thermally insulating layer between a cooled metallic component and the hot working gas to reduce heat transfer to the component. However, , increasing the operation temperature to achieve higher efficiencies in power engines is envisaged by state of the art TBCs based on yttria stabilized zirconia (YSZ) which have the ability of low thermal conductivity and high thermal shock resistance and may be used at temperatures up to 1200°C,. Pure zirconia exists in three crystal phases at different temperatures. At very high temperatures (> 2370°C) the material has a cubic structure. At intermediate temperatures (1170 to 2370°C), it has a tetragonal structure while at low temperatures (below 1170°C), it transforms to the monoclinic structure. The tetragonal-to-monoclinic phase transformation is martensitic and can be observed in heating and cooling periods. The transformation occurs while cooling from high temperatures and involves a 3-5% volume increase. The volume change induces a significant shear strain in the structure, affecting the integrity and the service life of the coating.Improvements on new thermal barrier coating materials, instead of currently used coatings, will allow the turbines work more reliably, increase the turbine efficiency, extend the turbine maintenance periods and increase the lives of hot section parts that are of high cost. Until today, various researchers have studied Pyrochlores, Fluorite Hexaaluminate, Perovskites and complex form ceramic materials for high temperature service conditions instead of YSZ. Lanthanum zirconate (LZ), a new candidate ceramic materials for next generation TBC applications, has attracted much interest due to its low thermal conductivity, high melting point (2280 °C), and high phase stability. However, LZ has a lower thermal expansion coefficient compared to metallic materials, which leads to higher stress levels in a TBC system. For this reason, increasing thermal expansion coefficient of LZ to a value similar to that of YSZ without influencing the pyrochlore structure has always been an important research area.Lehmann and coworkers reported that thermal expansion coefficients of the materials with a complete substitution of 30% of the rare-earth elements such as Nd, Gd, Eu, Dy were higher than that of lanthanum zirconate in the whole temperature range.For the atmospheric plasma spray process, Crystalline and coarse powder is usually preferred as the feedstock. Coarse particles consist of nanosized grains. During the plasma spray process, powder particles transforms to semi molten form when passing through the plasma flame. After transformation, semi molten particles hit the substrate and solidify rapidly. At the end of this process, nanosize grains grow and are distributed randomly. Chen et al. reported that average grain size distribution of LZ coating produced by amorphous feedstock (250nµ) was smaller than produced by crystalline feedstock (450nµ). In addition, thermal conductivity of LZ coating produced by amorphous feedstock lower than coating produced by crystalline feedstock in the room temperature. Also, LZ coating produced by amorphous feedstock has a high thermal expansion coefficient compared to the LZ coating produced by crystalline feedstock. In this study, La2Zr2O7 (LZ) and 30% Gd (LGZ), Yb doped (LYZ) thermal barrier coatings were fabricated from amorphous (A) and crystalline(C) feedstock by atmospheric plasma spray (APS) technique. Inconel 630, AISI stainless steel and aluminium disc shaped samples were used as substrate. Commercial Sulzer Metco Amdry 997 (Ni- 23Co-20Cr-8 .5Al-4Ta-0.6Y) powders were selected to manufacture the bond coats by HVOF process.Microstructural properties, adhesion strenght, phase structure, thermal conductivity, thermal cycle, shock performance and optimum laser surface modification parameters of TBCs was also investigated. The microstructure, morphology and chemical composition of the cross-section of the coatings were examined by field emission electron microscopy (JEOL JSM 7000F) which is equipped with EDS. X-ray diffraction (Rigaku Miniflex) was used to determine the crystalline structure of the powder and coatings. Thermal cycling tests were carried out on a burner-rig facility with a propane + oxygen flame. The sample surface was heated from room temperature to 1250±50 °C in 1 minute followed by a cool down process within 1 minute using a compressed air jet. The cycling process was repeated until 50% of the ceramic coating area was spalled.Thermal shock tests were performed by heating and water quenching method. The samples were put into the high temperature tube furnace at temperature 1200 °C with the dwell time 5 min, then they were thrown into the water with the temperature 20°C quickly. The cycling process was repeated until nearly 50% of the ceramic coating area was spalled.According to microstructural characterization, different layers of usual TBCs can be observed including NiCoCrAlY bond coat and top coat. Thickness of top coat and bondcoat is 250±25 μm and 100±25 μm, respectively.The microstructure of top coats prepared with crystalline and amorphous powders are relatively porous, which are uniquely found in plasma sprayed coatings.There are relatively large defects such as large pores and intersplats cracks in the TBCs microstructure which are believed to be produced from crystalline feedstock. However, pores in TBCs from crystalline feedstock are distributed irregularly in microstructure compared to TBCs which are produced from amorphous feedstock. TBCs produced from amorphous feedstock have smaller pores than coatings produced from crystalline feedstock and its pore distribution is very regular. Porosity percentage is about %12 which is close to those of TBCs which are produced from two type of feedstocks.TBCs produced from amorphous feedstock had an average grain size of approximately 160 nm, which was smaller than the average size of 450 nm for coating produced from crystalline feedstock.Intersplat boundary cracks of TBCs produced from crystalline feedstock are very distinctive and TBCs produced from amorphous feedstock contain less intersplats cracks and voids. Also, intersplat crack size of TBCs produced from amorphous feedstock are very short compared to TBCs produced from crystalline feedstock.XRD patterns of as-sprayed TBCs belong to defect fluorite structure and all TBCs consist of defect fluorite phase. After spraying, La2O3 and ZrO2 peaks following the heat treatment of feedstocks disappeared.Adhesion strenght values of coating changed between 7 and 19 MPa. Lanthanum zirconate based coating produced from crystalline powders have lower bonding strenght values than coating produced from amorphous powders.Thermal conductivity measurement carried out temperature range between 25-85 ˚C by laser flash method. Average thermal conductvity values of coating were change between 0.46-1.05 W/mK. All of the lanthanum zirconate based coating have lower thermal conductvity value than YSZ and CYSZ based coating. Thermal conductivity value of coating increased with increasing temperature. Lanthanum zirconate based coating produced from crystalline powders have higher thermal conductivity values than coating produced from amorphous powders.Thermal cycle tests indicate that LYZ and LGZA TBCs have a higher thermal cycling lifetime (400 cycle) than other coatings. Different sintering and solidification behaviours of two type feedstock result in different microstructures. This strongly affected thermal cycling lifetime of TBCs in parallel with thermal expansion behaviour of top coat. High intersplat crack density and size reduced inner stresses due to thermal expansion mismatch. The spallation of the coatings are due to the effect of thermal expansion mismatch and thermal stress produced during thermal cycling. The oxidation of the bond coat and sintering of the top coat are the factors for the damage. In addition, thermal expansion mismatch accelerates the spallation process. There is no observed phase transformation for the all types of TBCs following thermal cycling test. All of TBCs have fluorite peaks as in the as sprayed TBCs, but peak intensity of TBCs increases after thermal cycling tests. According to thermal shock test results of TBCs, LGZ-A and LGZ-C TBCs have better thermal shock cycling lifetime compared to other TBCs. The spallation of LGZ-A and LGZ-C coatings started at the middle region of the top coat after 45 and 43 cycles respectively, and then, further spallation started, which is associated with propagation of cracks to the adjacent regions on further cycling, and finally, more than 50% spallation occurred at the 55. and 54. cycles. Similar to the failure processes of LZ-A and LZ-C TBCs, the first spallation of the coatings samples were occurred after 33. and 40. cycles, and nearly 50% spallation occurred in the range of 37 and 48 cycles. For LYZ-A and LYZ-C TBCs, first spallation are observed at 34. and 35. cycle, respectively, at the edge of the top coats. After 42 and 43 cycles, approximately %50 spallation of top coats occurred and thermal shock test was stopped.LGZ-A and LGZ-C TBCs have longer thermal shock lifetime. Lifetime extension of LGZ TBCs, as compared to the LZ and LYZ TBCs, can be explained with respect to increasing thermal expansion coefficient as a result of Gd doping.The spallation of the TBCs are due to the effect of thermal expansion mismatch and thermal stress produced during thermal shock tests. Oxidation of the bond coat and sintering of the top coat are the factors for the damage.After thermal shock tests, There is no phase transformation for the all of TBCs. All types of TBCs have a defect fuorite peaks as in the TBCs. But peak intensity of TBCs increases after thermal shock tests.Optimum lazer surface modification parameters determined for LYZA and LYZC coating which having best thermal cyclic lifetime. LYZA and LYZC coating surface remelted by using 4 different laser modification parameters as Laser power and laser scan speed. After laser surface modification process, microstructural evaluation and microhardness of laser remelted zones investigated. 25-40 µm thickness ,dense and smooth surface with regular crack network obtained as a result of laser surface modification by using optimum parameters as laser power: 75W and scan speed 150mm/sn for LYZA coating, Laser power:100W and scan speed:200 mm/sn for LYZC coating. Hardness and grain size of laser remelted zone affected from the Laser surface modification parameters and it increase with the decreasing average grain size of remelted zone 123

Sistem ekipmanlarının aşınması sanayide karşılaşılan en önemli ve en yaygın problemdir. Sektörlerde süregelen pahalı kesintiler ve makine bileşenlerinin değiştirilmesinin maliyetini azaltmak için yöntemler ve malzemeler geliştirmek için sürekli bir mücadele olmuştur. Sert dolgu işlemi çok yönlü tekniklerden en önemlisi olup metal altlık üzerine çeşitli metal ve alaşımları sert ve aşınmaya dayanıklı tabakalar şeklinde kullanıcıya sunmaktadır. Sadece aşınmaya dayanımı arttırmakla kalmayıp, servis ömrünü uzatmaya ve maliyetleri düşürmeye yardımcı olmaktadır. Sertdolgu kaynak yöntemiyle üretilen aşınma plakaları; abrasif aşınma etkisi altında çalışan sistemlerin üretilmesi ve aşınmış sistem yüzeylerinin yenilenmesi için maliyeti de azaltarak sanayiye hizmet eden güncel çözümdür. Aşınma plakaları birçok kaynak uygulamasının yerine doğrudan uygulanarak tamir - bakım masraf ve zaman kayıplarının önüne geçmektedir. Bu sayede abrasif aşınma içeren birçok uygulamada çalışabilmeye olanak sağlamıştır. Bu akademik çalışmada, şu anda ülkemizde gelişime açık durumda olan sertdolgu aşınma plakalarının gerektirdiği teknolojik ve bilimsel bilgiye ulaşmak istenmektedir. Yapılan araştırmada Fe-Cr-C esaslı ve Si, Mn ihtiva eden sertdolgu aşınma plakalarının karmaşık kimyasal bileşiminin geliştirilerek abrasif aşınma dayanımlarının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan deneyler; kimyasal bileşim deneyleri, metalurjik mikroyapı incelemeleri, abrasif aşınma dayanımı deneyleri, sertlik deneyleri, aşınma deneyi sonrası mikroyapı incelemeleri kontrol edilerek standartlara ve proje hedeflerine uygun olup olmadığı belirlenmiştir. Bu tez çalışma aşamasında aşınma plakaları melez bir toz altı kaynak yöntemiyle sertdolgu kaynakları yapılmıştır. ASTM G65 abrasif aşınma testi esas alınarak ve Avrupa standardı EN 14700 standardı çerçevesinde yapılan karakterizasyon deneyleri ile çeşitli miktarda element içeren aşınma plakalarının mekanik ve mikroyapısal özellikleri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra bu veriler ve literatür çalışmaları değerlendirilerek yeni aşınma plakası tasarımları yapılmıştır. Yapılan beş aşınma plakası tasarımıyla birlikte istenilen mekanik değerlere ulaşarak gelişme sağlanmış ve başarılı olunmuştur.Aşınma plakalarının özelliklerin incelenmesi ve karakterizasyonu için deney planı oluşturulmuştur. Bu deney planına göre kaynak deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen tecrübeler doğrultusunda sert dolgu kaynağıyla üretilen aşınma plakaları uygulamalarına özelleştirilmiş balık kılçığı hazırlanmıştır. Literatürdeki diğer çalışmalar ile karşılaştırmalar yapılarak elde edilen sonuçların geçerliliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda Aşınma Plakalarının sanayideki birçok alanda kullanımının yaygınlaştırılması amaçlanmaktadır. Aşınma Plakalarının kullanımının yaygınlaşması sonucunda sanayi kuruluşlarında aşınmaya bağlı üretim ve hizmet kesintisinin daha aza indirilmesiyle beraber maliyetlerde belirgin azalma öngörülmektedir.Deneysel çalışmalar kapsamında aşınma plakaları istenilen kaynak kalitesini sağlamakla beraber tasarım aşamasından sonra uygulamanın gerekli mekanik ve kimyasal özellikleri sağladığı görülmektedir. Aşınma plakaları diğer muadil malzemelere göre üstünlük sağlamaktadır. Abrasif aşınma dayanım performansı ve fiyatı gibi tekno-ekonomik faktörler de göz önüne alındığı takdirde aşınma plakaları birçok uygulama için rakipsiz konuma gelmektedir. Wear of the system equipment is the most important and the most common problems encountered in the industry. To reduce the cost of replacing expensive ongoing interruptions and machine components; industry has been in a constant struggle to develop methods and materials. Hard-facing process as one of the most important versatile techniques offers the user various metals and alloys in the form of hard and wear-resistant layers on the metal base. Not only increase wear resistance and helps extend the service life and reduce costs. Wear plates produced by the hard-core welding- through developing working systems under the influence of abrasive wear, and reducing the cost of system renewal of worn surface-is the current solution serves the industry. Wear plates when applied directly instead of multiple welding applications, prevents repair and maintenance costs and time loss. Thus, providing an opportunity to be able to work with many applications involving abrasive wear.In this academic work, it is desired to achieve clear technological and scientific knowledge that is required by technical hard-facing wear plates which is currently in development. The survey aimed to improve the abrasive wear resistance of Fe-Cr-C based, and Si-Mn containing hard-facing wear plates by developing the complex chemical composition. Verified by experimental studies; chemical composition tests, metallurgical micro-structure examinations, abrasive wear resistance tests, hardness tests, and determined whether it is appropriate to wear tests with standards and project objectives.In this thesis, hard-facing wear plates are made with a hybrid open-submerged arc welding method. Under ASTM G65 abrasive wear test basis and within the framework of the European standards of EN 14700 standards characterization experiments has been conducted through which mechanical and micro-structural properties of wear plates containing various amounts of elements are compared with each other.An experimental design (test plan) to investigate the characterization and properties of wear plates has been formed and welding test carried out according to this test plan. In accordance with the experience obtained, a fish-bone has been prepared which is customized to the applications produced by hard-facing wear plates. The validity of the results obtained by comparison with other studies in the literature have been investigated.Based on the results obtained to extend the use of wear plates in many areas of the industry has been aimed. As a result of widespread use of Wear Plates in industrial establishments minimizing interruptions in production and service due to wear and a significant cost reduction is expected. Following the characterization studies above mentioned, the following results were obtained: •After hardfacing coating process has been carried out, the investigation of the properties of the wear plate and characterization has been performed and conformity to standards EN 14700 FE-14 through chemical composition and hardness values of samples investigated and verified.•During cross sectional upper surface examination of the micro-structure through optical microscope and scanning electron microscope, except for Sample number 3 expected in all wear plate samples containing the primary chromium carbides hyper-eutectic system occurs and hexagonal M₇C₃ primary chromium carbide has been observed. In the wear plate number 3 in, unwanted lower-eutectic primary austenite structure which is assumed to occur from the failure of the carbon content and to affect adversely the strength properties, and M₇C₃ eutectic carbides dispersed in the primary austenitic phase has been detected. The results of EDX analysis of all wear plates samples has been confirmed consistency with the experimental results of the chemical composition. When results of cross-sectional EDX analysis are analyzed the carbon content of primary chromium carbides has increased as expected while moving towards the surface of the coating from the metal base of the coating.•Hardness test results supporting micro-structure analysis results to be the lowest and under the usual was obtained in the wear plate sample number 3.•Wear tests has been conducted in accordance with ASTM G 65 test by providing the most appropriate test equipment and components within the framework of standard ASTM G65 procedure A which is most suitable to abrasive wear seen with work environment in targeted areas of the wear plate. Abrasion resistance tests have also been clearly observed to be compatible with other test results; as per No. 3 sample showed the significant lowest abrasion resistance among wear plates. As another but important results of the ASTM G65 abrasive wear test the samples of abrasive wear plates have been found to show very high abrasion resistance as compared to the samples of Hardox S235JR. Wear test results showed parallelism with the sample hardness.•Considering the above assessments, the wear plate sample No.3 although associated with chemical composition, range values of hardness standard; due to not meeting expected value in terms of wear resistance performance and hardness value as per ASTM G65 the new wear plate designs have been realized. Provided that, wear resistance and toughness properties of designed wear plates based on the Fe-Cr-C phase diagrams is at least 3.5% carbon content under the operating temperature. Thus, the prediction of expected formation and requested basic features rise due to the increase of (Cr,Fe)₇C₃ of (M₇C₃), carbide density rise, significant increase of the hardness and abrasion resistance rate have been assumed; and after the development studies on the five wear plate designs the following results have been achieved;•In the first three wear plate design, carbon ratio has been increased gradually. Then the element C is kept constant but Si and Mn ratio is increased. The chemical % composition of the final fifth wear plate design formed as; C: 5.0 / Cr: 28.2 / Si: 1.03 / Mn: 1.29. When both cross-sectional of and upper surface images of the welding area of the T5 wear plate analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy, the desired primary chromium carbides M₇C₃ has been observed. M₇C₃ hexagonal chromium carbide grains are observed comfortable than the previous samples. And EDX analyses are consistent with the chemical composition analysis. Due to improved micro-structure and carbide density of the T5 design has achieved better abrasion resistance values than the other samples. This result supports the result of the improvement in wear resistance performance.•Average hardness values as of the status in the final design results as compared to the initial sample No. 3, increased by 10 Rockwell C. In this case, increase of the rate C is in the foreground.•Depending on the % weight loss compatible with the increase of the hardness of abrasion resistant material even though there is no linear relationship between hardness and wear resistance.•The amount of carbide is increasing due to the increase of carbon content, and thus hardness and abrasive wear resistance increase too.•Chemical composition of all design values have been in accordance with standards EN 14700 FE-14, FE-15. Therefore, in all wear plate designs the micro-structure content specified in the standards have been observed. Moreover, all the hardness test results of the design are consistent with hardness range of the same standards and abrasive wear resistance, which are consistent with standard usage.•After the abrasive wear test ASTM G65, regions subject to wear and not exposed to wear has been studied. Abrasive wear of the eutectic phase has been found to be more. Hexagonal primary chromium carbide grains are making stops as barrier effect against abrasive wear, they prevent erosion and have been identified fragmentation not completed.Within in the scope of the experimental applications, although the wear plates provide the quality desired by welding work, but it is seen that the required mechanical and chemical properties provided only after the design stage. Wear plates is superior as compared to other similar materials. If techno-economic factors such as abrasive wear resistance and price are taken into consideration the wear plates reach unbeatable competitive performance and position for many applications. 171

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010, Bu çalışmada, mühendisliğin tanımı mühendislik eğitimin önemi ve uygulanabilirliği üzerinde durulmuş ve bir eğitim sisteminin en iyi şekilde yürütülebilmesi için gerekli adımlar tetkik edilerek sıralanmıştır. Mühendislik eğitiminde göz önünde bulundurulması gereken en önemli hususlar belirlenmiş, ülkemizdeki mühendislik eğitiminin durumu, eğitim kalitesi ve eğitimde karşılaşılan problemler detaylı olarak incelenmiştir. Eğitim kalitesini artırmak için yapılacak işler ve alınacak tedbirler birer öneri niteliğinde sunulmuş ve sonuçlar belirlenmiştir. Uygulama odağı olarak İTU Metalurji ve Malzeme Bölüm’ü seçilerek bölümde son yıllarda uygulanan akreditasyon çalışmaları çalışma kapsamında irdelenmiştir. Çalışmanın uygulama kısmanda İTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği mezunlarına anket yapılmıştır. Anketin genel amacı toplam kalite ilkeleri doğrultusunda ABET mühendis kriterlerini kurum öğrencilerin istekleri ve günümü iş koşullarına uygunluğunun incelenmesi, öğrencilen belirlenen kriteler çerçevesnde değerlendirilmesi, öğrencilerin istek ve beklentilerinin belirlenmesidir., In this study, engineering education in Türkiye was investigated and tried to explain meaning of engineering. . For this purpose, definition, importance and quality of education was expressed. Especially, education of engineering are considered. To develop quality of engineering education, the most important points were presented. There are many problems in engineering education system in Türkiye. In this study, engineering educational life in Türkiye was critisized, requirements of improving the quality of education were discussed. Finally, possible solutions to problems were proposed. Department of Metallury and Material Engineering of Istanbul Technical University has been chosen as an application unit and last applications about quality developing has been considered. During the application of this investigatio, different questionnaires have been prepared fort he students who graduated in different times in this department. The main purpose of the questionnaires was to investigate the ABET enginnering criteria and the suitability of tese criteria fo r the industrial applications, demands and expectations of the students of Metallurgy and Material Engineering departmenrt., Yüksek Lisans, M.Sc.

Benzinli enjektörler paslanmaz çelik olan parçalardan oluşmaktadır. Lazer kaynak ise yüksek hız ve otomasyon özelliğinden dolayı benzinli enjektörlerin parçalarının birleştirilmesinde kullanılmaktadır. Lakin, lazer kaynak esnasında görülen sıçrama gibi kalite hataları enjektörlerin performansını etkilemektedir. Yıkama prosesi ise kaynak bölgelerinin yüzey özelliklerini değiştirdiği için bu tür hataların oluşumunda önemli rol oynamaktadır.Bu çalışmada, yıkama prosesinin etkisini görmek için farklı tipte paslanmaz çelik iki enjektör parçası iki çeşit yıkama kimyasalıyla yıkandıktan sonra lazer kaynaklanmıştır. Deneysel çalışmalar üç aşamada yapılmıştır. İlk olarak örnekler hazırlanmış denemeler yapılmıştır. Karakterizasyon aşaması ise son kademedir. Yıkama kimyasalları olarak yağ alma kimyasalı ve korozyon inhibitörü kullanılmıştır. Lazer kaynak işleminde ise Nd:YAG lazer tipi kullanılmıştır. Kaynaklı parçaların karakterizasyonunda yıkama kimyasalları ile sıçrama hatası arasındaki ilişkiyi anlamak için kimyasalların buharlaşma hızları ölçülmüştür ve XPS (X- ışını fotoelektronik spektrometresi) ile GDOES ( Akkor boşalımı optik emisyon spektrometresi ) analizleri yapılmıştır. Örnekların hazırlaması ile denemeler fabrika koşullarında, RBTR (Robet Bosch Türkiye) benzinli enjektörler fabrikasında yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları İTÜ MMM (İstanbul Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği) departmanında yapılmıştır. Gasoline injectors are made of stainless steels components. Laser welding is one of the important process used for jointing the components of gasoline injectors due to its high speed and automation. On the other hand, quality defects such as spatter observed in laser welding influence the performance of the injectors. Cleaning process plays an important role in formation of these defects of laser welding.In this study, first different types of stainless steels components of gasoline injectors have been cleaned with two cleaning chemicals before laser welding in order to see the effect of stainless materials as well as cleaning process. Experimental studies have three stages. First, samples have been prepared then trials have been conducted. Samples have been characterized at the last stage. A degreasing chemical and a corrosion inhibitor have been used for the cleaning process. Then, for laser welding process, an Nd YAG laser has been utilized. For the characterization of welded samples vaporization rate measurements, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and GDOES (glow discharge optical emission spectroscopy) analyses have been performed to understand the relationship between cleaning chemicals and the spatters observed. Sample preparation and trials have been carried out in the factory conditions at the gasoline injector factory of RBTR (Robert Bosch Turkey). Characterization studies have been done at ITU MME (Istanbul Technical University Metallurgical and Materials Engineering) department. 81

