TARIFNAME Kaynaklama ve Ardindan Presle Sertlestirilmeye Yönelik Alüminyum Kapli çelik Levhalarin Uretimine Yönelik Yöntem ve Cihaz; Karsilik Gelen Kaynaklanmis Parça Teknik Alan Bulus esas olarak kaynaklanmak üzere tasarlanan alüminyumlanmis çelik Ievhalarin hazirlanmasina yönelik bir yöntem ile ilgilidir, bakiniz Istem 1. Bulus ayni zamanda yukarida açiklanan alüminyumlanmis çelik Ievhalardan, kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik bir yöntem ile ilgilidir, bakiniz Bulus ayni zamanda esas olarak otomobil tasitlarinda yapisal veya güvenlik parçalari olarak kullanimlari açisindan, yukaridaki kaynaklanmis islenmemis parçalardan presle sertlestirilen parçalarin imalatin yönelik bir yöntem ile ilgilidir, bakiniz Istem 20 ve 32. Bulus ayni zamanda bir kaynaklanmis islenmemis parça, bakiniz Istem 22 ve kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik bir cihaz, bakiniz Istem 25 ile Onceki Teknik Kendi aralarinda kesintisiz olarak uç uca kaynaklanmis farkli kalinliklara ve/veya bilesimlere sahip olan çelik islenmemis parçalardan kaynaklanmis çelik parçalarin imal edildigi bilinmektedir. Bilinen bir birinci imalat biçimine göre bu kaynaklanmis islenmemis parçalar örnegin soguk kabartma ile soguk olarak biçimlendirilmektedir. Bilinen bir ikinci imalat biçimine göre bu kaynaklanmis islenmemis parçalar, çeligin ostenitlenmesine olanak saglayan bir sicaklikta isitilmaktadir, daha sonra sicak olarak biçimde degistirmektedir ve biçimlendirme aletinin içinde hizli bir sekilde sogutulmaktadir. Mevcut bulus bu ikinci imalat biçimi ile ilgilidir. Çelik bilesimi isitma ve sicak biçim degistirme asamalarinin gerçeklestirilmesine olanak saglamasi için ve nihai kaynaklanmis parçaya yüksek bir mekanik direncin, darbelere karsi büyük bir direncin, ayni zamanda korozyona karsi iyi bir dayanimin verilmesi için seçilmektedir. Bu tür çelik parçalar özellikle otomobil endüstrisindeki uygulamalarda ve daha özellikle darbe sogurum kapasiteleri sayesinde motorlu tasitlarin güvenligine katkida bulunan parçalar veya yapisal parçalar, intrüzyon önleme parçalarinin imalati için kullanilmaktadir. P424I7047 Yukarida bahsedilen uygulamalar için gerekli olan özelliklere sahip olan çelikler arasinda, EP971044 numarali patent yayinin konusunu olusturan kaplanmis çelik levha özellikle alüminyum alasim veya alüminyum bazli bir ön kaplama içermektedir. Levha örnegin alüminyum disinda kontrollü oranlarda silisyum ve demir içeren ir banyo içinde kesintisiz olarak menevisleme yoluyla kaplanmaktadir. Sicak biçimlendirme ve sogutmadan sonra çogunlukla martensitli bir mikro yapi elde edilebilmektedir, çekis mekanik direnci 1500 MPa'yi asabilmektedir. Kaynaklanmis çelik parçalarin bilinen bir imalat yöntemi EP971044 numarali patent yayina göre en az iki çelik Ievhanin saglanmasindan, bir kaynaklanmis islenmemis parçanin elde edilmesi için bu iki Ievhanin uç uca kaynaklanmasindan, istege bagli olarak bu kaynaklanmis islenmemis parçanin bir kesilen kisminin yapilandirilmasindan, daha sonra çelik parçaya uygulamasi için gerekli sekil verilecek sekilde, örnegin sicak kabartma yoluyla, sicak biçim degistirmenin gerçeklestirilmesinden önce kaynaklanmis islenmemis parçanin isitilmasindan olusmaktadir. Bilinen bir kaynaklama teknigi lazer demeti ile kaynaklamadir. Bu teknik, dikis kaynak veya arkli kaynak gibi diger kaynak teknikleri ile karsilastirilan esneklik, kalite ve üretkenlik açisindan avantajlar sergilemektedir. Bununla birlikte bir eritme asamasi içeren birlestirme yöntemlerinde, bir metalik alasim katmani tarafindan üzeri kapatilan, çelik alt tabaka ile temas halinde bir metallerarasi alasim katmanindan olusan alüminyum bazli ön kaplama, kaynak islemi sirasinda sivi duruma getirilen bölge olan ve iki levha arasinda baglanti olusturulmasi suretiyle bu kaynak isleminden sonra katilasan erimis bölge içinde çelik alt tabaka ile kaynaklama islemi sirasinda seyreltilmektedir. Iki olgu ortaya çikabilmektedir: - bir birinci olguya göre, bu bölge içinde ön kaplamanin bir kisminin seyreltilmesinden kaynaklanan, erimis metal içindeki alüminyum oraninda bir artis, metallerarasi bilesiklerin olusumuna neden olmaktadir. Bunlar, mekanik gerilim durumunda kopma tetikleme alanlari olabilmektedir. - bir ikinci olguya göre erimis bölge içinde kati çözelti halindeki alfajen element olan alüminyum, sicak kabartma öncesinde isitma asamasi sirasinda bu bölgenin ostenit dönüsümünü geciktirmektedir. Bu nedenle erimis bölge içinde artik sicak biçimlendirmenin ardindan gelen sogutma sonrasinda menevislenmis tamamlanmis bir yapinin elde edilmesi mümkün degildir ve kaynaklanmis birlesim yeri ferrit P424l7047 içermektedir. Erimis bölge, iki bitisik Ievhadan daha az mekanik çekme direncine ve sertlige sahiptir. Yukarida açiklanan birinci olgunun önlenmesi için EP2007545 numarali patent yayini, kaynaklama islemine tabi tutulmak üzere tasarlanan Ievhalarin çevresinin kaldirilmasindan olusan bir yöntemi açiklamaktadir; metalik alasim katmani, metallerarasi alasim katmaninin birakilmasi suretiyle yüzeyseldir. Bu giderme firçalama, mekanik isleme ile veya bir lazer demeti etkisi ile gerçeklestirilebilmektedir. Bu son durumunda giderme bölgesinin genisligi, belirli bir genislige sahip olan bir lazer demetinin boylamsal olarak yer degistirmesi sayesinde, hatta referans noktasi olarak Ievhanin kenarini alan, bu genislikten daha küçük olan bir boya sahip olan bir lazer demetinin salinimi ile belirlenmektedir. Metallerarasi alasim katmani, biçimlendirme isleminden önce gelen isil islem sirasinda tatmin edici korozyon direncinin saglanmasi için ve dekarbürasyon ve yükseltgeme olgularinin önlenmesi için muhafaza edilmektedir. yayini (Istem 1, 22 ve 25'in giris kismi baz alinmistir), yukarida açiklanan metalik katmanin giderilmesi disinda, varligi bir kesme islemi ile sonuçlanabilen, kaynaklamadan önce Ievhalarin dilimi üzerinde bulunan alüminyumun giderilmesinden ve erimis bölgenin karbon içerigi spesifik oranlarda arttirilacak sekilde malzeme dolgu teli ile kaynaklanmis bir birlesim yerinin olusturulmasindan olusan bir yöntemi açiklamaktadir. Yukarida açiklanan yayinlardaki yöntemlerde, metalik alasim katmaninin giderilmesi lazer demeti ile giderme gibi bir eritmeyi içeren bir olgu ile sonuçlandigi