ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1
Makina: Herhangi bir enerji türünü başka bir enerjiye dönüştürmek, belli bir güçten yararlanarak bir işi yapmak veya etki
oluşturmak için çeşitli mekanik parçalardan oluşan düzenekler bütününe makina denir.
Teçhizat: Araç-gereç donanım anlamına gelmektedir. Bir iş ya da görevin yerine getirilebilmesi için sahip olunan alet edevat
demektir.
Sistem: İnsanın gücünü veya sezgilerini artıran araç ve gereçlere sistem denir. Sistem makina, tesisat ve cihaz olmak üzere üç
gruba ayrılır.
ÖRNEK:
Bir insan yaya olarak saate 5 km yol giderken uçakla 700 km mesafeyi bir saatte gidebiliyor. Dolayısı ile uçak bir sistem olarak
insanın gücünü artırmış oluyor.
Tesisat: Malzeme çeviren, ileten veya biriktiren sistemlerdir.
ÖRNEK :Kalorifer tesisatı, sıcak suyu ısıtılacak mahale ileterek ısınma işlemini sağlamaktadır.
Cihaz: İnsanların bilgilerini ve sezgilerini artıran sistemlerdir. Haberleşme cihazları, röntgen cihazları vb. cihazlara örnek olarak
verilebilir.
ÖRNEK: Tomografi cihazı ile insanların iç organlarını görüntüleyerek hastalık teşhisleri daha doğru yapılabilmektedir.
Makinaların Sınıflandırılması
(Sistem makine,tesisat ve cihaz olarak 3’e ayrılırdı 1.si makine; )
Makinalar enerji dönüştürücü olarak motorlar ve iş makinaları olarak ikiye ayrılır.
Motorlar; ısı, hidrolik, elektrik vb. aldığı enerjiyi mekanik enerjiye çeviren makinalardır.
İş makinaları; aldığı mekanik enerjiyi işe çeviren makinalardır.
Şekil (a)
şekil (b)
a. Elektrik motorları elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirirler
b. Benzinli motorlar yakıt enerjisini mekanik enerjiye çevirirler.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
1
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Motorların Sınıflandırılması
(Makinalar enerji dönüştürücü olarak motorlar ve iş makinaları diye ikiye ayrılırdı.1.si motorlar;)
İş Makinalarının Sınıflandırılması
(Makinalar enerji dönüştürücü olarak motorlar ve iş makinaları diye ikiye ayrılırdı.2.si işmakinaları;)
Mekanik enerjiyi işe dönüştüren makinalardır. İş makinaları; üretim, taşıma ve hidro-pnömatik olarak
gruplandırılabilir.
Üretim makinaları; makina imalatında kullanılan takım tezgâhları, tekstil, gıda, maden, inşaat ve ziraat makinaları
olarak alt gruplara ayrılırlar.
Taşıma makinaları, insanları veya malzemeleri bir yerden başka bir yere taşınmalarını sağlayan makinalardır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
2
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
TESİSATLARIN SINIFLANDIRILMASI
(Sistem makine,tesisat ve cihaz olarak 3’e ayrılırdı 2.si tesisat; )
Malzeme çeviren, ileten veya biriktiren sistemler olarak tanımladığımız tesisatlar işlenen malzemeye göre gruplandırılabilir.
Fırın Tesisatları :İçlerine konan malzemelerin sıcaklığını istenen değere yükseltmek için kullanılırlar. Evlerde kullanılan
fırınlardan çelik üretmek için kullanılan yüksek fırınlara kadar birçok amaçlar için kullanılan fırınlar vardır.
Buhar Tesisatları: Isıtmada, sanayide veya buhar santrallerinde kullanılmak üzere buharın kullanılacak yere iletilmesinde
kullanılan tesisatlardır.
Isıtma Tesisatları: Mekânların sıcaklıklarının istenen değerde tutulabilmesi için kullanılan tesisatlardır. Isıtma tesisatları
dolaşan akışkanın durumuna göre;

•Sıcak sulu ısıtma tesisatları
• Kaynar sulu ısıtma tesisatları
• Buharlı ısıtma tesisatları
• Hava ile ısıtma tesisatı
Isıtma tesisatları aynı zamanda sistemde kullanılacak ısı enerjisinin üretildiği yere göre;
• Isı enerjisinin bir merkezde üretilerek dağıtım yapıldığı merkezî ısıtma tesisatları,
• Isı enerjisinin ısıtılacak mahalde üretildiği lokal (yerel) ısıtma tesisatlarıdır.
ÖRNEK: Kombi ile ısıtılan dairelerde lokal (yerel) ısıtma tesisatları kullanılır. Kalorifer kazanında bir yerde ısıtılıp evlere dağıtımı
yapılan tesisatlar ise merkezî ısıtma tesisatlarıdır.
Sıhhi tesisatlar: Temiz su, pis su, yangın tesisatı gibi sistemlerde kullanılan tesisatlardır.
Klima tesisatları: Havanın sıcaklığını, nemini istenen şartlara göre ayarlayarak ve filtre ederek ortama veren tesisatlardır.
ÖRNEK: Otel, konferans salonu vb. konfor istenen yerlerde klima tesisatları kullanılır.
Soğutma tesisatları: Özellikle gıda maddelerini uzun zaman korumak için düşük sıcaklıklarda muhafaza etmek gerekiyor.
Bu amaçla soğutucu akışkanlar yardımıyla ısı çekilir ve ortam soğutulur. Soğutma tesisatının kompresör, yoğuşturucu, kısılma
vanası ve buharlaştırıcı olmak üzere dört temel elemanı vardır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
3
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
CİHAZLARIN SINIFLANDIRILMASI
(Sistem makine,tesisat ve cihaz olarak 3’e ayrılırdı 3.sü cihaz; )
Cihazlar insanların sezgilerini artırmak veya düşünce kapasitelerini artırmak, olayları gözlemek, denetlemek, yönlendirmek ve
yönetmek amacıyla kullanılan sistemlerdir. Kullanma alanına ve fiziksel esaslara göre sınıflandırma yapılabilir.
Kullanım Alanına Göre Cihazlar
Ölçmede kullanılan cihazlar: Uzunluk, alan, basınç, sıcaklık, ağırlık vb. büyüklükler cihazlar yardımıyla ölçülmektedir.
Ofis cihazları: Bilgisayar, yazıcı vb. ofis işlerinde kullanılan cihazlardır.
Haberleşme cihazları: Yapay uydular, telefon, fax, modem, TV vb. haberleşme amacıyla kullanılan cihazlardır.
İnceleme ve algılama cihazları: Mikroskop, x-ray cihazı, insansız hava araçları vb. cihazlardır.
Tıbbi cihazlar: EKG, röntgen, tansiyon, kolesterol vb. sağlık alanında kullanılan cihazlardır.
Laboratuvar ve araştırma: faaliyetlerinde kullanılan çeşitli cihazlardır.
Fiziksel Esasa Göre Cihazlar
Çalışma esasına göre cihazlar; mekanik, elektronik, pnömatik, elektro-mekanik, akustik vb. fiziksel esaslara göre çalışan
cihazlardır.