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2009, Bu çalışmada yüksek hızlı oksijen yakıtlı termal sprey sistemi (HVOF) kullanılarak paslanmaz çelik taban malzeme üzerine MCrAlY genel formuna sahip (AMDRY 997) metalik tozlar kaplanmıştır. Oluşturulan kaplamaların sertlik ve yapışma mukavemeti ölçümleri yapılmış ve Accuraspray görüntüleme sistemi kullanılarak kaplama tozlarının uçuş karakteristikleri belirlenmiştir. Çalışmada taban malzeme sıcaklığı, taban malzeme yüzey pürüzlülüğü ve sprey mesafesi değişkenleri incelenmek üzere seçilmiştir. Her değişken için üç seviye alınmış ve deneyler Taguchi L9 (34) deneysel tasarım metodu ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde sertlik üzerine en etkili parametrenin sprey mesafesi olduğu gözlenmiştir. Taban malzeme sıcaklığı ikinci sırada gelmektedir. Yapışma mukavemeti sonuçları literatür aralığına uygun olarak bulunmuştur. Kaplama tozlarının uçuş karakteristikleri incelendiğinde artan sprey mesafesiyle partiküllerin yüzey sıcaklığının düştüğü gözlenmiştir. Partikül hızı ise önce artmış daha sonra ise yeniden azalmıştır., In this study MCrAlY metallic powders are coated on stainless steel substrate material using HVOF thermal spray system. For each coating hardness and bond strength test are performed and in flight characteristics of coating powders are determined. Three parameters, substrate temperature, substrate roughness and spray distance are selected and experiments are designed using Taguchi methods. Each parameter has three levels and a total of nine experiments are performed according to Taguchi’s L9(34) design. A bond coat is sprayed on a stainless steel substrate using HVOF thermal spray system. Particle temperature and velocity are monitored during the experiments. A series of micro hardness and bond strength characterizations are made for each coating. It is observed that spray distance is the most effective parameter on hardness. Bond strength results are reasonable and quite satisfactory., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2009, Biyomalzemeler diş hekimliğinde çok yaygın kullanılırken özellikle ortopedi alanında da implant uygulamaları yer almaktadır. İnsanoğlunun milattan öncesinden bu yana gelen gelişiminin her aşamasında biyomalzeme örnekleri görülmektedir. Biyomalzemelerin vücut içerisinde kullanılabilirliğinin bir ölçütü olarak biyouyumluluk terimi ortaya çıkmıştır. Biyouyumluluk, malzemenin vücut içerisinde herhangi bir reaksiyon, iltihap ya da pıhtı oluşturmadan vücut ile uyum içerisinde görevini yerine getirebilmesidir. İmplant uygulamalarında da bu özelliğin sağlanabilmesi açısından metalik malzemelerden paslanmaz çelik, kobalt alaşımları ve titanyum alaşımları kullanılmıştır. Son yıllarda ise, titanyumun mekanik ve kimyasal kararlılığının yanı sıra hafif ve vücut ile uyumlu olması implant malzemesi olarak kullanımını arttırmıştır. Bu çalışma kapsamında ise, saf titanyum altlık malzemesi üzerine, kemik yapısına olan benzerliği ve insan vücuduna yerleştirilen implantın çevresindeki kemik ile bağ yapımını hızlandırması sebebiyle Ca10(PO4)6(OH)2 formülüne sahip Sulzer-Metco firması tarafından sağlanan hidroksiapatit ve katkı olarak kullanılan TiO2 tozları ile plazma sprey kaplama yapılmıştır. Kaplama prosesi sırasında TiO2 %’si, bağlanma katmanı kalınlığı ve sprey mesafesi olarak seçilen parametrelerin deneysel tasarım tekniği ile kaplama mukavemeti üzerine etkileri incelenmiştir. Farklı koşullar altında oluşturulan kaplamalara ait deney sistemi, değişimlerin analizi (Analysis of Variance, ANOVA) ve regresyon analizi yöntemleri ile değerlendirilmiş ve mukavemet üzerine en etkili parametrenin TiO2 %’si, sonrasında ise sprey mesafesi olduğu tespit edilmiştir., While biomaterials have been using in dentistry widely, they have also implant applications in orthopedy. Examples of biomaterials are seen in the every step of development of humanity from Before Christ (B.C.) to present. Biocompatibility is a term to define the usage of biomaterials in human body. For biomaterials especially implants, biocompability is important. Implant materials must cause no reaction, allergy, clot and inflammation in human body. Various metals (stainless steel, cobalt alloys, titanium alloys) have been used to provide biocompability for human. In recent years, titanium has chosen that its high mechanical properties, low density and biocompatibility with human body. In this study, pure titanium surface was coated with plasma spray coating using hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) and TiO2 powders provided from Sulzer-Metco. There were ten different coated group with the experimental design combination of parameters of Bondcoating, addition of the percentage of TiO2 to HA and spray distance. Hydroxyapatite coatings that are produced with different parameters were analysed metallografically and mechanically. This technology will improve the cohesion strength and survivability of coating. This coating will generate strong bonding, coalescence of the implant in human body., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008, Bu tez çalışmasında Altı Sigma’nın ne olduğu, metodolojisi ve organizasyonel yapısının ne olduğu konusunda bilgilendirme ve bir uygulama örneğiyle açıklaması yapılmıştır. Altı Sigma’nın kalite anlayışına kattığı yeni boyut ile iş dünyasına kazandırdıkları ortaya konulmuş, temel özellikleri ortaya çıkartılarak Türkiye’deki şirketler üzerinde uygulanabilirliği ile ilgili bir şirkette araştırma yapılarak elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve öneriler sunulmuştur. Gittikçe büyüyen dünya ekonomisinde şirketlerin ayakta durabilmek için yaptığı arayışlar açıklanmıştır. Altı Sigma Metodolojisinin aşamaları ve bu aşamalarda kullanılan araçların açıklanması, organizasyondaki roller ve organizasyon genelinde farklı uygulama stratejilerinin anlatılması sonrasında Türkiye’de bulunan bir şirket içinde proje uygulaması yapılmıştır. Proje uygulamasında bir müşteriden gelen şikayet üzerine ele alınan konu Altı Sigma projesi haline dönüştürülmüştür. Projeye konu olan şikayetin temelini oluşturan sertlik problemi için ısıl işlem süreci ele alınmış. Fabrika ortamına yakın koşullarda bir laboratuar ortamında deneyler yapılmış ve deneysel tasarım ile yorumlanmıştır. Deneysel tasarım sonucunda ortaya çıkan sertlik değerleri ile problemle bir daha karşılaşmamak için süreçte optimizasyon için gerekenler belirlenmiştir. Sonuç olarak günümüzde çok populer bir yönetim anlayışı haline gelen Altı Sigma metodolojisinin metalurjik bir süreç içerisinde nasıl kullanılabileceği, kazandırdıkları ortaya konulmuştur., The aim of this thesis is to give an idea about the of Six Sigma, its metodology and the organizational structure with a applicational example for better understanding. The new perception of quality through out Six Sigma and its benefits to business world are stated and principles of Six Sigma are exposed. Therefore a research is made to point out how possible to implement Six Sigma for Turkish companies and the results are evaluated and suggestions are made. here is explain the methods of companies for to survive in a high growing economy speed. In chapter two, there is information about the meaning of quality, main steps of quality and especially total quality management. In third chapter, the meanings of Six Sigma, the evoluation of Six Sigma are explained. In chapter four, steps of Six Sigma methodology and the tools used in these steps are described. Six sigma roles and different strategies for implementation are also explained in this chapter In chapter five, there is explanation about process management. Process management is an important tools of Six Sigma. In sixth chapter, a Turkish company application are explained. Results and suggestions are described at te end of this thesis. In this application, it’s seen that Six Sigma is an opportunity for Turkish company., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008, Bu çalışmada klasik toz metalürjisiyle plastik enjeksiyon yöntemlerini birleştiren bir yöntem olan Metal Enjeksiyon Kalıplama (MEK) prosesi ile alüminyum metalinin kompaktlanması sağlanmış ve daha sonra kompaktın sıcaklık etkisiyle gözenek oluşturmasına ilişkin deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Metal enjeksiyon kalıplama endüstrisinde ve konuyla ilgili literatürde alüminyum metalinin enjeksiyon kalıplanmasına pek rastlanmamaktadır. Çalışmada, alüminyum ve titanyum hidrür tozları birtakım polimer bağlayıcı kompozisyonlarıyla karıştırılıp peletleştirilerek cihaza beslenmiş, uygun kalıplama parametreleriyle şekillendirilmiş ve ardından kompaktların bağlayıcıları solventte çözme yöntemi ve termal yöntem kullanılarak giderilmiştir. Kullanılan polimerlerin termal davranışlarının da incelenmesi enjeksiyon kalıplama ve bağlayıcı giderme aşamalarındaki parametrelerin belirlenmesine yardımcı olmuştur. Polimeri giderilmiş toz kompaktlarının 700-750-800°C sıcaklıklarındaki sinterlenme ve yüksek sıcaklıklarda bozunan titanyum hidrür vasıtasıyla gözenek oluşturma davranışları incelenmiştir., In this work, Metal Injection Molding (MIM) process which combines the two processes; plastic injection molding and convensional powder metallurgy, have been investigated and experiments of compaction and cellular forming of aluminum parts with heat are conducted. Metal injection molding of aluminum and its alloys have almost no investigation or application both in metal injection molding industry and literature. During experiments, mixed and granuled aluminum-titanium hydride powder mixture and polymer binders are injection molded with certain shapes and injecion parameters have been determined. After compaction, compacts underwent both thermal debinding and solvent extraction stages. Investigating the thermal behaviors of polymer binders gave some useful data for determining the injection molding and debinding parameters. Finally, binder-free compacts are heated upto 700-750-800°C and cellular forming by titanium hydride and sintering behaviors are investgated., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008, Alüminyum alaşımları tüm dünyada yaygın kullanım alanına sahip bir malzemedir. Hafifliği ve atmosferik ortamdaki üstün korozyon direnci; gün geçtikçe farklı uygulamalarda kullanılmasının başlıca nedenleridir. Endüstride alüminyum konstrüksiyonlar ve makine parçaları genellikle kaynaklı şekilde kullanılmaktadır. Birleştirme işlemi için seçilen kaynak yöntemi ve parametreleri mekanik özelliklerini değişime uğratmaktadır. Bu değişim dizayn sırasında kaynak işleminin göz önünde bulundurulmasını zorunlu kılmaktadır. Ancak uygun kaynak prosedürü oluşturularak mekanik özelliklerdeki değişim minumuma indirilebilmektedir. Özellikle dinamik, yön değiştiren yükler altında kullanılan parçalarda uygulanacak kaynak işleminin uygun parametreler seçilerek yapılması bir zorunluluktur. Bu çalışmada 5754 alüminyum levhaların kaynak davranışı incelenmiştir. 3mm kalınlığındaki levhalar otomasyonla TIG kaynağı yöntemiyle kaynaklanmıştır. Kaynak prosesinde 3mm/sn hızla 3 farklı akım değeri kullanılarak toplam 16 farklı numune hazırlanmıştır. Kaynaklı plakaların mikroyapı incelemesi yapılmış, kaynak bölgesinden ana metale doğru belirli aralıklarla sertlik ölçümü yapılmış, çekme testine tabi tutulmuştur. Çekme numunelerinin kırılma yüzeyleri incelenmiştir. Kırılma yüzeylerinden EDS analiz yöntemiyle kimyasal kompozisyona bakılmış ve farklılıklar tespit edilmeye çalışılmıştır. Tezin içerisinde verilmiş olan test sonucları söz konusu levhalarda kaynak sırasında oluşan ısı gırdısı ile mikroyapının değiştiğini göstermektedir. Ana metal haz bölgesi ve ergime bölgesinden alınan sertlik değerleri farklı değerler vermekte ve bu da mukavemet değerlerinde değişim olduğunu göstermektedir.Çıkan sertlik dağılımlarında aynı numune içerisinde ergime bölgesinde en düşük, haz bölgesinde hafif yukselen ve ana metal de ise sabit kalan sertlik grafikleri vermiştir.Bu sertlik dağılımlarında 140 A akım değeri ile kaynaklı xvi parçada çok saçılma bulunmakta , 130 A akımla kaynaklanmış parçada ise üniform bir sertlik dağılım grafiği elde edilmiştir. 3 farklı akım değeri ile kaynaklanmış parçalarda 0,5-1 mm arası uzunluklarda ısıdan etkilenmiş bölge ölçülmekte , artan akım değeri ile bu uzunluk artmaktadır. Herbir akım değeri ile kaynaklanmış parçalardan herbirinden toplam 3 adet olucak şekilde çekme numunesi hazırlanmış ve çekme test sonuçları değerlendirilmiştir. Çekme testlerinde , benzer çekme ve akma mukavemet değerleri elde edilmiş olup en düşük akım değerinde kaynaklanmış parçalarda en yüksek % uzama değeri elde edilmiştir. Ortalama %14 gibi olan bu % uzama diğer akım değerlerinde kaynaklanmış parçalarda ise ortalama %11 gibi bir değer olarak tespit edilmiştir. 5xxx serisi alüminyum alaşımları baz almış diğer çalışmalarda özellikle kaynak sırasında oluşan ısı ile magnezyum alaşım elementi kaybının % uzama üzerine etkisi araştırılmıştır. bu çalışmada elde edilmiş sonuçlarla , diğer yapılan benzer araştırmaları karsılaştırdığımızda birbirini destekleyen sonuçlara varılmıştır. Çekme numunelerinin kırılma yüzey incelemelerinde ise benzer kırılma morfolojileri tespit edilmiştir. Sadece 135 A ile kaynaklanmış 1 adet numunede farklı bir morfoloji tespit edilmiş olup buradan yapılan EDS analizlerinde bu bölgenin Mg oranı açısından zengin olduğu tespit edilmiştir.Çekme testleri, alınan sertlik değerleri, kırılma yüzey SEM incelemeleri metalografi görüntüleri sonucunda 5754 alüminyum alaşımı için bu çalışmada denenmiş olan akım değerleri arasında en uygun akım değerinin 130 A olduğu görülmüştür. Ayrıca diğer tüm parametreler sabit tutulduğunda artan akım değeri ile artan ısı girdisi kaynaklanmış parçaların özelliklerini etkilemekte özellikle % uzama değerini değiştirmektedir., Aluminium alloys are commonly used materials in all over the world. The lightness and good corrosion resistance in atmospheric condition of aluminium alloys are the main reasons of using in different application. Aluminum is a silverish white metal that has a strong resistance to corrosion and is rather malleable. It is a relatively light metal compared to metals such as steel, nickel, brass, and copper with a specific gravity of 2.7. Aluminum is easily machinable and can have a wide variety of surface finishes. It also has good electrical and thermal conductivities and is highly reflective to heat and light. At high temperatures aluminum alloys tend to lose some of their strength. However, at subzero temperatures, their strength increases while retaining their ductility, making aluminum an extremely useful low-temperature alloy. Aluminum alloys have a strong resistance to corrosion which is a result of an oxide skin that forms as a result of reactions with the atmosphere. This corrosive skin protects aluminum from most chemicals, weathering conditions, and even many acids, however alkaline substances are known to penetrate the protective skin and corrode the metal. For aluminum alloys,the main alloying elements are copper, zinc, magnesium, silicon, manganese and lithium. Small additions of chromium, titanium, zirconium, lead, bismuth and nickel are also made and iron is invariably present in small quantities. 5754 aluminum alloys which is used in this study has 3% magnesium and is commonly used in Europe. Due to their formability, corrosion resistance and weldability these grades are commonly used in pressure vessels, tanks, fitting, boat hulls, and van bodies, shipbuilding, vehicle bodies, rivets,Fishing industry equipment,food processing, welded chemical and nuclear structures. Aluminum is mostly difficult alloy to weld. As is known, joint by welding has lots of defects which cause many serious damages in weldments in service conditions. xviii Particularly, oxide entrapment, porosities, hot cracking, loss of strength and residual stress after welding are the most common problems in aluminium welding. Aluminum oxide should be cleaned from the surface prior to welding. During welding of all alluminum alloys, porosity problem is occurred. Aluminum comes in heat treatable and nonheat treatable alloys. Heat treatable aluminum alloys get their strength from a process called ageing. Significant decrease in tensile strength can occurs when welding aluminum due to over aging. 5xxx aluminum alloys possess relatively good welding characteristics.Non-heat-treatable aluminum alloys are also susceptible to hydrogen-induced weld metal porosity, as are all aluminum alloys in general. Aluminum weld porosity is caused by hydrogen. Molten aluminum has a high solubility for hydrogen; solid aluminum doesn’t, so the hydrogen tries to escape before cooling. If the weld pool cools too quickly, the hydrogen remains in the weld metal, causing porosity. This often calls for a slower cooling rate from higher welding currents, slower speeds, preheating, or a change in weld design. Multipass welds are ripe for trapping hydrogen. This porosity forms during solidification due to the abrupt drop in hydrogen solubility when going from liquid to solid. Porosity can best be avoided by minimizing hydrogen pickup during welding. This can be accomplished through proper joint preparation, use of high-grade shielding gas, and careful storage of filler wire (that is, protection from exposure to moisture and oil). It has been determined that welding filler wire is often the primary source of hydrogen contamination. The 5xxx-series filler alloys, in particular, are susceptible to the hydration of surface oxides, which can result in porosity In industry, aluminum components are usually used as welded condition. Selected joining method and welding parameters related to that method change mechanical properties of these components. These changes in mechanical properties are mandatorily considered during design of the components. Changes of the properties are only decreased by suitable welding procedure. Especially, for the components which loaded by dynamically in service condition, selecting of suitable welding procedure is very important. In this study the welding behaviour of the 5754 aluminium alloy was analyzed. 3mm thickness of 5754 aluminium alloy sheets were welded by TIG welding process automatically.The welding automotion system were constructed in ITU laboratuary. 16 different specimens were welded by the using of 3 different current ranges with xix travel speed of 3 mm/s. The selected amperages for this study are 130 A, 135 A, 140A. Welded sheet plates were successively applied microstructure characterization, hardness and tension tests.The fracture surfaces of the tension test specimen were analysed. Chemical composition differences are tried to analysed by EDS method. The hardness values that investigated in microhardness test , show some changes in hardness during welding operations. For all welding amperages, welding zone is softer than HAZ and base metal. Haz is mostly harder than base metal. In 130 A welded spicemen shows uniform hardness distrubition. For each different amperage value which is used in this study, 3 tensile specimens were prepeared. The average strength value for 12 specimen are shows very close strength value. Only in 130 A welded specimen showed difference in % elongation. 130 A welded specimens had %14 elongation value , however the others had %11. In different studies report that the elongation value and % Mg content have close relationsip. The more %mg content is present , the more elongation value is occurred, and also some relation is reported between the porosity amount and the % mg content. In this study the investigation shows close result to other studies. The fracture surfaces of tensile specimen were investigated. All specimens showed ductile fracture morphology. Only some small differences in 135 A welded specimen showed different morphology. When the EDS method applied in this surface , High %mg content was investigated. For all welded specimen in this study, similar welding appereances were investigated. The Haz length similar but, the more amperage is applied, the more length in Haz occurred.The elongation was also differentiate with the amperages 130 A welded compenents had the biggest elongation value., Yüksek Lisans, M.Sc.

Agırlık olarak karbon çeliklerinin yalnızca üçte biri olmasına ragmen mukavemetolarak bu çeliklerle karsılastırılabilecek duruma getirilebilen alüminyum alasımlarıözellikle son yıllarda basta otomobil ve havacılık olmak üzere giderek artan birkullanım alanınına sahiptirler. Özellikle ısıl islem uygulanabilen Al-Mg-Si içerikli 6000serisi alasımlar basta otomobil ve havacılık endüstrisi olmak üzere gelisen teknolojininihtiyaçlarına karsılayabilen bir metal olarak karsımıza çıkmaktadır.Bilindigi gibi kaynakla yapılan birlestirme islemleri beraberinde bir çok malzemehatasını da beraberinde getirmekte ve servis kosullarında malzemelerde ciddi hasarlarayol açabilmektedir. Özellikle alüminyum alasımlarının kaynaklanması sırasında ortayaçıkan kaynak metali içerisinde oksit film hapsolması, gaz boslukları, sıcak çatlakolusumu, malzemede mukavemet kaybı ve kaynak sonrası kalıntı gerilmelerin varlıgı ençok rastlanan sorunlardır. Bu çalısmada 6000 serisi alasımlardan sıcak hadde ve sogukhadde olarak üretilmis Al 6016 alasımlarının kaynak davranısları incelenmistir.Çalısmanın amacı üretim yöntemleri farklı olan bu iki metal arasında bu farklılıga baglıolarak kaynaklanabilirliklerinin degisimi, kaynak parametrelerinin degisimi ilekaynaklanabilirlik özellikleri arasındaki iliskiyi belirlemektir.Çalısmada kullanılan kaynak yöntemi manuel TIG kaynagı olarak belirlenmis ve THY.A.O Kaynak Atölyesinde yaptırılmıstır. Kaynak islemi sırasında kaynak parametreleridegistirilirken, bu parametrelerin degisimi ile birlikte kaynak davranısları, yapılanmekanik ölçümler ve X-ısınları kırınımı yöntemi ile belirlenmeye çalısılmıstır.Anahtar Kelimeler: Alüminyum alasımları, Alüminyum kaynagı, TIG kaynagı, Kalıntıgerilme Comparision to steels, aluminium is one over three times lighter on the contrary somealuminium alloys have the strenght as high as steels. These aluminium alloys haveapplication areas in automobile and aviation industries, especialy heat treatable 6000(Al-Mg-Si) alloys became the most popular metal in these areas to meet the need ofdeveloping technology.As is known, joint by welding has lots of defects which cause many serious damages inweldments in service conditions. Particularly, oxide entrapment, porosities, hot cracking,loss of strength and residual stress after welding are the most common problems inaluminium welding. In this work, welding behaviours of hot and cold rolled Al 6016alloys are worked out. The aim of the study is analizing the weldability features betweentwo different alloys depend on the manufacturing methods, and the relations betweenwelding parameters and weldability.The welding method is determined as manuel TIG welding and applied in THY A.O.Welding Workshop. According to the changing of parameters, the weldability of thealloys are observed by the mechanical tests and residual stress analysis by X-raydifraction.Keywords: Aluminium alloys, The welding of aluminium, TIG welding, Residual stress 67

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, “Bakır içindeki kalıntı gümüşün sementasyon sürecine etkisi” isimli bu çalışmada, soy metal rafinasyonu adımlarından biri olan bakır-gümüş sementasyonunda, sementatör olarak kullanılan bakırın içinde bulunan gümüşün sementasyon hızına,verimine ve gümüş tane yapısına etkileri incelenmiştir. Deneyler, %0.5-5-10-50 Ag içeren hareketli/hareketsiz disk elektrotlarla oda sıcaklığında gerçekleştirilmiş ve bakır içindeki metalik gümüşün, sementasyon yüzeyi ile saf gümüş referans elektrodu arasındaki potansiyel değerini nasıl değiştirdiği gözlemlenmiştir. Bunun yanında, reaksiyon sırasında çözünen bakır miktarı analiz edilmiş ve redüklenen gümüş miktarı (kısa süreli verim %100 kabul edilerek) bu bakır miktarı üzerinden hesaplanmıştır. Sistemde döner disk elektrot kullanılmasının nedeni yüksek devir hızlarında da laminar akış karakterine sahip olması ve böylece türbülanslı akışın tabaka sökücü mekanik etkisinin elimine edilmesidir. Deneyler uzun ve kısa süreli olmak üzere iki türlü gerçekleştirilmiştir. Kısa süreli deneyler 10 dakika ile sınırlandırılmıştır. Reaksiyon süresinin 10 dakikayla sınırlandırılmasının nedeni, reaksiyonun başlamasıyla potansiyel farkındaki ani düşüş, sabitlenme ve sabit değerde ilerlemesinin gözlemlenmesi için yeterli olmasıdır. Uzun süreli deneyler ise süre, döner disk elektrodun hidrodinamik koşullarının bozulmaması amacıyla 2 saat olarak belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, bakır içinde bulunan gümüşün reaksiyon hızını, sementasyon işleminin hareketli / hareketsiz gerçekleştiğinden bağımsız olarak düşürdüğü, ancak, hızdaki bu azalmanın,[%0.5Ag]Cu’ten [%10Ag]Cu’e kadar yavaş seyretmekte, [%10Ag]Cu’ten [%50Ag]Cu’e doğru ise aniden artmakta olduğu, saf gümüş referans elektroduna karşı alınan potansiyel farkı ölçümlerinde, farkın, 400 mV’luk başlangıç değerlerinden 15-20 mV’luk değerlere saniyeler içinde indiği, buna karşılık , gerek 10 dakikalık gerekse 2 saatlik deneylerde reaksiyonun, hızı azalarak da olsa devam ettiği, konveksiyonun , farklı bileşimdeki tüm elektrotlar için, reaksiyonun 30. dakikasına kadar hız artırıcı etkisinin olduğu, ancak 30. dakikadan başlayarak, sementasyon hızının artan devir sayılarına bağlı olarak azaldığı, sonuçlarıyla karşılaşılmıştır., The effects of the remaining silver in the cementing copper on parametres like cementation rate, yield, and silver grain structure during copper-silver cementation, which is a step for refining noble metals, are studied in this thesis, named “The effect of remaining silver on the cementation process”. The experiments were conducted at room temperature with rotating and stationary electrodes containing 0.5-5-10-50% Ag and the effect of metallic silver in copper on the potential difference between the cementation surface and the reference silver electrode was investigated. In addition to this, dissolving copper is analysed and by using this amount the silver reduced is calculated, assuming that the short term yield is 100%. Rotating disc electrodes are chosen to be used in the system because they have laminar flow characteristics even in high rotation rates, eliminating the mechanic layer removal effect of the turbulent flow. The experiments are held for either long and short periods. Short experiments are limited with ten minutes, because the sudden decrease in the potential difference at the beginning of the reaction is sufficient for stabilization and investigation of the stabile progress. Long experiments are held for 2 hours in order to maintain the hydrodynamic conditions of the rotating disc electrode. The following are the results of the experiments: The reaction rate decreases independent from the moving or stationary cementation because of the remaining silver in the copper, and the decrease is slow from [0.5%Ag]Cu to [10%Ag]Cu, and rapid form [10%Ag]Cu to [50%Ag]Cu.. The potential difference measured against pure silver reference electrode has an initial value of 400 mV and reduces to 15-20 mV in seconds, and both in long and short experiments the reaction rate decreases but the reaction still goes on. Convection has an increasing effect on the reaction rate until the 30th minute for all electrodes but starting form 30th minute cementation rate decreases in proportional to the number of cycles., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, Bu tez çalışmasında, kalite hareketinin son 50 yıl içinde geçirdiği değişim, Altı Sigma’nın tanımı, metodolojisi, Altı Sigma’daki roller ve sorumlulukları ve metodolojinin daha iyi anlaşılması için bir şirkette proje olarak yapılan bir uygulama örneği verilmiştir. Bu uygulamada Borusan Mannesmann Boru Halkalı Fabrikasında boru makinalarının hızlarının arttırılması amaçlanmıştır. Uygulama sonucu hızlar, hedeflenen oranda artmış, ve artan hızla hem işçilik maliyeti düşmüş, hem de aynı sürede üretilen boru miktarı artmıştır. Bu tezi okuyanların Altı Sigma hakkında bir sarı kuşak kadarf bilgili olmaları amaçlanmıştır., In this thesis, quality movement’s change in last 50 years, Six Sigma’s definition, it’s methodology, it’s roles and responsibilities and an applicational example in a company on the basis of better understanding of the methodology are covered. In Borusan Mannesmann Boru Halkalı Plant, the aim of the application is to increase the speed of the pipe mills. After the application of the methodology, the speeds increased to the target values, payment to workers decreased and the pipe amount that is produced at the same time increased due to the increased speeds. The aim of this thesis is, after reading this thesis one has to be informed at yellow belt level., Yüksek Lisans, M.Sc.

METALURJİK ÜRÜN GELİŞTİRMEDE KFG VE TRIZ METODOLOJİLERİNİN UYGULANMASI ÖZET Bu çalışmada, KFG (Kalite Fonksiyonlarını Geliştirme) Tekniği ve TRIZ (Yaratıcı Problem Çözme Teorisi), metalurjik bir uygulamada ele alınmıştır. KFG tekniği, müşteri isteklerini, sıfat olarak tanımlanan şekli ile alıp, onları sayısal verilere dönüştüren bir araçtır. Amacı, bütün ürün geliştirme olgusunun, müşteri istekleri doğrultusunda yapılmasını sağlamaktadır. TRIZ metodolojisi, yaratıcı problem çözme olgusunu standardize etmeye çalışan bir sistematiktir. Tekniğin yaratıcısı G. Altschuller, yaratıcılığın aslında mühendislik problemleri çerçevesinde belirli ana prensipler çerçevesinde geliştiğini vurgulamıştır. Dolayısıyla, farklı mühendislik dallan arasında, aslında aynı buluşlar, farklı yorumlar ile yapılmaktadır. Bu düşünceden yola çıkarak, bütün mühendislik bilimlerinde 39 temel çelişkinin çözülerek, 40 ana prensibin uygulandığım gözlemlemiştir. Ancak TRIZ, yalnızca bu prensiplerden ibaret değildir. Pek çok farklı problem çözme aracı bulunan bu teknik, yaratıcılığı, mühendislik çalışmaları içerisinde yaygınlaştırmayı amaçlamaktadır. Uygulama, Assan Alüminyum tesislerinde gerçekleştirilen ikiz merdaneli dökümdür. Daha yüksek katma değerli ürünlerin ve daha ince folyo kalınlıklarının elde edilmesi için, döküm öncesi yapılan tane küçültme işleminin iyileştirilmesine odaklanılmıştır. KFG ile genel olarak müşteri istekleri mertebesinden başlayarak, bileşen matrisi hariç olmak üzere her üç kalite evi yapılmıştır. TRIZ' e geçiş kademesinde, kalite evlerinde belirtilmiş olan çelişkiler temel alınarak, uygun bir çözüm modeli aranmıştır. Sonuç olarak, karıştırma yöntemi ile tane inceltici verimliliğinin arttırması ile ilgili deneyler gerçekleştirilmiş ve KFG ile TRIZ bağlamında bulunan çözümler ile deneysel sonuçlar irdelenmiştir. vııı THE USE OF QFD AND TRIZ METHODOLOGIES IN METALLURGICAL PRODUCT DEVELOPMENT SUMMARY In this study, QFD (Quality Function Deployment) and TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving) methodologies were used in metallurgical product development. QFD is a methodology that aims to put customer requirements within the product development phase. By taking customer wants as words with adjectives and no engineering value, the process aims to convert these desires into numerical output for design purposes. TRIZ is a systematic that aims to standardize the innovation process to some extent. The founder of the theory, G. Altschuller, realised that all engineering problems are founded upon a series of contradictions. He noticed that these contradictions were not bound to any engineering science in particular. Thus, he created his 39 engineering contradictions, which are the basic parameters that must be solved for any innovative result. During the solving process, 40 principles are used to overcome these contradictions. TRIZ, however, is not just about the 40 principles, since there are many techniques used for creative problem solving. The objective is to systematize the innovative problem solving process. The process under consideration was twin roll casting of aluminum at Assan Alüminyum. Due to increasing customer requirements and added value along with decreasing foil thickness, efforts were focused on the addition of master alloys prior to casting. In the QFD methodology, all three houses of quality except the parts matrix were made starting with customer requirements. On the QFD-TRIZ interface, the contradictions mentioned in the first house of quality were taken as the substance for problem solving. As a result, experiments were made by using mixers during master alloy addition. Both the solutions found by using the QFD and TRIZ methodologies along with the results of the mixing experiments were discussed. IX 113

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, Bu çalışmada, Kalite Fonksiyonlarını Geliştirme Tekniği anlatılmaktadır. KFG nin temelini oluşturan tasarım olgusu açıklanarak, tasarım tekniklerinden bahsedildikten sonra, mühendislik dizaynlarında malzeme seçiminin nasıl yapılması ve nelere dikkat edilmesi gerektiği belirtilmektedir. KAlite Fonksiyonlarını geliştirme bir ürün veya servisin yaşam çevrimi boyunca, müşterilerin ihtiyaçlarının ve beklentilerinin karşılanmasını sağlayan bir metodolojidir. bu yaklaşım bir taraftan maliyetleri azaltırken, diğer taraftanda müşteri tatmini ve ürün karakteristiklerini sağlamak amacıyla, kalite evi olarak adlandırılan dört farklı matris yardımı ile müşterinin sesinin üretim için gerekli olan parametrelere dönüştürülmesini sağlar., This study is about Quality Function Deployment Technique. QFD is a methodolgy utilised to design and manufacture a product life cycle. This methodolgy not only reduces the cost of product but also provides an effective tool, known as house of quality to translate customer requirements into product characteristics and the most important translate the customer requirements into manufacture characteristics., Yüksek Lisans, M.Sc.

MANYETİK ALANDA SIÇRATMA YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN NiTi HAFIZALI ALAŞIM FİLMLERİN KARAKTERİZASYONU ÖZET Hafizalı alaşımlar, ısıtıldıklarında önceden belirlenmiş şekillerine dönebilen malzemelerdir. Bu alaşımlar düşük sıcaklıklarda sünek ve kolayca deforme edilebilen martenzit faz yapısındadırlar. Martenzit fazında iken deforme edilmiş malzeme yüksek sıcaklıklara çıkarıldığında, malzemenin faz yapısı ostenite dönüşür ve düşük sıcaklıkta uygulanmış olan deformasyon da tam anlamıyla toparlanır. Bu malzemeler hafıza etkisinin yam sıra süperelastik özellik de gösterirler. Bu özellik, malzemenin ostenit faz yapısmda iken deforme edilmesi ile oluşur. Bu malzemeye bu halde iken soğutma yapmaksızın sadece deformasyon uygulandığında malzeme bu etkiyle büyük bir deformasyon altında martenzit faz yapışma geçer ki, oluşan bu yapıya gerilme-katkılı martenzit olarak adlandırılır. Hafızalı alaşımlarda toparlanabilir deformasyon % 10 mertebelerindedir. Hafızalı alaşımlarda; Ms- martenzit başlangıç sıcaklığı, Mf- martenzit bitiş sıcaklığı, As- ostenit başlangıç sıcaklığı ve Af- ostenit bitiş sıcaklığı olmak üzere faz dönüşümü boyunca gözlenen dört önemli sıcaklık mevcuttur. Bu sıcaklıklar o malzemeye ait faz sınırlarını gösterirler. Hafıza özelliğine bağlı olarak hafızalı alaşımlar iki şekilde sınıflandırılırlar. Bunlardan birincisi `tek yönlü hafıza` olarak adlandırılır ve bu özellikteki hafızalı alaşım, ostenit sıcaklığına çıkarıldığında deformasyonu toparlamasına rağmen soğutulduğunda ostenit fazında iken bulunduğu şeklini muhafaza eder. ikincisi ise `çift yönlü hafıza` olarak adlandırılır. Bu özellikteki hafızalı alaşımlar, düşük ve yüksek sıcaklıklarda faz dönüşümüne paralel olarak şekil dönüşümü de gösterirler. Sıçratma yöntemi ile üretilen NiTi hafızalı alaşım ince filmler, mikroelektromekanik sistemlerde (MEMS) katı hal aktive edicisi olarak kullamlabilecek yeni bir malzeme tipi oluştururken, tıp alanında da bu önemde benzer kullanım sahaları oluşturmuştur. Kitlesel hafızalı alaşımlar büyük darbe ve yük dayanımına karşılık, çok düşük frekanslı bir tepki mekanizmasına sahiptirler. İnce film hafızalı alaşımlar yüksek enerji yoğunluğuna, yüksek frekanslı tepki mekanizmasına ve uzun kullanım ömrüne sahip olmalarıyla dikkat çekmişlerdir. Ancak, özellikle NiTi hafızalı alaşımları için (1) malzeme özelliMerinin kontrolünde yaşanan zorluklar, (2) diğer MEMS malzemeleriyle üretim aşamasındaki uyum problemleri, NiTi hafızalı alaşım ince filmlerin MEMS alanında hala yeteri kadar kullanım sahası bulamamasına neden olmaktadır. Hafızalı alaşım ince filmler değişik yöntemlerle üretilebilmektedir. Bunların başhcalan: buharlaştırma, soğuk hadde, vakum plazma püskürtme ve iyon sıçratma yöntemleridir. Ancak, en fazla kullanılan yöntem sıçratma yöntemidir. Özellikle istenen kalınlık ve kimyasal bileşimin sağlanabilmesi açısından manyetik alanda sıçratma bir adım öne çıkmaktadır. xıBu çalışmada, doğru akım manyetik alanda sıçratma yöntemiyle hızlı takım çeliği (HSS) taban malzemeler üzerine NiTi hafızalı alaşım ince film biriktirilmiştir. Deneylerde Ar basmcı ve hedef malzeme gücü değiştirilerek (2 ve 7,5 mTorr Ar basmcı - 300 ve 500 W hedef malzeme gücü) bu parametrelerin filmlerin kristalizasyonu ve faz dönüşümleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kaplama sonrası filmlerin amorf yapıda olması sonucu bu filmler 500, 700 ve 775 °C gibi üç farklı sıcaklıkta ve İO^-IO`4 mTorr mertebelerindeki yüksek vakum değerlerinde tavlanmışlardır. Kaplama parametreleri gibi, tavlama sıcaklıklarının da film kristalizasyonu ve faz dönüşümü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Üretilen filmlerin bileşimlerine değiştirilen kaplama parametrelerinin etkisi incelenmiş olup artan hedef malzeme gücü ve argon basıncının filmlerdeki Ti içeriğini arttırdığı saptanmıştır. Üretilen filmlere ait faz ve dönüşüm özellikleri XRD yöntemi ile incelenmiştir. Bu sayede tavlama sıcaklığının filmlerin kristalizasyonu ve dönüşümleri üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Buna göre, belirlenen üç tavlama sıcaklığı içinde 700 °C'de yapılan tavlamaların sonucunda filmler, ana yapılarının ikincil çökelti fazlarından oluştuğu bir şekilde kristalin hale gelmişlerdir. 550 ve 775 °C'de yapılan tavlamalar sonucunda, değişen oranlarda olmak kaydıyla, filmler, ana yapının B2 ostenit ve B19' martenzit fazından oluştuğu, bunlara ilaveten ise ikincil çökelti fazlarının bulunduğu benzer kristalizasyon davranışları sergilemişlerdir. 550 W- 7,5 mTorr koşullarında üretilen ve 775 °C'de tavlanan filmde ise diğerlerinden farklı olarak tavlama sonucu oda sıcaklığında B19' martenzit fazının ana faz olarak yer aldığı bir kristalizasyon ortaya çıkmışlar. Oda sıcaklığında martenzit fazının ana faz olarak oluşması, bu filme ait dönüşüm sıcaklıklarının üretilen diğer filmlerden kalitatif anlamda daha yüksek olduğunu göstermektedir. Filmlere ait sertlikler ultra mikrosertlik cihazi ile belirlenmiştir. İkincil çökelti fazlarının ana faz olarak yapısmda yer aldığı filmlerin sertlikleri diğerlerine nazaran yüksek çıkmıştır. Film kalınlıkları X-ışınlan fioresan radyasyonu yöntemi ile belirlenmiş, taramalı elektron mikroskobunda yapılan kırık yüzey morfolojilerinin incelenmesi aşamasında ise bu kalınlık değerleri doğrulanmıştır. Buna göre, hedef malzeme gücü ve argon basıncının artmasıyla film kalınlıklarmda artış gözlenmiştir. Filmlere ait kırık yüzey morfolojileri yapılar hakkında genel bir fikir vermezken, 500 W- 7,5 mTorr' da üretilen film için artan tavlama sıcaklığına bağlı olarak yapının kolonsal hale dönüştüğü gözlenmiştir. xıı CHARACTERIZATION OF NiTi SHAPE MEMORY ALLOY FILMS PRODUCED BY MAGNETRON SPUTTERING SUMMARY The term shape memory alloy (SMA) refers to a material, which returns to a predetermined shape when heated. At low temperature, the phase of SMA material is martensite, which is ductile and can be deformed easily. However, by simply heating the deformed material to an elevated temperature, the material's phase changes to austenite and the deformation induced at lower temperature can be fully recovered. These materials also exhibit superelasticity. This behavior occurs when the material is deformed in the austenite phase. By applying stress, the phase of the material changes to martensite which is called as stress-induced martensite (SIM). When the stress is released, the phase returns to austenite without any permanent deformation. Recoverable strains in SMAs are up to 10%. There are four distinctive temperatures for SMA: Ms-martensite starting temperature, Mf- martensite finishing temperature, As- austenite starting temperature, and Ar austenite finishing temperature. These temperatures represent the phase boundary. There are two general classes of SMA material depending on its ability to remember a shape. The former is the one-way effect which describes SMA' s ability to recover deformation when heated to austenite, but to retain the hot shape when cooled down to martensite. The latter is the two-way effect that describes SMA ability to achieve two stable shapes. Therefore, the shape memory can occur between the two predetermined low and high temperature shapes. NiTi SMA thin films produced by sputtering offers a promising new material for solid state actuation in the MEMS field as well as new possibilities for medical devices. Bulk SMAs exhibit large strokes and forces but suffer from slow response. However, thin film SMAs provide a larger energy density, higher frequency response and longer life time at the microscale. But, the reasons; (1) difficulty in controlling the material properties, and (2) fabrication compatibility with other MEMS materials, impede the widespread use of NiTi thin films for MEMS applications. There are various methods to deposit SMA thin film, for example evaporation, laser ablation deposition, cold rolling, vacuum plasma spray, ion sputter deposition. However, most widely used deposition technique is sputtering. Magnetron sputtering is believed to be the simplest and most reliable method to produce shape memory thin films with desired thickness and composition. In this study, NiTi thin films on HSS substrates were produced with DC magnetron sputtering method. The experiments were conducted under different Ar pressures (2 and 7,5 mTorr) and target powers (300 and 500 W). Effects of Ar pressure and target power on crystallization and phase transformation of NiTi films were investigated. Because as-deposited films were amorphous, they were annealed at three different temperatures of 550, 700 and 775 °C under high vacuum. The applied vacuum values xiuwere in the range of İO^-IO`4 mTorr. Effects of annealing temperature on crystallization and phase transformation of NiTi films were investigated. The composition of the films were determined in order to observe the effect of target power and argon pressure on the composition. The results showed that Ti content of the films increased with increasing target power and argon pressure. Phase and transformation analyses of different temperature annealed films were conducted by XRD method. Effects of the annealing temperature on the crystallization and transformation of the films were determined. Among three annealing temperatures, films annealed at 700 °C resulted with the crystallization of second phase precipitates as the major phases. With varying amounts, annealing at 550 and 775 °C showed formation of B2 austenitic and B19` martensitic phases as the major phases with second phase precipitates beside them. For the film produced at 550 W- 7,5 mTorr and annealed at 775 °C showed B19` martensitic phase as the major phase at room temperature showing that increase in annealing temperature, increased the TTRs of the film qualitatively. Hardness of the films were measured by ultra micro hardness tester. Films with second phase precipitates as the major phases showed the highest hardness. The thickness of the films were measured with XRF method. Results of thickness measurement were verified with cross-sectional visualization of the films. Increase in target power and argon pressure increased the thickness of the films. Cross-sectional morphologies of the films did not give uniform idea about the film morphology except the film produced at 500 W- 7,5 mTorr which showed columnar structure with increasing annealing temperature. xiv 87

SIX SIGMA VE İLERİ DÜZEYDEKİ SIX SIGMA ARAÇLARININ UYGULAMALARI ÖZET Bu tez çalışması, bazı şirketleri (GE, Motorola...) dünyanın en başarılısı konumuna getiren dönüşümün, yani Six Sigma akımının gücü hakkında bir fikir vermek için hazırlanmıştır. Six Sigma'yı uygulayan şirketler, yaptıkları tasarruflar, işlem hızlarındaki inanılmaz artış, daha güçlü müşteri ilişkileri, yani kısacası gözle görülür sonuçlar ve dikkat çeken iyileşmeler sayesinde, milyarlarca dolan kasalarına aktarmayı başarmıştır. Tezin içindeki her bir bölümde aşağıda sorulan sorulara cevaplar verilmiştir: 1. Bölüm: Giriş Yüksek enflasyon ile geçirilmiş son yirmi yıl ve sık sık yaşanan krizlerin ardından şirketlerin köklü değişim projelerine girmelerinin zamanı gelmiş midir? 2. Bölüm : Sürekli Başarı İçin Etkili Bir Strateji Six Sigma yeni yüzyılın çalışma yaşamı sorunlarına nasıl uygulanabilir? Six Sigma'yı günümüzün iş dünyasında saygın bir yere getiren sonuç ve basanlardan bazıları nelerdir? Six Sigma'nm vaadettiği önemli kurumsal kazançlardan ve Six~ Sigma iyileşmesini sırtlayan temalardan bazılan nelerdir? 3. Bölüm: Six Sigma İyileştirmesi ve Yönetim Stratejileri `Six Sigma'nm ölçülmesi ne demektir? Six Sigma performansının ölçümünde müşterilerin ve hatalann rolü nedir? Six Sigma'nm temel iyileştirme ve yönetim metodolojileri nelerdir? `TÖAİK` modeli nedir? 4. Bölüm: Six Sigma'nm Hizmet ve Üretim Alanlannda Uygulanması Six Sigma, üretimden çok, hizmet süreçleri ve organizasyonlar konusunda, nasıl daha iddialı olabiliyor? Bir hizmet ortamında Six Sigma'nın gereğince işlemesini ve başanlı sonuçlar vermesini sağlayan etkenler nelerdir? Six Sigma'yı üretim alanında uygularken karşılaşabileceğiniz özel sorunlar nelerdir ve bunlan nasıl çözebilirsiniz? xıı5. Bölüm: Six Sigma Organizasyonundaki Roller Six Sigma organizasyonundaki roller ve görevleri nelerdir? 6. Bölüm: Six Sigma Yol Haritası Six Sigma'nın öz `becerileri'ni uygulamak için en uygun sıra hangisidir? `İdeal` bir Six Sigma yol haritasının sağlayacağı yararlar nelerdir? Taleplere hemen yanıt verebilen, rekabet gücü yüksek bir kuruluş olmaya giden yolda Six Sigma'nın her bir unsurunun sunduğu değerler nelerdir? Six Sigma yol haritasına bize ulaştıracak bağlantılar nelerdir? 7. Bölüm: İleri Six Sigma Araçları Six Sigma iyileştirmesinin en yaygın `güç araçlarından` bazıları nelerdir? İleri düzey Six Sigma araçları açıklanmıştır. Bunların herbiri, süreçleri ve ürün/hizmetleri anlamak ve iyileştirmede firmalara nasıl yardımcı olur? Bu karmaşık tekniklerin temel adımlan nelerdir? 8. Bölüm: Uygulama Hizmet ve Üretim proses ve organizasyonlarında Six Sigma araçlarının uygulaması yapılmıştır. xııı SIX SIGMA AND PRACTISING ADVANCED SIX SIGMA TOOLS SUMMARY This study of thesis is aimed at giving an idea about the power of Six Sigma current, that is transformation which has made some companies the most successful in the world. Having practised Six Sigma, companies have been able to succeed in transferring billions of dollars, by virtue of the savings they have made the increase in the pace of their transactions, stronger relations with customers, in short, obvious results and developments that attract attention. In each part of the thesis, following questions are answered: Chapter 1: Introduction Is it the time companies underwent radical changing projects after the last decade that was spent with high inflation and frequent crises? Chapter 2: A Powerful Strategy for Sustained Success How does Six Sigma apply to the business challenges of the new century? What are some of the results and successes that have brought Six Sigma to the forefront of business leadership today? What are some of the key organisational benefits it offers - and the themes that drive Six Sigma improvement? These questions are answered in this chapter. Chapter 3: Key Concepts of the Six Sigma System What does the measure `Six Sigma` means? What role do customers and defects play in measuring Six Sigma performance? What are the core improvement and management methodologies of Six Sigma? What is the `DMAIC` model? Capter 4: Applying Six Sigma to Service and Manufacturing Why does Six Sigma hold as much - if not more - promise in service processes and organizations than in Manufacturing? What are the keys to making Six Sigma work well and provide results in a service environment? What are the unique challenges xivthat can arise in applying Six Sigma in manufacturing functions, and how do you address them? Chapter 5: The Roles In Six Sigma Organization What are the roles and their duties in Six Sigma Organization? Chapter 6: The Six Sigma Roadmap What's the best sequence for implementing the `core competencies` of Six Sigma? What are the advantages of the `ideal` Six Sigma Roadmap? What is the value provided by each component to a responsive, competitive organization? What are the `on-ramps` to the Six Sigma roadmap? Chapter 7: Advanced Six Sigma Tools What are some of the most prevalent `power tools` of Six Sigma improvement? What role does each play in helping you to understand and improve processes and products/services? What are the basic steps to these sophisticated techniques? Chapter 8: Practice Advanced Six Sigma tools are practised in Service and Manufacturing processes and organizations. xv 180

Doktora çalışması çerçevesinde hedeflenen, deney tasannu tekniklerinin bir mühendislik çalışmasına getirdiği avantajların karşılaştırmalı olarak ortaya konulmasıdır. Bu yaklaşımın detayları, son yıllarda talaşlı imalat alanında en yeni ve anlamlı gelişme olan ince sert seramik kaplamalı matkap uçlarının işletme şartları altında performans optimizasyonu örneğinde ele alınarak incelenmiştir. Böylelikle talaşlı imalatta önemli işleme şartlarının bir arada optimize edilmesi ile daha uzun takım ömürlerine ulaşılması mümkün kılınırken, bu optimizasyon için gerekli deney sayısı da büyük oranda azaltılabilmiştir. Son yıllarda geliştirilen ince sert seramik kaplı kesici takımların talaşlı imalatta kullanımı ile gerek takım performansında, gerekse işlenen parça kalitesinde önemli gelişmeler sağlanmıştır. Bu kapsamda ince sert seramik kaplamalar içinde önemli örneklerden olan TiAlN ve TİN kaplamalı matkap uçları, kaplamasız uçlarla kıyaslandığında önemli avantajlar sunmaktadır. Doğru matkap ucunun seçiminin yanı sıra, proses parametrelerinin de doğru seçilmesi maksimum performansın yakalanmasında önemlidir. Hedeflenen optimum noktaya, yani maksimum takım ömrüne ulaşabilmek için endüstriyel ortamdan en önemli faktörler olan kaplama türü, kesme hızı ve ilerleme hızının etkilerinin incelenmesi ve tüm bu faktörlerin en uygun kombinasyonunun belirlenmesi gerekir. En uzun takım ömrü ile beraber en kaliteli parça özelliklerinin elde edilmesine etki edebilecek olan matkap geometrisi gibi diğer faktörler ise çoğunlukla üretim şartlan dolayısı ile değiştirilemez şekilde sabitlenmiştir. Örnek vermek gerekirse matkap ucunun çapı ve genel geometrisi işlenen parçanın geometrik özellikleri ile belirlenmiştir. Optimizasyon amacıyla incelenen bu üç faktör teker teker ele alındığında kaplama türü karşımıza en önemli etkiyi yaratan özellik olarak çıkmaktadır. Uzun yıllardan beri kullanılan yüksek hız çeliklerinden yapılan matkap uçları yüksek ısılara göreceli olarak dayanıklılıkları, mekanik özellikleri ve ulaşabildikleri kesme ve ilerleme hızlan ile tartışmasız vazgeçilmez takım uçları malzemesi olmuşlardır. Ancak özellikle kaplama teknolojisindeki gelişmelerle (fiziksel buhar biriktirme ve kimyasal buhar biriktirme teknolojileri) ince sert seramik kaplamaların taban malzemenin tokluk ve sertlik özelliklerini bozmadan uygulanabilmeleri ile kesici takımlarda yeni bir çığır açılmıştır. İnce sert seramik kaplamaların sertlik, kimyasal ve fiziksel dayanıklılık, ısı ve kimyasal dayanıklılıkları ile yüksek hız çeliğinden taban malzemelerin tokluk özellikleri bir arada sağlanabilmiş ve takım ömrü artarken, daha yüksek kesme ve ilerleme hızlarına ulaşılabilmiştir. Tüm bu avantajlara ilaveten işlenen parçaların kalitesi de artmış, en başta yüzey pürüzlülüğünde çok daha iyi değerler elde edilmiştir. Kesme ve ilerleme hızlarındaki artış özellikle işleme maliyetlerinin düşmesinde ve daha hızlı üretimgerçekleştirilmesinde önemli avantajlar sağlamıştır. Metal işleme proseslerinde kesme hızı ve ilerleme hızının artırılması getirdiği avantajlarla beraber genel olarak kesici takımlardaki takım ömrünü önemli ölçüde azaltmaktadır. Artan hızlarda üretim yapılması aşınma olgusunun teknik açıdan daha da karmaşık hale gelmesi demektir. Artan hızlar ile tüm aşınma özellikleri değişmekte ve farklı aşınma etkenleri devreye girmektedir. Bu farklı aşınma etkileri dolayısı ile faktörlerin etkilerinin teker teker değerlendirilmesi anlamım yitirmekte, sistemin davranışının incelenebilmesi için tüm faktörlerin etkilerinin bir arada değerlendirilmesi gerekmektedir. Prosesi etkileyerek aşınma değerini ve takım ömrünü değiştiren, sistem üzerinde etkili her bir faktörün sistemin performansı üzerindeki farklı derecelerde etkilerinin olduğu gibi, bu faktörlerin birbirleri aralarındaki etkileşimlerinin de değerlendirme yapılırken göz önüne alınması gerekmektedir. Faktörler arasındaki etkileşimlerin de göz önüne alınması gerekliliği ile kastedilen, incelenen proses için örnek olarak, kaplamasız matkap uçları için kesme hızının etkisinin, kaplamalı bir matkap ucu için olan etkiden farklı olabileceğidir. Veya aynı şekilde ilerleme hızının etkisi de farklı kesme hızlarında değişik şekilde görülebilir. Faktörlerin etkilerini doğru şekilde değerlendirebilmek için faktörlerin bu farklı seviyelerinde deneyler yapılmış ve sonuçlan değerlendirilerek optimum performansı yakalamak için gerekli seviyeler bulunmuştur. Bu optimizasyon hedefinin yanı sıra doktora çalışmasının en önemli özelliği ve ağırlıklı olarak yoğunlaştığı konu, yapılacak olan deneylerin gerçekleştirilmesi için gerekli zaman ve diğer maliyetleri minimuma indirmek ve sonuçların analizini en verimli şekilde gerçekleştirmektir. Bunun için deney taşanım metodu ve buna bağlı istatistiksel analiz yöntemlerinden faydalanılmıştır ve performans değerlendirmesi ve optimizasyon için kesme kuvvetleri kriter olarak alınmış ve değerlendirilmişlerdir. Deney tasannu, gerekli deneyleri gerçekleştirmeden önce planlama safhası için sistematik bir yaklaşım getirerek çeşitli deney tasannu metodlarından birinin kullanılmasına dayanmaktadır. Bu amaçla öncelikle delme prosesini etkileyen tüm faktörler beyin fırtınası uygulanarak ve şimdiye kadar yapılmış olan çalışmalar değerlendirilerek ortaya konmuştur. Yukarıda belirtilen yaklaşımla incelenecek faktörler seçildikten sonra bu faktörlerin araştırılacak seviyeleri belirlenmiştir. Bu aşamada şimdiye kadar mevcut olan çalışmalar ve onların sonuçlarından, üretici ve kullanıcı firmaların tavsiye ve deneyimlerinden ve endüstriyel standartlardan faydalanılmıştır. Böylece kaplama türü için kaplamasız uçlar, TiAlN kaplamalı ve TİN kaplamalı uçlar olmak üzere 3 seviye belirlenmiştir. İlerleme hızı için 134 ila 194 mm/dak. arasının, kesme hızı için ise 25 ila 45 m/dak. aralığının araştırılması hedeflenmiştir. Faktörlerin bu seviyeler içindeki etkilerinin sadece doğrusal olması beklenmediği için minimum ve maksimum değerlerde deney yapılması yeterli olmayacaktır. Bu nedenle hem en az sayıda kaynak kullanılması, hem de uygulanacak olan deney tasarım yöntemlerinin gereklilikleri de göz önüne alınması amacıyla ilerleme ve kesme hızlan için de üçer seviye kullanılması uygun görülmüştür. Üçer seviyeli üç faktör için toplam deney kombinasyonu sayısı 27'dir. Yani tüm faktörlerin ana etkilerinin ve aralarındaki etkileşimlerinin değerlendirilebilmesi için 33 = 27 deney yapılması gerekmektedir. Bu yaklaşım, tüm kombinasyonlar denendiğiiçin Tam Faktöriyel Deney Tasarımı olarak adlandırılmaktadır. Ancak Tam Faktöriyel Deney Tasarımı yaklaşımında deney sayısı faktör sayısı ile beraber hızla arttığı için maliyet de aynı hızla artmaktadır. Bu sebeple daha az sayıda deney gerçekleştirerek optimizasyon probleminin çözümü için modern deney tasannu yöntemlerinden yararlanılmış ve Taguchi Deney Tasannu ve Cevap Yüzeyi Metodu kullanılmıştır. Bu değişik deney tasannu yaklaşımlarının birbirleri arasında analiz ve yorumlamadaki farklar da birbirleri ile karşılaştırılarak her birinin sağladıkları avantaj ve dezavantajlar değerlendirilmiştir. Doktora çalışmasının en önemli hedefi belirtildiği gibi bu modern deney tasannu yöntemlerinin getirdikleri avantajları ortaya koymaktır. Bunun için Tam Faktöriyel Deney Tasannu yaklaşımında gereken 27 deney sayışma karşılık 9 deney gerektiren Taguchi L9 tasarımı, 16 deney gerektiren Box Behnken Deney Tasannu (4 merkez noktası ile) ve yine 16 deney gerektiren Yüzey Merkezli Merkezi Kompozit Deney Tasannu (2 merkez noktası ile) metodları değerlendirilmiştir. Bu amaçla öncelikle tüm deney kombinasyonlarında deneyler gerçekleştirilerek Tam Faktöriyel Deney Tasannu için gereken 27 deney sonucu elde edilmiştir. Her deney istatistiksel olarak güvenilirliği sağlamak amacıyla 10'ar kere tekrarlanmıştır. Daha sonra ise Taguchi L9 Deney Tasannu, Box Behnken ve Yüzey Merkezli Merkezi Kompozit Deney Tasarımlan için gerekli deney sonuçlan bu 27 deney sonucu arasından seçilmiştir. Böylece dört ayrı yaklaşım için deney sonuçlan incelenmiş ve her biri arasındaki farklılıklar değerlendirilmiştir. Deneyler için gerekli kaplamasız takımlar (DİN 338, 605 Profil HSS-E) yerli bir kesici takım üreticisi firmadan temin edilmiş ve kaplamalar yerli bir firmaya yaptırılmıştır. Kaplamasız takımlar yüksek hız çeliğinden olup, kaplamalar fiziksel buhar biriktirme metodu ile yapılmıştır. Delme işleminin gerçekleştirildiği taban malzeme (1.2312, 40CrMnMoS8-6) yurt dışından temin edilmiş olup, tüm deneylerde aynı malzeme kullanılarak sonuçlan etkileyecek bu faktör böylece sabit tutulmuştur. Delik delme işlemleri ise modern bir CNC tezgahta gerçekleştirilmiştir. Doktora çalışmasının bir diğer özgün yaklaşımı ise matkap uçlarının performansının değerlendirilmesinde kesme kuvvetlerinin kullanılması olmuştur. Optimizasyon yaklaşımında ulaşılmak istenen asıl hedef maksimum takam ömrünü sağlayacak kombinasyonun bulunmasıdır. Takım ömrünün belirlenmesinde yaygın yaklaşım ise aşınma değerinin değerlendirilmesi olmuştur. Ancak bunun için yapılması gereken deney sayısı her matkap ucu için kritik aşınma değerine ulaşılacak olan deney sayısıdır. Halbuki kesme kuvvetinin değerlendirilmesi ile delinecek ilk delikte takım ömrü hakkında bir yorum yapılması mümkün olmakta ve farklı matkap uçları ve farklı deney parametreleri için karşılaştırma yapılabilmektedir. Bu amaçla bir dinamometre yardımı ile kesme kuvvetleri ve kesme momenti kaydedilmiş, bu değerler içerisinden Fz kesme kuvveti değeri optimizasyon hedefine ulaşmak için kullanılmıştır ve en düşük kesme kuvvetinin elde edilerek en uzun takım ömrüne ulaşılması amaçlanmıştır. Deney sonuçlarının analizi ve gerek faktörlerin ana etkilerinin, gerekse faktörler arası etkileşimin belirlenmesinde varyans analizi, sinyal/gürültü oram ve regresyon analizi kullanılmıştır. Tam Faktöriyel Deney Tasarımına göre yapılan analizler elde edilen deney sonuçlan içinden en düşük kesme kuvvetini veren deneyin seçilmesine ve deney sonuçlarının birleştirilerek üç boyutlu grafik haline getirilmesinedayanmaktadır. Taguchi Deney Tasarımında sonuçların değerlendirilmesi için varyans analizi tablosu ve her faktör için oluşturulan sinyal/gürültü oranı grafikleri ile F -testi değerleri kullanılmıştır. Cevap Yüzeyi metoduna dayanan Box Behnken ve Yüzey Merkezli Merkezi Kompozit Tasarımlarda ise regresyon analizi yardımı ile çıktı değeri olan kesme kuvveti Fz ile faktörler arasındaki bağlantı bir formül haline getirilebilmiş ve gerek çeşitli istatistiksel değerler ile (korelasyon katsayıları, F -testi değerleri vs.), gerekse üç boyutlu cevap yüzeyi grafikleri ile sonuçların değerlendirilmesi yapılmıştır. İstatistiksel değerler incelenirken sonuçların %95 güvenilirlik seviyesinde olmasına dikkat edilmiş, regresyon analizi ile elde edilen formüllerde en uygun korelasyon seviyesine ulaşılarak R?dii2emmis değerinin en yüksek değerde olması sağlanmıştır. Tüm bu çalışmalar sonucunda değişik yaklaşımlarla da olsa birbirine yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçların kıyaslanması göstermiştir ki deney tasarım metodlarının uygulanması deney sayışım azaltarak zaman ve maliyetlerden yana avantaj sağlarken, deney sonuçlarının da daha iyi yorumlanmasını mümkün kılmaktadırlar. Optimizasyon problemlerinde bu sayede daha hızlı ve daha verimli şekilde sonuca ulaşılabilmektedir. Deney tasarımı yöntemleri arasındaki karşılaştırmada ise prosesin özelliklerine göre uygun metodun seçilmesi önemli olmakla beraber sonuç olarak Taguchi Deney Tasarımı minimum deney sayısı ile yorum yapabilmeyi sağlayan metot olarak kendini göstermiştir. Diğer metodlarda elde edilen bilgi nicel olarak daha çok olmakla beraber deney sayısında kayda değer artışlar söz konusu olmaktadır. Deney tasannu metodlarının uygulanmasının bir diğer avantajı da verilerin istatistiksel olarak güvenilir olmaları ve hata kaynaklarının kontrol altına alınarak yol açtıkları yorumlama hatalarının azaltılmasıdır. Sistem içerisinde incelenen her faktörü teker teker ele aldığımızda kaplama türü faktörü içinde açık şekilde TiAIN kaplamalar üstün bir performans sergilerken, TİN kaplamalar ikinci sırada yer almışlar; kaplamasız uçlar ise en düşük performansı göstermişlerdir. Kesme hızı söz konusu olduğunda da sonuç tüm deney tasarım yöntemleri için eşit olmuş, kesme hızı arttıkça kesme kuvvetinin de orantılı olarak arttığı yani takım ömrünün düştüğü gözükmüştür. Böylece 25 m/dak. ile en düşük kesme hızında en uzun takım ömrünün söz konusu olacağı belirlenmiştir. İlerleme hızı ise karşımıza kesme kuvveti üzerinde etkisi daha karmaşık bir faktör olarak çıkmış ve deney tasarım yöntemlerinin avantaj ve dezavantajlarını bu faktörün etkisini incelerken açıkça görebilmek mümkün olmuştur. İlerleme hızı diğer iki faktörden farklı olarak incelenen 134 - 194 mm/dak.'lık bölgede minimum değer olan 134 mm/dak.'lık seviyesinden artışıyla beraber önce kesme kuvvetinde bir düşüşe sebep olmakta, ancak 170 mm/dak. değeri civarında bir optimum noktaya (en düşük kesme kuvveti değerine) ulaştıktan sonra kesme kuvveti tekrar artmaktadır. Tam Faktöriyel Deney Tasarımı sonuçlarına göre yapılan analizler böyle bir optimum noktayı tespit edememektedir. Bu yaklaşımda optimum noktanın söz konusu olduğu 25 m/dak. Tık kesme hızı bölgesinde ilerleme hızı için en düşük değerden en yüksek değere kadar kesme kuvvetinde sürekli bir düşüş gözükmektedir. Bunun sonucu olarak da 194 mm/dak. Tık ilerleme hızı en uygun değer olarak karşımıza çıkmaktadır. Halbuki diğer kesme hızlarında, ilerleme hızına bağlı olarak kesme kuvvetinin değişimi daha ayrıntılı şekilde ortaya konulabilmektedir. Taguchi Deney Tasarımı yöntemi öncelikle belirtmek gerekir ki Tam Faktöriyel Deney Tasarımının sadece üçte biri sayıda deney ile sonuçlan doğru şekildeyansıtmayı başarmaktadır. Taguchi Deney Tasarımı ile sinyal/gürültü oranlarına bağlı olarak yapılan analizde optimum nokta olarak TiAlN kaplamalı matkap uçları ve 25 m/dak. kesme hızı değerleri ile beraber ilerleme hızının 164 mm/dak. olduğu seviye verilmektedir. Ancak deney tasarımlarının analizinde tecrübeli olan bir araştırmacının rahatça görebileceği bir sonuç da 164 ve 194 mm/dak. değerleri için söz konusu olan kesme kuvvetleri ve sinyal/gürültü oranlan arasındaki farkın minimum seviyede olduğu ve bu iki seviye arasında bir optimum noktanın mevcut olma zorunluluğudur. Salt analiz sonuçlarına bakıldığında Taguchi Deney Tasannu metodu bu değeri ortaya koyamamakta, sadece deney noktalan içerisinden bir optimum nokta gösterebilmektedir. Cevap Yüzeyi Analizine dayanan Box Behnken ve Yüzey Merkezli Merkezi Kompozit Tasarımlar ise çizdikleri cevap yüzeyi grafikleri ile faktörlerin etkilerini son derece açık bir şekilde yansıtabilmişlerdir. Hesaplanan korelasyon değerleri regresyon analizi ile elde edilen fonksiyonların, yani faktörler ve çıktı arasındaki matematiksel bağlantının, sistemi güvenilir şekilde yansıtmakta çok başarılı olduğunu bize göstermektedir. Ancak hemen belirtmek gerekir ki gerekli deney sayısı Tam Faktöriyel Deney Tasarımına göre %40 kadar daha düşük olsa da (27 deney yerine 16 deney) Taguchi Deney Tasarımı yöntemine kıyasla yaklaşık %50 daha fazla deney gerektirmektedir (9 yerine 16 deney). Bu da maliyetlerin deney sayışma orantılı olarak arttığı göz önüne alınırsa ciddi bir maliyet artışı demektir. Sonuç olarak cevap yüzeyi metoduna dayanarak yapılan analizler ilerleme hızı için beklenen optimum seviyenin yaklaşık 170 mm/dak. civarında olduğunu ortaya koymuştur. Kaplama faktörü için TiAlN kaplama türü, kesme hızı için ise 25 m/dak. değeri en düşük kesme kuvvetlerinin oluştuğu seviyelerdir. Yapılan bu optimizasyon hesaplamaları sırasında her faktörün etkileri ayrı ayrı incelendiği gibi, faktörler arasındaki etkileşimler de dikkate alınmış ve ortaya konulmuştur. Deney tasarımının kullanılmasının avantajları açısında bakıldığında ise öncelikle deney tasarımı metotlarının uygulanmasının alışılagelmiş konvansiyonel yöntemlere göre (özellikle Tam Faktöriyel Deney Tasarımlarına göre) önemli ölçüde daha az deney sayısı ve maliyetle daha iyi sonuçlar verdiği ispatlanmıştır. Taguchi Deney Tasarımı uygulanarak Tam Faktöriyel Deney Tasarımı yaklaşımının üçte biri sayıda deney ile eşdeğer, hatta matematiksel olarak daha güvenilir sonuçlar elde edilmiştir. Cevap yüzeyi metotları ile gerekli deney sayısı Taguchi Deney Tasarımına oranla artmış, fakat deney sonuçlarının değerlendirilmesi daha sağlam bir temele oturmuş, sonuçlar daha ayrıntılı şekilde analiz edilerek faktörlerin etkisi daha iyi belirlenebilmiştir. Taguchi Deney Tasarımı ile cevap yüzeyi tasarımlarını kıyaslarken karşımıza çıkan kritik soru, gerekli daha fazla deney ile elde edilen daha fazla bilginin değeri, deney sayısındaki ve maliyetlerdeki artışla kıyaslandığında buna artı bir değer getirip getirmediğidir. Görülen kadarı ile deneyimli bir araştırmacının Taguchi Deney Tasarımı yaklaşımına göre elde edilen sonuçlara dayanarak yapacağı yorumlar, şayet planlama aşamasında proses hakkında yeteri kadar bilgi sahibi olunabilmişse, cevap yüzeyi yaklaşımı ile elde edilen sonuçlara yaklaşabilmektedir. Bu durum endüstriyel çalışmalarda Taguchi Deney Tasarımının kullanılmasının yeterli olduğunu göstermektedir. İncelenen sistem hakkında daha az ön bilginin söz konusu olma ihtimali yüksek olan durumlarda, özellikle de temel bilimsel araştırmalarda ise cevap yüzeyi yaklaşımlımı kullanılması alışılagelmiş yaklaşımlara göre daha az deney sayısı ile sistem hakkında ayrıntılı bilgi sahibi olunmasını sağlayacaktır. The intention of the dissertation is to analyze and compare the benefits of design of experiment techniques in solving engineering problems. The details of design of experiment approaches has been investigated by example of performance optimization of hard ceramic coatings, the most recent and major development in the field of metal cutting operations, under industrial conditions. Thereby it is proven that the combined optimization of the major processing parameters of metal cutting operations will prolong tool life and that the number of experiments needed for optimization is considerably reduced. Over the past years, significant improvements have been achieved in the performance of the tools and quality of the carved products through hard ceramic coatings. In this context, TiAIN and TiN coated drill bits, which are two of the most important hard ceramic coatings, offer appreciable advantages compared to conventional uncoated drill bits. Besides the choice of the right drill bit, the selection of accurate process parameters is also essential for achieving the maximum performance. To hit the desired target, i.e. the maximum tool life, the overall effects of coating type, cutting speed and feeding rate must be taken into consideration. They represent the most important factors in industrial applications and therefore the most suitable combination of these three factors must be calculated. Further factors like drill bit geometry, which affect achieving the longest tool life and the best quality of workpiece properties are mostly set to invariable values through the restrictive conditions of processing. For example the diameter and other general geometrical properties of the drill bit are determined by the geometry of the workpiece. When we evaluate each of these three factors one by one in regard to optimization objective, the coating type has clearly the most significant effect on tool life among all other factors. Undoubtedly, HSS drill bits have been the most preferred cutting tools for many years due to their relative resistance to high temperatures, mechanical properties and the cutting speed and feeding rates at which they perform. Nevertheless with modern developments in coating technology (physical vapor deposition and chemical vapor deposition technologies), applying hard ceramic coatings on base materials without disturbing their toughness and hardness characteristics became possible and consequently a new era for cutting tools has began. While properties like hardness, chemical and physical strength, high temperature resistance of hard ceramic coatings and the toughness of the base materials out of HSS are combined, the tool life has been prolonged and higher cutting speeds and feeding rates became attainable. In addition to all these advantages, the quality of the work pieces has improved and better values for thesurface roughness have been achieved. The enhancements in cutting speed and feeding rate enabled remarkable advantages in lowering the processing costs and increasing the speed of production. In metal working processes, regardless of all the advantages, an increase in cutting speed or feeding rate substantially reduces the tool life of cutting tools. From a technical point of view, running production with higher processing speeds causes an increase in the complexity of the wear phenomenon. The increase in processing speed alters the wear characteristics and thus different causes of wear come into play. Accordingly, the analysis of the individual factors loses relevance. The effects of all the factors must be examined together in order to evaluate the behaviour of the system. During the aforementioned evaluation of the system, the interactions among the factors must be taken into consideration as well as the main effects of each factor affecting the system by changing the wear rates and tool life and therefore influencing the performance of the system by varying degrees, e.g. the effect of the cutting speed for the uncoated drill bit is different than the effect for a ceramic- coated drill bit. In the same way, the effects of the feeding rate can vary at different cutting speeds. Experiments have been conducted by selecting different levels for all the factors and the results have been studied to find the optimum levels for achiving optimum performance. In addition to the optimization objective, the basic intention and focus of the study is to minimize the time and total costs needed to execute the experiments and undertake the most efficient analyses. For this purpose, design of experiment techniques and statistical analysis methods have been used and cutting forces were taken as evaluation criteria for optimizisation and for the assessment of the performance. The design of experiments is based on a systematic approach in the planning stage of executing one of the proper experiment techniques. For this reason, all factors affecting the drilling process have been determined by bramstorming and by evaluating the most recent research in this area. After choosing the factors to be investigated by this approach, the levels of these factors to be explored have been selected. At this stage, all research done up to now and their findings, the recommendations and experiences of producers and end-users and industrial standards has been made use of. hi this way 3 levels were defined for the factor coating type: uncoated drill bits, TiAlN coated and TiN coated drill bits. The predetermined experiment range for feeding rate is from 134 to 194 mm/min. For cutting speed it is from 25 to 45 m/min. Since it was presumed that the effects of these factors within these ranges are nonlinear, it would be inadequate to make experiments at only the minimum and maximum levels. Therefore, taking the prerequisites of design of experiment techniques into consideration, also for the factors feeding rate and cutting speed 3 levels are selected. This way the use of the resources is minimized. For the three factors each with three levels, the total number of combinations is 27. This means that for evaluating the main effects of the factor and all the interactions among them, we need to conduct 33 = 27 experiments. This approach is called Full Factorial Design since all possible combinations are experimented. However, with Full Factorial Design, the number of necessary experiments and the total cost are directly proportional to the number of factors in the experiments. Therefore to beable to solve the optimization problem with the minimum number of experiments, modern design of experiment techniques have been applied using Taguchi designs and Response Surface Methodology. These design of experiment techniques have been compared to each other by evaluating their analyses, interpretation, advantages and disadvantages. As pointed out above, the crucial target of this study is evaluating and emphasizing the benefits of modern design of experiment techniques. For this reason a Taguchi L9 design, which requires 9 experiments in comparison to a Full Factorial Design requiring 27 experiment, a Box Behnken Design, which requires 16 experiments (with four center points) and a Face Centered Central Composite design, which also requires 16 experiments (with two center points), have been assessed. For this reason experiments have been primarily made for the entire combination of the factors and their levels and the response values for the 27 experiments according to the Full Factorial Design are collected. Each experiment has been replicated for 10 times for ensuring statistical reliability. Afterwards the results needed for the Taguchi L9 design, Box Behnken design and Face Centered Central Composite design has been picked out of these 27 experiments. Thereby the results of the experiments were evaluated according to four different approaches and their discrepancies have been pointed out. The uncoated drill bits (DIN 338, 605 Profile HSS-E) for the experiments have been supplied by a local Turkish producer and coated by another Turkish company. The uncoated tools are manufactured out of high-speed steel while the coatings are fabricated by physical vapor deposition technique. The base material (1.2312, 40CrMnMoS8-6), on which the drilling has been done, is imported from abroad. By using the same base material this factor has been kept fixed for all the experiments. The drilling operations have been realized on a modern CNC machine. Another unique approach of the study is the use of the cutting forces for evaluating the performance of drill bits. The substantial objective of the optimization is to find out the proper combination of the factors and levels to achieve the maximum tool life. The common approach for determining the tool life is the evaluation of the wear rate. For this, the number of experiments needed for each drill bit is equal to the number of the experiments required to make each drill bit reach the critical wear rate. However, by taking the cutting forces as the decisive criteria, it is possible to evaluate the tool life at the first drill, and different drill bit types and various experiment parameters can be compared against each other. For this purpose the cutting forces and cutting torque is recorded using a dynamometer. Of these forces, the cutting force Fz was evaluated for achieving the optimization target, which means attaining the maximum tool life by obtaining the lowest cutting force. For the analysis of the results and for determining the main effects and the interactions of the factors the methods analysis of variance, signal to noise ratio and regression analysis have been used. The analysis according to the full factorial design is based on the selection of the experiment which gives the minimum cutting force and the results of the experiments are displayed in three dimensional diagrams by connecting the values with straight lines. In the context of the analysis according to Taguchi Design, the ANOVA table, the signal to noise ratio for every factor and F - test values has been evaluated. For the Box Behnken Design and Face CenteredCentral Composite Design, the correlation between the cutting force Fz and the levels of the factors have been shown by an equation. Both of these designs are based on Response Surface Methodology and the results have been interpreted by using different statistical values (correlation coefficients, F-test values etc.) and three dimensional response surface charts. While evaluating the statistical values, attention has been paid on ensuring a significance level of 95% and the highest possible ^?dazemimis value has been achieved by ensuring a suitable correlation ratio throughout the models calculated by regression analysis. Even though different approaches were applied during the study, the final results were very close to each other. The comparison of these results has proved that the application of design of experiment techniques provide an advantage in time and cost requirements by decreasing the number of the required experiments. They enable improved analysis of the results. Hence, the results can be achieved much faster and much more efficiently for optimization problems. Comparing the design of experiment techniques, it is important to select the proper method depending on the properties of the process being investigated. Nevertheless, ultimately the Taguchi method makes the evaluation of the results with the minimum number of experiments possible. The information picked up by other methods is more quantitative in nature but the increase in the number of experiments is quite high as well. Another advantage of the application of design of experiment methods is that the data acquired is statistically reliable and misinterpretation is avoided by keeping the causes of the errors under control. When evaluating each factor investigated in the system, the TiAIN coatings showed outstanding performance compared to other coating type parameters. TiN coatings occupied the second place and the uncoated drill bits performed poorly. The results for the cutting speed factor are very similar for all designs: it is observed that the cutting force increases steadily, which means that the tool life decreases with increasing cutting speed. Therefore, it has been determined that the longest tool life will be achieved at the lowest cutting speed level of 25 m/min. The feeding rate factor appeared to have a more complex effect on the cutting force. The advantages and disadvantages of the design of experiment techniques could be recognized precisely by the evaluation of this factor's effect, hi contrast to the other two factors, the feeding rate, which was investigated in the range of 134 - 194 mm/min., primarily causes a decrease of the cutting force as it was increased from the lowest level of 134 mm/min. upwards. After achieving the optimum point (the lowest cutting force) at 170 mm/min. the cutting force begins to increase again. The analysis according to the Full Factorial Design is not able to determine this optimum point, hi this design approach, at a cutting force of 25 m/min., where the optimum point is expected, the cutting force decreases from the lowest feeding rate level to the highest. Therefore 194 mm/min. appears to be the optimum level for the feeding rate. However the change in the cutting force as a result of the feeding rate can be more precisely demonstrated at further levels of cutting speed. The study points out that Taguchi technique provides reliable and accurate results with only one third of the experiments required by the Full Factorial approach. According to the finding of the analysis within the Taguchi design framework based on signal to noise ratios, the optimum combination of the factor parameters is the TiAIN coated drill bits with a cutting speed of 25 m/min. and feeding rate of 164mm/min. But as any researcher experienced in design of experiments can easily recognize, the difference in the cutting forces and signal to noise ratios for 164 and 194 mm/min. levels are minimal. There must therefore be a real optimum point between these levels. When the pure findings of the analysis are taken into consideration, Taguchi technique cannot emphasize this real optimum value, but it can only indicate an optimum point out of the design points chosen at the planning stage. The Box Behnken and Face Centered Central Composite Designs, based on response surface analysis, were able to represent the effects of the factors very precisely through the response surface diagrams. The calculated correlation values prove that the equations, which are determined by regression analysis and which indicate the mathematical correlation between the factors and response value, are successful in representing the system reliably. On the other hand, even though the number of experiments required is about 40% less than the Full Factorial Design (16 experiments instead of 27 experiments), 50% more experiments must be performed in comparison to Taguchi design (16 experiments instead of 9 experiments). This result is a respectable increase in the cost, considering it is linear to the number of experiments. Finally, the analysis based on response surface methodology indicates an optimum level for the feeding rate at about 170 mm/min. The lowest cutting forces are achieved with the TiAIN coatings at a cutting speed of 25 m/min. While solving the optimization problem, the interactions between the factors were calculated as well as the main effects of the factors. The assessment of the advantages of the application of design of experiment techniques primarily proves that preferring design of experiments techniques to the conventional methods (especially instead of Full Factorial designs) ensures superior results with reduced number of experiments and lower costs. Using the Taguchi technique instead of a Full Factorial approach, comparable and even mathematically more reliable results have been achieved by only one third of the number of the essential experiments. Using Response Surface Methodology, the number of experiments increases compared to Taguchi designs, but the basis for the assessment of the results is more reliable and the effects of the factors are well represented due to the precise analysis of the results. When Taguchi and Response Surface designs are compared, the critical question is, whether the added value of the information acquired is worth the increase in the number of experiments and costs. The appraisal of an experienced researcher based on the results from Taguchi design will be very close to the results of the Response Surface approach, as long as adequate information about the process were obtained in the planning stages. This fact demonstrates that the application of Taguchi designs is highly effective for industrial projects. In cases where there is less initial information about the system, especially during basic academic research, the application of the Response Surface Methodology approach can enable detailed information about the system, with a considerably smaller number of experiments compared to traditional approaches of design of experiments, to be collected. 277

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2002, Bu çalışmada kalıp, maça ve iticilere uygulanan yüzey işlem ve sert seramik kaplama uygulamaları, kalıp kalitesi geliştirilmesi ile ürün kalitesi ve verimliliğin arttırılmasına yönelik çalışmalar bir uygulama örneği çerçevesinde ortaya konmuştur. Çalışma kapsamında saha çalışmalarıyla CrN kaplamalı maçaların performansları belirlenirken, deneysel çalışmalarla da optimum döküm koşulları belirlenmiş ve deney maçalarında hasar analizi yapılmıştır. Deneysel çalışmalar çerçevesinde ise maçalara uygulanan CrN sert seramik kaplamaların, maçalarda yoğun olarak görülen korozyon, erozyon, yapışma ve termal yorulmaya karşı dirençlerini ve ömürlerini arttırdığı gözlemlenmiştir. Saha çalışmaları kapsamında kullanılan CrN kaplı numuneler, kaplamasız numunelere göre 2 kat kadar daha uzun ömür sergilemişlerdir. Deneysel çalışmalarda ise kaplamasız numuneler 17 000 baskıdan sonra kullanılamaz hale gelirken, CrN kaplı numuneler 35 000 baskıdan sonra bile hala iyi durumdadırlar. Bunun yanısıra kaplamasız numunelerin işlem sırasında yüzeylerine yapışan alüminyum tabakasının temizlenmesi için zaman zaman üretim durdurulmuştur. Kaplamalı numunelerde ise işlem sırasında herhangi bir durma olmaması ek bir avantaj olarak yorumlanmıştır. Yapılan taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmalarında 35 000 baskı sonrasında bile CrN tabakasının bozulmadığı ve kalıp çeliğini halen korumakta olduğu gözlemlenmiştir., In this study, a series of experiments were made to evaluate the effects of surface treatment and hard coating applications on aluminum diecasting pins. In addition to this, to improve product quality and increase productivity, practical die casting experiments were conducted by using hard ceramic coated pins during the diecasting process. And, a comparison was made among both the experimental and practical performance results of CrN coated pins. This study clearly showed a distinctive effect of CrN coatings on aluminum diecasting pins. Furthermore, not only an increase in the lifetime of pins but also a significant improvement in product quality are observed. In situ investigations showed that coated pins have two times or more service lifetime than the uncoated ones. Experimental results also prove this situation. Uncoated pins were not useful after 17 000 shots, in the experimental work where CrN coated pins performed over 35 000 shots. Beside this result, uncoated pins stopped the production several times for their surface cleaning during the cycles. With coated pins there were no such stops in the process. This situation provides an extra advantage to the CrN coated pins. During SEM investigations, an almost intact layer of CrN was seen between the aluminum and mould material. The layer was still protecting the die steel., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2002, Bu çalışmada, hassas döküm yönteminden ve avantajlarından, kalite ve maliyetlerinden, döküm hatalarından ve oluşma nedenlerinden, problem çözme tekniklerinden, hassas döküm yönteminin uygulandığı bir firmadan proses sırasında meydana gelen uygunsuzlukların çözümünde kullanılan kalite system araçlarının bir kısmından örnek uygulamalar verilerek anlatılmıştır ve ortaya çıkan sonuçlar değerlendirilmiştir., Investment casting by the lost wax process has been used for centuries for casting statues and other art castings and this is still its main outlet in the bronze foundry industry. It is also a process worth considering where complex, high precision components are required as it offers the opportunity to make by a single casting an object that might otherwise entail difficult and expensive machining or a welded or brazed assembly. The process uses a pattern of wax or other low melting point material which has itself to be cast in a mould, although it may be built up from several parts. The pattern is invested with a refractory slurry several coatings being applied to build up a shell of adequate strength. The pattern is then melted out of this shell which is baked to strengthen the bonding of the refractory and remove moisture. It is then ready for casting. Casting defects are undesirable in critical structural areas and on surfaces. Minor defects that would not be particulary noticeable can become quite obvious after surface treatment. Various defects can occur in manufacturing processes, depending on factors such as materials, part design, and processing techniques. While some defects affect only the appearance of parts, others can have major adverse effects on the structural integrity of parts made. Several defects can develop in castings. For example; gas porosity, hot cracks, misrun, slag, cold shut. Problem solving techniques are used for detecting and solving problems caused by defaults that are already occurred or might be occurred. In these master thesis, the investment casting method and its advantages, quality, casting defects and their reasons, problem solving techniques and concerning examples and results will be discussed., Yüksek Lisans, M.Sc.

ÖZET Kalite güvence kavramı 2. Dünya Savaşından sonra bir çok sanayide daha iyi kalite ihtiyacının bir sonucu olarak ilgi uyandırmaya başlamıştır. Kaynaklı konstruksiyonlar ve kalite güvenirliği söz konusu olduğunda kalite güvencenin geniş bir ölçekte değerlendirilmesi gerekir. Kaynak kalitesine bir çok faktör etki eder örneğin kaynak metali,çevresel koşullar dizayn kaynakçılar vb.Kaynak yapısının kalitesini etkileyen bütün bu faktörler, kalite güvence sistemini oluşturmak için kontrol altına alınması gerekmektedir. Kaynak uygulamaları için gerekli kalite ve özellikler güvenilir mühendislik analizleri ve uygulanabilir kurallardan sağlanır. Sonra Kaynak prosedürü ve muayene seviyesi belirlenmelidir. Kaynak prosedürü hazırlandıktan sonra ise kaynak prosedürünün ve istenilen kalite seviyesinin uyumu sağlanmalıdır. Eğer yapılan testler standardın çok üstünde kalite edildiğini gösteriyorsa,kaynak maliyetini düşürebilecek kaynak dizaynı ve prosedür değişiklikleri yapmak mümkün olabilir. Kalite kontrolle hataların tanınması ve giderilmesi hatadan dolayı meydana gelebilecek masrafları azaltır. Hataları azaltılması dolayısıyla maliyete yansıması kalite kontrolün üreticiler nezrinde yaygınlaşmasını sağlamaktadır. Kalite Güvenceyi Sağlayan 6 madde Proses Seçimi.Proses Doğru seçilmelidir Kaynak Ağzı hazırlama:.Kaynak prosedürleri ile kaynak ağzı durumları aynı olmalıdır. Prosedürler : Prosedürden uniform sonuçlar alabilmek için Kaynak esnasında takip edilmelidir. Ön testler :Prosesten alınan numunelerin, prosedürün istenilen kalite standardını sağladığını kanıtlamalıdır. Personel :Kalifıye personel istihdam edilmelidir. Proses İzleme :Prosesin her safhası doğru prosedüre göre izlenmelidir. Çalışmanın ikinci bölümünde kaynaklı konstruksiyonlann radyografik ve Ultrasonik muayeneleriyle ilgili öneriler verilmiştir. Radyografik muayene kaynak içersindeki makroskopik hataların ve diğer hataların bulunmasında ve gösterilmesinde en yaygın olarak kullanılan tekniktir. Bu metodun temeli X-Işınlan ve Gama ışınlarının metale nüfuz ederek görüntünün hassas filmler üzerinde görülmesi esasına dayanır. Ultrasonik muayene metal içindeki ve yüzeyindeki hataları bulma,yerini tespit etme ve boyutunu hesaplamada kullanılan son derece hassas bir metoddur. Ultrasonik XIVmuayenenin temeli ise metal içersine doğru yayılan yüksek frekanslı titreşimlerin hata veya yoğunluktan yansımaları esasına dayanır. Deneylerde 20mm, 11 mm ve 8mm kalınlığında kaynaklı plakalar kullanılmıştır. Radyografik deneylerde fotografık film yoğunluğu 2.5 ve film kalitesi olarak D5 filmi seçilmiştir. Gama ışın kaynağı ir 192 kullanılmıştır. Radyografik çekim parametreleri ise 50 cüri ve kalınlığa göre 1.2dk ve 45 saniyedir.Ultrsaonik deneylerde USN 52 karautkramer cihaz kullanılmıştır Kaynak taraması darbe yankı metoduyla 45° ve 60° lik açılı problarla yapılmıştır. Bu deneylerde, film üzerindeki, ultrasonik görüntüdeki ve makro görüntülerdeki kaynak hataları arasındaki ilişki elde edilmeye çalışılmıştır.. XV SUMMARY Quality assurance concepts aroused as a result of the need of better quality in many industries after the second world war and now it is a unrenouncable necessity in a vast majority of industries.In the case of a welded constructions concept and a relability of quality requires to deal with assurance of quality in a larger scale. Weld quality is affected by many factors such as welded and welding materials, environmental conditions, design, operator,etc This complicated structure of weld quality requires control of all these factors and his constitutes the concept of quality assurance. For each weld application,the required quality and propeties should be established based on sound engineering analysis and any applicable code. Then the welding procedure and level of inspection and testing can be determined. Once the standart has been set it is important that established procedure be followed and the required quality level be met consistenly. if the tests repeatedly show that the welds are exhibiting a degree of quality far greater than required by the standart a cost reduction through modification of weldment design or procedures is possible. Identification and elimination of defects by quality control reduces the failure costs which may be caused by defects. The incentive for manufacturers to reduce defects and therefore costs led to extensive development of quality control concepts. Six Items That Assure Quality Process Selection :Process must be rihgt for the job Joint Preparation : Joint configuration must be compatible with the welding process Procedures :To assure uniform results the procedures must be followed religiously during welding XVIPretesting : Simulated specimens the process and procedures are proved to give the desired standart of quality Personnel :Qualified people must be assigned to the job İn Process Monitoring rDuring procedure each step is monitored for correct procedure At the second part of the study suggestions has been given for the radiographic inspection and ultrasonic inspection of welded constructions. Radiographic inspection is one of the most widely used techniques for showing the presence and nature of macroscopic defects and other discontinuties in the interior of welds. This method is based on the ability of X-Rays and gamma rays to penetrate metal and produce an image on sensitized film. Also Ultrasonic inspection is asupersensitive method of detecting,locating and measuring both surface and subsurface faults in metals.Ultrasonic inspection is based on the fact that a discontinuty or density change will act as a reflector for high frequency vibrations propagated through the metal. In the experiments welded steel of 20mm, 1 1mm and 8mm thickness test plate were used. İn the radiographic experiments photographic film densities were chosen as 2.5 on D5 class film.Gama ray sources Ir 192 were used. Radiographic exposure paremeters were 50 curie and 1.2 min, 45 sec. according to the thickness. İn the Ultrasonic experiments used USN 52 flaw detector. Welds scanned by the puis echo method and used angle beam probes (45° and 60°) İn this experiments a relationship has been established between the weld defects seen on the film,its ultrasonic image and its macroview. xvu 193

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2001, Bu çalışmada, alüminyum levha ve folyo üretiminde Olası Hata Türü ve Etkisi analizi uygulanmıştır. Diğer tüm kalite tekniklerinde olduğu gibi, OHTEA’nın başarılı bir şekilde uygulanması için üretim kademelerin teorilerinin bilinmesi şarttır. Buradan yola çıkılarak öncelikle alüminyum levha ve folyo üretim kademeleri ve OHTEA hakkında teorik bilgilere yer verilmiş ve seçilen bir folyo için uygulama çalışması yapılmıştır. Bu amaçla proses akış diyagramları oluşturularak öncelikle proses kademeleri tanımlanmıştır. Balık kılçığı diyagramları hazırlanarak ürün kalitesini etkileyen proses parametreleri ile hata türleri, nedenleri ve etkileri açıklanmıştır. Hata oranları çıkarılmış, daha sonra “Risk Öncelik Göstergesi”ne göre iyileştirme öncesi durum belirlenmiştir. Hata fotoğrafları hazırlanarak çalışmaya görsellik kazandırılmıştır., The aim of this study is to apply Failure Mode and Effects Analysis to the production of aluminum sheet and foil. As it is in the other quality techniques, in order to be succesful in application of FMEA, the theory of the production stages should be known with all details. To build upon these facts, the production stages aluminum sheet and foil and theoretical information about the quality tecnique are given and afterwards a study to apply Failure Mode and Effects Analysis to a chosen foil product had done. The stages of the process should be examine attentively in order to define, identify and eliminate failures, errors, problems and so on from the system, design, process and service before they reach the customer. For this objective, proses flow charts had been prepared in order to describe the stages of the process. Furthermore, for the determination of the process parameters which effect the product quality, fishbone diagrams had been prepared and in this manner the entire failure modes, causes and effects had been defined. After the failure proportions had been shown, according to “Risk Priority Number” the conditions before improvement was determined. The failure pictures had been prepared to achive a visual dimension at the study., Yüksek Lisans, M.Sc.

ÖZET Helikopter rotor palleri servis anında helikopterin tüm yükünü taşıyan ve hareketli olması itibariyle deformasyona açık, helikopterin ana parçalarından biridir. Yapı itibariyle kompozit malzeme olup spar adı verilen ana iskelet üzerine bindirilen aluminum balpeteği ve dış yüzeyde fiberglass yapıdan oluşmaktadır. Çok çeşitli paller kullanılmakla beraber çakmamızda ülkemizde yaygın olarak kullanılan Skorsky ve UH-1 Helikopterlerinin rotor pallerini inceleyeceğiz. Türk Silahlı Kuvvetlerinde yaygın olarak kullanılan bu helikopterler özellikle Güneydoğu şartlarında acil maksatlarla kullanılmakta ve çoğu zaman yük ve süre itibariyle servis limitlerini aşan durumlara maruz kalmaktadırlar. Bu nedenle Hasarsız Muayane Yöntemlerinin Uygulanması çok daha fazla önem kazanmaktadır. Helikopter rotor pallerinin hasarsız muayenelerinin yapılmasında Radyografi, Ultrasonik, Penetrant, Edy Current ve diğer hasarsız muayene yöntemlerinin tümü kullanılmakla beraber Radyoskopi ve Ultrasonik yöntemleri iç yapı kusurlarım görsel olarak göstermesi bakımından en yaygın kullanılan yöntemlerdir. Ancak Radyoskopi yöntemi diğer yöntemlere nazaran süreksizliklerin gerçek zamanlı olarak tespit edilebilmesi, görüntü üzerinde netleştirme yapılabilmesi ve digital ortamda kayıtlarının yapılabilmesi itibariyle tercih edilen bir yöntemdir. Radyografi yöntemiyle Radyoskopi yöntemi arasındaki temel fark; Radyografi'de incelenen malzemenin görüntüsü film üzerine aktanlıyorken Radyoskopi'de görüntünün bir flourecent screen ve kamera yardıyla monitöre aktarılması ve çıplak gözle eş zamanlı olarak izlenebiliyor olmasıdır. Radyografi yöntemiyle hasarsız muayene yapılmasında X-Ray cihazı, Nükleer reaktörler ve Radyoizotoplar temel radyosyon kaynaklarını oluşturmaktadır. Radyografi yönteminde bu üç kaynakta kullanılırken çalışmamızda inceleyeceğimiz yöntemde X-Ray cihazı kullanılacaktır. Metin kısmında bu üç yönteme de kısaca değinilecek, avantaj ve dezavantajları açıklanacaktır. X-Ray cihazının en önemli avantaj larmdan biri personelin radyasyona maruz kalma riskinin azaltılmış oluşudur. Uygulanan elektrik akımı kesildiğinde ortamdaki radyasyon düzeyi normal değerlerine inmektedir. Cihazın sabit bir mekanda kullanılıyor olması, incelenecek malzemenin sökülerek mekana getirilmesini zorunlu kılmaktadır ancak kullanılan mekanın kaim duvar, kurşun kapı gibi özel yöntemlerle imal edilmiş olması radyasyona maruz kalma riskini en aza indirmiştir. İleriki bölümlerde odanın yapısı ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Radyoskopi yöntemiyle malzemenin iç yapı kusurları iki boyutlu olarak tespit edilebilmektedir ancak X-Ray ışınlama paralel süreksizliklerin tespit edilebilmesi için, birbirine dik iki ayrı yönden çekim yapılma zorunluluğu vardır. Ayrıca incelenen malzemeye uygun güçte X-Ray işim gönderme zorunluluğu vardır. Temel prensip olarak minimum güç ve maximum amper seviyelerinde ölçüm yapılmaya çalışılır. Çekim esnasında Focal Spot adı verilen tüpten X ışınlarının çıkış açısımnda mümkün olduğunca dar tutulması, görüntünün net elde edilmesinde büyük önem arz etmektedir. Çalışmamızda son olarak gerçek uygulamalar yapılarak sonuçlar değerlendirilecek ve daha emniyetli ve net çekimlerin yapılabilmesi için çözüm önerileri getirilecektir xn NONDESTRUCTIVE INSPECTION OF HELICOPTER ROTOR BLADES USING RADIOSCOPIC INSPECTION METHOD SUMMARY Helicopter rotor blades are the main part of a helicopter which caries the helicopter itself during the service and liable to deformation due to the movement. It constructed of aliminum honeycomb and fiberclass skin based on spar which is the backbone of the blade. Although there are many kinds of rotor blades we will work on the blades of Skorsky and UH-1 helicopters. These helicopters which are the main wheicles of the Turkish Army are being widely used especially in the southeast provision of the Turkey and mostly arebeing subject to excessive load and time stuations. That's why the nondestructine inspection methods are very important in this area. Although all the main nondestructive inspection methods namely Radyography and Radioscopy, Ultrasonic, Penetrant, Edy Current and others are beeing used in the nondestructive inspection of rotor blades, Radioscopy and Ultrasonic methods are two primary methods used in the inspection of the inner structure of the blades. Radioscopy is prefered with respect to other methods because discontinuties inside the material can be detected, modification can be made on the piciture and recorded digitally on video or CD. The main differences between the radiography and radioscopy is that picture is taken on the film in radiography but the picture is modified and magnified by a flourecent screen and using camera the inspected material can be transfered to the monitor so can be wieved in real time with necked eye. X-Ray equipment, Nuclear Reactors and Radioisotops are the main radiation sources in radiography. All these three methods are beind used in Radiography but here we will use the X-Ray method. The advantages and disadvantages of all these methods will be discussed and will be shortly explained in the following sections. The main advantages of the X-Ray method is that the risk of being sibject to the radiation have been considerably lessened. The radiation inside the room comes down to the normal values when the electrical source is cut down. Because the X-ray equipment is used at a fixed station the material examined must be brought to the station but by the help of the wide concrete wall, the risk of beeing subjected to radiation is minimized. The structure of the room will be exemined in the following sections. The discontinuties inside the material can be detected in two dimension by using the Radioscopy method but the material should be examined from two directions which are vertical to each other to detect the discontinuties parallel to X-ray. There is also obligation of sending appropriate strength of X-Ray. It is advised to use minimum strength and maximum amper levels. It is also important to send radiation from a narrow spot which is called Focal Spot. This is very important to get a good picture. In the last section, some applications will be done and the results will be examined for the aim of bringing advices to make better and safer inspections. xm 98

YÜKSEK ÖĞRETİMDE TOPLAM KALİTE YÖNETİMİ VE ABET UYGULAMALARI ÖZET Bu çalışmada kalite sistemlerinin yüksek öğretim kurumlarında yerleştirilebilmesi için yapılması gereken çalışmalar ABET ve Toplam Kalite Yönetimi bağlamında ele alınmıştır. İ.T.Ü. Metalürji ve Malzeme Bölümü özelinde yürütülen çalışmalarda bölümün ABET akreditasyonuna hazırlanması ve eğitimde mükemmeliğin yakalanması için Toplam Kalite Yönetimi ile bütünleşik bir model çerçevesinde eğitim ve organizasyon sisteminin revize edilmesine yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Çalışmaların başlangıç noktası bilgilendirme ve paylaşımdır. Bölüm, tüm öğretim üyelerinin katılımı ile gerçekleştirilen paylaşım toplantıları ile mevcut çalışmalar üzerinde tartışarak bölüm için optimum gerekleri yerine getirecek bir sistemin kurulması üzerinde fikir birliğini sağlamıştır. Bölüm içerisinde oluşturulan Kalite Akreditasyon ve Sürekli Gelişme Komisyonları, bölümün misyon ve vizyonunu ABET gereklerini ve TKY felsefesini karşılayacak doğrultuda belirlemiştir. Komisyonlar yine bu doğrultuda bölümün hedef, çıktı ve stratejilerini belirleyerek organizasyonel yapı ve müfredatı bunlara uygun olarak revize etmiştir. Oluşturulan öğretim görevlisi ve ders dosyalan, ilişkiler matrisleri vb. dokümanlarla sistemin veritabanı oluşturulmuş ve izlenebilirlik garanti altına alınmıştır. Çalışmaların son aşamasında bölümün ulaşmak istediği hedeflerin karşılandığını garanti altına almak üzere bir ölçme değerlendirme sistemi kurulmuştur. Yapılan özdeğerlendirme, öğrenci, mezun ve ders değerlendirme anketleri ile sistemin geliştirilmesine yönelik olarak geri besleme oluşturulmuştur. Ölçme değerlendirme sisteminin diğer bir getirişi ise iç ve dış haksahipleri olarak tanımlanan öğretim görevlileri, öğrenciler, mezunlar, işverenler' in sistemin bir parçası haline getirilerek sürekli gelişme çalışmalarına katkıda bulunmaları sağlanmıştır. vıu APPLICATIONS OF TOTAL QUALITY MANAGEMENT AND ABET IN HIGHER EDUCATION SUMMARY In this study the possibility of engaging quality systems to higher education considering ABET and TQM is examined. Within the project to prepare ITU Metallurgical and Materials Science Engineering Department to ABET accreditation, a model to enable educational excellence regarding integrated TQM through revising the education and the organisational structure is also considered. The starting point of the studies are informating and sharing. The department has reached to a consensus about the implementation of a system that will cover optimum needs for the department by organizing meetings, in which all the faculty members attented and discussed the previous studies done. The Quality Accreditation and Continuous Improvement Commissions that has been formed in the department have designated the mission and the vision of the department compatible with both ABET and TQM. The Commissions have also revised the curriculum and the organizationel structure according to the aims, outcomes and the strategies of the department. Through forming the documents faculty members and student potfolios, relationship matrices etc., the database and the monitoring of the system has been assured. At the last step of the studies an assesment system is implemented for being able to assure that the outcomes of the new system has been reached. A feed-back for the improvement of the system has been achieved through the surveys like self- questionnaire, students, graduates and employers. Another contribution of the assesment system is integrating the faculty members, students, graduates and employers, so-called internal and external stakeholders of the department, to the decision-making process and for providing feed-back. -irat»!! w*;i UtmMmfflW ^mm 110

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2001, Bu çalışmada, üretim ve hizmet sektörlerinde toplam kalite olgusu, gözetim şirketlerinin toplam kalitedeki rolü ve metal ticaretine etkileri anlatılmıştır. Tezin ilk bölümlerinde kalite ve kaliteyle ilgili temel kavramlar incelenmiş, kalite olgusunun Türkiye ve Avrupa Birliği’ndeki yapısı ortaya konulmuş ve karşılaştırılmıştır. Daha sonra Gözetim Şirketlerinin üretim ve hizmet sektörlerindeki yerine ve kalitenin gelişmesindeki rolüne değinilmiş, Gözetim Şirketlerinin metal ticaretindeki durumu ulusal ve uluslararası teknik mevzuat ışığında ayrıntılarıyla incelenmiş ve Türkiye’nin Avrupa Birliği ile teknik açıdan uyumu sürecinde Gözetim Şirketlerinde oluşturulması gereken teknik yapı irdelenmiştir. Son olarak ta metal sektöründe ticareti yapılan çeşitli mallara ait farklı gözetimlerin nasıl gerçekleştirildiği örnek uygulamalarıyla anlatılmıştır., In this study, total quality in production and in service sectors have been studied. Also the effects of inspection on metal trade and the role of inspection companies on total quality have been examined. At the beginning, basic concept of quality has been explained. Also the structure of total quality management both in European Union and Turkey has been examined and compared. Then, the effects and the role of inspection companies on development of quality and the place of these companies in production and service sector have been stated. The situation of the inspection companies on metal trade has been presented in accordance with the local and international regulations and technical structure that has to be in inspection companies in Turkey in the duration of technical harmonization to European Union has been discussed. At the end, various inspection applications on different goods which are subject to metal trade have been studied., Yüksek Lisans, M.Sc.

ÖZET Partikül takviyeli, metal matrisli kompozitlere(MMK) son yıllarda, büyük ilgi gösterilmiştir. Seramik takviye partiküllerin, alüminyum alaşımlarına katılmasıyla, elastiklik modülünde, çekme,akma dayanımında, aşınma direncinde ve sertliğinde,takviye hacim oranlarına (Vp) bağlı olarak,belirgin artışlar sağlanmıştır.Ayrıca ısıl iletkenlik ve ısıl genleşme değerlerindek uygunluk,birçok otomotiv uygulamada,MMK'leri çekici hale getirmektedir. Genel olarak,yüksek performanslı kompozitler,çok pahalı olan sürekli fiber takviyeli olarak üretilirler. Oysaki seramik partikül takviyeli kompozitler daha düşük performans/maliyet oranı vermektedirler.Bu sebepten otomotiv sektörü için,en ilgi çekici olanlar,pahalı olmayan ve ergiyik metal yöntemi ile üretilen seramik partikül takviyeli kompozitlerdir. Alüminyum matrisli kompozit üretiminde, ergiyik karıştırma(vorteks) yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmada, otomotiv endüstrisinde, özellikle fren diski, hafıf-jant ve bazı motor aksamı uygulamalarına alternatif olabilecek ETİAL 120(443) matris alaşımlı Al203partikül takviyeli MMK üretimi amaçlanmıştır.Bu amaç doğrultusunda,%5,%10 ve %15 takviye hacim oranlarında, matrise AJ2O3 partiküller ilave edilerek kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Kompozit üretimi, deneyler sonucu, optimum olarak tespit edilen, 800 °C ergiyik karıştırma sıcaklığı,500 dev/dak karıştırma hızı ve 500 °C'de ön ısıtılmış takviye partikül sıcaklğı, koşullarında gerçekleştirilmiştir.Karıştırma safhasındaki, aşırı oksidasyon meyli ve homojen partikül dağılımındaki güçlükler,MMK malzeme üretiminde sınırlayıcı engeller olarak sayılabilir. Bu zorluklarlukların giderilmesi ile ilgili öneriler tezin bilgi akışı içinde sunulmuştur. Üretimi tamamlanan kompozit malzemelerin, mekanik ve fiziksel özelliklerin tespiti için çekme,eğme, darbe,yoğunluk, aşınma ve sertlik testleri ile mikroyapı ve tarama elektron mikroskobu ile kırılma yüzeyi incelemeleri yapılmıştır. Testler sonucunda, aşınma çekme,eğme dayanımı, elastiklik modülü değerlerinde,takviye hacim oranı artışı ile yükselme,buna mukabil, darbe dayanımında azalma görülmüştür. Böylece üretilen kompozit malzemenin özellikleri itibari ile otomotiv sektöründe kullanımı mümkün olacağı belirlenmiştir. ABSTRACT In the recent years,there are special interest in the particle reinforced metal matrix composites(MMCs).By the addition of ceramic reinforcement particles in various volume fraction(Vp) to the aluminum alloys possesses unique combination of properties not achievable in monolithic material;these properties may include high, elastic modulus,tensile strenght, wear resistance,hardness and low coefficient of thermal expansion with high thermal conductivity which many of these properties are desirable for automotive applications. The early work on composites considered continuous fiber reinforcement,it was soon appearent that the high cost of continuous fibers,would restrict their use. This led to the development of discontinuously reinforced composites particularly AJ2O3 and SiC particle reinforced composites which have low cost rates. Therfore the most attractive composites for automotive industry are particle reinforced MMCs produced by molten metal methods. Molten metal mixing (vortex) method is used to manufacture Al-MMC.The objective of this work is to produce A1203 particle reinforced aluminum Etial 120(443 -alloy) matris composite particularly for disc rotors,wheels and some engine components applications in the automotive industry. With this goal,the composite is produced by addition of %5,10 and 1 5 volume fraction A1203 reinforcement particles. From early experimental works,optimum process conditions are determined as;molten metal mixing temperature at 800 °C,mixer rotation at 500 r.p.m. and preheated temperature of AI2O3 particles at 500 °C.During mixing stage, excessive metal oxidation and difficulties in uniform reinforcement distribution are main barriers faced for composite manufacturing.However, in the discussions of this study, suggestions made to overcome these matters. Tensile,bending,impact, density, wear and hardness experimental tests are applied to determine mechanical and physical properties of the composite and examination done by optical and scanning electron microscope of fractured surfaces for microstructure characterization. By the end of experimental tests, elastic modulus,tensile,bending strenght and wear resistance increased with incresing particle reinforcement volume fraction(Vp), opposed to that impact strenght decreased. Thus,with considering the properties of the manufactured composite,it seems to be a potential material for the automotive applications. 105

ÖZET Talaş kaldırma, şekillendirilmek istenilen mamulden keskin bir takımla malzemenin uzaklaştırılması işlemidir. Kesme prosesinin etkinlğini etkileyen faktörler takım, takım ile işlem parçası etkileşimi ve kesme sistemi parametreleridir. Takım malzemesi ve takım tasanmı, ürüne ayit kesme özelliklerine bağlıdır. Takım tasanmı için referansımız, bu konuyla ilgili tablolardır. Kesme sistemi parametreleri ise, kesme sistemi için ayarlanması gereken temel makine ayarlandır. Sert seramik kaplı takımlarla ilgili çalışmaların hız kazanması ve ticari hale gelmesi, 1970 lerden sonrasına ki zaman periodunu oluşturmaktadır. Zaman içerisinde bütün bu çalışmalar tanımlanan bütün iyileştirme faaliyetlerine paralel olarak takım ömrünü arttırıcı faaliyetler ve talaşlı imalattan soğutma sistem yükünü azaltmaya yönelik hedefler, sert seramik kaplı takımları işleme sektörüne tanıştırdı. İşlem malzemesi ile takım malzemesi arasındaki sürtünmeyi azaltma ve yüksek sıcaklıkta özelliklerini koruma hedefleri ile sert seramik kaplı takımlar işleme performanslarını arttırıcı etkileriyle kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır. Bu çalışma kapsamında, sıcak dövülmüş Etial 5 hammaddeli ürünler, HSS-E takımının kaplamalı ve kaplamasız olmak koşulu ile işleme performanları incelenmiştir. HSS-E taban malzemesi üzerine TİN, TİAIN, ZrN ve MoN sert seramik kaplamaları ark-PVD yöntemi ile kaplanmış ve işleme performanslan 0.2mm aşınma şerit genişliği esas kesme yüzeyinden ölçülmek suretiyle işlenen parça adeti olarak ortaya konulmuştur. Yapılan deneyler sonunda, TİAIN, ZrN ve MoN kaplı takımlarla, 2000 devir sabit kalmak kaydıyla kesme hızı 540 mm/devir den 750 mm/dev değerine arttırılmış ve işlenen malzeme adedinde de iki buçuk katına yakın performans artışı elde edilmiştir. vm SUMMARY Chip removing is to remove the material of the wanted product with a sharp tool. Cutting can be put in this large scale category. The efficiency of cutting process is directly influenced by tool, product interaction and cutting system parameters. In the interaction of product and tool the main parameters are tool material and tool design. Tool material and tool design are related to the products cutting characteristic. For this we can use reference tables. The cutting system parameters are the main machine parameters that must arrange for the cutting system. Concentrated researches for hard coated tools after the period of 1970, gives the technology that can be used commercially in the main production sectors. After assembling the coating process, the Quality Characteristics are the main target. For customer satisfaction the obtaining the quality characteristics is a necessity. The performance tests of TiN, TiAIN, MoN, ZrN coated tools have been done in a factory that serves aluminum based products to the customers. Also for to make a comparison the uncoated HSS-E tools have been used for machining. For the performance, the main criteria is the number of products machined with in the period of 0.2 mm wear in rake surface of the tool. Machine cycle has been fixed at 2000 and tool cutting speed has been set at 540 mm/cyc and 750 mm/cyc. The result of the tests have given the performance improvement of TiAIN, ZrN and MoN coated tools. There could be two times much product machined with TiAIN and three times with ZrN and MoN coated tool. Also cutting speed has been improved. Thus the tooling cost per product has been decreased. DC 81

ALÜMİNYUM LEVHA ÜRETİMİNDE PROSES OPTIMİZASYONU ÖZET Bu çalışmada alüminyum levha üretim prosesine olası hata türleri ve etkilen analizi uygulanmıştır. Üretim, levha döküm tekniği, haddeleme, ısıl işlem, yıkama kurutma, gerdirme, dilme ve boy kesme aşamalarından oluşmaktadır. Kalite tekniklerinin uygulanmasının başarıya ulaşmasındaki şüphesiz önkoşul üretim basamaklarının her birinin teorisinin bilinmesidir. Bu nedenle prosesin adımlan ve olası hata türleri ve etkisi analizi hakkında teorik bilgi verilmiş ve daha sonra uygulamaya geçilmiştir. Levha döküm tekniğinin karakteristiği, katılaşma ve sıcak haddelemenin eş zamanlı gerçekleşmesidir. Diğer döküm tekniklerinden farklı olarak, ilave sıcak haddelemeye gerek olmaksızın üretim soğuk haddeleme ile devam edebilmektedir. Levha döküm yöntemi `katüaşma/deformasyon` tekniğidir. Rulo üretimi için varolan diğer prosesler `yalnız katılaşma` tekniğidir. Dökülen ürün aynca deformasyon işlemlerine tabi tutulur. Tüm kalite tekniklerinin amacı olan hata oluşumunu önleme ve üretilen ürünün kalitesini garanti altına almanın başanya ulaşabilmesi için proses hammadde girişinden itibaren ele alınmalıdır, öncelikle akış diyagramı oluşturularak proses tanımlanmış, olası hata türleri ve etkileri analizinin altyapısı olan balık kılçığı diyagramlan ile levha döküm tekniği, soğuk haddeleme ve ısıl işlem süreçlerinde ürün kalitesini etkileyen faktörler tespit edilmiştir. Pareto analizi yapılarak hata oranlan bulunduktan sonra, en yüksek orana sahip hata için risk öncelik göstergesi şimdiki durum ve olası hata türleri ve etkileri analizi uygulandıktan sonraki durum için hesaplanmıştır. Tüm proses süreci için olası hata türleri, nedenleri, önlemleri belirlenmiş, fotoğraflarla görsel hale getirilmiş ve problemlerin oluşumunu önlemek için alınması gerekli önlemler tespit edilmiştir. IX PROCESS OPTIMIZATION IN ALUMINIUM SHEET PRODUCTION SUMMARY The aim of this study is to apply failure mode and effect analysis to the production of aluminum sheet and strip. Production stages are twin roll casting, cold rolling, annealing, washing, drying, tensioning, slitting and cutting to length. In order to be successful in application of quality techniques, production stages should be known with all details. Characterization of twin roll casting is the occurrence of simultaneous solidification and hot rolling in one process. Twin roll casting is unique among the casting processes in that it is a combined `solidification/deformation` technique. All of the major competitive processes for the production of the strip products are `solidification only` processes where the cast product is subjected to separate downstream deformation operations. The simultaneous solidification and hot rolling are producing a characteristic microstructure win a fine cell size and intermetallic particle distribution with some residual structure. Aim of the all quality techniques is to prevent failures. Failure mode and effect analysis is an engineering technique used to define, identify, and eliminate known and potential failures, problems, errors, and so on from the system, design, process, and service before they reach the customer. Faiure mode and effect analysis prioritizes the identified failure modes according to the risk priority number. Cause and effect diagram, which is the substructure of failure mode and effect analysis technique, is applied to the twin roll casting, cold rolling and annealing processes in order to show process parameters that influence the quality of aluminum products. After describing causes and effects of failures, an example of process failure mode and effect analysis is given. 99

OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE QS 9000 OLGUSU VE PLASTİK ENJEKSİYONLA KALIPLAMA KURULUŞUNA UYGULANMASI ÖZET 1980 yılının başlarında otomotiv dünyasının Üç Büyükleri olarak adlandırılan Ford. General Motors ve Chrysler kendi tedarikçi kuruluşlarını, ekonomik olarak pek çok avantaj da sağlayabilecek yaygın olarak kullanılan standartları kullanmaya yönlendirmişlerdir. Özellikle Amerika'da yaşanan büyük rekabette, otomotiv devleri daha önceden kaliteli olarak nitelenen ürünlerin artık müşterinin beğenisini görmemesi ve satış öncesinde ve sonrasında yaşanan problemler sonucunda işi yeniden düşünmek zorunda kalmışlardır. Bu tür yaklaşımlar Üç Büyükleri kalite sistem gereksinimleri konusunda değişikliğe yöneltmiştir. Bu değişiklik iki ana başlık altında ele alınacak olursa;. Kalite sistem gereksinimlerinin ulusal hale getirilmesi.. Bu gereksinimlerin otomotiv firmaları arasında harmonize edilmesi. Bu anlamda, kalite sistem gereksinimlerinin ulusallaştırmasında ISO 9001. otomotiv kalite sistem gerekleri için temel olarak alınacak ve Ford, General Motors ve Chrysler'in her birine ait kalite sistem gereklerine adapte edilecektir. QS 9000 tedarik zincirinde sürekli iyileştirme, hata önleme, değişiklikleri ve kayıpları önleme amacıyla ilk olarak Ağustos 1992'de Tedarikçi Kalite Gereksinimleri Kitapçığı adı altında yürürlüğe konmuştur. Ardından Chrysler'in Kalite GüvecesiEI Kitabı, Ford'un Q101 Kalite Sistemi Standardı, General Motors'un Mükemmellik için Hedefler-1'i ve bazı büyük kamyon üreticilerinin öngördüğü koşulların bir harmonizasyonu şeklinde Ağustos 1994'de yayınlanmıştır. QS 9000'in 1995 senesindeki baskısı ise ilk baskısına birtakım ilaveleri ve üç büyük üretici firma tarafından öngörülen değişiklikleri içermektedir. QS 9000'in 1995 baskısı ana başlıklar halinde aşağıdaki gibidir: QS 9000 - Bölüm I: ISO 9001 Gereksinimleri QS 9000 - Bölüm II: Sektöre özel Gerekesinimler i- ilk Numune Onay Prosesi ii- Sürekli İyileştirme iii- Üretim Yeterlilikleri QS 9000 - Bölüm III: Müşteriye özel Gereksinimler i- Ford'a özel Gereksinimler IXii- Chryslera Özel Gereksinimler iii- General Motors'a Özel Gereksinimler iv- Kamyon Üreticilerine Özel Gereksinimler Son olarak 1998 in Mart ayında QS 9000'in 3. Baskısı yayınlanmış ve farklı pek çok değişikliği beraberinde getirmiştir. Bu baskısında QS 9000. Bölüm ll'yi tamamen ortadan kaldırarak. Bölüm İde yer alan 4.2 maddesinin içerisine yerleştirmiştir. Bölüm III ise yine aynı içerik ile Bölüm II olarak değişikliğe uğramıştır. Bu çalışma içerisinde ISO 9000 ve QS 9000 içerik olarak karşılaştırmaya tabi tutularak, bir plastik enjeksiyon firmasında QS 9000`in gereği olan OHTEA ve İPK çalışması uygulamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Tez içerisinde de açıklandığı üzere Olası Hata Türü ve Etkileri Analizi olarak bilinen OHTEA. bir sistemde, tasarımda, proseste veya serviste oluşan. hataları problemleri müşteriye ulaşmadan önce tanımakta ve elimine etmekte kullanılan bir kalite tekniğidir. OHTEA. önleyici ve uyarıcı bir tekniktir. Bununla birlikte, proses tanımlanmadan önce hatanın etkisinin ve sebeplerinin tasarımını yapan kişi tarafından metodik bir yaklaşımla incelenebilmesini sağlar ve gerçekte oluşabilecek olası hataların sistematik bir yolla analizini yapar. İstatistiksel Proses Kontrol (İPK) ise kalite teknikleri arasında en bilinenidir. İPK tekniği, ürün oluştuktan sonra değil, üretim sürecinde prosesteki değişimlerin görüntülenmesini sağlayarak değişimlerin azaltılmasına veya ortadan kaldırılmasına yönelik faaliyetlerin başlatılmasına temel hazırlar. Uygulamanın gerçkleştirildiği yer olarak seçilen Plastaş Plastik San. A.Ş.. 1956 yılında kurulmuş bir otomotiv yan sanayii kuruluşudur. Kalite konusunda ilk adımını 1995 senesinde ISO 9002 belgesini alarak gerçekleştirmiştir. 1998 senesinde ise bir otomotiv yan sanayii kuruluşu olarak ISO 9000 konusunda yetersiz kalındığı farkedilmiş ve QS 9000 çalışmalarına başlanmıştır. Plastaş Plastik San., hemen hemen Türkiye'deki bütün otomotiv ana sanayii firmalarına plastik parça bakımından hizmet veren bir kuruluştur. Otomotiv kablo tesisatı kanalları, iç giydirme parçaları, vites körüğü, topuzu ve kolçağı, klima kontrol paneli, otomobil jant kapağı, hava kanalları, komple arka stop lambaları, otobüs koltuk kabuğu gibi plastik aksamların üretimini 10 ayrı ünitenin ortak çalışması neticesinde yürütmektedir. Bu tez çalışmasında günümüzün kalite anlayışının otomotiv yan sanayi kuruluşlarında giderek zorunluluk haline getirdiği QS 9000 uygulaması çerçevesinde uygulama gereği olan ve ana sanayi-yan sanayi bütünleşmesinin önemli bir öğesi durumuna gelen OHTEA ve İPK tekniği uygulanmıştır. Bu uygulamalı çalışma, Plastaş Plastik San.'nin kalite kontrol ve üretim departmanı ile ortak çalışma olarak yürütülmüş ve işletmede üretilen çamurluk iç kaplama parçasına ait OHTEA ve yine bu parçaya ait olan bir boyutsal ölçümle ilgili İPK çalışması gerçekleştirilmiştir. Çıkan sonuçlar ve değerlendirmeler firmada bahsedilen bu birimler ile ortak olarak yapılmıştır. THE FACT OF QS 9000 IN THE AUTOMOTIVE SECTORS AND A PRACTISE IN THE PLASTIC INJECTION MOULDING COMPANY SUMMARY As one more perponse competitiveness, beginning in the late 1980s. Ford, General Motors (GM) and Chrysler (known as the Big Three) began to realize that there was economic advantage to adopting common standarts for their supplier bases. The Automotive Industry Action Group developed a measurement system analysis manual in 1990 and a statistical process control (SPC) reference manual in 1991. These and other similar efforts were well received by the supplier community and were successful in minimizing the confusion aand associates costs incurred by both the Big Three and the automotive supplier base due to multiple standarts in these areas. These efforts to commonize existing practices have helped companies to develop a better understanding of topics of mutual interest within the automotive industry. There are several advantages to this approach, one being the ability of one supplier using one set of instructions to satisfy many customers. These benefits have inspired the Big Three automakers to change their quality assurance management system requirements as well. These changes take two forms: 1. Internationalization of quality requirement standarts. 2. Harmonization of requirements among the automakers. Internationalization involves adopting ISO 9001 from the ISO family of standarts as the basis for the new automotive supplier quality requirements. Harmonization results from blending the formerly seperate quality system requirements of Ford, Chrysler, General Motors and The Heavy trucking industry. The resulting requirements are called QS 9000. It combines the common requirements of these major customers, the general requirements of ISO 9001, and the specific requirements of individual customers. The goal of QS 9000 is to provide a common basis for continuous improvement, defect prevention and variation and waste reduction, and to provide a starting point for a closer working relationship in the automotive industry. QS 9000 was first released in August 1994, and a second version, the first on a worldwide basis, was released in February 1995. The version incorporated input from those implementing QS 9000 and included changes recommended by the Big Three's European affiliates to faciliates QS 9000 implementation throughout Europe. QS 9000 is divided into the following sections in February 1995: XI. Section I: ISO 9000-based requirements. Section II: Sector - specific requirements. Section III: Customer - specific requirements Section I contains two-thirds of contents of QS 9000 and forms the basis for its quality system requirements. It uses section four of the 1994 version of ISO 9001 as its foundation; the 20 ISO 9001 quality system elements appear verbatim in italic type. Interpretations and supplemental quality system requirements from the QS 9000 Task Force are inserted appropriate places in normal type. Section II and III contain sector - specific and customer - specific requirements, respectively, that the task force wated to communicate to the suppliers, but could not fit neatly into the ISO 9001 format of Section I. Section II requires:. Compliance with the production part approval process (PPAP) manual. Development of specific action plans for continuous improvement. Use of mistake - proofing methodology. Management of production tools Section III contains miscellaneous and detailed Ford. GM. and Chrysler - specific requirements for a wide mix of items, including identification symbols for product characteristics, heat treating requirements, and shipping label guidelines. But in March 1998 the third edition of QS 9000 was released. There was not the Section II in this edition. The Section II is taken part in Section I ( in addition to the 4.2 element) and Section III in February 1995 is called Section II in March 1998. The purpose of this study is to comparison ISO 9000 and QS 9000 standarts as their contents and functions.And in this study, to take the subject up that the failure mode and effect analysis (FMEA) in a plastic injection moulding company that has ISO 9002 certificate. This company is Plastaş Plastik San. A.Ş.. It was founded in 1956. Plastaş produces more than 500 different thermoplastic based parts for the automotive, appliance and other industry sectors at its factory in Tuzla. The certified Quality Assurance system of Plastaş is in accordance with the requerements of ISO 9002. Plastaş is a specialist in the production of technical plastic parts, utilizing injection, blow moulding, sheet extrusion and thermoforming processes.. The injection moulding plant has machines ranging from 1300 to 18000 kN clamping force and capable of shot weights up to 6000 grams.. The blow moulding plant has machines ranging from 3 to 60 liter capacity, capable of producing parts up to 4000 grams.. The sheet extrusion plant is capable of producing coextruded sheet up to 1300mm. wide and 1 to 7mm. thick. The sheet is formed on thermoforming machines. The above main process are complemented with the painting shop, assembly shop and laboratories. The moulshop is capable of maintaining, repairing and rebuilding moulds. XII 90

HASSAS DÖKÜM PROSESİNİN, KALİTE TEKNİK VE ARAÇLARI KULLANILARAK OPTİMİZASYONU ÖZET Hassas Döküm, günümüzde döküm teknolojisinde yer alan en ileri yöntemlerden biridir. Bu yöntemde balmumu veya plastikten hazırlanan harcanan bir modelin etrafi oda sıcaklığında sertleşen bir refrakter çamurla sarılır. Daha sonra içerde kalan mum eritilerek oluşan kalıp boşluğuna ergimiş metal doldurulur. Hassas Döküm yöntemi, diğer yollarla üretimi çok zor ve pahalı olan kompleks şekilli parçaların, yüksek boyutsal hassasiyette hemen hemen hiçbir yüzey işlemi gerektirmeden seri üretimini mümkün kılmaktadır. [1, 2, 3], Hassas döküm (precision casting) parçalan üretmek için bir çok değişik yöntem kullanılmaktadır. Karışıklığı engellemek için ` Investment Casting ` terimi harcanabilir bir kalıp kullanarak mühendislik parçaların seri üretimini tarif etmek amacıyla kullanılmıştır. Burada Investment kelimesi, kullanılan malzeme yerine bunun tıpkısı bir kalıp eldesinin mekanik usulü anlamına gelmektedir. Bu terim genel anlamda `Lost- Wax` `Cire Perdue` ve `hassas döküm` gibi terimleri için kullanılır. [4, 5]. Hassas döküm, binlerce yıldır sanatçılar tarafından kullanılmış olmasına rağmen bir mühendislik imalat yöntemi olarak ancak 1930'larin sonlarında benimsenmiştir, önceleri `Lost-Wax` olarak bilinen bu teknik, 20. Yüzyılda dişçilik ve mücevherat alanlarında gelişme kaydetmiştir. [4] Hassas Döküm Yöntemi, döküldüğü şekilde kullanılan cobalt-krom alaşımından yapılan cerrahi aletlerin üretimi için kullanılmıştır. Bu alaşım, işleme ve dövme imkanın olmamasına rağmen, yüksek sıcaklıkta mekanik ve sıcak korozyon dayanımı özelliklerine sahip olduğu için havacılıkta ve turbo motor endüstrisinde kullanım yeri bulmuştur. Daha sonraki yıllarda pek çok değişik alaşım endüstriyel anlamda yeni bir mühendislik disiplini oluşturarak hassas dökümün malzemesi olmuştur. [4] Bugün A.B.D., Kanada, İngiltere, Almanya, Belçika, Fransa, Japonya, Tayvan ve Güney Kore'de yüksek üretim potansiyeline sahip birçok hassas döküm tesisi bulunmaktadır. Türkiye'de de piyasaya yönelik hassas döküm yapılmaktadır. [2] XLGelişen teknoloji ve buna bağlı olarak artan karmaşıklık ile özdeşleşen endüstri malzemeleri, her biri maliyet etkinliğine sahip bir takım düzenleyici kurallara tabidir. Bu ortamda, ürünlerin alıcı ihtiyaçlarını karşılaması ve ilgili faaliyetlerin mümkün olan en ekonomik şekilde yapılmasını sağlamak üzere tasarımlanması, üretilmesi ve temini zorunludur. Bu nedenle, herhangi bir endüstriyel firmanın temel gereği ürünlerinin Kalitesi olmalıdır. Bu konuda maksimum etkinliği elde edebilmek için firmalar, her biri üretilen ürünlere uyumlu planlama, kontrol, muayene ve kalite güvencesi aktivitelerini kapsayan Kalite Yönetimi Sistemini kurmalı ve idame ettirmelidir. Kalite Yönetimi prensipleri kalite sistemi öğeleriyle beraber ISO 9000 uluslararası standartlarında yer almıştır. [6] Her üretim yönteminde olduğu gibi hassas döküm yönteminde de üretim esnasında hatalar ve/veya uygunsuzluklar ortaya çıkmaktadır. Bu uygunsuzluklar, soğuk katlanma, sıcak yırtılma, çekme boşluğu, döküm boşluktan, gözenek, besleme yetersizliği, cüruf, çapak, ezilme, çatlak, şişme, hatalı kimyasal bileşim v.b. olarak sıralanabilir. Yukarıda bahsedilen bu hatalar çeşitli yöntemlerle tespit edilebilmektedir. Standart muayene prosedürleri gözle muayene, radyografi ve serlik ölçümünü kapsamaktadır. Boyutsal muayene, hassas döküm parçalarına kolaylıkla uygulanabilmektedir. Koordinat ölçüm cihazı, spektrometre, mihengir, kumpas, mikrometreler ve tahribatsız muayene için kullanılan çeşitli cihazlar standart muayene araçlarıdır. [4] Oluşan veya oluşabilecek uygunsuzlukların tespitinde ve çözümünde problem çözme teknikleri ( histogramlar, neden sonuç diyagramları, pareto analizi, çetele diyagramları, X-R diyagramları, dağılım eğrileri...) ve beyin firtınası vs. gibi uygulamalar kullanılmaktadır. Bu master tezinde, Hassas Döküm yönteminden ve avantajlarından; kalite- kalite sistemi ve ISO 9000 kavramlarından; döküm hatalarından ve oluşma nedenlerinden ve problem çözme tekniklerinden, Seramik Kabuk Hassas Döküm yöntemiyle üretim yapan bir firmanın, proses sırasında meydana gelen uygunsuzluklarının çözümünde kullanılan kalite sistem araçlarının bazılarından örnek uygulamalar verilerek bahsedilmiştir. Yapılan bu örnek çalışmalara ait sonuçlar incelenip yorumlanmıştır. XL1 OPTIMISATION OF THE INVESTMENT CASTING PROCESS VIA USING QUALITY TECHNIQUES AND INSTRUMENTS SUMMARY Investment Casting is one of the most advanced process of all today's casting technologies. This process uses a mold that has been produced by surrounding an expendable pattern with a refractory slurry that sets at room tempareture. The pattern (usually of wax or plastic) is then melted or burned out, leaving the mold cavity in which afterwards the molten metal is poured. The process permits mass production of complex shapes that are difficult or impossible to produce by the more conventional casting processes or by machining. [1, 2, 3] A number of casting methods are used to produce precision casting. To avoid confUsion, the term investment casting has been adopted to describe the production of engineering castings using a consumable pattern. Investment denotes the mechanical manner of obtaining a mold rather than the material used. It is the process of completely investing a three-dimensional pattern in all of its dimensions to produce a one-piece destructible mold into which molten metal will be poured. This term largely replaces such terms as lost wax, cire perdue and precision casting [4, 5] Although investment casting has been used for thousands of years by artists, it was adopted as an engineering manufacturing tecnique only in the late 1930s. The technique, formerly known as the lost wax process, was developed gradually in the twentieth century in the dental and jewelry fields. [4] The investment casting process was used to produce cast-to-shape surgjal prosthesis devices in a cobalt-chromium alloy. Although this alloy could not be machined or forged, its excellent high-temperature mechanical and hot corrosion- resistant properties mada it desirable for use in aircraft piston engine turbocharger buckets. Subsequently, this alloy found wide application in early gas turbine engines. Because this metarial had to be cast to shape led to the use of investment casting methods and the subsequent establishment of a new engineering discipline. [4] Today there are a number of investment casting foundry with a considerable production capacitiy in U.S.A., Canada, England, Germany, Belgium, France, Japan, Taiwan and South Korea. Nowadays, the important company produce investment xincastings for the market in Türkiye. (Sırmetal A.Ş. utilizes the shell mold invetment casting technique as their process. [2]. Industrial materials is characterized by advancing technology and correspongdingly increasing complexity and is subject to regulatory requirements, all of which can combine to impact on costs. In this environment it is essential that the products be designed, manufactured and provived so as to conform to the requirements of the purchasers and that activities involved be effected as economically as practicable. For this reason; A primary requisite of any industrial company must be the quality of its products. In order to achieve maximum effectiveness, companies must maintain systems for the management of quality which include planning, controlling, inspection and assurance activities; each appropriate to the products being offered. The principles of quality management as well as the quality system elements are laid down in the international standarts ISO 9000. [6] As we meet most of the casting processes, it is common to have defaults and/or nonsuitable to be occured. These include cold shuts, hot tears, shrinkage cracks, shrinkage cavities, blow cavities, slug, cracks, unsuitable chemical composition etc. These defects can be inspected through various testing methods. Standard inspection procedures include visual inspection, radiography and hardness testing. Dimensional inspection is very applicable to investment castings. Coordinate measuring machines, gauges, calipers and micrometers are all standard inspection equipment. [4] problem Solving Techniques are used for detecting and solving problems caused by defaults that are allready occured or might be occured. In these master thesis, the investment casting method and its advantages, quality and the term of ISO 9000 quality system standarts, casting defects ands their reasons, problem solving techniques and concerning examples and results will be dicussed. XIV 143

METAL SEKTÖRÜNDE FAALİYET GÖSTEREN KOBİ'LERİN REKABET GÜCÜNÜN OTOMOTİV YAN SANAYİİ ÖRNEĞİNDE ARAŞTIRILMASI ÖZET Bu tez çalışması, tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de giderek gelişen ve ülke ekonomilerinde önemli bir yer tutan otomotiv sektörüne yan sanayi olarak hizmet eden metal imalat sanayindeki büyük çoğunluğu, Küçük ve Orta Ölçekli (KOBİ)' olan işletmelerin kalite üretme ve bu bağlamda rekabet edebilme gücünün araştırılması üzerine gerçekleştirilmiştir. Çalışma 7 ana bölümden oluşmaktadır. Giriş ve amacın ortaya konduğu 1.Bölümde genel olarak KOBİ' lerin ülke ekonomisi açısından önemi vurgulanırken, giderek gelişen ülkemiz otomotiv sanayinin gelişiminde otomotiv ana sanayine parça veya yan mamul sağlayan ve büyük çoğunluğu KOBİ olan yan sanayi kuruluşlarının da ne denli önemli bir yeri olduğu ve bu kuruluşların mevcut işleyişlerinin araştırılması gerekliliği irdelenmiştir. Çalışmanın 2.Bölümünde, KOBİ' lerin geliştirilmesi konusunda yapılacak çalışmalarda, niteliksel ve niceliksel özelliklerin bilinmesi son derece önemli olduğu gerçeğinden hareketle bu işletmelerin Türkiye'de istihdam yaratma ve ekonomideki yeri, yönetim yapılan, istihdam edilen personel özellikleri, araştırma ve geliştirme olanakları, tedarik konusunda işleyişleri, ürünlerini sundukları pazarın temel özelliği ve üretim süreçleri dikkate alınarak çeşitli kaynaklardaki bilgiler sistematik olarak ortaya konmaya çalışılmıştır. Küreselleşen dünyada işletmelerin rekabet olanaklarını sürdürebilmeleri için değişmeleri gerekmektedir. Önceleri karlılıkla ölçülen işletme başarısı yerini verimlilik, etkinlik, çalışanın tatmini, müşteri tatmini, ve üretim faaliyetleri için öngörülen süreçlerin başarıyla tamamlanması, yenilik -yaratıcılık ve toplumsal fayda da dahil bir çok sürecin başarısının ölçülmesi olgularına bırakmıştır. Geleceğini şimdiden görmeyen ve vizyonunu belirlemeyen ve belirlenen vizyon doğrultusunda stratejisini geliştirmeyen işletmelerin rekabet şansının kalmayacağı gerçeğinden hareketle çalışmanın 3. bölümünde işletmelerin ve özellikle KOBİ' lerin niçin değişmeleri gerektiği, basan ve sürekli gelişme için yönlenmelerin nasıl yapılması gerektiği konusunda literatürde ön görülen yaklaşımlar önemli olan adımlar dikkate alınarak irdelenmiştir. Kalite yönetimi, işletme başansı için işletme ve içinde bulunduğu çevre arasındaki ilişkileri analiz ederek, işletmenin hedef ve amaçlanmn belirlenmesi, bunlan gerçekleştirecek faaliyetlerin tespiti ve örgütün yemden yapılanmasında gerekli kaynaklann bu ön görüler temel alınarak yönlendirilmesini gerektirir. Buradan hareketle Bölüm 4' de, organizasyon yapısındaki sınırlı kaynaklar ve işletme XV11yönetimi açısından önemli bir çok fonksiyonun sınırlı sayıdaki personel üzerinde toplandığı KOBİ' lerde kalite yönetim sistemlerinin uygulanması, bu çalışmaların gerçekleştirilmesinde ISO 9000 Kalite Güvence Sisteminin Kurulması ve İşletme özellikleri ile Toplam Kalite Yönetimine Geçiş açısından önemli bulunan parametreler değerlendirilmiştir. Otomotiv sanayinde tedarik edilen parça ve yan mamul kalitesinin nihai ürün kalitesi üzerindeki etkisi tartışılmazdır. Tedarik kalitesinin ve sürekliliğinin son derece güvenilir bir tabana oturtulması zorunludur. Ayrıca nihai ürünün, kullanımından kaynaklanabilecek olumsuzlukların, insan hayatına da kastedebileceği düşünüldüğünde konunun ne derece de önemli olduğu, daha kolay anlaşılmaktadır. Ülkemizdeki mevcut tüm otomotiv sanayi kuruluşları incelendiğinde, hemen hemen hepsinde montaj ağırlıklı üretim sisteminin uygulandığı görülmektedir. Bu şekildeki etkileşim içerisindeki sistemin gerek parça tedarik miktarı açısından, gerekse de nihai ürün kalitesine yan mamulün kötü kalitesi nedeniyle gelebilecek olumsuzluklan önlemek için yan sanayi- tedarik ilişkilerinin son derece dikkatle yönetilmesi ve yönlendirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla Çalışmanın 5. Bölümde ağırlıklı olarak otomotiv yan sanayinde pratikte uygulanan `van sanayi kalite güvence sistemleri uvgulanmalan'` na yer verilmiştir. Çalışmanın 6. bölümünü araştırma kısmı oluşturmaktadır. Otomotiv yan sanayi olarak hizmet veren metal imalat sanayindeki işletmelerin özelliklerinin belirlenmesi ve bu işletmelerin, özellikle kalite odaklı sürekli geliştirme ve iyileşme stratejisi açısından uyguladıklan sistemlerin incelenmesi amacıyla gerçekleştirilen bir anket çalışması yürütülmüştür. İncelemelerde kullanılan verileri toplamak için, tanısal ve işleyişleri gözetmek amacıyla hazırlanmış 40 sualden oluşan iki bölümlü bir sorgu 132 işletmede gerçekleştirilmiştir. Araştırma kapsamındaki kuruluşlarda ISO 9000 yeterliliği üzerine yapılan incelenmelerde belgelenme durumunun özellikle ISO 9002 standardının öngördüğü `üretim tesis ve serviste kalite güvence sistemi` üzerine olması ve işletmeyi standardize etmek için çalışmakta olan kuruluşlarda da belgelenme hedefinin yine ISO 9002 standardına yoğunlaşması nedeniyle, aşağıdaki Tabloda belirtilen inceleme çalışmalannın ISO 9002 ile olan ilgileri ve işletmelerin `ISO 9000 kalite güvence sistem standardı gerekleri` açısından işleyişlerin nasıl gerçekleştiği belirlenmeye çalışılmıştır. İncelenen kuruluşlarda anket, % 60 ağırlıkla firma sahipleri, % 23 ağırlıkla işletme müdürlüğü niteliğinde firma yöneticileri ve % 17 ağırlıkla yetkili diğer personel tarafından doldurulmuştur. XV111Tablo 1: Anket çalışmasıyla toplanan verilerin temel amacı ve ISO9002 Kalite güvence sistem standardının gereği olarak ilgili madde numarası ISO 9002 MADDESİ İNCELEN KONU ilgili SUAL 4.9 Yan sanayi olarak faaliyet gösteren işletmelerin üretim proseslerinde ana ve tamamlayıcı endüstriyel faaliyetler şeklindeki dağılımın genel yoğunluğunun belirlenmesi. 1 4.1 Anket çalışmasını dolduran yetkilinin işletme sahipliği/ hiyerarşik yetki açısmdan konumu. Tanı Bilgisi 4.1 İşletme tesis alanının çalışan boyutuna ve ana endüstriyel faaliyete göre nasıl değişiminin belirlenmesi Tanı Bilgisi 4.1 incelenen kuruluşlarda toplam personel istihdamının, endüstriyel faaliyet açısından değişimi ve mühendis ve teknisyen istihdamı konusundaki durum. Tanı Bilgisi ve 2. Sual 4.1 Ana sanayinin temel işleyişinden kaynaklanan ve işletmelerin olarak ihtiyaç duydukları organizasyonel işleyişler. yoğun Tam Bilgisi 4.3 incelenen işletmelerin otomotiv sanayi yam sıra diğer endüstrilerde göz önüne alındığında pazar paylanndaki değişimin incelenmesi amaçlanmıştır 1, 4 ve 7 Endüstriyel ana faaliyet ağırlıklı olarak otomotiv sanayinin Pazar payı açısmdan incelenen kuruluşlardaki yeri 4.3 uyuuıvıtm uıvvıvııvu ıvm um^ıtu umu j/zi.ı* İncelenen kuruluşların iç ve dış pazar açısından durumları 4.3 4.3 Kuruluşların dış pazar konusundaki paylaşımlarının çalışan boyutu göz önüne alarak nasıl değiştiği belirlenmesi 2 ve 6 4.2 Dış Pazar varlığı konusunda lisans anlaşması veya yabancı şirket ortaklığının etkisinin incelenmesi 3, 5 ve 6 4.2 İncelenen kuruluşlarda ISO9000 kalite güvence sistemi uygulamalarına yönelik işleyişin varlığı gözetilmekte olup. Belgelenmenin söz konusu olduğu modellerin yoğunluğuna göre değerlendirme yapılmaktadır. 8 ve 9 4.2 ISO9000 belgelenmesi konusunda işletmelerde dış kaynaklı bir ortaklık veya lisans anlaşması gibi uygulamanın varlığının etkisi gözlenmeye çalışılmaktadır 5 ve 8 4.2 Toplam çalışan boyutu açısmdan belgelenmede belirgin bir yoğunlaşmanın olup olmadığı araştırılmaktadır. 2 ve 8 4.2 ISO9000 Belgelenmesi için söz konusu işletmelerin bir fiil uğraştıkları zamanın belirlenmesi ve istihdam edilen personel boyutuna göre bir değişimin olup olmadığı gözetilmektedir, 2 ve 10 4.2 4.4 Kalite güvence sistemi konusunda belgelenmeye yönelik öncelikli çalışmaların neler olduğu gözetilmektedir. 11 4.2 ISO9000 Konusunda yeterliliğin halen sağlanmış olması konusunda temel sebepler incelenecektir 12 4.2 İşletmelerin kalite güvence sistemi uygulama konusunda rakip firmalardan etkilendikleri bir gelişmenin olup olmadığı incelenecektir. Bu incelemede müşteri memnuniyeti açısından da sistemin kurulmasında bir önceliğin gerçekleşme durumuna bakılacaktır. 8 ve 14 4.2 4.3 Kalite güvence sistemi dış ticarette bir zorunluluk olarak görülmektedir. Bu zorunluluk içerisinde incelenen kuruluşların konudan haberdar olma durumları incelenecektir 13 ve 24 4.14 Kalite güvence sistemi sonrasında işletmelerde rastlanan olumlu gelişmelerin neler olduğu değerlendirilecektir. 15 ve 16 4.6 Hammadde tedariki nitelikli parça üretim sürecinde çok önemlidir. Bu açıdan işleyiş ve yoğunluktan incelenecektir. 18 4.6; 4.10 Hammadde tedarik öncesi tedarik kaynağının yeterliliğini gözetmeye yönelik bir değerlendirme sistemi ve işletmelerde test etkinlikleri için özellikle donatılmış bir laboratuarın varlığı gözetilecektir 19, -21-23 Ana sanayiye satınalma sözleşmeleri hükümlerine göre parça tedariki sağlarken söz konusu işletmelerin yoğun olarak yaşadıkları sıkıntıların neler olduğu belirlenmektedir. 4.2, 4.6, 4.14, 4.15 20 XIXÇalışmanın final kısmında, literatür çalışmasından elde edilen sonuçlar ve araştırmadan elde edilen sonuçlar birlikte değerlendirilmiştir. Otomotiv ana sanayi karakterine bağlı olarak yan sanayi işletmelerin araştırılmasından elde edilen sonuçlar aşağıda özet olarak verilmektedir. Bu çalışmada, incelenen işletmelerin %95' Küçük ve Orta Ölçekli İşleteme (KOBİ) olup istihdam edilen personel boyutu açısından dağılım aşağıda verilmektedir.. %23 ' ü (30 işletme). %48.5' i (64 işletme). %75' i (99 işletme). %88' i (116 işletme). %95' i(125 işletme) 1-10 Kişi 1-20 Kişi 1-50 Kişi 1-100 Kişi 1-150 Kişi İncelenen işletmelerin 12' si ISO 9000 belgesine sahip olup % 92' sinin belgesi ISO 9002' dir. Gelecek dönem için incelenen işletmelerin % 50' si ISO 9000' e göre belgelenmeyi hedeflemekte ve hedef konusunda işletmelerin % 90' m ISO 9002 standardını seçmiştir. XX. ISO 9000 belgesinin olmaması konusunda en önemli faktör olarak sistemin tanınması konusunda eksiklik olduğu (işletme sahipleri de dahil) şeklinde belirlenmiştir. Otomotiv üzerinde emniyet özelliği arz eden parçalan sağlayan yan sanayi işletmelerin otomotiv sanayine özgü kendi bünyeleri içerisinde yürüttükleri bir kalite güvence sistemine sahip oldukları ve bu yan sanayicilerin belirli dönemlerde denetlendikleri belirlenmiştir. Otomotiv ana sanayi ve yan sanayi arasındaki satınalma sözleşmesinin pratikte kesinlikle uygulandığı görülmekle birlikte araç üzerinde emniyet özelliği arz eden parçaların tedariğinde ISO 9000 belgeli işletmelerin önceliğe sahip olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda otomotiv ana sanayi tarafından yapılan denetimlerin özellikle tedarik edilen parça ile ilgili ana sanayi gereksinimlerinin kal,itesi üzerine odaklandığı belirlenmiştir (emniyet özellikleri gerektiğinde). ISO9000 belgeli olmayan yan sanayi işletmelerin (% 92) ham malzeme tedariklerinde problem yaşadıkları ve problemi çözmek üzere ana sanayi tarafından ham malzemelerin yan sanayiye sağlandığı belirlenmiştir. İncelenen işletmelerin final kontrol ve test aktivitelerinde numune alma kriteri olarak kullandıkları önemli bir metodun olmadığı gözlenmiştir. İncelenen işletmelerde istatistiksel metot kullanımı konusundaki yetersiz bilgi birikimi nedeniyle istatistik metotların yoğun olarak kullanılmadığını söylemekte mümkündür. xxı INVESTIGATION OF COMPETITION POWER OF SMALL AND MEDIUM SIZED ENTERPRISES (SME) IN AN EXAMPLE OF AUTOMOTIVE SUPPLIER INDUSTRY SUMMARY This study is realized on the basis of a research about quality production and in this manner capability of competency of Small and Medium Sized Enterprises (SME) as they occupy the majority in the automotive industry in Turkey like in whole world. This study is based on 7 main parts. The first part includes the introduction and the aim, the importance of SME in the manner of their effect in the national economics. Also the importance of a research about SME' s is denoted as they have a very important role in improvement of our national automotive industry by supplying parts and semi products, that they occupy the majority within companies in this business. In the second part of this study, in the studies in order to improve the SME' s with a start up from the reality of a real requirement of having a sufficient knowledge about their qualitative and quantitative properties are included. It is tried to clarify them by obtaining data from the SME's occupation in Turkey, their position in Turkish economic situation, their organizational structures, properties of their employees, their capability of research and development, their process of purchasing, main properties of the market they serve and their production processes. In the global world, in order to continue their existence in competing process, companies are obliged to change. It was popular to measure the success of the company by the profitableness but now the measuring criteria is changed to be some outputs of some processes like efficiency, effectiveness, workers' satisfaction, customer satisfaction, managing the planned production processes, creativeness, making something new and impact on society. With a start up from the point of the reality; the companies not realizing the future from now on, not defining their vision and not improving their strategies according to their predefined vision will not have a single chance to compete. In the third part of this study, the reason for the change of the companies especially SME's and how to clarify their direction for success and continuous improvement according to the important steps in the approach of related literature is searched and clarified. Quality management, for company success requires defining the goals of the company, defining the activities to realize these goals and directing according to necessary reorganization by analyzing the relationship between the company and the environment company exists in. In the light of this point, in fourth part, the parameters for development of ISO 9000 Quality Assurance System and company xxiispecifications and also a passage to Total Quality Management for realizing the studies in the SME's with their limited resources and their high job density over a limited number of employees are discussed. In automotive industry, the effect of quality of semi-product and related parts of the final product over the quality of the final product can not be discussed anyway. Purchasing quality and continuity must be strictly guarantied. Besides, if we consider about the effect caused by misuse of the final product to human life, the importance of the subject can easily be seen. If we consider about the automotive industry in Turkey, we can in most case see that, the industry is mainly based on assembly type production system. For this reason, in order to avoid problems caused by the low quality of the final product, the relationship between sub supplier and main industry must be directed carefully. For this purpose, in fifth part of this study, `sub supplier quality assurance systems applications` applied practically on automotive sub suppliers is discussed. Sixth part of this study is based on researches. A survey study is made in order to define the properties of the companies serving as automotive sub suppliers in the metal production industry and to examine these companies' systems applied for the purpose of quality focused continuous improvement strategies. In order to collect the data used for understanding the specifications of the companies, a questionnaire of two parts and 40 questions is prepared and applied on 12 different companies. In the companies included in the survey, at the studies about compatibility to ISO 9000, the situation of certification is especially on `Quality Assurance System in production, plant and service` proposed by ISO 9002 and companies have their goals on being certified due to ISO 9002 for standardizing their companies. For these reasons, in the table below, it is tried to mention the working principle of the company due to ISO 9002 Quality Assurance System standards requirements and their studies related with ISO 9002. In the companies studied, the survey has been fulfilled by company owner at a ratio of 60%, by people in the position of company managers at a ratio of 23% and by other authorized people in the company at a ratio of 17%. XXlll 327

SÜREKLİ DÖKÜM PROSES PARAMETRELERİNİN MAKROENKLÜZYON OLUŞUMUNA ETKİLERİ VE GERÇEK ZAMANLI BİR KALİTE TAHMİN MODELİNİN OLUŞTURULMASI ÖZET Sürekli döküm prosesinin ingot döküm prosesine sağlamış olduğu üstünlükler nedeniyle çelik üretim teknolojisi içindeki önemi ve kullanımı son yıllarda hızla artmıştır. Bu prosesinin yaygınlaşmasıyla beraber sürekli döküm ürünü olan slabın yüzey ve içyapı kalitesinin haddeleme işleminden önce bilinmesi kalite uygulamaları açısından son derece önemlidir. Slab kalite karakteristiklerinin bilinmesiyle; slablar, çelikhaneden haddehaneye en az ısı kaybı ve en az işlemle taşınabilir. Sıcak şarj olarak adlandırılan bu kavram sayesinde slablarm döküm süreci sonunda sahip oludukları ısı korunarak haddeleme öncesi yapılacak tavlama işlemi süresinde ve harcanacak enerjide büyük ölçüde tasarruf sağlanır. Bu nedenle sürekli döküm prosesinin sağladığı en önemli avantajlardan birisi slablarm haddehaneye sıcak şarj edilebilmesidir. Demir ve çelik endüstrisinde, sürekli döküm slablanmn sıcak şarjını en iyi şekilde yapılabilmesi için dünya çapında yoğun bir çaba sarf edilmektedir. Sıcak şarj, şirket içi örgütsel yapı ve arada sırada slablarda oluşan kusurlar tarafından kısıtlanır. Bu kusurlar bir muayene işlemini ve muhtemelen slaba bir ara kusur giderme işlemi uygulanmasını gerektirir. Ancak bu muayene işlem veya işlemlerini yüksek sıcaklıkta yapmak oldukça zordur. Pratikte, sürekli döküm sürecinde meydana gelen tüm kesintilerden ve bunların sonucu oluşan kusurlardan tamamen kaçınılamaz. Diğer bir deyişle, kusursuz slab üretilmesine büyük özen gösterilmesine rağmen, sıcak şarj kavramı; slablar kontrol edilmeden gerçekleştirilemez. Bu nedenle, sıcak şarjdan en yüksek seviyede yararlanmak için slablar soğutulduktan sonra yapılacak fiziksel kontroller ile kalitenin belirlenmesi yerine; slablarm kalitesinin proses şartlarının izlenerek tahmin edilmesi bir gereklilik haline gelmiştir.Bu çalışmada makroenklüzyon kusurunu tahmin edebilecek özgün bir metalurjik model oluşturulmuştur. Çalışmanın ilk bölümünde, temel amaç ve kısıtlar belirlenmiş ve ilgili proses parametrelerinin saptanması için geliştirilen çözüm yaklaşımı açıklanmıştır. İkinci ve üçüncü bölümde, sürekli döküm prosesinin tarihçesi, teknolojisi ve prensipleri açıklanmışlar. Ayrıca, sürekli döküm prosesinin ana bileşenleri ve fonksiyonları genel hatlarıyla anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, sürekli döküm prosesinde kalite kontrol prensipleri açıklanmış ve bilgisayar destekli kalite kontrolün temel prensipleri ve otomasyon yaklaşımı ele alınmıştır. Beşinci bölümde, sürekli döküm slablannda gözlemlenen yüzey ve iç yapı kusurları tanıtılmış, kusur oluşumuna etki eden faktörler belirtilmiştir. Altıncı bölümde, sürekli döküm slablannda enklüzyon oluşumu incelenmiş ve makroenklüzyon oluşum mekanizmaları açıklanmıştır. Yedinci bölümde, sürekli döküm slablannm makroenklüzyon içeriğine etki eden faktörlerin belirlenmesi için kullanılacak proses parametreleri ayrı ayrı incelenmiştir. Sekizinci ve dokuzuncu bölümde ise çalışmanın yapıldığı sürekli döküm tesislerinin teknik özellikleri, veri toplama ve istatistiksel yaklaşım verilmiştir. Ayrıca, kalite tahmin modeline temel oluşturacak makroenklüzyon-proses parametreleri ilişkileri ve metalurjik fonksiyonlar her bir parametre için belirlenmiş ve sonuçlar açıklanmıştır. Son olarak onuncu bölümde, çalışmanın genel bir özeti yapılmış ve oluşturulan kalite tahmin modelinin sonuçlan detaylı olarak irdelenmiştir. Aynca yapılan çalışmanın bilimsel açıdan önemi ve gelecekteki araştırmalar için hareket tarzlan hakkında bilgiler verilmiştir. Sonuçta, sürekli döküm prosesi için pratik olarak kullanılabilecek özgün bir makroenklüzyon tahmin modeli oluşturulmuş ve her bir etkenin ağırlık katsayısı hesaplanmıştır. Makroenklüzyon tahmin modeli sonuçlan ve gerçekleşen makroenklüzyon değerleri karşılaştmlmıştır. xı THE EFFECTS OF CONTINUOUS CASTING PROCESS PARAMETERS ON THE FORMATION OF MACRO INCLUSION AND ESTABLISHING AN ON-LINE QUALITY PREDICTION MODEL SUMMARY In the recent years, the use and importance of continuous casting process have increased rapidly in steelmaking technology since the advantages provided by continuous casting process compare to ingot casting process. Common usage of this process, knowing the slab surface and internal quality is very critical in the application of quality. By known slab quality characteristics, slabs are transferred from the steel plant to the rolling mill with a minimum of heat loss and manipulation. Thanks to this approach, which is called, hot charging, the heat of slabs at the end of casting process are conserved; the heat treatment process duration and energy consumption are reduced. Therefore, one of the most important advantages of continuous casting process is charging of slabs to rolling mill in a hot condition. Efforts are being made worldwide in the iron and steel industry to develop improved methods for perfection of hot charging of continuously cast slabs. Hot charging is restricted by organisational aspects and defects occuring occasionally on the slabs. These defects make necessary an inspection and possibly a defect removal treatment application. However, those inspections are difficult to carry out at high temperatures. Practically, it is not possible to entirely avoid disturbances and the resulting slab defects during continuous casting process. In other words, the concept of hot charging cannot be realised without checking of slabs, even if the greatest possible care is taken to produce defect-free slabs. Therefore, hot charging can be utilised by tracing process conditions with on-line quality prediction model instead of cooling the slab and making physical controls. xuIn this study, a genuine macro inclusion prediction model has been established. In the first part of the work, the basic purposes and restrictions are described and the solution approach for the prediction model of macro inclusion is explained. In the second and third parts, the history, technology and principles of the continuous casting process are described. In addition, the main components of continuous casting process and their general functions are mentioned. In the fourth part, aspects of modern quality control for continuous casting are explained. The basic principles of computer aided quality control and its automation approach is considered. In the fifth and sixth part of this study, the surface and internal defects observed on the slabs and the affecting parameters are defined. The macro inclusion formation examined and mechanism of macro inclusion formation is explained. In the seventh part of this study, for the determination of process parameters, the affecting factors of macro inclusion formation on the slabs are individually analysed. In the eighth and ninth part of this study, the technical specification of continuous casters and data collection and statistical approach are explained. The correlations between macro inclusion formation and process parameters and metallurgical functions, which will be a base for on-line quality prediction model, are determined and results are explained. In the tenth part, the study is reviewed and the results of the statistical study are discussed in detail. The importance and the future aspects of the work are discussed. Finally, a genuine macro inclusion prediction model, which can be practically used in slab production, has been established for continuous casting process. Weight factor of each effect is determined. Predicted and observed macro inclusion results have been compared. Xlll 149