zaman, Ievhanin dilimi (bu ayni zamanda ikincil yüz olarak da adlandirilmaktadir) üzerine dökülmüs olan az ya da çok büyük varligi belirlenmektedir. Sonradan gerçeklestirilen bir kaynaklama, erimis bölge içinde seyrelme yoluyla dahil edilmesine neden olmaktadir ve mekanik direnci ve/veya yapiskanligi baz metalinkilerden daha düsük olan kaynaklanmis birlesim yerleriyle sonuçlanmaktadir. Isleme, rakleleme, darbeli lazer ile ablasyon ile dilim üzerine alüminyumun dökülmesine yönelik farkli giderme yöntemleri, alete veya demete göre islenmemis parçanin zor bir sekilde konumlandirilmasi nedeniyle uygulama, giderme mekanik bir araç ile gerçeklestirildigi zaman hizli ezilme veya dilim üzerine lazer ile ablasyon durumunda hazirlanan yüzler üzerine olasi alüminyum püskürtümü açisindan hassastir. Öte yandan Ievhalarin çevresi üzerinde alüminyum metalik katmanin giderilmesinden sonra alt malzeme daha donuk ve daha koyu bir görünüme sahiptir. Lazer P424l7047 kaynaklamanin, birlestirilecek Ievhalardan olusan birlesim yeri düzlemine göre demetin çok hassas bir sekilde konumlandirilmasini gerektirdigi bilinmektedir. Demetin bu konumlandirilmasi ve yönlendirilmesi veya "birlesim yerinin takip edilmesi" alisilageldigi üzere, yansitilan bir isik demetinin, kaynaklanmis birlesim yerine göre enine yönde varyasyonunu saptayabilen sensörler sayesinde gerçeklestirilmektedir, birlesim yeri daha koyu olarak ortaya çikmaktadir. Bununla birlikte metalik katmanin çevresel ablasyonunun gerçeklestirildigi iki Ievhanin kaynaklanmasindan önce yan yana yerlestirilmesi sadece, bunun saptanmasi kötü bir sekilde gerçeklestirilmis olmasina ve lazer demetinin yönlendirilmesi az hassasiyet ile gerçeklestirilmis olmasina ragmen konumlandirma düzlemi seviyesinde düsük bir kontrasta neden olmaktadir. Yukarida açiklanan dezavantajlari sergilemeyen alüminyum ile önceden kaplanan Eritme ve buharlastirma yoluyla bir ablasyonu takiben ikincil yüz üzerine dökülmüs olan alüminyum veya alüminyum alasiminin temizlenmesine yönelik maliyetli ve hassas islemin giderilmesine olanak saglayan ekonomik bir hazirlama yöntemi arzu edilmektedir. Ayni zamanda alüminyum veya alüminyum alasimi ile önceden kaplanan Ievhalardan yapilandirilan kaynaklanmis birlesim yerinde %O,3'ün altinda bir alüminyum oranini garanti eden bir hazirlama yöntemi arzu edilmektedir. Ayrica metalik katmanin çevre üzerinde kaldirilmis oldugu alüminyum veya alüminyum alasim ile önceden kaplanmis Ievhalarin kaynaklanmasi sirasinda birlesim yerinin takip edilmesine yönelik hassasiyeti iyilestiren bir yöntem arzu edilmektedir. Mevcut bulus, yukarida bahsedilen problemlerin çözülmesini amaçlamaktadir. Bu amaçla bulus, Istem 1'e göre çelik bir kaynaklanmis islenmemis parçanin imalati için tasarlanmis olan bir levha hazirlama yöntemini amaçlamaktadir. Tercihen eritme ve buharlastirma yoluyla gerçeklestirilen es zamanli giderme, söz konusu medyan düzlemini (51) ile örtüsen bir Lazer demeti tarafindan gerçeklestirilmektedir. Çevresel bölgenin (61) genisligi ve çevresel bölgenin (62) genisligi tercihen 0,25 ve 2,5 mm arasinda bulunmaktadir. Özel bir biçime göre çevresel bölgenin (61) genisligi ve çevresel bölgenin (62) genisligi Bir baska biçime göre çevresel bölgenin (61) genisligi ve çevresel bölgenin (62) genisligi P424I7047 farklidir. üzerine es zamanli olarak müdahale etmektedir. Özel bir biçime göre birinci (11) ve ikinci (12) çelik Ievhadan her birisinin söz konusu çevresel bölgeleri (61, 62), ilgili metallerarasi alasim katmaninin (17, 18) yerinde birakilmasi suretiyle, ilgili metalik alasim katmanindan (19, 20) yoksundur. Bulusun bir biçimine göre alt tabakalar (25, 26) farkli çelik bilesimlerine sahiptir. Özel bir biçime göre ön kaplamalar (15, 16) farkli kalinliklara sahiptir. Avantajli olmasi açisindan ön kaplamanin (15, 16) söz konusu metalik alasim katmani (19, 20), oranlar agirlik olarak verilmek üzere %8 ve 11 arasinda silisyum, %2 ve 4 arasinda demir içermektedir, bilesimin geri kalan kismi alüminyum ve kaçinilmaz safsizliklardir. Ikincil yüzler (71 ve 72) arasindaki bosluk (31), mevcut bulusa uygun olarak 0,04 mm'nin üzerinde ve avantajli olmasi açisindan 0,06 mm'nin üzerindedir. Bulus ayni zamanda istem 12tye göre bir kaynaklanmis islenmemis parçanin imalatina yönelik bir yöntemi amaçlamaktadir. Tercihen kaynaklama islemi en az bir lazer demeti (95) ile gerçeklestirilmektedir. Tercihen kaynaklama islemi, birisi ana yüzlerin (111) ve (121) kenarinin kaynaklanmasini gerçeklestirmek, digeri ise karsit ana yüzlerin (112) ve (122) kenarinin kaynaklanmasini gerçeklestirmek üzere iki lazer demeti ile es zamanli olarak gerçeklestirilmektedir. Eritme ve buharlastirma yoluyla gerçeklestirilen giderme avantajli olmasi açisindan bir lazer demeti (80) sayesinde gerçeklestirilmektedir ve giderme ve kaynaklama isleminin gerçeklestirilmesine olanak saglayan cihazlar, en az bir birinci Ievhaya (11) ve en az bir ikinci Ievhaya (12) göre göreceli yer degistirme hizinin özdes oldugu bir ekipmanin içinde birlestirilmektedir. Tercihen kaynaklama islemi, en az bir lazer demeti (95) ve bir dolgu telinin (82) es zamanli olarak kullanilmasi suretiyle gerçeklestirilmektedir. Özel bir biçime göre giderme asamasi, medyan düzleminin (51) takip edilmesine yönelik bir Cihaz yardimiyla yönlendirilmesi ile; bir (t) aninda düzlemin (51) lokalizasyonunu P424I7047 belirlen koordinatlarin (x-y) bir bilgi islem araci tarafindan kaydedilmesi ve daha sonra gerçeklestirilen kaynaklama isleminin yönlendirilmesi için kullanilmaktadir. Bulusun bir biçimine göre giderme asamasi, medyan düzlemini (51) takip etmeye yönelik bir birinci cihaz yardimiyla yönlendirilmektedir ve kaynak yönlendirmesi, birinci cihazdan ayri olan, medyan düzlemini takip etmeye yönelik bir ikinci cihaz araciligiyla gerçeklestirilmektedir. Bulusun bir baska biçimine göre levhalar (11 ve 12), eritme ve buharlastirma yoluyla gerçeklestirilen giderme islemi sirasinda bir sikistirma cihazi (98) tarafindan sikistirilmaktadir; sikistirma, cihaz (98) tarafindan, kaynaklama islemine kadar ve en azindan söz konusu kaynaklama islemi boyunca sürekli olarak devam ettirilmektedir. Bulus ayni zamanda Istem 20'ye göre bir kaynaklanmis islenmemis parçadan presle sertlestirilen bir parçanin imalatina yönelik bir yöntem amaçlanmaktadir. Tercihen kaynaklanmis islenmemis parçanin sicak olarak biçimlendirilmesi bir sicak kabartma islemi ile gerçeklestirilmektedir. Bulus ayni zamanda Istem 22'ye göre bir kaynaklanmis islenmemis parçayi amaçlamaktadir. Çevresel bölgelerin (61) ve (62) genisliginin toplami kaynaklanmis birlesim yeri boyunca Tercihen ön kaplamanin (15, 16) söz konusu metalik alasim katmani (19. 20), oranlar agirlik olarak verilmek üzere %8 ve 11 arasinda silisyum, %2 ve 4 arasinda demir içermektedir, bilesimin geri kalan kismi alüminyum ve kaçinilmaz safsizliklardir. Bulus ayni zamanda istem 25'e göre kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik bir cihazi amaçlamaktadir. Tercihen lazer demetleri (80 ve 95) arasindaki mesafe (64) 0,5mm ve 2 m arasinda bulunmaktadir. Avantajli olmasi açisindan mesafe (64) 600 mm'nin altindadir. Özel bir biçime göre mesafe (64) 5 mm'nin altindadir. Avantajli bir biçime göre lazer demeti (80) bir ablasyon basligindan açilmaktadir, demet (95) bir kaynaklama basligindan açilmaktadir; basliklar, odaklanma cihazinin lazer demetleri (80) ve (95) için ortak oldugu kompakt bir elemani olusturmaktadir. P424l7047 Bulusa uygun olarak yönlendirme cihazi (94) ayni zamanda lazer demetinin (95) medyan düzlemine (51) göre konumlandirilmasina da olanak saglamaktadir. Özel bir biçime göre cihaz ayrica kaynaklanmis birlesim yerinin yapilandirilmasi için bir dolgu teli cihazini (82) içermektedir. Avantajli olmasi açisindan cihaz ayrica demetin (95) çalistirildigi yüze karsit olan yüz üzerinde bir kaynaklamanin gerçeklestirilmesine olanak saglayan bir lazer demetini içermektedir. Bulus ayni zamanda, Istem 32'ye göre özellikle otomobiller gibi tasitlarda yapisal, intrüzyon önleme veya darbe sogurum parçalarinin imalati için, yukarida açiklanan özellikler dogrultusunda presle sertlestirilen bir parçanin kullanilmasini amaçlamaktadir. Bulusun diger özellikleri ve avantajlari, örnek amaçli olarak verilen ve ekli sekillerden hareketle yapilan asagidaki açiklamanin okunmasi ile ortaya çikacak olup, bu sekillerde: -Sekil 1, çevresi önceki teknige ait bir yöntem dogrultusunda hazirlanmis olan, kaynaklanmak üzere tasarlanan, alüminyum ile önceden kaplanmis bir Ievhanin mikrografik kesitini göstermektedir. -Sekil 2, metalik katmanin çevresel olarak es zamanli bir sekilde giderilmesine yönelik bulusa göre bir islemin gerçeklestirilmesinden sonra, karsilikli olarak yerlestirilen iki Ievhanin sematik olarak tanimlanmasi gösterilmektedir. -Sekil 3, ön kaplamanin metalik katmaninin çevresel es zamanli ablasyon ile kaldirildigi, karsilikli olarak yerlestirilen iki levha arasindaki konumlandirma boslugunun bu Ievhalarin ikincil yüzleri boyunca ön kaplama akisi üzerine etkisini göstermektedir. -Sekil 4, bulusun tercih edilen bir yapilandirma biçimini sematik olarak göstermektedir. - Sekil 5, bulusa göre tercih edilen bir cihazin semasini göstermektedir. -Sekil 6a, bulusa göre gerçeklestirilen bir lazer kaynaklanmis birlesim yerinin yüksekten bir görünümünü göstermektedir. Mikrograflar 60) ve 6c), ablasyonun gerçeklestirildigi, kaynaklanmis birlesim yerinin her iki yaninda simetrik olarak bulunan iki bölgenin yüzeyini ayrintilandirmaktadir. - Sekil Ya, bir metalik kaplama ile önceden kaplanmis olan kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik geleneksel bir yöntemin asamalarini sematik olarak göstermektedir. Karsilastirma yoluyla Sekil 7b, bir metalik kaplama ile önceden P424I7047 kaplanmis olan kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik bulusa göre yöntemi göstermektedir. Semalarin, kendi aralarinda farkli elemanlarin göreceli boyutlarini yeniden olusturmayi hedeflemedigi, bunun yerine bulusun farkli yapisal parçalarinin açiklanmasinin kolaylastirilmasini hedefledigi fark edilecektir. Metalik alasim katmaninin giderilmesinin bir eritme ile elde edildigi önceki teknige ait yöntemlerde, ikincil yüz üzerine dökülmüs olan az ya da çok alüminyumun varligi görülmektedir. Bu durum, yüzeysel metalik alasim katmaninin bir lazer demeti araciligiyla eritme ve buharlastirma yoluyla giderildigi, bir alüminyum alasimi ile önceden kaplanmis olan, 1 mm"lik kalinliga sahip olan bir çelik Ievhanin makrografik bir kesitini gösteren Sekil ilde gösterilmistir. Sekil 1, 2 ila 25 mikrometrelik bir kalinliga sahip olan bir alüminyum ön kaplamayi içeren bir çelik alt tabakasini (1) göstermektedir. Levhanin iki ana yüzünden sadece birisi makrografide gösterilmistir. Levhanin bir ana yüzünün çevresi üzerinde, metallerarasi katmanin yerine birakilmasi suretiyle alüminyum metalik katman darbeli bir lazer demeti araciligiyla kaldirilarak, bir ablasyon bölgesi (3) olusturulmaktadir. Lazer demeti tarafindan üretilen buhar veya plazma basinci nedeniyle sivi alüminyum bölgenin (3) çevresi üzerine atilarak, bir alüminyum biriktirme bölgesi (5) olusturulmaktadir. Üstelik bu ablasyon islemi, ikincil yüz üzerinde alüminyum katmaninin bir kisminin bir akisini (4) olusturmaktadir, bu akisin uzunlugu yaklasik olarak 0,4 mm'ye ulasabilmektedir. Nitekim bir lazer demetinin tamamen buharlastirilmis olan bir organik kaplama 'üzerine etki etmesi durumunda ortaya çikanin aksine, lazer demetinin metalik kaplama üzerine olan etkisi buharlastirma ile tamamen yok olmaya neden olmamaktadir, bunun yerine erime ve kismi bir buharlastirma ile sonuçlanmaktadir. Bulus sahipleri, ikincil yüz 'üzerinde ortaya çikan bu akis olgusunun su yöntem ile önlenebildigini ortaya koymustur: Sekil 2'ye göre ayni kalinliklara veya farkli kalinliklara sahip olabilen, önceden kaplanmis en az iki levha (11 ve 12) saglanmaktadir, Sekil 2 birinci alternatifi göstermektedir. Bu asamada Ievhalarin (11 ve 12) dikdörtgen olmasi gerekmemektedir; bunlarin çevresinin geometrisi, sonradan gerçeklestirilecek olan bir biçimlendirme ile elde edilecek olan, imal edilmesi arzu edilen nihai parçalarinki ile iliskilidir. Levha terimi burada genis anlamda bir serit, bir bobin veya bir yapraktan kesilerek elde edilen herhangi bir obje olarak algilanmalidir. Bu levhalar, özellikle arzu edilen kalinliga göre sicak olarak lamine edilen veya soguk olarak lamine edilen levha formunda olabilen bir çelik alt tabakadan (25 ve 26) P424l7047 olusmaktadir. Bu alt tabakalarin bilesimi, nihai parçanin mekanik özelliklerinin arzu edilen dagilimina göre özdes veya farkli olabilmektedir. Bu çelikler bulusa uygun olarak, bir ostenitleme isleminden sonra bir martensitli veya beynitli menevislemeye tabi tutulmaya uygun olan, isil islem görmüs çeliklerdir. Levhalarin kalinligi tercihen, özellikle otomobil endüstrisi için yapisal veya takviye parçalarinin imalatinda kullanilan kalinlik araligi olan, yaklasik olarak 0,5 ve 4 mm arasinda bulunmaktadir. yüzlerin her birisinin yüzeyinde, kalinligi ve bilesimi levhalar (1 ve 2) ile özdes veya farkli olabilen bir 'ön kaplama (15 ve 16) bulunmaktadir. Bu ön kaplamalarin (15 ve 16) her ikisi de bir alüminyum ile kaplama banyosu içinde menevislenerek elde edilmektedir. Ön kaplama (15) asagidakilerden olusmaktadir: - alt tabaka (25) ile temas haline yerlestirilen bir metallerarasi alasim katmanindan (17). Alüminyum ile kaplama banyosu içinden Ievhalarin kesintisiz olarak geçisi sirasinda, alt tabaka (25) ve alüminyum ile kaplama banyosunun erimis metali arasindaki reaksiyon ile olusturulan FexAIy türünde bir alasim katmani söz konusudur. Bu katman tipik olarak 3 ila 10 mikrometre arasinda bulunan bir kalinliga sahiptir. Alüminyum ile kaplama banyosu bir alüminyum veya bir alüminyum alasim; alüminyum, agirlik olarak %50`nin 'üzerinde bir oranda bulunmaktadir veya bir alüminyum bazli alasim banyosudur. Son durumda alüminyum alasimin çogunlugunu olusturan kisimdir. - bilesimi uygulamada alüminyum veya alüminyum alasimi veya alüminyum bazli alasim banyosunun bilesimi olan bir metalik alasim katmanindan (19). Ayni sekilde levha (12) içinde ön kaplama (16), alt tabaka (26) ile temas halinde olan bir metallerarasi alasim katmanindan ve yüzeysel bir metalik katmandan olusmaktadir. Tercihen ön kaplama metalik alasimi (19, 20) agirlik olarak %8 ila 11 oraninda silisyum, kaçinilmaz safsizliklardan olusmaktadir. Silisyum takviyesi özellikle metallerarasi katmanin (17) kalinliginin azaltilmasina olanak saglamaktadir. düzenlenebilmektedir. Bu sayede bu iki levha üzerine es zamanli olarak uygulanan bir Lazer demeti özdes bir sekilde etkilesime girecektir. Ancak ayni zamanda iki Ievhanin (11 ve 12) tam olarak ayni düzlem üzerinde bulunmamasi, baska bir ifadeyle bir Lazer P424l7047 demetinin odaklanma noktasinin özdes bir ön kaplama ile iki Ievhanin yüzeyine göre tamamen ayni seviyede bulunmamasi tasarlanabilmektedir. Bu durum örnegin iki levha (11 ve 12) arasindaki kalinlik farki olmasi durumunda ortaya çikabilmektedir. Ayni durumda bulus sahipleri, arzu edilen sonuçlarin, özellikle ikincil yüzler boyunca ön kaplama akisi yoklugunun, yöntem bulusa göre uygulandigi zaman elde edildigini dogrulamistir. Ikincil yüzleri (71 ve 72) karsilikli olarak yerlestirilecek sekilde iki levha (11 ve 12) konumlandirilmaktadir. Bu konumlandirma, ana yüzlerine dik olarak levhalar (11 ve 12) arasinda bir medyan düzlemi (51) ve bu levhalar arasinda bir bosluk (31) belirlemektedir. Bulusa göre daha sonra es zamanli olarak Ievhanin (11) çevresel bir bölümü (61) içinde ve Ievhanin (12) çevresel bir bölümü (62) içinde bir eritme ve buharlastirmayi içeren bir yöntem ile bu levhalarin ilgili metalik alasim katmanlari (19 ve 29) giderilmektedir. Genel olarak bu gidermenin en büyük kismi eritme olgusundan kaynaklanmaktadir, burada katmanlarin (19 ve 20) giderilmesinin sadece buharlastirma ile meydana geldigi yöntemler hariç tutulmaktadir. Ablasyon olarak da adlandirilan bu giderme tercihen darbeli Lazer demeti ile gerçeklestirilmektedir. Yüksek enerji yogunluguna ve güce sahip olan demetin ön kaplama 'üzerindeki etkisi, bunun yüzeyinin sivilasmasina ve buharlasmasina neden olmaktadir. Plazma basinci nedeniyle sivilastirilmis ön kaplama, ablasyonun gerçeklestirildigi bölgenin çevresine dogru atilmaktadir. Uygun parametreler ile kisa lazer darbeleri ardisikligi, metallerarasi alasim katmaninin (17 ve 18) yerinde birakilmasi suretiyle metalik katmanin (19 ve 20) ablasyonuna neden olmaktadir. Bununla birlikte nihai parça üzerinde arzu edilen korozyon direncine göre ayni zamanda, metallerarasi katmanin (17 ve 18) az ya da çok büyük bir kisminin, örnegin bu katmanin öteleme yoluyla önceden kaplanan levhalarin çevresine (61 ve 62) dogru yönlendirilen darbeli bir lazer demetinin etkilesimi metalik katmanin (19 ve 20) giderilmesine neden olmaktadir. Ablasyon, levhalar (11 ve 12) üzerinde es zamanli bir sekilde gerçeklestirilmektedir, baska bir ifadeyle eritme ve buharlastirma araci birbirlerinin karsisinda bulunan çevresel bölgeler (61 ve 62) üzerine es zamanli olarak uygulanmaktadir. Özellikle ablasyon bir lazer demeti ile gerçeklestirildigi zaman medyan düzlemi (51) ile örtüsen bölgeleri (61 ve 62) etkileyecektir. Tercih edilen bir yapilandirma biçimine göre dikdörtgen seklinde bir darbeli lazer demeti kullanilmaktadir. Ayni zamanda islenecek olan genisligi kaplamasi için salindirildigi en küçük boyuta sahip olan bir lazer demeti uygulanabilmektedir. Ayni P424l7047 zamanda her biri medyan düzlemi (51) ile Örtüsen dikdörtgen iki alt demete bölünen bir ana demetin kullanilmasi suretiyle yöntem uygulanabilmektedir. Bu iki alt demet, düzleme (51) göre simetrik olarak düzenlenebilmektedir ve kaynaklama yönünde birbirlerine göre boylamsal olarak yer degistirebilmektedir. Bu iki alt demet özdes veya farkli boylara sahip olabilmektedir. Bu es zamanli olan farkli ablasyon biçimlerinde demetin etkisinden kaynakli erimeden kaynaklanan alüminyumun, demet tarafindan üretilen plazma basinci ve yer çekimi nedeniyle ikincil yüzler (71 ve 72) üzerinde kaymasi beklenmektedir. arasinda bulundugu zaman alüminyum akisi içermedigini ortaya koymustur. Herhangi bir teoriye bagli kalmaksizin ikincil yüzlerin (71 ve 72), levhalarin (11 ve 12) kesilmesiyle elde edilen çok ince alüminyum ve/veya demir oksit katmani ile kaplanmasi düsünülmektedir. Bir yandan bu çok ince sivi alüminyum ve oksit katmani arasindaki arayüz geriliminin ve diger yandan spesifik bir boslugun (31) hesaba katilmasiyla birlikte, levhalar (11 ve 12) arasindaki serbest sivi alüminyum yüzeyi, sivi aralik (31) içine akmadan bir kaliplama açisi olusturmak üzere kavislenmektedir. 0,02 mm'lik minimal bir bosluk, demetin levhalar (11 ve 12) arasindan geçmesine olanak saglayarak, ikincil yüz üzerinde bulunabilen olasi alüminyum kalintilari kaldirilmaktadir. Üstelik daha asagida açiklanacagi üzere yöntemin bir varyantina göre, bu ablasyon isleminin gerçeklestirilmesinden hemen sonra kaynaklama yapilmaktadir: mesafe (31) 0,02 mm'nin altinda oldugu zaman, ablasyon ve kaynaklama islemlerinden dolayi isil genlesme nedeniyle, Ievhalarin (11 ve 12) karsilikli iki kisminin birbirleri ile temas haline girmeyerek, zararli bir plastik biçim degistirmesine neden olmasi olasiligi mevcuttur. Bosluk (31) bulusa uygun olarak 0,04 mm'nin üzerindedir ve bu, toleransi kesin surette kontrollü olmayan mekanik kesme yöntemlerinin uygulanmasina olanak saglamaktadir ve üretim maliyetlerinin azaltilmasina olanak saglamaktadir. Üstelik yukarida da açiklanmis oldugu üzere kaynaklama lazer demetinin yönlendirilmesi, görünümün daha koyu olmasi nedeniyle, kaplamanin çevrede kaldirilmis oldugu (31) genisliginin, çevresel ablasyon bölgelerine göre farklilasmis bir sekilde rotaya çikan birlesim yeri düzleminin optik kontrastinin gözle görülür bir biçimde kuvvetlendirilmesine ve kaynagin medyan düzlemi (51) üzerine iyi bir sekilde konumlandirilmasinin saglanmasina olanak tanidigi ortaya koyulmustur. P424l7047 Öte yandan bulus sahipleri, bosluk (31) 2mm'nin üzerinde oldugu zaman yukarida açiklanan mekanizmanin, sonuçlari Sekil 3'te gösterilmis oldugu üzere, sivi alüminyum akisinin engellenmesi için artik kullanisli olmadigini ortaya koymustur. Bulusa uygun olarak 0,04 ve 2 mm arasinda bulunan bir bosluk saglanmistir. Avantajli olmasi açisindan bu bosluk 0,06 ve 0,2 mm arasinda bulunabilmektedir. Ablasyon yöntemi için avantajli olmasi açisindan birkaç yüz wattlik nominal bir kuvvete sahip olan, 1-20 megawattlik maksimal bir kuvvete sahip olan elli küsur nano saniye civarinda bir süreyle darbeler ileten Q-switch türündeki bir lazer kullanilabilmektedir. Bu lazer türü örnegin bu medyan düzleminin uzunlugu yönünde 2mm'lik (medyan düzlemine (51) dik bir yön dogrultusunda) ve 1mm'lik veya 1mm'den daha az (örnegin 0,5 mm) dikdörtgen bir demet etki bölgesinin elde edilmesine olanak saglamaktadir. Demetin yer degistirmesi, akis yüzlerin (71 ve 72) uzunluguna müdahale etmeksizin, düzlemin (51) her iki yaninda ablasyon bölgelerinin (61 ve 62) olusturulmasina olanak saglamaktadir. Ablasyon bölgelerinin (61 ve 62) morfolojisi dogal olarak özellikle kaynaklanmis bölgenin genisligi olmak üzere sonraki kaynaklama kosullarina uygun olacaktir: böylece sonraki kaynaklama yönteminin niteligi ve gücü dogrultusunda, ablasyon bölgelerinden (61 ve 62) her birisinin genisliginin 0,25 ve 2,5mm arasinda olmasi veya örnegin Lazer-ark veya plazma hibrit kaynaklama durumunda 0,25 ve 3mm arasinda olmasi öngörülebilmektedir. Ablasyon kosullari, ablasyon bölgelerinin (61 ve 62) genisliginin toplami kaynaklanmis bölgenin genisliginden daha fazla olacak sekilde seçilecektir. Levhalarin (11 ve 12) özdes olmasi durumunda, ablasyon bölgelerinin (61 ve 62) genisliklerinin de özdes olmasi öngörülebilmektedir. Ancak örnegin bir lazer demetinin medyan düzlemine (51) göre yanal yönde kaymasi sayesinde bu ablasyon bölgelerinin genisliginin farkli olmasi öngörülebilmektedir. Bulusa göre ablasyon, ana yüzlerin tek bir kenari üzerinde gerçeklestirilebilmektedir. Sekil 2, es zamanli çevresel ablasyonun ana yüzlerin (111 ve 121) sadece kenarinda gerçeklestirilmis olmasi durumunu göstermektedir. Bununla birlikte bu levhalar üzerinde gerçeklestirilecek olan kaynaklama sirasinda alüminyum girisinin mümkün oldugunca sinirlandirilmasi amaciyla, yüzlerin tümü, yani gerçekIestirilebilmektedir. Bu amaçla Lazerli kaynaklama ile gerçeklestirilen bir ablasyon P424I7047 durumunda avantajli olmasi açisindan demetin gücünü, yüzlerin (111 ve 121) es zamanli olarak ablasyonu için kullanilan bir kisim ve yüzlerin (112 ve 122) es zamanli ablasyonu için kullanilan diger kisim olmak üzere bölen "salter" türünde bir cihaz kullanilacaktir. Ayni zamanda birinciden farkli olan bir ikinci Iazerin kullanilmasi da olasidir. Bu es zamanli ablasyon isleminin gerçeklestirilmesinden sonra, çevresi metalik alasim katmanindan yoksunlastirilmis olan, kaynaklamaya uygun iki levha düzenlenmektedir. Bu kaynaklama sonradan gerçeklestirilebilmektedir, levhalar ya birbirlerine dönük olarak ya da ayri olarak muhafaza edilebilmektedir. Bu ayirma kolay bir sekilde gerçeklestirilmektedir; bulusa göre yöntem, katilastirilmis bir akis arzu edilmeyen mekanik baglanti olusturmayacak sekilde, levhalar arasinda alüminyum akisinin sinirlandirilmasina olanak saglamistir. Bulus sahipleri ayni zamanda bu sekilde hazirlanan levhalar üzerinden faydalanilmasi ile gerçeklestirilebilen sirali bir kaynaklama islemini kesfetmistir. Nitekim ikincil yüz üzerinde alüminyum akisinin yoklugunun hesaba katilmasiyla birlikte, hazirlanan levhalar, hattin gerekmeyecek sekilde derhal kaynaklanabilmektedir. Es zamanli ablasyon islemi ve kaynaklama islemi arasinda geçen zaman araligi, yüzler (71 ve 72) üzerindeki yükseltgeme minimize edilecek ve daha büyük bir üretkenlik elde edilecek sekilde bir dakikanin altindadir. Ayrica bu zaman araliginin az olmasi durumunda kaynaklama, kaynaklama için kullanilan enerji miktari daha az olacak sekilde ablasyon islemi tarafindan önceden isitilan levhalar üzerine uygulanmaktadir. Kaynaklanmis birlesim yerleri için gerekli olan kalinliklar ve üretim ve kalite kosullarina uygun olan herhangi bir kesintisiz kaynaklama yöntemi ve özellikle asagidakiler kullanilabilmektedir: - Lazer demeti ile kaynaklama - `özellikle TIG ("Tungsten Inert Gazi"), plazma, MIG ("Metal Inert Gazi") veya MAG ("Metal Aktif Gazi") yöntemleri ile elektrik arkli kaynaklama - elektron demeti ile kaynaklama. Tercihen kullanilan bir yöntem, düsük oranlarda degisen daha dar bir erimis bölge genisliginin elde edilmesine olanak saglayan, bu yönteme has yüksek enerji yogunlugu nedeniyle lazer kaynaklamadir. Bu yöntem Sekil 5'te gösterildigi üzere bir dolgu teli (82) ile kombinasyon halinde veya tek basina kullanilabilmektedir. Bu durumda Ievhalarin (25 P424l7047 ve 26) bilesimlerinden farkli olan dolgu teli bilesimi sayesinde erimis bölgenin bilesiminin modifiye edilmesi olasidir. Bir lazer demeti ve bir dolgu telini birlestiren kaynaklama yöntemi ya dolgu telinin sadece lazer demeti tarafindan eritildigi bir yöntemden ya lazer- TIG hibrit, baska bir ifadeyle erimemis bir elektrot ile donatilmis TIG kaynak mesalesi tarafindan iletilen elektrik arki ile kombine edilen bir lazer demeti kaynagindan ya da kaynak mesalesinin erimis tel elektrotu ile donatildigi bir Lazer-MIG hibrit kaynagindan olusmaktadir. Bulusun bir varyantina göre es zamanli ablasyon ve kaynaklama islemlerini gerçeklestiren cihazlar tek bir ekipman içinde birlestirilmektedir. Bu ekipman, levhalara göre tek bir göreceli yer degistirme hizi ile hareket ettirilmektedir. Bu ekipmanda es zamanli ablasyon hizi kaynak hizi ile özdestir ve bu, optimal üretkenlik ve uygulama kosullarinda bir imalatin gerçeklestirilmesine olanak saglamaktadir. Sekil 4 bulusun tercih edilen bir varyantini göstermektedir: alüminyum, alüminyum alasimi veya alüminyum bazli bir ön kaplama içeren levhalari (11 ve 12) göstermektedir. Bir birinci Lazer demeti (80), levhanin (11) bir çevresel bölgesinin (61) ve levhanin (12) bir çevresel bölgesinin (62) es zamanli olarak ablasyonunu gerçeklestirmektedir, lazer demeti Ievhalarin (11 ve 12) medyan düzlemi ile örtüsmektedir. Bir ikinci lazer demeti (81) es zamanli olarak levhanin alt yüzü üzerinde özdes bir islemi gerçeklestirmektedir. Bir varyanta göre (Sekil 4'te gösterilmemistir) sadece tek bir lazer demeti (80) ablasyonu gerçeklestirmektedir ve bu karsit yüz üzerinde degildir. Bu varyant, daha sonradan gerçeklestirilecek olan kaynaklanmis bölge içinde çok düsük alüminyum içeriginin arzu edilmesi gerekmedigi zaman uygulanacaktir. Bu birinci ablasyon bölgesinin belirli bir mesafesinde (64) bir Lazer demeti (95), kaynaklanmis bir bölge (63) olusturulacak sekilde, Ievhalarin (11 ve 12) kaynaklanmasini gerçeklestirmektedir. Ablasyon ve kaynak cihazlari arasindaki mesafe, (96) ile sematik olarak gösterildigi üzere bilinen bir cihaz dogrultusunda sabit tutulmaktadir. Levhalar (11 ve 12), (97) ile belirtilen hareket dogrultusunda bu düzenege (96) göre yer degistirmektedir. Levhalar (11 ve 12) avantajli olmasi açisindan Sekil 4'te gösterilmeyen bir sikistirma cihazi ile sikistirilmaktadir. Levhalar demetlerin (80 ve 81) ablasyon islemi sirasinda sikistirilmaktadir ve bu sikistirma, dahil edilen kaynaga kadar devam etmektedir, bu demet (95) sayesinde gerçeklestirilmektedir. Bu sayede levhalar (11 ve 12) arasindaki herhangi bir göreceli yer degistirme ortaya çikmamaktadir ve lazer demeti (95) sayesinde P424I7047 kaynak daha büyük bir hassasiyet ile gerçeklestirilebilmektedir. Demetlerin (bir yandan 80, 81, ve diger yandan 95) etki noktalari arasindaki maksimal mesafe, özellikle kaynak hizina baglidir: yukarida da görüldügü üzere bu özellikle demetlerin (80, 81) ve 95 etkileri arasinda geçen süre bir dakikanin altinda olacak sekilde belirlenecektir. Bu maksimal mesafe tercihen ekipmanin özellikle kompakt olmasi için 2 minin altinda olabilmektedir. Bu etki noktalari arasindaki minimal mesafe (64) 0,5 mmiye kadar azalabilmektedir. 0,5 mm'den daha düsük bir mesafe bir yandan ablasyon demetleri (80, 81) arasinda arzu edilmeyen bir etkilesime neden olmaktadir ve diger yandan "keyhole", demet (95) tarafindan kaynaklama sirasinda dogal olarak mevcuttur. Küçük mesafe (64), daha kompakt tek bir basligin içinde ablasyon basligi ve kaynaklama basligi olmak üzere iki basligi (basliklar, lazer demetlerinin açildigi cihazlar olarak belirlenmektedir) birlestirme suretiyle elde edilebilmektedir; bu kompakt baslik örnegin ablasyon ve kaynak islemi için tek bir odaklama elemanini kullanabilmektedir. Çok düsük bir mesafe (64), `özellikle kompakt bir teçhizat sayesinde yöntemin uygulanmasina ve lazer demetleri (80 ve 81) tarafindan iletilen belirli bir isi enerjisi miktari demet (95) tarafindan iletilen dogrusal kaynak enerjisine eklenerek, yöntemin genel enerji verimini arttiracak sekilde gerçeklestirilmesine olanak saglamaktadir. Çok düsük bir mesafe, kaynaklanmis islenmemis parçanin üniter olarak üretilmesi için gerekli olan döngü süresinin kisaltilmasina ve böylece üretimin aittirilmasina olanak saglamaktadir. Bu etkiler özellikle mesafe (64) 600 mm'nin altinda veya 5 mm'nin altinda oldugu zaman elde edilmektedir. Sekil 5, bulusa göre tercih edilen bir cihazin semasini göstermektedir. Bu asagidaki elemanlari içermektedir: - alüminyum veya alüminyum alasimi veya alüminyum bazli alasim ile önceden kaplanan en az bir birinci (11) ve bir ikinci (12) çelik levhanin saglanmasina (91) olanak taniyan bir bilinen cihaz içeren bir istasyon (A). - bilindigi üzere bu Ievhalarin (11 ve 12) konumlandirilmasina yönelik cihazi (92) içeren bir istasyon (B). Levhalarin konumlandirilmasindan sonra sanal bir medyan düzlemi (51) belirlenmektedir. - örnegin manyetik, mekanik veya hidrolik bir sikistirma cihazi olabilen, bilindigi üzere bu Ievhalarin (11 ve 12) sikistirilmasina yönelik cihazi (98) içeren bir istasyon (C). P424l7047 - medyan düzleminin (51) saptanmasina ve bu medyan düzlemine göre lazer demetinin (80) konumlandirilmasina olanak saglayan, bilindigi üzere en az bir yönlendirme cihazi (94) içeren bir istasyon (D). Bu cihaz örnegin bir isikli demet ile medyan düzleminin bölgesi için bir aydinlatmayi ve belirli bir anda medyan düzleminin konumunun (x, y) lokalize edilmesine olanak saglayan, yansitilan demet için isiga duyarli bir sensör (CCD veya CMOS) içerebilmektedir. Bu konumu ablasyon bölgesinin arzu edilen Iokalizasyonu ile kesisecek sekilde, göreceli kaynak yönü dogrultusunda mansap yönünde bulunan ablasyon Lazer demetinin (80) konumlandirilmasinin kumanda edilmesine olanak saglamaktadir. - medyan düzleminin (51) her iki yaninda çevresel bölge üzerinde es zamanli olarak, alüminyum metalik katmaninin eritme ve buharlastirma yoluyla kaldirilmasi için bir Lazer demetinin (80) elde edilmesine olanak saglayan en az bir kaynak. Yukarida da bahsedildigi üzere (Sekil 5'te gösterilmemis olan) bir ikinci lazer demeti (81) de karsit yüzler üzerinde ayni islemi gerçeklestirilebilmektedir. - bir kaynaklanmis birlesim yeri elde edilecek sekilde, alüminyum metalik katmanin (61, 62) giderme bölgesinde, Ievhalarin (11) ve (12) kaynaklanmasi için bir Lazer demetinin (95) elde edilmesine olanak saglayan en az bir kaynak. Kullanilan Lazer kaynagi, 10 mikrometrelik dalga boyuna sahip olan C02 gazi Lazer türünde bir Lazer kaynagi veya 1 mikrometrelik dalga boyuna sahip olan kati durumda bir Lazer kaynagi arasindan seçilebilmektedir. Levhalarin tipik olarak 3 milimetrenin altinda olan kalinliginin hesaba katilmasiyla birlikte 002 Lazer gazi gücü 3'e, hatta 7 kilowatta esit veya daha yüksek olacaktir; kati durumda bir Lazer durumunda güç 2'ye, hatta 4 kilowatta esit veya daha yüksek olacaktir. Istege bagli olarak (95),e benzer t'urde olan bir ikinci Lazer demeti, alt bölümüne, baska bir ifadeyle karsit yüz üzerine uygulanabilmektedir. Bu düzenleme, kaynagin (95) üniter gücünün azaltilmasina ve/veya kaynak hizinin arttirilmasina olanak saglamaktadir. Bu demet (95) ya (94)'ten (Sekil 5'te gösterilmis) ayri olan bir yönlendirme cihazi tarafindan yönlendirilebilmektedir ya da cihaz (94) tarafindan yönlendirilebilmektedir. Bulus sahipleri bu son çözümün, kaynaklama sadece ablasyonun meydana geldigi bölgede tamamen lokalize olacak sekilde gerçeklestirilmesine olanak sagladigi için özellikle avantajli oldugunu kesfetmistir, baska bir ifadeyle ablasyon ve kaynaklama olmak üzere iki sama tamamen koordine bir sekilde gerçeklestirilmektedir. - istege bagli olarak düzenek, Ievhalarin (25 ve 26) bilesimlerinden farkli olan dolgu teli bilesimi sayesinde erimis bölgenin bilesimi modifiye edilecek sekilde bir dolgu teli cihazi (82) içerebilmektedir. P424l7047 Levhalar (11 ve 12), Lazer demetlerine (80 ve 95) göre levhalarin göreceli bir sekilde yer degistirmesi elde edilecek sekilde istasyon (A)'dan istasyon (D)'ye kadar yer degistirmektedir, bunlar medyan düzlemine (51) göre ayni hat üzerine ve birbirlerinden sabit bir mesafede (64) bulunmaktadir. Yukarida da görüldügü üzere bu mesafe (64) tercihen 0,5 mm ve 2 m arasinda, tercihen 0,5 mm ve 600 mm arasinda veya 0,5 mm ve 5 mm arasinda bulunmaktadir. Bulusa göre yöntem ile elde edilen kaynaklanmis islenmemis parça spesifik 'özelliklere sahiptir: - Sekil 5'e göre, medyan düzlemi (51) dogrultusunda sirali olarak gerçeklestirilen islenmemis parçalarin kaynaklanmasi, demet (95) sayesinde es zamanli bir ablasyona tabi tutulan islenmemis parçalar (11 ve 12) üzerinde gerçeklestirilmektedir. Ablasyon kaplama için bir eritme ve bir buharlastirma gerçeklestirmektedir, bunun daha sonradan katilasmasi ise araliklandirilmasi, ablasyon demetinin darbe süresine ve ilerleme hizina bagli olan spesifik dalgalar olusturarak ortaya çikmaktadir. Sekil 'te gösterilen yöntemde bu katilasma morfolojisi, ablasyon bu birlesim yeri düzlemi ile örtüsen bir demet sayesinde gerçeklestirildigi için, düzlemin (51) her iki yaninda özdestir. Dolayisiyla Sekil 6, Sekil 5'teki yöntem dogrultusunda gerçeklestirilen bir kaynaklanmis birlesim yerinin yüksekten bir makrografisini göstermektedir. Es zamanli ablasyona tabi tutulan bölgeler (13 ve 14), kaynak dikisinin (23) her iki yaninda bulunmaktadir. Bir en kesit (52a) boyunca birbirleriyle karsilikli olarak bulunan bölgeler (21 ve 22) göz önünde bulunduruldugunda katilasma morfolojisinin özdes oldugu görülecektir. Aynisi diger kesitler (52b... 52n) içinde geçerlidir. Dolayisiyla kaynak lazer demeti (95) birlestirilecek olan iki Ievhaya etki ettigi zaman bu etki, yansiticiligi düzlemin (51) her iki yaninda özdes olan bölgeler üzerinde meydana getirilmektedir, böylece bulusa uygun olarak bu düzlemin her iki yaninda da kesinlikle özdes olan bir penetrasyon derinligi elde edilmektedir. Bulus, göz önünde bulundurulan en kesit (52a, 52b... 52n) hangisi olursa olsun, çok düzenli bir nihai homojen bir sekilde dagilmasinin elde edilmesine olanak saglamaktadir. - diger yandan önceki teknikte ablasyonun, referans noktasi olarak Ievhanin kenarini alan boylamsal yer degistirme ile bir lazer demetinin kullanilmasi suretiyle, tek bir levha üzerinde gerçeklestirildigi görülecektir. Bununla birlikte, Ievhalarin kesilmesine yönelik isleme iliskin olarak saglanan önlemlere ragmen, hazirlanan bir kenarin P424I7047 dogrulugu, ideal bir düz hata göre kaçinilmaz bir araliklandirma içermektedir, bu araliklandirma (01) türünde bir araliklandirma ile ölçülebilmektedir. Öte yandan Lazer demetinin boylamsal yer degistirmesi, (02) türünde bir araliklandirma ile ölçülen, enine yönde konum varyasyonuna maruz kalmaktadir. Bu yöntem ile ablasyonlu bölgenin genisliginin, ablasyon isleminin boylamsal yönünde (01+ 02) türünde bir araliklandirma varyasyonu içerdigi bir levha üretilmektedir. Bu islem sonrasinda iki levha karsilikli olarak yerlestirilmektedir, daha sonra kaynaklanmaktadir. Böylece ablasyonlu bölgenin genisliginin tamaminin, iki Ievhadan her birisine iliskin olanlarin toplami olan belirli bir degiskenlik, yani 2(o1+ 02) içerdigi bir kaynaklanmis islenmemis parça yapilandirilmaktadir. Karsilastirmayla bulusa göre yöntemde ablasyon, tek bir referans d'uzlemi olarak medyan düzlemini (51) almasiyla gerçeklestirilmektedir ve ablasyon islemi tek bir asamada gerçeklestirilmektedir, böylece boylamsal yönde ablasyonlu bölgenin toplam genisliginin degiskenligi (01 + 02)'e, yani önceki teknige göre yarisi kadar bir azalmaya esittir. Bir kaynaklanmis birlesim yeri boyunca farkli konumlarda gerçeklestirilen ablasyon bölgesinin tamaminin genisligine iliskin ölçümler bunun %10'dan az bir oranda degistigini ortaya koymaktadir. Sentez olarak, Sekil 7a ve b'de sematik olarak, bulusa göre olan ile bir metalik kaplama ile önceden kaplanmis kaynaklanmis islenmemis parçalarin imalatina yönelik geleneksel yöntemin asamalarinin karsilastirilmasi gösterilmektedir: Geleneksel yöntem durumunda (Sekil 7a), metalik ön kaplamanin ablasyonu her bir levhanin çevresi üzerinde gerçeklestirilmektedir, bu islem her bir levha üzerinde ayri olarak gerçeklestirilmektedir (asama A1) Daha sonra asama (A1 ),de elde edilen dilin üzerine dökülmüs olan ön kaplama kaldirilmaktadir (asama A2). Levhalarin ara depolanmasindan sonra (asama A3), bunlar kaynaklama ile birlestirilme açisindan yerlestirilmektedir (asama A4). Bu yerlestirmeden sonra, çevresel ablasyon bölgeleri içinde katilasma yapilari arasinda simetri mevcut degildir; bu yapilar, levhalarin konumlandirilmasina yönelik medyan düzlemine göre rastgele bir sekilde konumlandirilmis olarak bulunmaktadir. Bu levhalar daha sonra kaynaklanmaktadir Bulusa göre durumda (sekil 7b), karsilikli olarak yerlestirilen levhalarin çevresi levhalar arasinda spesifik bir bosluk muhafaza edilmektedir (asama B1) Bu islem, katilasma yapilarinin konumlandirmaya yönelik medyan düzleminin her iki yaninda P424I7047 özdes, simetrik oldugu bir durum ortaya çikarmaktadir. Daha sonra ara asama olmaksizin bu sekilde hazirlanan levhalar derhal birlestirilmektedir (asama 82) Böylece geleneksel yönteme göre ve bulusa göre yapilandirilan kaynaklanmis birlesim yerlerinin, erimis kaynak metalinin hemen yakinindaki katilasma bölgelerinde farkli morfolojik özelliklere sahip olduklari görülmektedir. Kisitlayici nitelikte olmayan örnek olarak asagidaki yapilandirma biçimleri bulus tarafindan saglanan avantajlari göstermektedir. Agirlik olarak asagidaki sekilde bilesime sahip olan, 1,2mm kalinliginda çelik levhalar Ti, %0,003 B, %0,18 Cr, geri kalani ise elaborasyondan kaynaklanan safsizliklar ve demirdir. Bu islenmemis parçalar her bir yüz üzerinde 30 mikrometre kalinligina iliskin ön kaplama içermektedir. Bu ön kaplama, agirlik olarak %50 oraninda alüminyum, %40 oraninda demir ve %10 oraninda silisyum barindiran çelik alt tabaka ile temas halinde olan 5 mikrometre kalinliginda bir metallerarasi katmandan olusmaktadir. Bu metallerarasi alasim katmani, çelik alt tabaka ve alüminyum alasim banyosu arasindaki reaksiyondan kaynaklanmaktadir. Metallerarasi katmanin, agirlik olarak %9 oraninda silisyum, %3 oraninda demir, geri kalan kisim olarak alüminyum ve kaçinilmaz safsizliklar içeren, 25 mikrometre kalinliginda bir metalik katman tarafindan üzeri kaplanmaktadir. Bu levhalar 400mmx 800 mm'lik bir boyuta sahiptir. Kaynaklama 400 mm'lik uzunlugunda kenarlar üzerinde gerçeklestirilmek üzere tasarlanmaktadir. Karsilikli kenarlar arasindaki bosluk 0,1mm olacak sekilde bu levhalardan ikisi yerlestirilmistir. Daha sonra 800W'Iik ortalama güce sahip olan darbeli bir lazer sayesinde, bu Ievhalarin çevresinde metalik katman ablasyonu gerçeklestirilmistir. Bu ablasyon, levhanin karsit yüzlerinden her birisi üzerinde iki demet tarafindan es zamanli olarak gerçeklestirilmektedir. Levhalar, V = 6 m/dk'lik sabit bir hizda demeye göre yer degistirme hareketi ile hareket ettirilmektedir. Demetlerden her birisi, 2 mm x 0,5 mm'lik dikdörtgen bir odak lekesi elde edilecek sekilde odaklanmistir; 2 mm'lik mesafe, iki levhanin medyan düzlemine göre enine yönde uzanmaktadir. Çevrenin, levhalardan her birisi 'üzerinde uygulamada 1 mm'lik bir genisli üzerinde metalik katmandan yoksun P424I7047 olarak bulundugu iki levha es zamanli olarak olusturulmaktadir. Bu ablasyon isleminin yönlendirilmesi, (xo) ile belirtilen bir konumda, iki darbeli ablasyon Lazer demetine göre memba yönüne yerlestirilen iki levha arasinda medyan düzleminin konumlandirilmasini saptayan bir sensör sayesinde gerçeklestirilmektedir. Bu sensör, ablasyon demetlerinden yaklasik olarak 100 mm'lik bir mesafede (d1) bulunmaktadir. Sensör seviyesinde, medyan düzleminin konumun koordinatlari (xo, yo), bir bilgi islem araci ile (to) aninda kaydedilmektedir. Bir (v) hizinda yer degistiren levhalar ile bu düzlem konumu, t1= Io+-. aninda darbeli ablasyon demetlerinin yüksekligine ulasmaktadir. Lazer demetlerinin saptirilmasina yönelik bir cihaz sayesinde, bu medyan düzleminin konumundan belirlenen ablasyon bölgesine kesin olarak karsilik gelecek sekilde aninda (t1) meydana gelen levhalar üzerinde lazer demetlerinin etkisinin hassas bir sekilde konumlandirilmasi uyarlanmaktadir. Ablasyondan sonra darbeli lazer demetlerinden 200 mm'lik sabit bir mesafede (dz) bulunan bir lazer demeti bu levhalar arasinda bir kaynaklanmis birlesim yerinin gerçeklestirilmesine olanak saglamaktadir. Kaynak, dekarbürasyon, yükseltgeme ve hidrojen sogurumu olgulari önlenecek sekilde helyum korumasi altinda 0,6 kJ/cm'lik dogrusal bir kuvvet ile yapilandirilmaktadir. Ablasyon islemi ve kaynak arasinda geçen süre 2 saniyedir. Kaynak lazer demetinin yönlendirilmesi, ablasyon isleminin memba yönünde bulunan sensör sayesinde gerçeklestirilmektedir. (to) aninda kaydedilen medyan düzleminin konumu, t2= V aninda kaynak Lazer demeti yüksekligine gelmektedir. Lazer demetinin optik olarak yönlendirilmesine yönelik bir cihaz sayesinde, önceden belirlenmis olan medyan düzleminin konumu üzerinde merkezlenecek sekilde kaynak lazer demeti etkisinin hassas konumu uyarlanmaktadir. Sekil öa, elde edilen lazer kaynaklanmis birlesim yerinin yüksekten bir görünümünü gösteren makrografidir, burada kaynak dikisi (23), ablasyonun es zamanli olarak gerçeklestirildigi iki bölgenin (13 ve 14) yakinindadir. Toplam ablasyon genisligi (24) ortalama olarak 1,92 mm'dir ve kaynaklanmis islenmemis parça boyunca %10'dan az oranda degismektedir. Sekiller 6b ve 60 daha büyük bir büyütme ile kaynaklanmis birlesim yerinin en kesitinin (52a) her iki yaninda simetrik olarak bulunan bölgelerin (21 ve 22) yüzeyini P424l7047 göstermektedir. Bu bölgelerin (21 ve 22) katilasma dalgalarinin, kaynaklanmis birlesim yerinin her iki yaninda özdes oldugu ve bir kesintisizlik niteligi sergiledigi görülmüstür. Öte yandan bu sekilde yapilandirilan kaynaklanmis bölgenin alüminyum orani Castaing mikro sondasi ile analiz edilmistir: bu, %0,3'ün altinda kalmaktadir ve bu, ablasyon asamasindan sonra ve kaynaklamadan önce, ikincil yüzler üzerindeki alüminyum miktarinin uygulamada sifir oldugu görülmektedir. Bulus kosullarinda gerçeklestirilen bir kaynaklanmis islenmemis parça daha sonra, 900°C'Iik bir sicakliga kadar bir firin içinde isitilmaktadir ve bu sicaklikta muhafaza edilmektedir, firin içinde kalma süresini toplamda 6 dakikadir. Isitilan islenmemis parça daha sonra bir parçanin olusturulmasi için sicak olarak dövülmüstür ve bu, çeligin martensitli menevislenmesine iliskin kritik hizdan daha yüksek olan bir hizda parça sogutulacak sekilde dövme kalibi aleti içinde tutulmaktadir. Sicak olarak dövülmüs parça üzerinde kaynaklanmis bölgenin, hassas Fe-AI metallerarasi bilesikleri içermedigi ve erimis bölgenin sertliginin baz metalinki ile uygulamada ayni oldugu ortaya koyulmustur. Dolayisiyla bulus, alüminyumlanmis Ievhalardan, bir kaynaklanmis birlesim yeri içeren. otomobil alani için yapisal veya güvenlik parçalarinin ekonomik sekilde yapilandirilmasina olanak saglamaktadir. TR TR TR TR TR TR TR