ÖLÇME
Bilinmeyen bir niceliği, bilinen bir nicelikle karşılaştırarak değerlendirme işlemine ölçme denir. Bir cismin uzunluğu, sıcaklığı,
ağırlığı veya sertliği gibi çeşitli fiziksel özelliklerinin belirlenme işlemleri ölçme tekniği ile mümkündür. Bu derste çok kullanılan
fiziksel özelliklerden boyut, basınç ve sıcaklık ölçümleri izah edilecektir.
Boyut ölçümü:
Boyut ölçümü için çeşitli cetveller, şerit metreler, katlanabilir metreler, kumpaslar, mikrometreler, mastarlar, komparatörler ve
optik ölçüm aletleri kullanılmaktadır. Bu bölümde boyut ölçümü için kumpas ve mikrometre ile nasıl ölçüm yapılacağı izah
edilecektir.
Kumpas: Cetvel ile yapılan ölçümlerde ancak 0.5 mm hassasiyetle ölçüm yapılabilir. Kumpaslarla daha hassas ölçümler
yapılabilir. Sürmeli kumpaslar üzerinde mm bölmeleri olan bir cetvel ile bunun üzerinde kaydırılabilen verniye sisteminden
oluşur. Sürmeli kumpasın en önemli elemanı verniye kısmıdır. Kumpasla ölçüm yapılırken verniye kısmı esas cetvel kısmı ile
birlikte kullanılan yardımcı cetveldir. Ölçüleri esas cetvelin ölçülerinden farklıdır. Pratikte çeşitli bölmelere sahip kumpaslar
vardır.Dijital kumpaslarda vardır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
4
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Mikrometre: Mikrometre ile milimetrenin 1/100’ünü okumak mümkündür. Mikrometrenin gövde kısmına bağlı bir kovan
kısmı bulunmaktadır. Kovan üzerinde milimetre veya yarım milimetre olarak bölmeler bulunmaktadır. Kovan üzerine geçmiş bir
tambur kovan üzerinde dönerek ilerler. Tamburlar 50 veya 100 eşit kısma bölünmüştür. Tambura bağlı bir vida duy içinde
hareket ederek ölçülecek cismi sıkıştırır. Mikrometrelerle 0.001 mm hassasiyete kadar ölçüm yapılabilir. Derinlik, vida ve özel
amaçlar için kullanılabilen mikrometreler vardır.
Basınç Ölçümü: Basınç ölçümü için değişik cihazlar kullanılmaktadır. Bu cihazlara manometre denir. Atmosfer basıncını ölçen
cihazlara da barometre denir. En basitleri sıvı sütunlu manometrelerdir. Dairesel dengeli, bourdon tipi, körüklü tip mekanik
olarak çalışıp ölçüm yapan manometreler vardır. Dijital olarak çalışan çok düşük ve çok yüksek basınç ölçen manometreler
vardır.
Sıcaklık Ölçümü: Sıcaklık ölçümü için kullanılan ölçü aletlerine termometre denir. Pratikte en sık kullanılan sıvı genleşmeli cam
termometrelerdir. Metallerin sıcaklıkla uzaması prensibine göre çalışan termometrelere bimetal termometreler denir. Farklı iki
metalin sıcaklık değişimine karşı farklı davranış göstererek elektromotor kuvvet oluşumu esasına göre çalışan termometrelere
termo elemanlar (termokupul) denir.
BOYUTLAR VE BİRİMLER
Herhangi bir fiziksel büyüklük, boyutları ile ayırt edilebilir. Boyutlar ana boyut ve ikincil ya da türetilmiş boyutlar olmak üzere iki
gruba ayrılır. Ana boyutlar kütle, uzunluk, zaman, sıcaklık, elektrik akımı, ışık şiddeti ve madde miktarı gibi asıl boyutlardır.
Alan, hız, ivme vb. boyutlar ise ikincil boyutlardır.
Günümüzde İngiliz birim sitemi ve uluslararası metrik sistemi SI birim sistemi kullanılmaktadır. Ülkemiz dâhil çoğu ülkede SI
birim sitemi kullanılmaktadır.
SI birim sisteminde kullanılan birimler;
• Uzunluk birimi Metre (m)
• Kütle birimi Kilogram (Kg)
• Zaman birimi Saniye (sn)
• Akım birimi Amper (A)
• Sıcaklık birimi Kelvin (K)
• Işık yoğunluğu birimi Kandil (cd)
• Madde miktar birimi Mole (mol)
Bu ana birimlerden diğer ikincil birimleri çıkarabiliriz.
Kuvvet: Önemli bir kavramdır. Newton’un ikinci yasasından kuvvet,
F=m*a dir. Burada m kütle (Kg), a ivme (m/s2) ve kuvvetin birimi Kgm/s2’dir. Newton’un bilime yaptığı katkılardan dolayı
kuvvet birimine kısaca N (Newton) denilmiştir.
İş: Bir cisme etki eden kuvvetin cismi hareket ettirmesidir. Kısaca kuvvet * mesafedir. Birimi Nm veya kısaca J (Joule) dir.
Güç: Birim zamanda yapılan iştir. Birimi J/s veya kısaca W (Watt) kullanılmaktadır.
Basınç: Birim yüzeye gelen kuvvettir. Birimi N/m2 veya kısaca Pa (Pascal) olarak kullanılmaktadır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
5
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Özetin Özeti olarak:
•Herhangi bir enerji türünü başka bir enerjiye dönüştürmek, belli bir güçten yararlanarak bir işi yapmak veya etki oluşturmak için çeşitli
mekanik parçalardan oluşan düzenekler bütününe makina denir.
• Sistem makina, tesisat ve cihaz olmak üzere üç gruba ayrılır.
•Makinalar enerji dönüştürücü motorlar ve iş makinaları olmak üzere iki gruba ayrılır.
• Motorlar, aldıkları enerjiye göre ısı, hidrolik (veya pnömatik) ve elektrik olarak gruplandırılabilir.
•Motorlar aldıkları enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürürler.
•Tesisatlar; fırın, buhar, ısıtma, sıhhi, klima ve soğutma tesisatı olarak sınıflandırılır.
•Cihazlar kullanım alanına ve fiziksel çalışma esasına göre iki gruba ayrılır.
•Ülkemizde SI birim sistemi kullanılmaktadır.
•Basınç ölçen cihazlara manometre denir.
ÜNİTE 2
MALZEME BİLGİSİ
Bugün çevremize baktığımızda gördüğümüz her türlü teçhizat, araç ve gereç yaşamımızı kolaylaştırmak adına geliştirilmiştir.
Bunlar, zaman içerisinde şekil ve işlev değiştirerek insanoğluna en iyi şekilde hizmet vermek amaçlı değişime uğramıştır. Bu
değişimde en büyük payı şüphesiz malzeme bilimindeki gelişmeler oluşturmaktadır. Örneğin ulaşım amaçlı kullandığımız
araçlara bakacak olursak; yüz yıllık gelişim sürecinde ağır olan çelik malzemeden hafif ve dayanımı yüksek olan kompozit
malzemelere ağırlık verildiği görülmektedir. Bugün bilinen 118 element vardır ve bunların kombinasyonları düşünüldüğünde
malzeme biliminin ne kadar geniş çaplı bir bilim dalı olduğu ortaya çıkmaktadır.