Kalite Güvence kavramı, gerek üretim yapan firmalarda gerekse hizmet sektöründe faaliyet gösteren işletmelerde son yıllarda giderek artan bir ilgi görmektedir. Kalite olgusundaki gelişme sonucunda anlaşılmıştır ki kalite, işletmede tek bir departmanın işi değildir, aksine işletmede en üst düzeydeki yöneticiden kapıdaki bekçiye kadar herkesin görevidir. İşletmelerde istenen kaliteyi sağlayabilmek için kalite araç ve teknikleri kullanılarak hata oluşumu azaltılır. Bu tez çalışmasında, armatür ürünlerinin hem korozyondan korunması hemde dekoratif amaçla kaplanması prosesinde kalite tekniklerinden biri olan OHTEA çalışması uygulanarak hata oluşumunu en aza indirmek amaçlanmıştır. Tezin ikinci bölümünde metalik kaplama proseslerinden olan bakır-nikel ve krom kaplamalar üzerinde durulmuştur. Bu bölümde, söz konusu metalik kaplamalar için geliştirilen farklı karakterdeki kaplama banyoları hakkında özet bilgi verilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde ise kalite kavramı ve bu olgunun tarihsel gelişimi üzerinde durulmuştur. Bölümün son kısmı ise günümüzde işletmeler tarafından hızla benimsenmeye başlanan `Toplam Kalite Yönetimi`ne ayrılmıştır. Bu kısımda klasik yönetim anlayışı ile benimsenmeye yeni başlanan Toplam Kalite Yönetimi anlayışı arasındaki farklar ortaya konulmuştur. Bir sonraki bölümde ise kalite tekniklerinden biri olan OHTEA detaylı olarak ele alınmıştır. Tezin son kısmı uygulamaya ayrılmıştır. Bu bölümde ürün OHTEA çalışması yapılmıştır. OHTEA çalışmasında öncelikle oluşması muhtemel problemler bir araya getirilmiş, bu hataların müşteriyi nasıl etkileyeceği tespit edilmiş ve hataların oluşmaması için alınması gerekli tedbirler üzerinde çalışılmıştır. OHTEA çalışması sonucunda elde edilen veriler doğrultusunda kaplama ünitesinde proses yeniden oluşturulmuştur. The aim of this thesis is to realise the control optimization of the coating department of an armature producing company through quality assurance. The thesis consists of four main chapters. In the first chapter, electrolytic coating has been discussed. The second chapter is related to the quality and quality techniques. In the third chapter, failure mode and effect analysis, quality techniques are analysed. These analysis techniques are also used in the practical part of the thesis. In the last chapter is the practical part of the thesis. The details related to these chapters are presented in the following paragraphs. In the first chapter, the results of the literature survey on the electrolytic coating techniques has been presented. Electrolytic coating techniques are the copper, nickel and chromium coating. In the related chapter; copper cyanide bath, bright type nickel bath and decorative type chromium bath that are available in the manufacturing plant which is practical application has been performed are analysed in more detail. The purpose of the coating is to preserve metals against corrosion and give a decorative appeal. In the second chapter, quality concept, total quality management and quality techniques has been explained. The quality concept has been a popular subject all over the world during the last 50 years. Although the first studies on the quality subject had been made in USA, after the Second World War Japanese companies has became the bigger producers of the high quality. The quality concept has been modified during the years parallel to progression in the World Market. The proof of this idea is that the definition of the quality changed from ` the conflrmence of specification ` to ` customer satisfaction `. The historical development of the quality can be summarised in the following order: H1. Control 2. Statistical process control 3. Total quality control 4. Quality assurance The last step of the historical development of the quality concept is the quality assurance. But quality assurance is not the last point to be reached. Although quality assurance certification is necessary for firms, it is not enough for customer satisfaction in today's world market. It is a step to reach the total quality management preferred by today's firms. The base of the total quality management is human. Each people from top level manager to workers in a company are at the same importance. Because of this reason, in the second chapter, the philosophy of the total quality management has been explained. Total quality management is not an aim, it is the way to manufacture well quality product, lower cost, higher quality and termin. A realise these there target at the same time has to produce the product with minimum failure in the shortest period. To obtain these conditions it is necessary to study in an available plant. In this studies, it has been benefited from quality techniques. Because of this, at the end of the chapter, quality techniques has been discussed. In the third chapter, failure mode and effect analysis techniques (FMEA) are discussed in detail. In this part firstly, the definition of FMEA, has been made. The types of FMEA, details of a FMEA application has been presented. A failure mode and effect analysis is an engineering technique used to define, identify, and eliminate known and/or potential failures, problems, errors, and so on from the system, design, process, and/or service before they reach the customer. There are four types FMEA ; system FMEA, design FMEA, process FMEA, service FMEA. A failure analysis technique is one of the most important early protector in design, service and process which will prevent failures and errors from occurring and reaching the customer. There are three important terms in the application of FMEA. They are; 1. Types of failure ; why does not the product work properly? 2. The reasons of the failure ; how does the costumer effect from the failure? 3. The results of the failure; the origin of the failure It is necessary to apply FMEA on time to get satisfactory results. XUA Failure mode and effect analysis is applied in the following cases:. When new system, products, processes or services are being designed,. In the ease of new development in the existing systems, products, processes or services,. If the new application fields can be found for the new systems, products, processes or services. At the fourth chapter of the thesis, product failure mode and effect analysis application has been performed for copper-nickel-chromium coating process. In the application part of the thesis, failure mode and effect analysis which is one the quality techniques has been used to find the failure types which are common in the plant and to supply more quality preventing to form these type failures. In the study, as a first step origins of the failures for copper-nickel-chromium coating process have been investigated. The effect of these type failures on the customers has been analysed. At the last step of the analysis, types of the precautions needed to be taken to prevent failures and errors have been studied. A good FMEA. Identifies known and potential failure modes. Identifies the causes and effects of each failure mode. Prioritizes the identified failure. Prioritizes the identified failure modes according to the risk priority number (RPN)- the product of frequency of occurrence, severity and detection. Provides for problem follow-up and corrective action. In the practical part of the thesis, process failure mode and effect analysis has been applied on the coating procedure of two different products; zamak and brass. Before the failure mode and effect analysis, to determine common failure types pareto analysis has been conducted. According to the results of the pareto analysis, the following common failure types has been determined: roughness, bad covering, grey plating, pitting, dull coating. In the failure mode and effect analysis, subsequent failure types has been selected with the assistance of the pareto analysis. Depends on this analysis, important failure types are roughness, bad covering and grey plating. The main reason for the roughness type failure observed in the plant, is used casting sand. In the FMEA, the first failure type to be examined is roughness. Lack of some equipments such as ultrasonic degreasing and filtration which are to be used to prevent the roughness type failures. Bad covering and grey plating types failure has been analysed. X1UIn this chapter, the first FMEA has been done for zamak. Firstly, possible failure types can occur in each plating steps during the copper-nickel and chromium coating of zamak has been ordered. After that, the reasons of these failures have been discussed. At the following step, the possible results when these type failure occurred have been defined. At the end of these steps, the first part of the FMEA chart has been filled up. For the bad covering failure type, it has been found that the risk priority number (RPN) must be greater than 50. Also it has been defined that which type of precautions can be applied to decrease the amount of the failure. After the application of these precautions, the second part of the failure mode and effect analysis chart has been filled up and the number of the risk priority number (RPN) for the bad covering failure is very small compared with 50. Thus bad covering type failure has been stopped. The same analysis steps have been applied for brass products. At the end of the forth chapter, some photographs of the failure types are presented. The following failures from FMEA application has been obtained: roughness, bad adhesion, dull coating, grey coating, pitting. The reasons of this failures are the followings: Lack of filtration Anode sludge existing in the solution Solid particles in the coating bath Bath concentration is out of control Insufficient cleaning, pickling and rinsing before coating process Metallic contamination available in the coating bath Organic contamination available in the coating bath High electrical current density during the coating process These are the measures to prevent the occurrence of this type failures: Copper and nickel baths have to be filtered, analytical studies have to be performed with the samples that represent coating bath, baths have to be cleaned periodically against metallic and organic contaminetion. Sufficient electrical currency have to be supplied during the coating process. To check the metallic coating for the elimination of failures, following simple checks can be done, adhesion,abrasive, coating thickness, control with eyes. The aim of this study is to define that quality can not be supplied by controlling of product during the process. XIVThe quality have to be produced during process. Because of this reason, process must be under controlled. Quality tools and techniques for the total quality management are to be used to solve the problems and to development continuously. The trio of high quality, low cost and termin can be reached using the controlled processes. XV 170

ÖZET Bu çalışmada orta ölçekli bir basınçlı döküm fabrikasında, kalite güvence çalışmaları kapsamında kalite tekniklerinden OHTEA (Olası hata türleri ve etkileri analizi) ve HAA (Hata ağacı analizi) tekniklerinin uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Kalite tekniklerinin başarılı bir şekilde uygulanabilmesi öncelikle o prosesin çok iyi bir şekilde bilinmesiyle sağlanabilmektedir. Bu sebepten dolayı çalışmada ilk olarak basınçlı döküm prosesi hakkında gereken bilgiler verilmiş, basınçlı döküm makinaları ve kalıpları birçok şekille birlikte tanıtılmış, basınçlı döküm alaşımları tablolar yardımıyla tüm özellikleriyle anlatılmış bununla birlikte bitirme işlemleri gibi önemli kademeler de ifade edilmiştir. Ayrıca bu bölümde döküm sırasında ki, döküm şartlan, kalıp ve faz ayarlan ve hata oluşumunda ki etkin parametreler değerlendirilerek uygun döküm şartlan izah edilmeye çalışılmıştır. Kalite güvencesi ve kalite anlayışının ifadesi kalite teknikleri veya tüm geliştirici faaliyetlerin de uygulanmasının gerekliliğini ortaya koyacaktır. Bununla birlikte ülkemizde kalite yaklaşımının kısmende olsa gözardı edilişi veya hakettiği önemin verilmeyişi, kalite güvence yaklaşımının bu çalışmada verilmesi gerekliliğini doğurmuş ve bu şekilde kalite tekniklerinin ifadesi kolaylaşmıştır. Uygulanan kalite teknikleri tümüyle aynı amaca hizmet etmektedir. Genel olarak hatayı oluşturan parametrelerin durumu işaret edilerek sebeplerin dikkate alınması sağlanır ve bu etkiler doğrultusunda bir çalışma programı geliştirilerek proseste üretim bu anlayış çerçevesinde gerçekleştirilir. Kalite teknikleriyle bu faaliyet gerçekleştirilirken, kalite tekniklerinden herhangi bir tanesinin tek başına kullanılması söz konusu değildir. Herbir kalite tekniği, bir diğerinden elde edilebilecek veriye ihtiyaç duymaktadır veya bu şekilde daha etkili bir sonuç verir. Bu yaklaşım doğrultusunda tüm kalite teknikleri anlatılmış olmakla birlikte uygulaması yapılacak olan OHTEA ve HAA teknikleri oldukça geniş bir kapsam çerçevesinde değerlendirilmiştir. Bu iki tekniğin temel anlayıştan ortaya konarak, kalite faaliyetleri çalışmalarında ki gereklilikleri ifade edilmiştir. Bu tez çalışmasında son olarak OHTEA ve HAA tekniklerinin orta ölçekli bir basınçlı döküm fabrikasında ki uygulama çalışmalarına yer verilmiştir. Bu tekniklerin uygulanmasında öncelikle proses geliştirme faaliyetleri arasında ilk olarak düşünülmesi gereken kılçık diyagramı, prosesten haberdar kişilerin katılımıyla bir beyin fırtınası şeklinde oluşturulmuştur. Bununla birlikte fabrikada ki prosesin tanımlanması ve üretim kalitesinin anlaşılması amacıyla geçmiş üretimler incelenmiş ve bu doğrultuda pareto analizleri yapılarak hata değerleri grafiklere dökülmüştür. OHTEA tekniğinin uygulanması düşünüldüğü parçalar incelenmiş ve bu parçalara ait ürün sinoptikleri, kontgamlar ve talimatlar formlar halinde verilmiştir. Bununla birlikte OHTEA tekniğinin uygulanmasıyla OHTEA formları düzenlenmiş ve bu formlara çalışmada yer verilmiştir. HAA tekniği proses bazında en çok problem yaratan hatalar üzerinde denenmiş ve bu hatalara ait HAA diyagramları oluşturulmuştur. Oluşturulan bu diyagramlar, tez çalışmasında uygulama çalışmaların gerçekleştiği son bölümünde yer almıştır. One of the oldest methods of casting molten metal is by gravity pouring into sand molds. That method, with many refinements, is still practiced in our present so called sand foundries. In the course of time, the jewellery trade by its requirements for sharper outlines and smoother castings developed a process utilising plaster or gypsum molds. This method resulted in parts having a finer surface finish than sand castings, but the disadvantage that, as in sand casting, the mold had to be destroyed to remove the cast part. The effects of these factors caused the using of iron molds in casting. Producing of sharper, better and smoother cast parts provided by using iron molds. The next logical step was to improve accuracy and appearance of cast parts further by applying pressure to force the molten metal into strong steel molds, instead of merely relying on gravity pressure. Therefore the die casting was begun to use in 1950's. The basic die casting alloys are zinc, magnesium, aluminium. The other die casting alloys are tin, lead and copper. Zinc base alloys, having a slightly higher melting point than tin and lead. Zinc alloys are used for approximately 60 per cent by weight of all die cast parts, chiefly because of economies resulting from the ease and speed with which they can be cast. In many instances, speeds of up to 500 cycles/hr can be obtained. In addition, the low casting temperature of these alloys results in low fuel cost, low die cost, and low die maintenance. They have good mechanical properties and can be readily machined and economically finished. Aluminium has increased 30 per cent in die casting. The properties of aluminium; 1. are light in weight, 2. have excellent creep resistance, electrical and thermal conductivity, and tarnish resistance, 3. are competitive in cost with cast iron and steel casting, formed steel parts, and many other types of castings, 4. can be commercially and economically finished. Magnesium die castings are used mostly for applications where lightness, the principal advantage of the metal, is a main requirement. Such equipment as portable typewriters, stenotype and other business machine cases and housings, cameras, optical instruments, portable tools, and similar devices utilize magnesium die castings. Magnesium die castings are also used in reciprocating and moving parts in textile, conveying, and packaging machinery. The salient properties of high strength, toughness, and corrosion and wear resistance of copper alloy die castings particularly brass make them suitable for many varied uses and open to industry a source of engineering parts having the accuracy, intricacy, stability, and economy of the die casting process. The applications of brass die castings are far too varied to give in detail, but the following partial list may suffice to indicate their potentialities: automotive gears, transmission forks, clutch xvparts, shock absorber parts, pumps, bearings, electrical switch board parts, contactor parts, brush holders, refrigerator parts, steam fittings, valves, trunnion bearings, oil burner parts, general engineering fittings, and household hardware. Tin die castings were extensively used in the past for antifriction bearings, especially for automotive use. This use, however, has greatly dwindled, and today tin alloy die castings are not being used for bearings because of the substation of other materials and better methods for producing bearings. Tin die castings are used particularly for their corrosion resistance in such parts as soda fountain equipment, milking machines, syrup pumps, dental appliances, and surgical instruments. Finally, lead alloys are usually applied where low cost, noncorrodible metal is required and when strength, hardness, and other mechanical properties are unimportant. Parts that must withstand the action of strong mineral acids, such as fire extinguisher parts, batteries, and chemical apparatus, are produced as lead die castings. They are used in X-ray equipment because of their resistance. The mechanical properties of both lead and tin alloys are very low, and die casting of them therefore represent only a very small percentage of the total die casting consumption. In order to make successful die casting, there are some requirements which must be done. These requirements; 1. A smoothly working casting mechanism, properly designed to hold and operate a die under pressure. 2. A properly designed and constructed die. 3. A suitable alloy All three of these factors must be considered together not individually. Good castings cannot be produced if one of them is not up to standard. For instance, if a perfectly designed and constructed die is mounted on a well operating casting machine, a poor die casting will result if the alloy is inferior or not in accordance with standard specifications. Similarly good casting cannot be produced from a perfectly balanced alloy if either the die or the machine is not up to standard. The successful production of die casting also requires, in some cases, the setup of low cost, high production, gang machining equipment; facilities for mechanical, chemical, or organic or metallic finishing of the castings; facilities for rapid but accurate inspection, both during and following the casting, machining, and finishing operations; and last but not least, a staff of trained engineers, metallurgists, and technicians to effect the coordination of all factors. Parts must first be suitably designed before they can be produced as the castings; dies must be properly designed and constructed; and alloys must be designated to meet the service requirements of the part and must be carefully prepared and rigidly controlled within the limits set by standard specifications. Quality assurance activities are very important and have some difficulties. However it must be applied in die casting industry. In order to assure quality, it is therefore necessary first to ensure that all the requirements for the total presentation are known. In other words, the customer's requirements must be sufficiently detailed to be fully understood by the supplier so that there are no areas of doubt as to the service requirements. Quality assurance requires the total integration and control off all elements within a particular area of operation so that none is subservient to the other. These elements cover such aspects as administration, finance, sales, marketing, design, xviprocurement, manufacture, installation, commissioning and even, as we have seen, decommissioning. Quality assurance is a management function which cannot be delegated and quality assurance is;. Cost effective. An aid to productivity. A means of getting it right first time every time. The responsibility of everyone The background to quality assurance is the customer-supplier relationship. The ultimate purpose of any quality system is to ensure complete satisfaction by the customer with the goods or services provided by the supplier. Thus, the customer- supplier relationship is an active rather than a passive one. The first step in this relationship is to determine the customer. Depending on the nature of the product or service, either the customer will, or should, provide a full specification of requirements, or the supplier, by the market research and feedback from the market place, will produce services or goods to a presumed customer requirement. Any quality system must, therefore, involve the customer, either directly or indirectly. Although this customer-supplier relationship may be regarded, at least partly, as external to the supplier's activities, the same philosophy applies internally within a supplier's workplace at each stage of the operation. The customer becomes the user or consumer of the next stage in the operational process and so a quality system applies through the whole complex of activities within any organisation. Figure 1 typifies this internal customer-supplier relationship. SALES & MARKETING, ADMINISTRATION, ACCOUNTS, PUBLIC RELATIONS, PERSONNEL, TRAINING Figure 1: Internal customer-supplier relationship Quality tools and techniques are usually applied in quality assurance activities. The quality tools; 1. Pareto analysis, 2. Cause and effect diagram, 3. Histogram, 4. Check sheet, 5. Stratification, 6. Control chart, 7. Scatter diagram. Quality techniques, which are used in quality assurance activities, are XVH1. Quality Function Development (QFD) 2. Failure Modes and Effect Analysis (FMEA) 3. Faulty Tree Analysis (FT A) 4. Statistical Quality Control (SPC) 5. Design of Experiment (DoE) Failure Modes and Effect Analysis (FMEA) and Faulty Tree Analysis (FT A) are important quality techniques. A Failure Mode and Effect Analysis is an engineering technique used to define, identify and eliminate known and potential failures, problems, or errors, from the system, design, process and service before they reach the customer. The analysis of the evolution may take two courses of action. One, using historical data, similar data for similar products and or services, warranty data, customer complaints and any other appropriate information available, to define failures. Two, using inferential statistics, mathematical modeling, simulations, concurrent engineering, reliability engineering to identify and define the failures. Using an FMEA, doesn't mean that one approach is better than the other, or that one is more accurate than the other, Both can be efficient, accurate, and correct if done properly and appropriately. Any FMEA conducted properly and appropriately will provide the user useful information that can reduce the risk load in the system, design, process and service. This is so, because it is logical and progressive potential failure analysis method which allows the task to be performed more effectively. FMEA is one of the most important early preventive action in system, design, process or service which will prevent failures and errors from occurring and reaching the customer. Generally, it is accepted that there are four types of FMEA. The four types are; 1. System FMEA: is used to analyse system and subsystems in the early concept and design stage. A system FMEA focuses on potential failure modes between the functions of the system caused by system deficiencies. It includes the interactions between system and elements of the system. 2. Design FMEA: is used to analyse products before they are released to manufacturing. A design FMEA focuses on failure modes caused by design deficiencies. 3. Process FMEA: is used to analyse manufacturing and assembly processes. A process FMEA focuses on failure modes caused by process or assembly deficiencies. 4. Service FMEA: is used to analyse services before they reach the customer. A service FMEA focuses on failure modes (tasks, errors, mistakes) caused by process or system deficiencies. The FMEA will identify corrective actions required to prevent failures from reaching the customer, thereby assuring the highest durability, quality and reliability possible in a product or service. A good FMEA is one which;. Identifies known and potential failure modes. Identifies the causes and effects of each failure mode. Priorities the identified failure modes according to the Risk Priority Number (RPN) the product of frequency of occurrence, severity and detection. Provides for problem follow up and corrective action xviiiThere is a FMEA flowchart in Figure 2. Identify the system/ unit/ company, which will be analyzed Seperate the system elements Collect the element's references and design informations Choose a element for analysing The work is finished Figure 2: FMEA flowchart xixFaulty tree analysis is a systematic way of identifying all possible faults that could lead to system fail danger failure. It is a top down method starting from the fail danger failure as the top event, a logic diagram is constructed showing all possible combinations of faults and conditions that could cause the top event. This logic diagram is built up from a number of AND and OR gates. Tree diagrams are extremely useful in helping visualise and analyse more complex systems or problem situations. Tree diagrams can be used as either reactive or prospective analysis tools. When used reactively to investigate accidents and events, they are called fault or root cause trees. Tree diagrams may also be used prospectively to systematically plan and organise requirements for organisations, programs and projects, or future improvements to current plant operations. Used for goal attainment, they are called positive trees. Tree diagrams can also be used to analyse the probability of an event happening, used in this fashion, they are termed risk or probability trees. Figure 3 shows the use of AND and OR gate symbols to represent two different ways of combining probabilities. TOP EVENT AND P(Top Event)=P(A or B)=P(A)+P(B) P(Top Event)=P(A and B)=P(A)xP(B) Figure 3: The Basic FTA diagrams Finally, those results were gained in this thesis. 1) These techniques can not be used alone. All of them need the others. Primarily fishbone diagram was prepared by brainstorming in this work. The fishbone diagram has the basic information about process. Therefore making of fishbone diagram before FMEA and FTA is very useful. 2) FMEA and FTA are applied before process. These techniques determine the probable failures and search reasons of these failures. xx3) During the using of FMEA and FT A in this work, old productions were considered and by making of pareto analysis, results of old productions were utilized. Than which failures were serious was decided. 4) Another important problem is selection of quality techniques. Quality techniques have some advantages and disadvantages. For instance one of them can be useful in die casting process, but another one may have disadvantages in the same process. Therefore selection of quality techniques is very important. 5) The quality techniques are practiced successfully. The pareto analysis and the fishbone diagram supported FMEA and FTA techniques. FMEA and FTA techniques were started, after the selection of failure had been made by considering of their results. XXI 236

ÖZET Müşterinin güvenle satınaldığı, beklentilerini en üst düzeyde yerine getirilebileceğinden emin olduğu mamulün üretiminden ve mamulün kalitesinin devamlılığından üretici sorumludur. Üretici kalite güvence çerçevesinde imalatta uyguladığı proseslerin yeterliliğini ve ürün karakteristiğini tesbit etmek, kontrol etmek ve doğrulamak için çeşitli istatiksel tekniklere ihtiyaç duyar. Kalite güvence olgusu ve uygulama açısından istatiksel kalite kontrol yöntemleri detaylı olarak bölüm 3. de incelenmiştir. Kitlesel imalat yapan bir kesici takım üreticisi firmada istatistiksel proses kontrol yöntemleri yardımı ile imalatta ortaya çıkan hatalar gözlenmiş. Kalite maliyeti yüksek bir mamul gurubu belirlenerek, proses bazında ( Isıl İşlem ) oluşan hatalar ve muhtemel kaynaklan detaylı olarak incelenerek uygulama örneği bölüm 5. de verilmiştir. ZUSAMMENFASSUNG QUAL/TAETSSICHERUNG İN DER WAERMEBEHANDLUNGSSTUFE BEJ DER SCHNEİDEfVERKZEUGPRODUKTION MİT HİLFE DER SPC Die zıuıehmende Internationalisierung der Maerkte, erzeugt einen hohen Kostendruck auf produzierende Unteraehmen. Verschaerfte Wettbewerbsbedingungen und steigende Qualitaetsanforderungen der Kimden an die Produkte haben zur Folge, dass mehr den je die Qualitaet und damit auch die Qualitaetssicherung über Wachstum und Bestand ganzer Industriezweige entscheiden können. Schlüsselfunktionen fîir die Qualitaet und die Wirtschaftlikeit der Industriellen Produktion sind die Verfahrenswahl und die Verfahrensgestaltung in der Fertigung. Neben der Ausbringung und Arbeitsgenauigkeit gewinnt die Prozessuberwachung - Prozesssteuerung - Prozesssicherheit und Verfugbarkeit in der modernen Produktionstechnik zunehmend an Bedeutung. Qualitaetssicherungsmassnahmen können von erheblichem Einfluss auf die Produktionsprozesse sein. Prozessuberwachung ist somit eine Notwendigkeit fur jede Produktion, unabhaengjg davon, ob der bestehende Stand des Prozesses als gut oder schlecht eingestuft wird. Mit Hilfe der statistischen Auswertungsmethoden, unter anderem mit Hilfe der Pareto Analyse, wurden bei einem Grossstaendigen Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Spiralbohrern spezialisiert hat, die Schwerpunkte bei den auftretenden Fehlera und Störungen erfasst. Bevor auf das Problem naeher eingegangen wird, muss man erst einiges über die Schneidewerkzeuge berichten. Der Einsatz modemer Bearbeitungszentern und flexibler Fertigungssysteme erfordert zwangslaeufig zuverlaessige Werkzeuge mit laengerer Standzeit. Schneidewerkzeuge müssen eine optimale Verfugbarkeit der Anlagen sicherstellen, schwierige Bearbehungen ermöglichen um Hauptzeiten zu verkürzen, und ein gutes Verschleissverhalten aufweisen das hohe Prozessicherheiten bietet. Dem Spiralbohrer kommt unter den Bohrwerkzeugen die grösste Bedeutung zu, denn er ist einer der wichtigsten Werkzeuge zum Herstellen zylindrischer Löcher aus dem Vollen oder zum Vergrössern eines vorgegebenen Lochdurchmessers beim Aufbohren.Sein Anteil an der spancnden Fertigung wird auf 20 bis 25 % geschaetzt, und er ist heute ein in den grössten Stükzahlen erzeugtes und am weitest verbreitetes Spanwerkzeug. Um die Reduzierung der Fertigungskosten zu gewaehrleisten muss man die Spiralbohrerherstellung, sowie die erforderlichen Eigenschaften der Schneidstoffe und Anwendungsgebiete kennen. In dieser Arbeit wird auf die Technologie und die Verfahrensmethoden bei der Herstellung von Spiralbohrer eingegangen. Dabei bilden die Verfahrensmerkmale, die technologischen Besonderheiten und die jeweiligen Operationen den Schwerpunkt der auftretenden Fehler in der Produktion. Mit Hilfe der SPC Methoden wird es möglich, die Fehler nach ihrer Haeufigkeit und dem dadurch verursachten zeMichen Mehraufwand systematisch zu erfassen und sie den hervorrufenden Prozessen zuzuordnen. Als Hauptfehler wurden an den Spiralbohrern Probleme der Korrosion und der Mass-Formaenderung ( Verzug ) festgestellt. Durch Einfuhrung von SPC kann man in der Spiralbohrerproduktion Fehler erfassen und schrittweise Verbesserungsmassnahmen in die Produktion integrieren. Die Einfuhrung von SPC bedarf einer sorgfaeltigen Vorbereitung. Durch Anwendung der Ursachen-Wirkungs Analyse wurde der fiir die Spiralbohrerproduktion notwendiege Waermebehandlungsprozess naeher untersucht. In der vorhegenden Arbeit werden die fur die Enstehung von Mass- Formaenderungen sowie Eigenspannungen verantwotlichen Mechanismen und die fur Salzbadwaermebehandlungsverfahren typischen Korrosionsprbleme der Spiralbohrer dargestellt. Es zeigte sich, dass Störungen und Fehler selten systematisch auftreten. Da die Teilfuhrung im Waermebehandlungsprozess manuell durchgefuhrt wird, ist der Prozess sehr personenabhaengig. Man kam zu der Erkenntnis, dass die Hauptfehlerqulle auf Fehlhandlungen zurûckzufuhren ist. Als Folge dieser Ergebnisse werden gezielte Einzelmassnahmen getroffen, um Fehler sowie Folgekosten zu vermeiden. Zur Optimierung und grwaehrleistung einwandfreier Prozesssteuerung des Waermebehandlungsprozesses unter wirtschaftlichen Aspekten ist neben dem Einsatz moderner teclmologien ( z.B. Vakummwaermebehandlung ), die ausfuhrliche Schulung der Mitarbeiter notwendig. VI 95

