AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu

ASLANLAR, SALIM; APAY, Serkan; KEKİK, Melih

doi:10.29130/dubited.837588

AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu

Melih KEKİK, (Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Metalurji Mühendisliği Bölümü, Sakarya, Türkiye)

Salim ASLANLAR, (Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Metalurji Mühendisliği Bölümü, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Sakarya, Türkiye)

Serkan APAY (Düzce Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Düzce, Türkiye)

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

15 1

Yıl: 2021 Cilt: 9 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 702 - 711 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29130/dubited.837588 İndeks Tarihi: 25-03-2022

AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu

Öz:

Malzeme teknolojilerinin gelişimi ile birlikte AHSS (Advanced-High Strength Steel) adı verilen üçüncü nesil geliştirilmiş yüksek gerilimli saclar can güvenliği amacıyla otomotiv imalatında sıklıkla kullanılmaktadır. Şase, kapı takviye sacı ve direk imalatında kullanılan bu sacların birleştirilmesi genellikle elektrik direnç nokta kaynağı ile yapılmaktadır. Elektrik direnç kaynağı, otomotiv imalat sektöründe robot kullanarak otomatikleşme ve seri üretime olanak sağlaması nedeniyle önemli bir yer tutmaktadır. Bir diğer önemli nokta ise kaynaklı birleştirme esnasında kaynak kalitesini etkileyen kaynak parametreleridir. Elektrot baskı kuvveti, kaynak için harcanan süre ve kaynağın gerçekleştirileceği akım değeri parametreleri elektrik direnç kaynağı için oldukça önemlidir. Bu çalışmada, 1200M ve DP800HF AHSS sacların elektrik direnç kaynağında kullanılan kaynak akımı, kaynak zamanı ve kaynak çene baskı kuvvetlerinin nokta çekirdeği (kaynak dikişi) sertliği üzerine etkisinin, Taguchi yöntemiyle optimize değerleri incelenmiştir. Optimizasyon uygulamasında kullanılan Taguchi metodunda L18 ortagonal serisi kullanılmıştır. Bu seri ile birlikte optimizasyon sonuçlarının kontrol edilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranı belirleyici olmuştur. Deneysel çalışmalar ve optimizasyon işlemi sonuçları incelendiğinde gerçek uygulama ve Taguchi optimizasyonu ile yapılan analizden elde edilen sertlik sonuçlarının birbirine yakın olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelime:

Optimization of Welding Parameters of AHSS Sheet Metals in Electric Resistance Spot Welding by Taguchi Method

Öz:

With the development of material technologies, the third-generation high tensile sheets called AHSS (AdvancedHigh Strength Steel) are frequently used in automotive manufacturing for life safety. The joining of these sheets used in chassis, door reinforcement sheet and pole manufacturing is usually done by electrical resistance point welding. Electric resistance welding has an important place in the automotive manufacturing sector, as it enables automation and mass production using robots. Another important point is the welding parameters that affect the welding quality during the welded joint. Electrode pressure force, time spent for welding and current value parameters where welding will be performed are very important for electrical resistance welding. In this study, the effect of welding current, welding time and welding jaw pressure forces on the point core (weld seam) hardness, which are used in electrical resistance welding of 1200M and DP800HF AHSS sheets, were investigated by Taguchi method. Optimization values were analysed with Taguchi method. L18 orthogonal series is used in Taguchi method used in optimization application. With this series, the signal / noise (S / N) ratio was decisive in controlling the optimization results. When the experimental studies and the results of the optimization process were examined, it was seen that the hardness results obtained from the analysis performed by real application and Taguchi optimization were close to each other.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] J. Namukasa, S. Namagembe, and F. Nakayima, “Fuel efficiency vehicle adoption and carbon emissions in a country context,” Int. J. Glob. Sustain., vol. 4, no 1, pp. 1, 2020.
[2] S. K. Khanna and X. Long, “Fatigue behavior of spot welded joints in steel sheets,” in Failure Mechanisms of Advanced Welding Processes, Elsevier Ltd., 2010, pp. 65–100.
[3] S. Hassanifard, M. Zehsaz, and F. Esmaeili, “Spot weld arrangement effects on the fatigue behavior of multi-spot welded joints,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 25, no 3, pp. 647, 2011.
[4] H. T. Tran, K. Y. Kim, and H. J. Yang, “Weldability prediction of AHSS stackups using support vector machines,” Int. J. Comput. Electr. Eng., vol. 6, no 3, pp. 207–210, 2014.
[5] D. Dong, Y. Liu, Y. Yang, J. Li, M. Ma, and T. Jiang, “Microstructure and dynamic tensile behavior of DP600 dual phase steel joint by laser welding,” Mater. Sci. Eng. A, no. 594, pp. 17–25, 2014.
[6] M. Marya and X. Q. Gayden, “Development of requirements for resistance spot welding dualphase (DP600) steels part 2: Statistical analyses and process maps,” Weld. J. (Miami, Fla), vol. 84, no. 12, 2005.
[7] J. Górka, A. Ozgowicz, and K. Matusek, “Robotic spot welding of DOCOL 1200M steel,” Weld. Technol. Rev., vol. 91, no 4, pp. 33–38, 2019.
[8] V. Onar and S. Aslanlar, “Welding time effect of welding joints in micro alloyed and TRIP 800 steels in resistance spot welding,” Acta Phys. Pol. A, vol. 131, no. 3, pp. 389–391, 2017.
[9] S. Aslanlar, “The effect of nucleus size on mechanical properties in electrical resistance spot welding of sheets used in automotive industry,” Mater. Des., vol. 27, no. 2, pp. 125–131, 2006.
[10] S. K. Panda, J. Li, V. H. B. Hernandez, Y. Zhou, and F. Goodwin, “Effect of weld location, orientation, and strain path on forming behavior of AHSS tailor welded blanks,” J. Eng. Mater. Technol. Trans. ASME, vol. 132, no. 4, pp. 1–11, 2010.
[11] C.-W. Ji, I. Jo, H. Lee, I.-D. Choi, Y. do Kim, and Y.-D. Park, “Effects of surface coating on weld growth of resistance spot-welded hot-stamped boron steels,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 28, no 11, pp. 4761–4769, 2014.
[12] S. Smith, N. J. den Uijl, T. Okada, T. van der Veldt, M. Uchihara, and K. Fukui, “The Effect of Ageing on the spot weld strength of AHSS and the consequences for testing procedures,” Weld. World, vol. 54, no. 1, pp. R12–R26, 2010.
[13] Y. Li, Z. Lin, Q. Shen, and X. Lai, “Numerical analysis of transport phenomena in resistance spot welding process,” J. Manuf. Sci. Eng., vol. 133, no. 3, 2011.
[14] M. Pouranvari and S. P. H. Marashi, “Critical review of automotive steels spot welding: Process, structure and properties,” Sci. Technol. Weld. Join., vol. 18, no. 5, pp. 361–403, 2013.
[15] X. Wang, K. Zhou, and S. Shen, “Intelligent parameters measurement of electrical structure of medium frequency DC resistance spot welding system,” Measurement, vol. 171, no. 108795, 2021.
[16] H. Lee and J. Yu, “Development of fuzzy controller for inverter DC resistance spot welding using system identification,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 31, no. 8, pp. 3961–3968, 2017.
[17] J. Černelič, R. Brezovnik, J. Ritonja, D. Dolinar, and M. Petrun, “Optimal operating point of medium frequency resistance spot welding systems,” 2017 IEEE 26th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 2017, pp. 2131–2137.
[18] K. Zhou ve P. Yao, “Review of Application of the electrical structure in resistance spot welding,” IEEE Access, vol. 5, pp. 25741–25749, 2017.
[19] K. Zhou and L. Cai, “Online measuring power factor in AC resistance spot welding,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 61, no 1, pp. 575–582, 2014.
[20] M. R. Rawal, R. R. Kolhapure, S. S. Sutar, and V. D. Shinde, “Optimization of resistance spot welding of 304 steel using GRA,” Int. J. Comput. Eng. Res. Trends, vol. 3, no. 9, pp. 492–499, 2016.
[21] U. Eşme, “Application of taguchi method for the optimization of resistance spot welding process,” Arab. J. Sci. Eng., vol. 34, no. 2 B, pp. 519–528, 2009.
[22] R. K. Verma, P. K. Kharwar, A. K. Mondal, K. Abhishek, and J. Kumar, “Exploration of MOORA based hybrid Taguchi Method for Multi-response Optimization—A case study BT - Advances in Mechanical Engineering,” in Advances in Mechanical Engineering Select Proceedings of ICRIDME 2018, B. B. Biswal, B. K. Sarkar, and P. Mahanta, Eds. Singapore: Springer Singapore, 2020, pp. 515–525.
[23] A. G. Thakur and V. M. Nandedkar, “Optimization of the resistance spot welding process of galvanized steel sheet using the taguchi method,” Arab. J. Sci. Eng., vol. 39, no. 2, pp. 1171–1176, 2014.
[24] Y. Luo, J. Liu, H. Xu, C. Xiong, and L. Liu, “Regression modeling and process analysis of resistance spot welding on galvanized steel sheet,” Mater. Des., vol. 30, no. 7, pp. 2547–2555, 2009.
[25] M. Vural and A. Akkus, “On the resistance spot weldability of galvanized interstitial free steel sheets with austenitic stainless steel sheets,” J. Mater. Process. Technol., vol. 153–154, pp. 1–6, 2004.
[26] H. Kır ve S. Apay, “Elektrolitik yöntemle sert krom kaplanan yapı çeliğinde kaplama parametrelerinin taguchi metodu ile optimizasyonu,” Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 10, ss. 7–14, 2020.
[27] N. Masmiati and A. A. D. Sarhan, “Optimizing cutting parameters in inclined end milling for minimum surface residual stress – Taguchi approach,” Measurement, vol. 60, pp. 267–275, 2015.

APA	KEKİK M, ASLANLAR S, APAY S (2021). AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. , 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
Chicago	KEKİK Melih,ASLANLAR SALIM,APAY Serkan AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. (2021): 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
MLA	KEKİK Melih,ASLANLAR SALIM,APAY Serkan AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. , 2021, ss.702 - 711. 10.29130/dubited.837588
AMA	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. . 2021; 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
Vancouver	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. . 2021; 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
IEEE	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S "AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu." , ss.702 - 711, 2021. 10.29130/dubited.837588
ISNAD	KEKİK, Melih vd. "AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu". (2021), 702-711. https://doi.org/10.29130/dubited.837588

APA	KEKİK M, ASLANLAR S, APAY S (2021). AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(2), 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
Chicago	KEKİK Melih,ASLANLAR SALIM,APAY Serkan AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 9, no.2 (2021): 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
MLA	KEKİK Melih,ASLANLAR SALIM,APAY Serkan AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol.9, no.2, 2021, ss.702 - 711. 10.29130/dubited.837588
AMA	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2021; 9(2): 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
Vancouver	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2021; 9(2): 702 - 711. 10.29130/dubited.837588
IEEE	KEKİK M,ASLANLAR S,APAY S "AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu." Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9, ss.702 - 711, 2021. 10.29130/dubited.837588
ISNAD	KEKİK, Melih vd. "AHSS Sacların Elektrik Direnç Nokta Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Optimizasyonu". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 9/2 (2021), 702-711. https://doi.org/10.29130/dubited.837588