Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması

Aybike ÜRKMEZ, (Eczacıbaşı Yapı Gereçleri A.Ş, Bilecik, Türkiye)
Sefa MANAV, (Eczacıbaşı Yapı Gereçleri A.Ş, Bilecik, Türkiye)
Naci ZAFER (Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Eskişehir, Türkiye)
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi
25 2
Yıl: 2021 Cilt: 23 Sayı: 67 Sayfa Aralığı: 285 - 293 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.21205/deufmd.2021236725 İndeks Tarihi: 16-06-2021

Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması

Öz:
Seramik sağlık-gereçleri ısıl işlem sırasında sıvı faz sinterlemesi ile mukavemet kazanırken kalıcıpiroplastik deformasyon da geçirirler. Bu nedenle, döküm yapılarak elde edilecek olan yarı mamulformunun pişirim sırasında oluşan piroplastik şekil değiştirmeler dikkate alınarak tasarlanmasıgerekir. Bu sayede, istenilen nihai ürün formu hassas olarak tam da pişirim sonrasında elde edilmişolur. Yarı mamul ürün kalıp formları genellikle tecrübeye dayalı olarak ve benzer ürün prosesleritakip edilerek tasarlanmaktadır. Bu çalışmada, iki farklı lavabonun piroplastik deformasyon analizihem deneysel hem de Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak basitşekilli bir çubuğun farklı mesnet aralıklarında deneysel deformasyonu incelenmiştir. Çalışmanındevamında, bu çubukların aynı mesnet mesafelerinde ANSYS ortamında Sonlu Elemanlar Analiz(SEA) çalışmaları yapılmış ve deformasyon değerleri doğrulanmıştır. Nümerik yaklaşımın geçerliliğigösterildikten sonra, geçmişte deneme yanılma yöntemi ile geliştirilmiş kalıplarda üretilmekte olaniki farklı lavaboya ait 3-boyutlu modeller oluşturulmuş, sonlu elemanlar metoduyla bu modellerüzerinde gerçekleştirilen piroplastik deformasyon analiz sonuçları sunulmuştur.
Anahtar Kelime:

Experimental Analysis and Finite-Element Verification of Pyroplastic Deformations in Ceramic Materials