ÖZET Bu çalışmada Ark PVD yöntemi ile TİN kaplı matkap uçlarının üretiminde müşteri istekleri doğrultusunda belirlenmiş kalite karakteristiklerine ulaşılması için kaplama proses parametrelerinin optimizasyonuna yönelik olarak Taguchi Metodu uygulanmıştır. Taguchi'ye göre kalite ürün müşteriye ulaştıktan sonra ortaya çıkan şikayet ve geri dönüşleri bağlı bir kayıptır. Taguchi kaliteyi `spesifikasyonlara uygunluk` olarak değil `hedef değere yaklaşma` olarak tanımlamıştır. Ona göre ürün kalitesi, belirlenen hedef değere yaklaştıkça artarken kayıp azalmakta, kalite hedef değerden uzaklaştıkça kayıp artmaktadır. Bu amaçla TİN kaplı takımların ülkemizde ve dünyada kullanımının yeniliği ve henüz bu konu ile ilgili olarak hazırlanmış bir standarun eksikliğinden dolayı müşterilerin kaplamalı takımlardan beklentilerini belirlemek amacıyla bir anket çalışması yapılmıştır. Bu anket çalışması sonucunda müşteri dili ile ifade edilmiş ve teknolojik olarak elde edilebilir kalite karakteristikleri QFD yöntemi ile mühendis diline çevrilmiştir. Taguchi Metodu içerisinde yer alan tasarım prosesi sistem tasarımı, parametrelerin tasarımı ve toleransların tasannu olmak üzere üç aşamalı olarak incelenmiştir. Bu çalışmada TİN kaplamalı ürün üretiminde öngörülen hedef değerlerinin ulaşmaya yönelik olarak Ark-PVD prosesinde parametre tasarımı incelenmiştir. Taguchi metodunu diğer deneysel tasarım yöntemlerinden ayıran en önemli fark ön hazırlık aşamasıdır, ön hazırlık aşamasında Ark-PVD prosesine ve belirlenen kalite karakteristiklerine etki eden proses parametrelerinin belirlenmesi için bir takım oluşturulmuştur. Bu takım öncelikle proses akış diyagramım oluşturmuş daha sonra beyin fırtınası yardımıyla Ark-PVD prosesi için sebep-sonuç diyagramı hazırlanmıştır. Bu diyagramda prosese etki eden parametreler çeşitli gruplar altında toplanmış ve bu parametrelerin her biri sebep, ulaşılmak istenen kalite karakteristikleri ise sonuç olarak ele alınmıştır. Bu amaca yönelik TİN kaplı takımların kalite karakteristikleri doğrultusunda Ark-PVD prosesi için sebep-sonuç diyagramı yardımıyla belirlenmiş proses parametreleri yapışma, yüzey pürüzlülüğü, sertlik ve kaplama kalınlığı olmak üzere dörde mdirilmiştir. Son aşamada takım tarafından deneylerde ele alınmak üzere seçilen her bir proses parametresi için üç seviye belirlenmiştir. Seviyelendirilen bu parametreler daha sonra Taguchi metodunda yer alan L934 ortogonal dizinine yerleştirilmiştir. Daha sonra L^'una göre denemeler yapılmıştır. Sonuçta elde edilen TİN kaplı takımlarda kalite karakteristiklerinin belirlenmesi amacıyla değişik ölçümler yapılmıştır. xiii OPTIMIZATION OF PROCESS PARAMETERS OF ARC-PVD TECHNIQUE FOR THE PRODUCTION OF TsN COATED DRILL PINS BY TAGUCHI METHODS SUMMARY The importance of quality concept and quality activities have shown a steady increase for the last couple of years. The first serious meeting of quality with global world market had encountered after the second World War. Especially Japanese and American businessmen, scientists and engineers had consumed a lot of time on quality and quality tools, techniques for producing high quality and low cost products. The changing of the world market caused the changing the meaning of quality. In 1960's quality was defined as `the conformance of specifications` by Juran. Nowadays, because of the customs unions, developing transportation and communication systems, the competition conditions of world market get though.. To increase their world market shares the firms have to provide high quality and low cost which are the basic competition conditions. In the light of production the meaning of quality changed with `customer satisfaction`. In many companies including product based businesses the primary way to increase customer satisfaction is improving customer service rather than by providing products of superior utility or functional value of users. Yet there is a growing acknowledgment that has the product performs, relative to customer's ideals and expectations, is the primary determinant of customer satisfaction. This has led to more emphasis on product design and redesign to provide product that truly satisfies the customer. But companies must know what customer want and they must have quality assurance system to provide this. Producers have to achieve ISO 9000 standards m order to establish quality assurance. ISO 9000 standards were developed by the technical committee of 176 International Standards Organization in 1987. There are five standard series: ISO 9000 Quality management and quality assurance standards guidelines, ISO 9001 contains design and production stages, ISO 9002 is the standards of only production stages, ISO 9003 contains final control and measurements, ISO 9004 contains the most widely used guidelines internationally, xivThe firms which reach design, production and service quality have to provide new form of management. This human motivation based management is called Total Quality Management. (TQM). The superiority of TQM from the others is the use of quality tools and techniques in the research and development activities. Quality tools are used to solve problem and to improve process/ product quality in production, design and service. The basic statistical quality tools which are defined by Ishikawa are; 1. Pareto analysis, 2. Cause and Effect Diagram, 3. Histogram, 4. Cheek Sheet, 5. Stratification, 6. Control Chart and 7. Scatter Diagram Quality techniques are used for improving the product in design. These quality techniques are Quality Function Deployment (QFD), Failure Modes and Effect Analysis (FMEA), Failure Tree Analysis (FTA), Statistical Quality Control (SPC) and Design of Experiments (DoE). In all DoE methods, the first stage is started problem definition. Using QFD method, problem can be defined and at the same time customer requirements are determined correctly. The application of QFD method in design stage customer language is translated to engineer language. Thus, customer-producer and technology chain is built. FMEA, FTA and SPC techniques are employed during the production stages to analyze the problem. By means of FMEA and FTA possible failures and effects which occur in production phase are determined. SPC techniques are used to show the points which are out of control in production phase. Establishing the necessary properties which will be controlled are determined by DoE techniques. Firstly, data must be collected properly and methods should be applied in coordination in order to get the advantages of these techniques on product and production quality, The goal of DoE methods is to search for the causes of variation and to remove them or robust the system under investigation against variations. Before applying these techniques data which are collected by means of other quality techniques are evaluated, parameters are determined and selected. Figure 1 shows the parameter optimization flow chart according to different experimental design techniques. The aim of all DoE methods is to optimize the system under investigation to achieve low cost and high quality. But the difference is vanished in applications. Experimental design techniques according to application types are: xv. The Classical methods,. The Shainin methods and. The Taguchi methods. The Genetic Algoritm (optimization by means of mutation rules). eotuütioas Problem analysis (Cause and Effect, FMEA,FTA) Taguchi experiment design Selecting suitable experiment If necessary, pseudo factor design or multi-level design including interactions 1 Homing-in according to Taguchi Multi-variat» charts Componenj Pairred compansons yksa good/bad leveuK_ >w known? yS Figure 1. Flowchart. Complete design of experiments (Full factorial) Variable search Scatter plots Carriying out experiment XVI. The Classical Methods Classical experimental design techniques include the oldest and also the most difficult methods. These are classified into three groups ; one factor at a time, full factorial and fractional factorial designs. If in one treatment only one parameter is changed and the others hold constant this is called one factor at a time methods. Interaction between parameters can not be determined by this method. In contrast to one factor at a time method full factorial designs and fractional factorial design include interactions. As a result increasing treatment number depends on the parameter number and its levels in all classical experimental design techniques.. The Shainin Methods The difference between Shainin methods and others is shown in problem analysis stages. Pretreatment stage is considerably important part in Shainin technique. In this part to determine and to reduce parameters various special tools - components search, multivariate charts and paired comparison- are used. Therefore, the investigated system must already exists and experimenter must have enough knowledge about it. The Taguchi Methods This experimental design technique studies was accelerated in Japan and Taguchi technique is developed by Dr. Genichi Taguchi. Although Taguchi methods involve the usage of statistical techniques -such as orthogonal arrays and partition of total sum of squares (analysis of variance )- they are not statistical. These properties are criticized by statisticians and mathematicians. Taguchi has given importance in to pretreatment stage in experimental design like Shainin but he has not used any special tools. Some scientists criticize Taguchi techniques, due to the lack of rules for decreasing parameters and interactions. The term Taguchi Methods refers to parameter design, tolerans design, the quality loss function, on line quality control, design of experiments using orthogonal arrays and methodology applied to evaluate measuring systems. Seven points explain the basic elements of Genichi Taguchi's quality philosophy in a nutshell. 1. An important dimension of quality of manufactured product is total loss generated by product to society. 2. In a competitive economy, continuous quality improvement and cost reduction are necessary for staying in business. 3. A continuous quality improvement program includes incessant reduction in variation of product performance characteristics about their target values. xvu4. The customer's loss due to a product's performance variation is often approximately proportional to the square of deviation of performance characteristic from its target value. 5. The final quality and cost of a manufactured product are determined to a large extent by engineering designs of products and its manufacturing process. 6. A product's (or process') performance variation can be reduced by exploiting the non linear effects of the product (or process) parameter on the performance characteristics. 7. Statistically planned experiments can be used to identify the settings of product (and process) parameters that reduce performance variation. The section on Taguchi's philosophy described the three phases of the Taguchi Method-System design, parameter design and tolerance design. In system design experimenter should use scientific and engineering concepts to develop prototype and select appropriate product and process parameters such as materials, machines, tools, etc. In parameter design, experimenter should use engineering and statistical concepts to determine optimum settings of selected parameters. In tolerance design, experimenter should use engineering and statistical concepts to further reduce variability in performance statistics. In this study Taguchi Methods have been used to optimize TiN coated HSS drill pins parameters by means of Arc PVD coating technology. The most important difference between Taguchi and other experimental design methods is the pretreatment stage. In this stage the following activities have been achieved;. Cause and effect diagram has been formed by means of brain storming.. An enquiry had been prepared to learn what is the customer requirements on cutting tools. This activity is a part of QFD techniques. Collected data from enquiry and cause and effects diagram had been discussed by team and quality characteristics are selected. Enquiry results and fishbone diagram help team the selection of quality characteristics and parameters. In fishbone diagram, cause equals parameter and effect equals quality characteristic. Team has determined three levels for each parameters and they are given Table 1. These selected parameter and quality characteristics are replaced by an ortogonal array 0U34) and treatment that is achieved depends on this orthogonal. Following the treatment characteristics are measured by using different measurement systems. xvuiTabic 1. Parameters and its levels. As a result of this study the analysis of each quality characteristics is achieved by means of ANOVA techniques. ANOVA analysis shows the optimum level for quality characteristics. In Table 2 observed quality characteristics values are shown in L9 (34) ortogonal array. Table 2. L9 (34) ortogonal array. Consequently it is determined that the chosen parameters have limited affect on the quality characteristics of TiN coated drill pins. Thus, the TiN coating process can be applied in a relatively wide range. XIX 240

ÖZET SERT SERAMİK KAPLI MALZEMELERDE KAPLAMA TABAKASI-TABAN MALZEME ARAYÜZEYİNİN X-ISINLARI İNCE FİLM TEKNİ?İ İLE KARAKTERİZASYONU Bu çalışmanın başlangıç bölümünde X-ışınıyla, ince tabaka faz analizleri hakkında bilgi vermek amacıyla önce klasik X-ışınları difraksiyonu konusunda bilgi verilmiş ve daha sonra ince film difraksiyonun klasik difraksiyondan farkı Bragg-Brentano ve Seeman-Bohlin geometrileri tanıtılmış ve Sabit Açılı ince Film geometrisi ile karşılaştırma yapılmıştır. Yapılan karşılaştırma esnasında ince filmlerden yeterli difraksiyon verilerinin alınabilmesi için gerekli olan geometrik faktörler de gözönüne alınarak klasik toz difraksiyon geometrilerinin neden ince film difraksiyon analizlerinde kullanılamayacağı ve sabit açılı ince film geometrisinin avantajları gösterilmiştir. Çalışmanın ilerleyen bölümlerinde kaplama tabakası-taban malzeme arayüzeyinde oluşan fazların ve değişikliklerin belirlenmesine yönelik olarak yapılmış çalışmalar literatür yardımı ile ortaya konmuş ve bu çalışmalardan elde edilen bilgilerden ve yaklaşımlardan yola çıkarak oluşturulan deney yaklaşımları ile çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen difraksiyon paternlerinin değerlendirilmesi bu çalışmanın gerek ince film tekniğinin katkısını göstermek gerekse hangi sınırlar çerçevesinde bilgi vermek olanağına sahip olduğunun gösterilebilmesi açısından detaylı olarak gerçekleştirilmiştir. SUMMARY CHARACTERIZATION of SUBSTRATE-COATING INTERFACE of HARD CERAMIC COATED MATERİALS WITH X-RAY DIFFRACTION The phenomenon of x-ray diffraction was discovered by Bragg and Laue, and was used mainly by physicist in the early twentieth century. For the past 30 years this phenomenon has been extensively used in the engineering field as one of the most powerful nondestructive methods to measure atomic arrangements such as particle size, texture and phase analysis. The purpose of this study is to explain thin film phase analysis with x-ray diffraction. The study begins with an elementary discussion of crystal structures and x-ray diffraction. The last and main part of this study is thin film analysis with x-ray diffraction.This part describes what thin film phenomenon is. Possibility of using classical x-ray diffractometers for thin film analysis is investigated. The main difference between classical x-ray difractometers and x-ray thin film diffractometers are also examined. There are some experimental results given in the last part of the text, x-ray diffraction analysis of this examples have been done by Philips x-ray diffractometer with thin film attachment. X-rays diffract three dimensionally from the surface of a material. There is a certain penetration depth that x-rays can penetrate on material's surface. This penetration depends on the intensity of x-rays and coeffecient of mass absorbtion of material. Diffraction is achieved by the atoms in the penetration depth. The penetration depth of x-rays is inversely proportional to the capability of absorption and proportional to the intensity of x-ray beams. Moreover, the geometry of diffractometer affects the penetration depth of x-rays. For example coming beams of x-rays on sample material can be arranged with available geometry so that the distance between sample material and source is known as divergence distance and small divergence distances must be used in thin film analysis. Therefore the area of falling beams of x-rays must be as small as possible and x-rays interaction does not form a big penetration depth. But this area must be at such an optimum level so that it permits to determine diffraction and diffracted beams. In thin film analysis divergence distances must be between 8 1/6°-1/30°. Divergency angles 8 are 1/30°,1/12°, 1/6°, 1/4°, VIM1/2° and 1° and are selected according to 61 so that the equatorial irradiated length: A 173 tan 8 A=- sin 01 can be limited. The divergency angle used in this sudy was 1/30°. Another geometric effect is the angle of enterance of primary x-rays to the sample material. If the angle of enterance of primary x-rays to the sample is increased, then beams can enter to he sample more and if this angle of enterance is 90°, then x-rays penetration depth is maximum. In thin film analysis penetration depth must not be very high. The important point here is to determine the required penetration depth for thin film analysis. When the penetration depth increased it leads to intervene the patterns which are determined from thin film layer and substrate material. Due to the geometric structure of conventional x-rays diffractometers, they are not suitable for thin film analysis. In x-rays diffraction analysis, BraggrBrentano and Seeman Bohlin geometric structures are the most commonly used ones. In Bragg-Brentano geometry, the sample material rotates around its own axis with an angle of 6. The detector rotates with an angle of 29 around the sample material and counts the diffracted x-ray beams. As the sample rotates with an angle of 6, enterance angle of primary x-rays increase and penetration depth of x rays become higher. In this situation diffracted x-ray beams which are counted by detector, comes from thin film layer and also substrate material which is under the thin film layer. In Seemann-Bohlin type x-ray diffractometer geometry sample material is fixed with a proper angle. Therefore the angle between specimen and primary x-ray beams would be constant. Detector collects the diffracted x-ray beams with a scanning angle of 26. But the disadvantage of this type geometry is that the enterance angle of primary x- ray beams leads the diffraction not only in thin film layer but also in substrate material in large amounts. Thus, weaker diffraction patterns are obtained from thin film layer as compared to those of substrate material. Both classic Bragg-Brentano and Seeman Bohlin type x-ray diffractometer geometries the problem of enterance angle of primary x-rays is solved with a small change in classic Bragg Brentano geometry. The problem is solved by fixing the rotation angle (0) of the sample material. In IXthis way the fixed rotation angle (6) can be taken as small as possible, thus the penetration depth of x-rays becomes smaller and smaller and the best results can be achieved. For instance, in Bragg-Brentano type x-ray thin film diffractometers this angle (6) can be fixed as 0.05°. During the analysis penetration depth of x-ray beams into the sample is constant and very small. x-rays, diffracted from the sample, pass through the thin film collimator before being detected by the detector. The diffracted x-rays become parallel by the collimator. Then x-rays are passed through monochromator, which allows only one type of x-rays to reach to the detector. In classsic powder diffraction, detection of Ka, K` with different energy levels does not create any problem. If the detector counter is higher the seperation is not difficult, as a result the sensitivity of diffraction analysis is not affected by this count. Whereas in thin film analysis detected counts are less than powder analysis. If it is thought as these rays have different energy levels, the analysis can get meaningful after the rays are become parallel by the collimator and the seperation of energy levels are done by the monochromator. The intensity of diffracted x-ray beams are important in powder diffraction and also in thin film analysis. Generally, in x-ray diffraction analysis, the diffracted beam intensity decreases because of the absorbtion of x-rays in sample.The intensity of the diffracted beam is attenuated by the absorbtion of the x-rays in the sample. This attenuation factor is given by 1 Sin61 Sin8, r _ f / (ii.)p Sine,+Sine2 ' l where 62 is the angle between the diffracted beam and the sample surface and i/p is the mass absorbtion coefficient of the sample (u7p is a function of the type of x-ray radiation used). G/ describes the part of the primary x-ray beam which contributes to the intensity of the diffraction peaks of layer which or top layer wyth thickness / on the substrate: G,=1-exp[->/(^+^e;)] By using Bragg Brentano geometry, the thicker the coating thickness is bigger the G/. But the higher the Bragg angles the smaller the G/. However the values of G/ are mostly under 0.5. This means that; primary x- ray beams' profit are about 50% less than the diffracted rays and x-rays, which are generated diffraction patterns and this profit is decreasing with bigger Bragg angles. In Seeman Bohlin geometry where the fixed angle 5°, this addition is around the 40% and it does not change with increasingBragg angle. In fixed angle film geometry this profit is very high. The profit of x-ray beams increase with decreasing angle of x-ray entrance. Such as when 61 is smaller than or equal to 0.6 the addition of primary x-ray diffraction pattern is 100%. The performance of coated layer depends on the interlayer of coating phases and interdiffusion of the phases which occurs between substrate and coating interlayers and diffusion is more important, x-ray diffraction technique is more successfull to investigate this variability between interlayers. In this study the determination of phases and their variations which occur between substrate and transfer zone of coating base are investigated by using x-ray diffraction analysis. It is well known that Ti ions are coated on steel substrate material by cathodic arc methods. In the experimental stage of this study, Armco 0.5C (DIN 45) and 0.9C (DIN 85WS) are used as substrate materials. The goal of this study is to coat these substrates with Ti as a thin film. After coating, coated substrate materials are exposed to different heat treatments to observe different phases that are between substrate materials and coating base. Finally, the different phases which are generated with TiN coatings and different heat treatments investigated by using x-ray diffraction (XRD) technique. In order to achieve good surface quality samples are exposed to mechanical grinding and then polished. Coating layer must be very thin to be able to observe interlayer phases and diffusion. Therefore coating process is done by using Novatech-NVT 12Arc-PVD coating unit. Sample surface is cleaned by Metel 1 0 KW neutral molecule source before the coating. Two different temperature have chosen for the heat treatment stage and these treatments have done under vacuum to prevent the oxidation of Ti. Specimens are exposed to heat treatment in 550° and 650° for 20 minutes. The heat treatment proceses was carried out by using PVD coating machine to supply the needed vacuum and by using electron heating method to provide sufficient temperature. Fallowing results are obtained by investigating the determined x-ray diffraction patterns: 1 ) A comparison of diffraction patterns belonging to classical and thin film methods clearly indicates that the thin film patterns provide more data than its counterparts. XI2) Results of different treatments on three groups of samples are given in Table 1. Table 1.

* ob durch systematische Störeinfîisse die Merkmalswerte teilweise ausserhalb der Toleranz liegen. In dieser Diplomarbeit sind die theoretischen Grundlagen der statistichen Prozessreglung vorgelegt und ein industrielles Beispiel gegeben. X*** Maschienen betrachtet man als einzelne Bausteine innerhalb des Fertigunğsprozess. *** Prozesse werden als ein Zusammenwirken von Personal, Maschienen und Einrichtungen, Rohmaterial, Methoden und Arbeitsumwelt angesehen. *** Unter Faehigkeit versteht man das Mass der tatsaechlichen Güte einer Maschine oder eines Prozesses bezogen auf die Spezifikation. Werden die Bedürfnisse des Kunden als Zielgrösse fur die Qualitaet von Produkten und Dienstlesitungen angenommen, so ist das Urteil des Kunden alleinige Mass fur Qualitaet. Seine Aussage über den Grad der Erfiillung oder Nichterfullung seiner Bedürfnisse ist massgebend. Eine Diskussion dariiber, ob diese Aussagen richtig oder falsch sind, ist sinnlos. Insofern sind Marktforschungsergebnisse ein weiteres Hilfsmittel, um offene und verborgene Kundenwiinsche zu ermitteln. Eine Maschine oder ein Prozess ist bestimmten Störeinflüssen ausgesetzt, die zur Folge haben können, dass das hergestellte Teil nicht mehr der Spezifikation entspricht. Bei diesen störeinflüssen muss man zwischen systematischen und zufaelligen Störeinflüssen unterseheiden. Der Idealfall waere, wenn die systematischen Störeinflüsse vor Beginn der Produktion durch Untersuchungen beseitigt oder zumindest reduziert werden. Dabei laesst sich eine durch die zufaelligen Störeinflüsse bedingte Streung der Produktionsmerkmale nicht vermeiden. Denn bei der Herstellung von Produkten wirken auf jeden Prozess unterschiedliche Störlinflüsse ein, wie beispielweise Werkzeugverschleiss, Maschienenschwingungun, Temperatur schwankungen. Damit können die Merkmalswerte mehr oder weniger von Teil zu Teil abweichen. Da zu grosse Abweichungen der Merkmalswerte von den Soll-werten nicht zulaessig sind, muss eine Maschiene oder ein Prozess zu Beginn auf Feachigheit untersucht und waehrend der laufenden Fertigung staendig mit Hilfe der Kontrollkarten staendig uberwacht und geregelt werden. Damit wird fortlaufend überprüft werden: * ob die Streuung gewigend klein gegenüber der Toleranz der Messgrösse ist oder IX* ob durch systematische Störeinfîisse die Merkmalswerte teilweise ausserhalb der Toleranz liegen. In dieser Diplomarbeit sind die theoretischen Grundlagen der statistichen Prozessreglung vorgelegt und ein industrielles Beispiel gegeben. X*** Maschienen betrachtet man als einzelne Bausteine innerhalb des Fertigunğsprozess. *** Prozesse werden als ein Zusammenwirken von Personal, Maschienen und Einrichtungen, Rohmaterial, Methoden und Arbeitsumwelt angesehen. *** Unter Faehigkeit versteht man das Mass der tatsaechlichen Güte einer Maschine oder eines Prozesses bezogen auf die Spezifikation. Werden die Bedürfnisse des Kunden als Zielgrösse fur die Qualitaet von Produkten und Dienstlesitungen angenommen, so ist das Urteil des Kunden alleinige Mass fur Qualitaet. Seine Aussage über den Grad der Erfiillung oder Nichterfullung seiner Bedürfnisse ist massgebend. Eine Diskussion dariiber, ob diese Aussagen richtig oder falsch sind, ist sinnlos. Insofern sind Marktforschungsergebnisse ein weiteres Hilfsmittel, um offene und verborgene Kundenwiinsche zu ermitteln. Eine Maschine oder ein Prozess ist bestimmten Störeinflüssen ausgesetzt, die zur Folge haben können, dass das hergestellte Teil nicht mehr der Spezifikation entspricht. Bei diesen störeinflüssen muss man zwischen systematischen und zufaelligen Störeinflüssen unterseheiden. Der Idealfall waere, wenn die systematischen Störeinflüsse vor Beginn der Produktion durch Untersuchungen beseitigt oder zumindest reduziert werden. Dabei laesst sich eine durch die zufaelligen Störeinflüsse bedingte Streung der Produktionsmerkmale nicht vermeiden. Denn bei der Herstellung von Produkten wirken auf jeden Prozess unterschiedliche Störlinflüsse ein, wie beispielweise Werkzeugverschleiss, Maschienenschwingungun, Temperatur schwankungen. Damit können die Merkmalswerte mehr oder weniger von Teil zu Teil abweichen. Da zu grosse Abweichungen der Merkmalswerte von den Soll-werten nicht zulaessig sind, muss eine Maschiene oder ein Prozess zu Beginn auf Feachigheit untersucht und waehrend der laufenden Fertigung staendig mit Hilfe der Kontrollkarten staendig uberwacht und geregelt werden. Damit wird fortlaufend überprüft werden: * ob die Streuung gewigend klein gegenüber der Toleranz der Messgrösse ist oder IX* ob durch systematische Störeinfîisse die Merkmalswerte teilweise ausserhalb der Toleranz liegen. In dieser Diplomarbeit sind die theoretischen Grundlagen der statistichen Prozessreglung vorgelegt und ein industrielles Beispiel gegeben. X 134

ÖZET Kaynak kompleks bir teknolojidir ve özellikle şantiye koşulların da imalatı gerçekleştirilen konstrüksiyonlarda, çok farklı özellikte kaynakların yapılması gerekmektedir. Bu denli çeşitliliğin söz konusu olduğu kaynaklı konstrüksiyonla- rın imalinde elde edilecek kaliteye güvenmek, tasarım aşamasından başlıyarak kaynak işlerinin yürütülmesi ve kalite kontrolünü da kapsayan uygulamalı çalışmaların doğruluk derecelerine bağlıdır. Kaynaklı konstrüksiyonlarm imalinde tasarımın temel teorik bilgiler ışığında hazırlanması ve hangi işi kimlerin yapabileceği şeklindeki bir görevlendirmeyi de kapsaması durumunda kalitenin optimum maliyet ve güvenilirlik sınırlarında elde edilmesi olasıdır. Bu amaçla ka3'nakh konstrüksiyonlarda kalite güvenilirliği sisteminin oluşturulmasında temel alınacak yaklaşımlar, tasarım aşama sından başlayarak son üretime kadar'olan süreç itibariyle değerlendiril miş ve firma bazında bu tür sistemin oluşturulmasına yönelik bir model önerilmiştir. Çalışmanın genel kapsamı içerisinde kaynaklı konstrüksiyonlarda kalite kontrol uygulamaları arasında Önemli yer tutan radyografik yöntem uygulamalı olarak ele alınmış ve sistem içerisindeki entegras yonu önemli parametreler itibariyle gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda firma bazında oluşturulabilecek ve hata değerlendirmede yanılgıları en alt düzeye indirebilecek referans formlara örnekler verilmiştir. VI QUALITY ASSURANCE of WELDED CONSTRUCTION and SUGGESTIONS for the USE of RADIOGRAPHIC INSPECTION for QUALITY CONTROL in PRODUCTION SYSTEM SUMMARY Quality assurance concepts aroused as a result of the need of better quality in many industries after the Second World War, and now it is a unrenouncable necessity in a vast majority of industries. In the case of welded constructions concept and reliability of quality requires to deal with assurance of quality in a larger scale. Weld quality is affected by many factors such as welded and welding materials, environmental conditions, design, operator, etc. This complicated structure of weld quality, requires control of all these factors and this constitutes the concept of quality assurance. Identification and elimination of defects by quality control, reduces the failure costs which may be caused by defects. The incentive for manufacturers to reduce defects, and therefore costs, led to extensive development of quality control concepts. Generally, concept of quality assurance includes all activities to obtain desired quality of the product. This includes suitability studies of all possible applications to standards by using plans and previous service experience. It is especially important to select suitable material and qualified operator to achieve quality assurance of welded constructions. Following factors also shows (explains) the necessity of quality assurance of welded construction: 1. It may not be possible to eliminate failures occurred during service conditions by quality control tests and inspections. 2. It is necessary to design or constitute quality. 3. Defects can be identified in inspected specimens but non- inspected specimens may include defects too. 4. It is more expensive to repair defected welds to produce sound welds. Quality forms the base of quality assurance, and more effective control of quality may be done by people who are familiar to product or production. The responsibility of the product belongs to the vi lproducer. This approach has been developed especially after 1980 at many countries and industries. Thus responsibility of defects caused from design and production is attributed to producer. Assuming that top management is committed to a quality^ policy and all of its obligations, certain initial steps would be sensible. A supplier must first determine where quality problems are occurring (using parieto analysis), e.g. design and specification, procurement, material, manufacture, inspection, site construction. Following Table illustrates an analysis of problem areas and presents the approximate situation by one of UK pressure vessel manufacturers. Discussions with other manufacturers in other industries around the world confirm this general picture. The significance of the individual must be considered. Welding introduces particular problems, e.g. whilst designer and engineers are professional qualified and trained, welders and operators rely more and personal skills. The results of these efforts are judged by others who may have inadequate training or experience to take the critical decisions required of them. Thus: Skills in successful weldments Designer Welding engineer Welder Welding inspector Nondestructive tester -Professional training -Professional training -Artisan skills -Decision maker -Decision maker Studies aimed to develop quality, requires obligatory sanctions for the purchaser and suppliers. This should result, purchasers and suppliers have to encourage developments and studies for obtaining better performance for products through its economic life. VlllIt is important to understand that a wrong documentation or specification prepared by the purchaser will result sooner in bad quality. The major cause of failures is not only the human (operator) errors. The most recurrent cause of failures with `lack of, or inadequate specification` a major factor along with ` poor planning and coordination ` - all areas of management responsibility, rather than the operative. It has been found as a result of statistical research performed in the UK ` human ` error problems are 12% whereas ` management ` deficiencies in planning, specification and proving stages amount to some 66% of cases. If we add ` bad inspection methods ` which is often a management responsibility we have 76% of the causes attributable to management. This general analysis is quite applicable to the case of welding problems. A prime function of management should therefore be ` root cause analysis ` and it should be the concern of management to deploy appropriate personnel to this aspect as well as troubleshooting. The list below indicates some root causes of poor supplier performance identified by 20 quality assurance managers, both purchasers and supplier: - Lack of planning - Overbooking of work - Pressure of production over quality - Lack of authority of quality control personal - Lack of clear quality control systems - Inadequate in-process/final inspection - Poor manufacturing equipment - Inadequate briefing on specification/Lack of understanding - Inadequate direction, poor management, poor control - Disinterested work force - Poor control of sub-contractors - Lack of day to day quality assurance implantation - Middle management apathy - Poor customer specifications and contractual requirements - Poor quality assurance staff - Belief that quality costs money Factors to define quality levels of welded constructs should be settled by co-operation of design engineers and quality controllers. To settle better quality than the service requirements may cause economic loss. Thus it is necessary to settle an optimum quality level due to service condition, and it can be done by optimization constructive and functional conditions. In this study, quality assurance concept have been explained and the rules of quality control and inspection studies under site conditions have been examined by using following steps: - Control of materials due to procedure or specification - Control of the operator - Control of the weld machine and attachments- Control of welding operations - Preparation to the welding. During welding. After welding - Control of inspection equipment and personal Following flow chart has been suggested as a result of these examinations for organisation and sub-organisations. Similar flow charts for `work procedures relevant to organisations` and `control and inspection` are developed and suggested too. TECHNICAL OFFICE/WORK PROCEDURE WELDING GROUPS WELDING ENGINEER ! QUALITY CONTROL ! CONTROL ENGINEER WELDING ON SITE (COMPLETION OF WELDING) j (RELATED PERSONNEL) ı r HEAT TREATMENT AND N.D.T. (RELATED PERSONNEL) WELDING FOREMEN APPLICATIONS (CONTROL PERSONNEL) APPLICATION (SUITABLE WELDING OPERATORS) EVALUATION At the second part of the study, suggestions has been given for the radiographic quality control of welded constructions. For this purpose quality assurance and sensitivity parameters were chosen according to DIN 54109 and CEN Draft PrEN 444 standards. xIn the radiographic experiments welded steel of 20 mm thickness test plate were used, photographic film densities were chosen as 2 on G2 class film. Radiographic exposure parameters were 200kV and 10.5 min. From the result of these exposure conditions, the necessary IQI wire number for each sample were observed to be 12 which is in accordance with the standards. Starting from the radiographic films and macro metallographic examinations, a relationship has been established between the weld defects seen on the film and its macroview. XI 102