Malzeme bilimi; metal, seramik, polimer, cam ve kompozit gibi malzemelerin mikro boyuttan makro boyuta kadar yapılarını,
kimyasal ve fiziksel özelliklerini, davranışlarını ve üretim süreçlerinin geliştirilmesini içeren geniş kapsamlı bir bilim dalıdır.
Malzeme bilimi,
• Malzemelerin neden ve nasıl oluştuğunu ya da üretildiğini (elementler, bağlar, üretim yöntemi),
• Malzemelerin çeşitli şartlar altında nasıl ve neden öyle davrandığını (özellik testleri),
• Geleneksel veya mevcut malzemelere göre daha iyi ömür sergileyebilecek malzemelerin nasıl oluşturulabileceğini (üretim ve
malzeme üretim tekniklerinde geliştirme ve optimizasyon)

•Günümüzün özel ihtiyaç ya da sorunlarına cevap verebilecek yeni malzemelerin nasıl geliştirilebileceğini araştırmakta,
irdelemekte ve açıklamaya çalışmaktadır.
TEMEL KAVRAMLAR
Madde: Uzayda yer kaplayan ve duyularla algılanabilen nesnelere madde denir. Maddelerin temel yapı taşı atomlardır.
Bütün maddeler bazı ortak özellikler taşır. Örneğin her madde, uzayda bir yer kaplar; buna hacim denir. Bütün maddeler bir
“eylemsizlik” barındırır. Bir başka deyişle mevcut konumunu (durma hâlini ya da hareketini) koruma eğilimindedir. Bu
eylemsizliğin büyüklüğü de yine maddenin kütlesiyle orantılıdır. Maddelerin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve
ölçülebilen kimi fiziksel özellikleri vardır. Bunlar; renk, koku, tat, çözünürlük, sertlik, hacim, kütle, ısı ve elektrik iletkenliği, öz
kütle, genleşme, esneklik, erime noktası ve kaynama noktası gibi özelliklerdir. Bunların yanında maddelerin bir de kimyasal
özellikleri bulunur. Maddelerin başka maddelerle kimyasal tepkimeye girip yeni maddeler oluşturma kapasitesi ya da yanıcılığı
gibi özellikler kimyasal özelliklerdendir. Ayrıca maddelerin radyoaktif özellikleri de vardır; kimi maddeler kendiliğinden ışın
yayar. Bu tür maddelere ise radyoaktif maddeler denir.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
6
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Maddenin hâlleri: Eski Yunan filozoflarından Aristo ve bazılarına göre, kâinat toprak, su, hava ve eter (ateş)’den meydana
geliyordu. Toprak, kuru ve sıcak; su, ıslak ve soğuk; hava, ıslak ve soğuk; ateş ise kuru ve sıcak olarak tanımlanıyordu. Bu
düşüncelere paralel olarak gelişen düşünce ve bilimsel çalışmalar neticesinde, bugün madde katı, sıvı, gaz ve plazma olarak
dört hâlde tanımlanmaktadır. Bu hâller, maddenin aldığı, verdiği ve bulunduğu enerji durumlarına farklılık arz etmektedirler.
Mühendislik malzemeleri, genel olarak katı madde hâlinde bulunurlar ve böyle kabul edilirler. Madde de kendi içerisinde saf ve
saf olmayan madde olarak ikiye ayrılmaktadır.
• Katı (Kristal, Amorf kavramı söz konusu)
• Sıvı (Moleküler kavramı söz konusu)
• Gaz (Atom kavramı söz konusu)
• Plazma (İyon kavramı söz konusu)
Maddenin hal dönüşümleri
Erime: Katı hâldeki bir maddenin ısı alarak sıvı hâle geçmesidir.
Donma : Sıvı hâldeki bir maddenin ısı vererek katı hâle geçmesidir.
Buharlaşma: Sıvı hâldeki bir maddenin ısı alarak gaz hâle geçmesidir.
Yoğunlaşma: Gaz hâldeki bir maddenin ısı vererek sıvı hâle geçmesidir.
Süblimleşme: Katı hâldeki bir maddenin ısı alarak gaz hâle geçmesidir.
Kristalleşme: Gaz hâldeki bir maddenin ısı vererek katı hâle geçmesidir.
Maddenin halleri
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
7
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Element: Aynı tür atomlardan oluşan, proton sayıları aynı olan ve dolayısıyla kimyasal özellikleri de aynı olan saf maddelerdir
. Fiziksel veya kimyasal yollarla daha basit maddelere dönüştürülemezler. Genel olarak kimyasal özelliklerine göre Metaller,
Ametaller, Yarı metaller ve Soy gazlar şeklinde üçe ayrılırlar. Örnek: Demir, Bakır, Altın vs.
Molekül: İki veya daha fazla atomun ortaklaşım bağlarıyla birleşmesi sonucu ortaya çıkan maddelerdir. Yani ortaklaşım bağı
ile bağlanmış bileşiklerin en küçük birimidir. Birden fazla atomun bir arada bulunduğu atom gruplarıdır. Element ve bileşik
molekülü diye ikiye ayrılır.
Bileşik molekülü: Farklı cins atomlardan oluşan moleküllere “bileşik molekülü” denir.
Element molekülü: Aynı cins atomlardan oluşan moleküllere “element molekülü” denir. DNA→ Karbon (C), Oksijen (O),
Hidrojen (H), Azot (N) ve Fosfat (P) Örnek: N2, O2 molekülü vs.
Molekül türleri
Bileşik: İki veya daha fazla elementin kimyasal olarak birleşmesi sonucu ortaya çıkan saf maddelerdir. Farklı tür atomlardan
meydana gelir. Kendisini oluşturan elementlere kimyasal yollarla ayrıştırılabilirler. Kimyasal formüllerle ifade edilirler. Oluşan
yeni yapı, kendisini oluşturan elementlerden farklı özellikler gösterir. Moleküler ve İyonik bileşik olarak ikiye ayrılırlar.
İyonik bileşik Metal-Ametal arasında görülür. Moleküler bileşik Ametaller arasında görülür.
Karışım: İki veya daha fazla saf maddenin (element ve bileşik) karıştırılması ile oluşan saf olmayan maddelerdir. Farklı cins
atomlardan ve farklı cins moleküllerden oluşur. Otomobil egzoz dumanı karışım için iyi bir örnek teşkil eder.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
8
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
ATOMİK YAPI İLE İLGİLİ TEMEL KAVRAMLAR
Atomlar, maddenin en küçük yapı taşlarıdır. Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur;
• Protonlar (+ yüklü)
• Nötronlar (yüksüz)
• Elektronlar (-yüklü)
Nötron: Nötron, proton ile birlikte atomun çekirdeğini meydana getirir. Ayrıca nötron ve proton sayılarının toplamı, bize
kütle numarasını verir. Nötronlar yüksüz parçacıklardır. Hidrojen dışında bütün atomların çekirdeklerinde bulunan parçacıktır.