Öz:
Ceramic sanitarywares permanently undergo pyroplastic deformations, while gaining strength by liquid phase sintering during heat treatment. Therefore, green product forms are designed in consideration of the pyroplastic distortions formed during firing. In this way, target form of the product is obtained with a high degree of accuracy right after firing. Green product mould forms are usually designed with experience and by following similar product processes. In this study, pyroplastic deformation analyses of two washbasin products are carried out both experimentally and numerically by the Finite Element Method (FEM). First, experimental deformation of simple shaped bars in different support distances are investigated. Next in the study, analysis and verification of the bar deformations are performed using the same support distances by application of the finite element method in the ANSYS environment. Following the demonstration of the validity of numerical approach, 3-dimensional models of two washbasin products are created from molds made in the past by the traditional trial-and-error approach, and the results of the finite element based pyroplastic deformation analyses are presented.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Richerson, D.W., 1982. Modern Ceramic Engineering: Properties, Processing,and Use In Design, 3rd edition, Marcel Dekker, New York, 728s.
  • [2] Frischholz, P., 2003. Breviary Technical Ceramics, Fahner, Hans Verlag, Selb, Germany, 283s.
  • [3] Fortuna, D., 2000. Sanitaryware, Faenza (Gruppo Editoriale), Faenza, 188s.
  • [4] Singer, F. ve Singer, S.S., 1963. Industrial Ceramics, Chapman and Hall, London, U.K, 1457s.
  • [5] Kivitz, E., Palm, B., Heinrich, J.G., Blumm, J., Kolb, G., 2009, “Reduction of the porcelain firing temperature by preparation of the raw materials”, Journal of European Ceramic Society, 29, 2691-2696. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2009.03.029
  • [6] Özel, E., Tunçel, D.Y., Kara, M.K., 2011, Sert Hammadde Tane Boyutunun Sağlık Gereçleri Porseleninin Fiziksel Özelliklerine Etkisi , Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der Cilt 26, No 2, 299-306, 2011. DOI: 10.17341/gummfd.16931
  • [7] Exner, H. E., 1979. Principles of Single-Phase Sintering, in Reviews on Powder Metallurgy and Physical Ceramics 1, 1–251. Freund Pub. House, Tel- Aviv, Israel.
  • [8] Rahaman, M.N., 2003, Ceramic processing and sintering, 2nd edition, CRC Press, Boca Raton, Florida, 875s.
  • [9] Porte, F., Brydson, R., Rand, R., Riley, R., 2004, “Creep viscosity of vitreous china”, Journal of American Ceramic Society, 87-5, 923-928. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2004.00923.x
  • [10] Stathis, G., Ekonomakou, A., Stournaras, C.J., Ftikos, C., 2004, “Effect of firing conditions, filler grain size and quartz content on bending strength and physical properties of sanitaryware porcelain, Journal of European Ceramic Society, 24, 2357-2366. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2003.07.003
  • [11] Uzun, Ö.C., 2006. Pyroplastik deformasyona dirençli sert porselen bünyeler geliştirilmesi ve karakterizasyonu, Gebze İleri Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 89s, Kocaeli.
  • [12] Bene, P., Bardaro, D., Bello, D., Manni, O, 2010. Numerical modeling and experimental characterization of the pyroplasticity in ceramic materials during sintering, Advances in Science and Technology, 62, 203-208. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AST.62.203
  • [13] De Miranda, S., Patruno, L., Ricci, M., Saponelli, R, Ubertini, F, 2015. Ceramic sanitary wares: Prediction of the deformed shape after theproduction process, Journal of Materials Processing Technology, 215, 309-319. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2014.07.025
  • [14] Mohanram, A., Lee S.H., Messing, G.L, Green, D.J, 2005. A novel use of constrained sintering to determine the viscous Poisson’s ratio of densifying materials, Acta Materialia 53, 2413–2418. DOI: 10.1016/j.actamat.2005.02.003
  • [15] Moaveni, S. (Çeviren: Ali O. Ayhan), 1999. Sonlu Elemanlar Analizi: Teori ve ANSYS ile Uygulamalar, Palme Yayıncılık, Ankara.
  • [16] Gupta, K, 2020. Surface Engineering of Modern Materials, Springer-Verlag. ISBN: 9783030432324.
APA Ürkmez A, manav s, ZAFER N (2021). Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. , 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
Chicago Ürkmez Aybike,manav sefa,ZAFER Naci Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. (2021): 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
MLA Ürkmez Aybike,manav sefa,ZAFER Naci Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. , 2021, ss.285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
AMA Ürkmez A,manav s,ZAFER N Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. . 2021; 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
Vancouver Ürkmez A,manav s,ZAFER N Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. . 2021; 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
IEEE Ürkmez A,manav s,ZAFER N "Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması." , ss.285 - 293, 2021. 10.21205/deufmd.2021236725
ISNAD Ürkmez, Aybike vd. "Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması". (2021), 285-293. https://doi.org/10.21205/deufmd.2021236725
APA Ürkmez A, manav s, ZAFER N (2021). Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23(67), 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
Chicago Ürkmez Aybike,manav sefa,ZAFER Naci Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 23, no.67 (2021): 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
MLA Ürkmez Aybike,manav sefa,ZAFER Naci Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, vol.23, no.67, 2021, ss.285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
AMA Ürkmez A,manav s,ZAFER N Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 2021; 23(67): 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
Vancouver Ürkmez A,manav s,ZAFER N Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 2021; 23(67): 285 - 293. 10.21205/deufmd.2021236725
IEEE Ürkmez A,manav s,ZAFER N "Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması." Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23, ss.285 - 293, 2021. 10.21205/deufmd.2021236725
ISNAD Ürkmez, Aybike vd. "Seramik Malzemelerde Piroplastik Deformasyonların Deneysel Analizi ve Sonlu-Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması". Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 23/67 (2021), 285-293. https://doi.org/10.21205/deufmd.2021236725
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 14:53

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları