Elektrikli araç batarya taşıyıcılarında kullanılan AL6063 malzemesinin lazer kaynağı ile birleştirilmesi, mekanik ve mikroyapı özelliklerinin taguchi methoduyla optimize edilmesi

Abstract

Günümüzde alüminyum alaşımlarının kullanım alanı/oranı teknolojinin gelişimine paralel olarak artmaktadır. Alüminyum alaşımları birçok sektörde olduğu gibi otomotiv sektöründe de yeri doldurulamaz bir bileşen haline gelmiştir. Şekil verme kolaylığı, yüksek mukavemet/ağırlık oranı, güçlü termal ve elektrik iletkenliği özellikleri ile hemen hemen her sektörde tercih sebebi olmuştur. Alüminyum, şekillendirme açısından elverişli bir metal olduğundan bu kapsamda birçok yöntem uygulanmaktadır. Bu yöntemlerden bir tanesi olan ekstrüzyon yöntemi ise; geniş ürün yelpazesinin bulunması, kesit/boy oranının düşük olduğu alanlarda, düz ve karmaşık parçaların üretilebilirliğine izin vermesi yönünden oldukça avantajlı bir yöntemdir. Bu çalışmada farklı kalınlıklara sahip Al6063 alaşımının lazer kaynak sonrası mikrosertlik değerleri, mekanik özellikleri, porozite durumları ve penetrasyon incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Lazer kaynak uygulamasında; güç (power), büyüklük (amplitude), frekans (frequency) ve hız (speed) parametreleri üzerinde durulmuştur. Bu 4 ana parametreyi değiştirerek mekanik özelliklerin yorumlanmasında büyük rol oyn ayan çekme gerilmesi sonuçları karşılaştırılmıştır. Taguchi methoduyla bu ana parametrelerin mekanik özellikler üzerine etkileri yüzdesel olarak incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda kaynaklı numuneler üzerinde gerçekleştirilen çekme test sonuçlarına paralel olarak kaynak sonrası mekanik özelliklerde düşüş gözlemlenmiştir. Her iki farklı kalınlığa ait Taguchi methodu çözdürüldüğünde mekanik özelliklere etkinin en yoğun olduğu parametrelerin frekans ve hız olduğu saptanmıştır. Bulunan ideal prosesparametreleri ile lazer kaynağı uygulandığında sonuçların optimum seviyede çıkacağı tespit edilmiştir.

Nowadays, the usage area/ratio of use of aluminum alloys is increasing in parallel with the development of technology. Aluminum alloys have become an irreplace ablecomponent in the automotive sector as well as in many sectors. Its ease of forming, high strength-to-weight ratio, and strong thermal and electrical conductivity properties have been preferred in almost every sector. Since aluminum is a metal suitable for forming, many methods are applied in this context. One of these methods is the extrusion method; The availability of a wide range of products is advantageous in that it allows the manufacturability of flat and complex parts in areas where the cross-section/aspect ratio is low. In this study, post-laser welding microhardness values, mechanical properties, porosity states, and penetration examinations of Al6063 alloy with different thicknesses were performed. In laser welding applications; power, amplitude, frequency, and speed parameters. By changing these 4 main parameters, the tensile stress results are compared, which play a major role in the interpretation of mechanical properties. With the Taguchi method, the effects of these main parameters on mechanical properties were examined as a percentage. As a result of this study, in parallel with the tensile test results performed on welded samples, a decrease in mechanical properties after welding was observed. When the Taguchi method of both different thicknesses was solved, it was determined that the parameters with the most intense effect on mechanical properties were frequency and speed. With the ideal process parameters found, it was determined that the results would be optimum when the laser source was applied.