Proton: Atom çekirdeğinde bulunan artı yüklü atom altı parçacıktır.
Elektron: Elektron en küçük eksi (-) yüküne sahip temel parçacıktır. Elektronlar, atom yapısı içindeki hareketlerinde, atomun
hemen bütün hacmini kaplayan dağınık bir eksi yük bulutu oluştururlar. Bu nedenle atomun büyüklüğünü elektronların atom
içindeki diziliş biçimi belirler.
Elektronlar, özellikle dış yörüngedekiler atomun;
• Elektriksel
• Mekanik
• Kimyasal
• Isıl
özelliklerini belirlediğinden atom yapısının bilinmesi mühendislik malzemelerini incelemede önem taşır.
ATOMLAR VE MOLEKÜLLER ARASI BAĞLAR
Atomlar bireysel hâlde belirli bir potansiyel enerjiye sahiptirler. Aralarında bağ oluşurken potansiyel enerji azalır, denge
hâlinde minimuma erişir, dolayısıyla kararlı yapı meydana gelir.
Bağ Kuvvetleri
1. İyonik Bağ
2. Kovalant Bağ
3. Metalik Bağ
4. Van der Walls bağı
İyonik bağ: İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi, ametallerin elektron almasıyla oluşan
bağlanmadır. Bu şekilde oluşan (+) ve (–) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Onun için iyonik bağlı bileşikleri
ayrıştırmak zordur. Kırılgandırlar, erime ve kaynama noktaları yüksektir. İyonik bileşikler katı hâlde elektriği iletmez. Sıvı hâlde
ve çözeltileri elektriği iletir. Örnekler: NaCl, MgS, BaCl2.
NaCl (Sofra Tuzu) İyonik bağ yapan bileşiktir.
Kovalant bağ: Hidrojenin kendisiyle, ametallerle ya da ametallerin kendi aralarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak
oluşturulan bağa kovalant bağ denir. Elektronegativite farkı düşüktür. Bu fark arttıkça iyonik karakter artar. Kovalant bağ ile
bağlanmış bileşikler, hem katı hem de sıvı hâlde elektriği iyi iletmezler. Örnekler: H2O, BF3, CH4, F2, H2.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
9
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Metalik bağ: Metal atomları arasında görülür. Bu bağ yapısında pozitif çekirdekler arasında bir elektron denizi oluşur ve bu
elektron denizinin pozitif çekirdekler tarafından ortak olarak paylaşımı söz konusudur. Elektronların serbestçe hareket etmeleri
kolaydır. Negatif elektron denizi ile pozitif yüklü metal çekirdekleri arasında elektrostatik bir çekim kuvveti oluşur. Bu bağa
metalik bağ denir. Katı durumda metal atomları birbirinden ayrılmazlar. Çekirdekteki proton sayısı arttıkça metalik bağ
güçlenir, metalik bağ güçlendikçe metal sertleşir.
Van der Waals bağı: Van der Waals bağları moleküller veya atom gruplarını zayıf elektrostatik çekimlerle birbirine bağlayan
bağlardır. Van der waals bağları ikincil bir bağdır, ancak molekül içindeki atomlar veya atom grupları kuvvetli kovalent veya
iyonik bağlar ile bağlanırlar. Yani Van der Waals bağları kırıldığında moleküller arasındaki boşluklar artacak ancak molekül
yapısı bozulmayacaktır. Örnek: H2O (molekül kutuplaşması), sıvı azot (geçici kutuplaşma)
Su moleküllerinin oluşturduğu Van der Waals Bağı
TEKNİK ALANDA KULLANILAN MALZEMELER
Malzeme: Kullanılabilir cisimler yapmak amacı ile doğal ya da yapay olarak üretilmiş maddelere malzeme denir. Günümüzde
birçok malzeme çeşidi bulunmaktadır, genel olarak bunlar aşağıdaki başlıklar şeklinde gruplandırılabilir:
• Metaller
• Seramikler
• Polimerler
• Organik malzemeler
• Kompozit malzemeler
Malzemelerin genel sınıflandırması
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
10
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Metaller: Alüminyum, bakır, çinko, demir ve nikel gibi saf metaller ile bir metalin diğer elementlerle oluşturduğu çelik (Fe-C),
pirinç (Cu-Zn) ve bronz (Cu-Sn) gibi alaşımlar olup imalat sanayinde en çok kullanılan malzemelerdir. Metaller ve alaşımları
kendi aralarında, demir esaslı ve demir dışı alaşımlar olarak iki ana sınıfa ayrılırlar.
Metallerin özellikleri
• Doğada bilinen elementlerin çoğu metaldir.
• Metaller normal koşullarda katı hâlde bulunur (civa hariç).
• Bütün metaller parlaktır. Işığı yansıtır.
• Metaller sert ve yumuşak olabilir. Sert olan metal yumuşak olanı çizer.
• Metaller, tel, levha ve toz hâline gelebilir. Metaller esnektir, eğilip bükülebilir.
• Elektrik ve ısıyı iletir.
• Soy metaller (altın, platin gibi) dışında diğer metaller havada paslanır.
• Erime noktaları yüksektir.
• Metaller, daima elektron vererek (+) yüklü iyon olmak ister.
Seramikler: Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanması ile oluşan kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek
sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelirler. Bu açıdan halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Seramik malzeme
üretiminde, kil hamuruna belirli maddeler katarak, değişik şekillendirme yöntemleriyle, kullanılan hamurun bünyesine uygun
bir pişirme ile, seramik malzemeye istenilen niteliği kazandırma imkânı vardır.
ÖRNEK:
Seramiklere örnek olarak cam, fayans, porselen, oksitler, karbürler, nitrürler vs. verilebilir.
Seramiklerin özellikleri
• Kırılgandırlar.
• Ergime sıcaklığı (metal ve polimerlere oranla) çok yüksektir.
• Düşük ısıl ve elektriksel iletken (Yalıtkan)'dir.
• Kimyasal ve ısıl kararlılıkları oldukça yüksektir (Korozyona dirençli).
• En çarpıcı mekanik özellikleri ise yüksek basma mukavemetleridir.
• Genelde yalıtkan malzeme olarak kullanılırlar ancak yeni proses teknikleri ile yük taşıyıcı uygulamalarda da kullanılır hâle
gelmişlerdir.
• Optik ve elektrik özellikleri geliştirildiğinden entegre devre ve fiber optik uygulamalarda kullanılabilirler.
Polimerler: Karbonun başta hidrojen olmak üzere, oksijen, azot, flor ve klor gibi metal olmayan elementlerle oluşturduğu
büyük moleküllü organik bileşiklerdir. Lastik, plastik ve yapıştırıcılar polimerlere örnek olarak verilebilir.
Tipik örnekleri ile beraber polimerler ve türleri
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
11
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Polimerlerin özellikleri
• Hafiftir.
• Korozyon dayanımı yüksektir.
• Elektriksel olarak yalıtkandır
• Çekme dayanımları metallere oranla çok düşüktür.
• Yüksek sıcaklıklarda kullanım için uygun değildir.
Kompozit Malzemeler: Kompozit malzemeler doğada var olan yapılardan hareketle farklı özelliklere sahip malzemelerin
birleştirilmesi sonucu elde edilmektedir. Tanım olarak iki ya da daha fazla malzemenin makroskopik düzeyde bileşimi olarak
söylenebilir. Metal, seramik ve polimer gibi üç ana gruptan bir veya birkaçını birleştirerek daha iyi özellikli malzeme üretmek
için elde edilen karma malzemelerdir. Tanınmış en basit kompozit Kerpiç’tir. Çamur ve samanın karıştırılması ile oluşturulan bu
malzeme eskiden beri bilinen ve belki de insanlık tarihinin en eski yapı malzemesidir ve hâlen Türkiye'de kırsal kesimde
kullanılır.Fiberglas, cam elyafının polyester reçine ile ıslatılıp kimyasal olarak sertleştirilmesi ile elde edilir. Çeliğe karşı 4 kat
fazla çekme dayanımına sahiptir. Fiberglasın yurdumuzdaki uygulama alanları başlıca şunlardır: Su, gıda maddesi ve kimyasal
madde stoklama ve nakliye tankları; prefabrik kulübe ve binalar, çatı levhaları; kimyasal nakil boruları, termal su boruları, bina
süslemeleri, banyo küvetleri, duş tekneleri, beton ve alçı kalıpları, mutfak tezgâhları, kapı ve pencere ve daha akla gelebilecek
ahşap ve metalden yapılan tüm ürünler aynı zamanda fiberglastan üretilebilir.
MALZEMELERDE ŞEKİL DEĞİŞİMLERİ
Malzemeler, uygulanan kuvvetin büyüklüğüne göre elastik ve plastik olmak üzere iki çeşit şekil değişimine maruz kalır. Bu
kuvvetler, ya üretim aşamasında malzemeyi biçimlendirmek için uygulanan ya da mekanik yükler altında çalışan makine
elemanlarına binen kuvvetlerdir.
Elastik Deformasyon: Elastik şekil değiştirme, genel olarak kuvvet uygulanan malzemeye ait atomların komşularından
ayrılmadan aralarındaki uzaklığın değişmesi anlamına gelir. Uygulanan kuvvetin ortadan kalkması durumunda cisim eski
boyutuna geri dönüyorsa bu cisimde meydana gelen şekil değişimine elastik deformasyon denir.
Plastik Deformasyon: Uygulanan gerilmenin malzemenin elastiklik sınırını aşması durumunda meydana gelen kalıcı şekil
değişimine plastik deformasyon denir. Haddeleme, presleme, markalama, dövme, derin çekme, tel çekme ve ekstrüzyon gibi
prosesler başlıca plastik şekil verme prosesleridir.
Kırılma Olayı: Gerilme etkisi altındaki bir malzemenin iki ya da daha fazla parçaya ayrılması olayına kırılma denir. Kırılma,
gevrek ya da sünek olmak üzere iki çeşittir. Kırılma sürecinde malzemenin tokluğu önemli bir göstergedir.
Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması
yeteneği söz konusu olduğunda önem kazanan bir mühendislik özelliğidir. Tokluğun en basit ölçme yöntemlerinden birisi darbe
deneyleridir. Cisimlerin darbeye dayanıklılığı malzemenin atom bağları (kohezyon dayanımı) ile yakından ilişkilidir.
Gevrek kırılma: Gevrek kırılma minimum enerji soğurulması ile çatlağın hızla ilerlemesi sonucunda meydana gelen bir
kırılma türü olup çok tehlikelidir. Özellikle kış aylarında görülür, zamansız ve ani karşılaşılan bir durumdur. Bu tip kırılmada
plastik deformasyon az oluşur ya da hiç oluşmaz.
Sünek kırılma: Yüksek enerjili bir kırılma tipidir. Büyük oranda plastik deformasyonlar sonucu meydana gelir ve koni-çanak
görünümünde bir kırılma yüzeyi oluşturur.
Gevrek Kırılma
•Çok az veya hiç plastik deformasyon
meydana gelmez.
•Tokluk düşüktür.
•Kırılma akma gerilmesinden küçük
gerilmelerde oluşur.
•Kırılma yüzeyi düzgündür.
•Enerjinin büyük bir kısmı kırılmaya
harcanır.
•Tane içi veya tane sınırı şeklinde
kırılma meydana gelir.
Sünek Kırılma
•Çok büyük plastik deformasyon
meydana gelir.
•Tokluk yüksektir.
•Kırılma akma gerilmesinde büyük
gerilmelerde oluşur, yani boyun
verme olur.
•Kırılma yüzeyi konik-çanak
şeklindedir.
•Enerjinin büyük bir kısmı çatlak
oluşumuna harcanır.
•Mikroboşlukların birleşmesi ile
kırılma oluşur.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
12
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
MALZEME SEÇİMİ
Bir seçimde önce kullanılacak malzemenin hangi gruptan (metal, plastik, seramik vs.) olacağına karar verilmeli, daha sonra bu
guruba giren malzemeler arasında en uygunu seçilmelidir. Bu seçim sırasında sistematik düşünmek çok önemlidir.
Olayı örnekleyecek olursak;
İçinde 14 MPa basıncında gaz bulunacak basınçlı bir tüpe malzeme seçelim.
Bunun için aranacak 3 özellik vardır:
• Dayanım
•Süneklik
• Fiyat
a) Dayanım bakımından metaller, seramikler ve kompozitler seçilebilir.
b) Ancak malzemenin kırılgan olmasını istemediğimizden seramik malzeme kullanamayız ve bu durumda iki seçenek kalır.
c) Fiyat açısından baktığımızda ise kompozitlerin yüksek fiyatından dolayı metal tercih edilir.
TAHRİBATLI VE TAHRİBATSIZ MALZEME MUAYENE YÖNTEMLERİ
Tahribatsız muayene yöntemleri genel olarak servis altında olan ve hayati önem taşıyan elemanların kontrolü amacıyla
kullanılır, örneğin uçak yapı elemanları. Tahribatlı yöntemler ise seri üretimi yapılacak fakat daha servise alınmamış makina
elemanları için veya hasar sonucu servis dışı kalmış elemanlar için kullanılan yöntemlerdir.
Tahribatlı Malzeme Muayene Yöntemleri
Tahribatlı muayene; malzemelerin çekme, basma, eğilme vb. kalıcı şekil değişikliklerine karşı göstereceği direnci ve dayanımı
belirlemek için uygulanan muayene yöntemleridir. Bunlar;
• Çekme deneyi
• Basma deneyi
• Kırma deneyi
Çekme deneyi: Bu deney malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılır. Malzemelerin, uygulanan kuvvet
karşısında kopmaya karşı gösterdikleri dayanıma çekme dayanımı denir. Bu yöntem ile önceden hazırlanmış standart deney
çubuğuna devamlı artan bir kuvvet uygulanır. Çubuğa uygulanan kuvvet, akma dayanımı denilen belli bir oranın aşılması ile
birlikte kalıcı uzama meydana getirir. Kalıcı uzamanın olduğu şekil değişimine plastik şekil değişimi denir. Malzemeye
uygulanan kuvvetin etkisi kalktıktan sonra, malzemenin eski haline dönmesine elastik şekil değişimi denir.
Akma noktası: Kalıcı şekil değişiminin başladığı gerilme değerine akma noktası ya da akma gerilmesi denir.
Çekme noktası: Çekme testi esnasında malzemeye uygulanan maksimum gerilme miktarıdır.
Elastik şekil değiştirme: Akma gerilmesi değerinin altındaki gerilme değerlerinde şekil değişimi kalıcı değildir ve burada oluşan
şekil değişikliğine elastik şekil değişimi denir.
Plastik şekil değişimi: Akma noktasından sonra malzemede kristaller arası kayma oluşur, şekil değişimi artık kalıcıdır ve bu kalıcı
şekil değişimine plastik şekil değişimi denir.
Yüzde uzama hesabı: % uzama, malzemenin ilk boyu ile koptuktan sonraki son boyu arsındaki farkın ilk boya bölünmesi ve
100 ile çarpılmasıyla bulunur.
Yüzde kesit daralması hesabı: % kesit daralması ise, ilk kesit alanı ile ulaşılan en ince kesit alanı farkının ilk kesit alanına
oranı olarak ifade edilir.
Basma deneyi: Malzemelerin yüzeyinden içeriye doğru etkiyen dış kuvvetlere basma kuvvetleri denir ve basınç gerilmeleri
oluşturur. Çekme deneyinin tersi olarak kabul edilir.
Kırılma deneyi: Tokluk malzemenin kırılana kadar enerji absorbe etme yeteneğinin bir ölçüsüdür. Malzemelerin darbe
tokluğunu ölçmek için Charpy ve Izod deneylerini de içeren birçok darbe test yöntemi tasarlanmıştır. Darbe deneyinde h0
yüksekliğinden bırakılan ağır sarkaç yarım yay şeklinde sallanarak numuneye çarpar. Kırma deneyleri, malzemelerin darbe
dayanımlarını veya kırılma enerjilerini ölçmek için yapılır.
Tahribatsız Malzeme Muayene Yöntemleri
Tahribatsız muayeneler, malzemelerdeki iç bünye ve dış yüzey süreksizliklerinin, malzemenin fiziki yapısına zarar vermeden
tespit edilmesini sağlar. Günümüzde malzemenin artmış servis güvenirliği ve daha yüksek kalite talebi, tahribatsız muayene
tekniklerinin hızlı kullanılmasıyla sağlanmıştır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
13
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Penetran sıvı ile kontrol: Yüzey hatalarının tespitinde kullanılan bir yöntemdir. Muayene yüzeyine açık süreksizlikler, içine
kapiler etki ile nüfuz etmiş olan penetran sıvısı geliştirici tarafından tekrar yüzeye çekilerek süreksizlik belirtileri elde edilir.
Süreksizlikler çatlak türü ise çizgisel belirtiler, gözenek türü ise yuvarlak belirtiler elde edilir.
Ultrasonik kontrol: Yüksek frekanslı ses dalgalarıyla malzeme kontrol yöntemidir. Malzeme içine gönderilen yüksek
frekanslı ses dalgaları ses yolu üzerinde bir engele çarparlarsa yansırlar. Çarpma açısına bağlı olarak yansıyan sinyal alıcı başlığa
(prop) gelebilir veya gelmeyebilir. Alıcı başlığa (prop) yansıyan sinyal, ultrasonik muayene cihazının ekranında dalga çizgileri
(eko) oluşturur. Yankının konumuna göre yansıtıcının muayene parçası içindeki koordinatları hesaplanabilir.
X ışınları ile kontrol: Yüksek enerjili elektromanyetik dalgalar (ışınım) pek çok malzemeye nüfuz edebilirler. Belli bir
malzemeye nüfuz eden ışınım malzemenin diğer tarafına konan ışınıma duyarlı filmleri de etkileyebilir. Bu filmler daha sonra
banyo işlemine tabi tutulduklarında ışınımın içinden geçen malzemenin iç kısmının görüntüsü ortaya çıkar. Bu görüntü,
malzeme içindeki boşluklar veya kalınlık, yoğunluk değişiklikleri nedeniyle oluşur. Malzemenin içinin bu şekilde görüntülenmesi
radyografi olarak adlandırılır.
Manyetik kontrol: Manyetik kontrol; manyetik (mıknatıslanabilir) malzemelerden yapılmış parçanın yüzeyinde veya yüzeye
yakın bir yerde bulunan çatlak, boşluk, katmer, damar ve metalik olmayan yabancı maddelerin belirlenmesinde uygulanan
tahribatsız muayene yöntemidir. Bu yöntemle ancak mıknatıslanabilen metal malzemelerin kontrolü yapılabilir.
ÖZETİN ÖZETİ:
•Bir amacı gerçekleştirmek için kullanılan maddelere malzeme denir.
•Doğada her amacı gerçekleştirecek malzeme bulunmamaktadır. Ancak yapılan araştırmalar sonucunda istenilen
malzemeler laboratuvar ortamında oluşturulabilmektedir.
•Malzemeyi oluşturan en küçük yapıtaşı atomlardır. Bunların belirli bir düzende dizilişleri kristal yapıyı, kristal kafes
hücrelerinin de belirli oranlarda bir araya gelmeleriyle taneler, tanelerin de biraraya gelmesiyle malzeme oluşur.
•Deformasyon veya şekil değiştirme kriterlerini belirleyen malzeme bünyesindeki bu unsurlardır.
•Malzemenin hangi tür plastik şekillendirme prosesiyle işleneceği veya bir hasar sonucu elde edilen numunelerin
hasar analizinin yapılması amacıyla tahribatlı ya da tahribatsız malzeme muayane yöntemleri kullanılmaktadır.
•Tahribatsız muayene yöntemleri genel olarak servis altında olan ve hayati önem taşıyan elemanların kontrolü
amacıyla kullanılır, örneğin uçak yapı elemanları. Tahribatlı yöntemler ise seri üretimi yapılacak fakat daha servise
alınmamış makina elemanları için veya hasar sonucu servis dışı kalmış elemanlar için kullanılan yöntemlerdir.
•Malzeme bilgisine hakim olabilmek için mikro seviyeden makro seviyeye kadar malzeme bünyesinde yer alan tüm
kriterlerin iyi bilinmesi gerekmektedir.
•Daha kaliteliyi, daha sağlamı, daha hafifi, daha güveniliri yapabilmek ve servis aşamasında hatalı kullanımdan dolayı
hayati tehlikelere maruz kalmamak adına malzeme bilgisine hakim olmak gerekmektedir.
ÜNİTE 3
BAĞLAMA ELAMANLARI
Makine: enerji veya güç üreten, ileten, değiştiren veya biriktiren sistemdir. Kuvvet makinesi ve iş makinesi olmak üzere iki
ana grupta toplanır.
Kuvvet makineleri: iş ve enerji üretmek amacıyla icat edilmiş, bir enerji kaynağı tarafından tahrik edilen; enerji kaynağı
olmadan iş üretemeyen makinelerdir.
İş makineleri ise iş yapmak amacıyla imal edilen ve kuvvet makineleri tarafından tahrik edilen, kuvvet makineleri olmadan iş
üretemeyen makinelerdir.
**Makine elemanları da bağlama, taşıma, destek, enerji biriktirme, irtibat, güç ve hareket iletme elemanları olarak
sınıflandırılırlar.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
14
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
BAĞLAMA ELEMANLARI
Bağlama elemanları, iki veya daha çok elemanı birbirine, gövdeye veya makinaları temele bağlayan elemanlardır. Bağlama
elemanları, kuvvet ve iş makinelerini meydana getirmede, sistemler oluşturmada büyük önem kazanan vazgeçilemez
elemanlardır. Bağlama elemanları genel olarak çözülebilen ve çözülemeyen bağlama elemanları olarak iki ana başlık altında
toplanmaktadır.
Bağlama elemanlarını tercih etmede birtakım kriterler
göz önünde bulundurulmaktadır. Bağlantının
konstrüksiyonuna ve fonksiyonuna bağlı olarak bu
kriterler farklı başlıklarda toplanmaktadır. Çözülme
yönünden bağlama şekillerine karar vermede
 Bakım, tamir ve kontrol yapılması
• İmalat, elemanlarına ayırma ve nakletme imkânlarının
sağlanması
• Montajdan sonra elemanların ayar yapılması
• İşletmeden sonra oluşacak aşınmaların ayarla
giderilmesi
• Bakım masraflarını azaltılması dikkate alınmaktadır.
Teknolojide kullanılan bağlama elemanları seçilirken;
• Yükleme, titreşim, darbe, korozyon, yorulma, vb.
çalışma şartları
 Bağlantının bağlama ve çözme sıklığı
• Bağlanacak elemanların malzemesi
• Bağlantının fonksiyonu (kuvvet iletme, sızdırmazlık
sağlama vb.)
• Bağlantıyı bağlamak için gerekli işçilik ve avadanlık
imkânları dikkate alınmalıdır.
ÇÖZÜLEMEYEN BAĞLAMA ELEMANLARI
Çözülemeyen bağlama elemanları, makine elemanlarını şekil veya maddesel bağla birbirine bağlamaktadır. Bu bağlama
elemanları çözülürken tahrip olduğu için tekrar kullanılamaz. Lehim, kaynak, perçin ve yapıştırma bağlantıları bu grupta
değerlendirilir.
Lehim Bağlantıları:
Lehimleme, iki metal parçanın, kendilerinden daha düşük sıcaklıkta ergiyen ilave bir malzeme
yardımıyla birbirlerine ısı etkisi ile bağlanması işlemidir. Lehim bağlantılarında, ergimiş lehim malzemesi adezyon ve difüzyon
yoluyla parçalarla bir alaşım oluşturur. Lehimler, lehim alaşımının ergime sıcaklığına göre yumuşak ve sert lehim olmak üzere
iki gruba ayrılır. Ergime sıcaklığı;
• 450 °C’nin altında olanlar Yumuşak Lehim
• 450 °C’nin üstünde olanlar ise Sert Lehim olarak isimlendirilirler.
Lehim ile bağlamanın üstünlükleri:
• Ergime olmadığı için kristal yapıda değişme olmaz ve ince parçalar yanmaz.
• İşlem için gerekli ısı enerjisi azdır.
• Çentik etkisi yoktur.
• Isıl, elektriksel iletkenlik iyidir ve iyi sızdırmazlık sağlanır.
• Kolay ve ucuz bir birleştirme yöntemidir.
• Temiz bir yüzey elde edilir.
• Birleştirilen yüzeylerin arası lehimle dolacağı için geçme yüzeyinde toleransa gerek yoktur.
Lehim ile bağlamanın sakıncaları:
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
15
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
• Yüksek sıcaklıktaki işletme koşullarına uygun olmamasıdır.
• Lehim malzemesinin mukavemeti iyi bir kaynak bağlantısının mukavemetinden azdır.
• Lehim malzemesi pahalıdır.
Kaynak Bağlantıları: Kaynak, aynı veya benzer malzemeden iki parçanın ısı veya basınç yardımı ile ilave bir malzeme
kullanarak veya kullanmadan birleştirilmesi işlemidir. Kaynaklı bağlantılar, ucuz olmaları, hafif olmaları, perçin ve cıvata
bağlantılarında olduğu gibi deliklerle zayıflatılmış olmamaları sebebiyle günümüzde çok fazla kullanılan bağlama
yöntemlerinden biridir. Kaynak; kırılan parçaların birleştirilmesinde, çatlakların giderilmesinde, aşınan kısımların
doldurulmasında tamir yöntemi olarak kullanılmaktadır.
Kaynakla bağlamanın üstünlükleri:
• Lehime göre hem ısıl hem de mekanik yönden daha dayanıklı bir birleştirme sağlanır.
• Döküm ve dövme imalata göre kalınlıklar yüke göre seçilebildiğinden ağırlıktan tasarruf sağlanır.
• Perçin ve cıvataya göre baş kısımları ortadan kalktığı için ağırlıktan tasarruf sağlanır.
• İmalatta kolaylık sağlanır.
• Farklı metallerin bir araya getirilmesiyle karmaşık konstrüksiyonlar imal edilebilir.
• Döküm ve dövmeye göre kalıp ihtiyacı gerektirmediğinden maliyet yönünden tasarruf sağlanır.
Kaynakla bağlamanın sakıncaları:
• Çoğu kaynak yönteminde parçalarda ısıl yük oluşur.
• Kaynak işlemi sonrası büzülme meydana gelir.
• Kaynak sonrası birleştirmede artık gerilmeler oluşur ve kaynaklı parçaların mukavemeti azalır.
• Geçiş bölgelerinde iç yapı değişir. Tavlama yapmaya gereksinim duyulur.
• Dikişe yakın kısımların korozyon direnci azalır.
Kaynak Yöntemleri:
Temel olarak ergitme kaynağı, birleşecek yüzeylerin dış
bir kuvvet kullanılmadan genellikle eritilmiş dolgu
malzemesi ile beraber ergitilerek kaynak edilmesi,
basınç kaynağı, birleşecek her iki yüzey üzerine yeterli
kuvvet uygulanarak az veya çok plastik deformasyon
oluşturup gerçekleştirilen kaynak işlemidir.
Perçin Bağlantıları: Perçin bağlantıları, sistemin
kuvvet ve momentinin dengeli dağılmasına olanak
sağlayan, rijit olmadığı için titreşimlere karşı dayanıklı,
metal ile metal olmayan deri, plastik, tekstil vb. iki
parçayı veya farklı malzemeden iki elemanı birbirine bağlayan, az sayıda malzemeler için ucuz çözülemeyen bir bağlantı
şeklidir. Perçin bağlantıları;
• Köprü, tren, kule gibi çelik yapılarda ve uçaklarda kuvvet taşımak,
• Yüksek basınçlı kazanlarda kuvvet taşımak ve sızdırmazlık sağlamak,
• Düşük basınçlı kaplarda yalnızca sızdırmazlığı sağlamak için kullanılır.
Perçin bağlantılarının üstünlükleri:
• Kaynak bağlantılarında olduğu gibi birleşme yerinde ergime sebebiyle kristal yapıda değişmeler (mukavemet azalması)
olmaması
• Isıl etkilerden dolayı kontrol edilemeyen iç gerilmeler ve çarpılmalar olmaması,
• Kalite kontrol yöntemlerinin çok basit olması
Perçin bağlantılarının sakıncaları:
• Birleştirilecek parçaların delinmesi sebebiyle malzeme mukavemetinin azalması
• Bindirme parçalan, kapak parçalan ve perçin başları nedeniyle malzeme israfı ve ağırlık artışı
• İşçilik yönünden fazla zaman alması
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
16
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Perçin malzemesi, genel olarak bağlanacak elemanların malzemesine uygun seçilmektedir. Perçinler, bağlanacak elemanlardan
farklı malzemeden tercih edildiğinde; sıcak ortamlarda ısıl genleşmeleri değişik olan bağlantı gevşeyip veya kopabileceği gibi;
sıvılarla temasta özellikle rutubetli veya deniz suyu gibi iletken bir ortamda, kimyasal reaksiyon sonucu korozyona uğrayıp,
çözülmeye başlayarak bağlantının aşınmasına ve hatta bozulmasına sebep olacaktır.
Genel olarak metalik perçin malzemesi olarak St 34 ve St 44 kullanılır.
Perçinleme işlemi için öncelikle perçinlenecek parçalar üzerine delikler zımba ile veya matkap ile açılır. Zımba ile delik açmada
delik kenarlarında çatlaklar meydana geldiğinden önemli işlerde matkapla delik açma işlemi tercih edilir. Delikler rayba ile de
düzeltilirler. Daha sonra perçin elle veya makina ile soğuk veya sıcak dövülerek "kapama başı" teşkil edilir. Son olarak el ile
perçinlerde çekiçle veya hava tabancası ile baş yavaş yavaş şişirilerek şekillendirilir.
Yapıştırıcı Bağlantıları: Yapıştırma bağlantısı, aynı veya farklı iki malzemenin metalik olmayan bir ara malzeme
(yapıştırıcı “zamk”) ile çözülemeyecek şekilde birleştirilmesi işlemidir. Yapıştırma bağının mukavemeti, yapıştırıcı ile yüzeyler
arasındaki yüzeye yapışma kuvveti (adezyon) ve yapıştırıcının kendi molekülleri arasındaki bağa (kohezyon) bağlıdır. Yapıştırma
işlemi yapıştırılacak elemanların yüzeylerinin temizlenmesinden sonra yüzeylerine çok ince (0,1 – 0,3mm) bir yapıştırıcı
tabakası sürülerek, oda sıcaklığında veya daha yüksek sıcaklıklarda ve belirli bir süre basınç altında veya basınçsız tutularak
yapılır. Yapıştırıcılar mil göbek bağlantıları, cıvataların çözülmeye karşı emniyete alınması, hafif metal konstrüksiyonları vb.
yerlerde yoğun olarak kullanılmaktadırlar. Yapıştırıcılar genelde katı, sıvı, pasta ve toz hâlinde olurlar.
Yapıştırıcı bağlantılarının üstünlükleri:
• Uygulanması kolay, ucuz ve çabuktur.
• Ana malzemede herhangi bir delik, çentik vb. açılmadığından kesit zayıflamaz. Mukavemet kaybı yoktur.
• Kristal yapıda değişmeler, ısıl gerilmeler ve gevrekleşmeler oluşmaz.
• Gerilme dağılımı yaklaşık her noktada eşit olduğundan sürekli mukavemette yorularak kopma tehlikesi azdır.
• Boşluklar kolayca doldurulabildiğinden korozyona karşı koruma görevi yapar. Çatlak korozyonu tehlikesi yoktur.
• Farklı malzemelerin birleştirilmeleri mümkündür.
• Sönümleme ve izolasyon özelliklerine sahip olup, istenirse iletken ve yalıtkan olarak faydalanılabilir.
Yapıştırıcı bağlantıların sakıncaları:
• Ön hazırlık (yüzeylerin temizlenmesi) hassasiyet gerektirir ve zaman alır.
• Bağlantının özellikleri zamanla değişebilir (yaşlanma).
• Çalışma sıcaklığı artarsa (80°C - 120°C) mukavemetleri daha da düşer. Yeni özel bazı yapıştırıcılar ile bu sınırın 450°C gibi
yüksek değerlere çıkartılmış olması bu sakıncayı gidermektedir.
• Birleştirme için basınç ve/veya ısı gerektirir.
• Çeki, eğilme ve soyma zorlanmasında mukavemetleri düşüktür. Bu nedenle şekillendirme, yapıştırıcı kaymaya zorlanacak
biçimde yapılmalıdır.
ÇÖZÜLEBİLEN BAĞLAMA ELEMANLARI
Bu tür bağlantılarda bağlanan parçalar ve bağlama elemanı bir bozulma veya hasar olmadan tekrar kullanılabilir, istenildiği
kadar sökülüp takılabilir. Bu bağlantılar ya kuvvet ya da şekil bağıyla sağlanmaktadır. Kuvvet bağı ile bağlantı sürtünme kuvveti
veya sürtünme momenti vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Cıvata-somun bağlantıları, kamalar, pim ve pernolar, sıkı ve konik
geçmeler bu grupta değerlendirilir.
Cıvata Bağlantıları: Eğik bir doğrunun bir silindirin iç veya dış yüzeyine sarılması ile elde edilen helis eğrisine vida eğrisi
denir. Eğik doğru yerine belirli kalınlıkta veya profilde bir elemanın dolu bir silindirin dış yüzeyine çıkıntı teşkil edecek şekilde
helisel bir hareketle (ötelenme ve dönme) sarılmasından cıvata elde edilir. İçi boş bir silindirin iç çevre yüzeyine aynı profilin
helisel hareketle sarılmasından oluşan eleman da somun olarak tanımlanır. Cıvata dış vida somun ise iç vida olarak bilinir.
Cıvatalar ve somunlar, makinaların montajında, yatakların ve makinaların temele tespitinde, boru flanşlarının, silindir
kapaklarının bağlantısında, çelik konstrüksiyonlarda ve benzeri birçok yerde bağlantı elemanı olarak kullanılırlar.
***Bir tam dönmeye karşılık gelen ötelenme miktarına hatve denir.
Cıvataların teknikte çok kullanılmalarının sebepleri:
• Çözmek ve bağlamak çok kolaydır.
• Standart olarak hazırlanmışlardır.
• Kolay imal edilirler.
• Değişik uygulamalar için değişik tipleri mevcuttur.
Çok pratik ve kullanışlı olmalarına rağmen bazı dezavantajları:
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
17
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
• Kendi kendine çözülmemesi için emniyet önlemleri almak gerekir.
• Vidanın merkezleme kalitesi yoktur.
• Kertik (Çentik) tesiri ile kopabilir.
• Ötelemenin dönmeye çevrilmesinde verim düşüktür.
Bağlama elemanı olarak somunlu, somunsuz ve saplama olmak üzere üç şekilde kullanılırlar (Şekil 3.12.). Saplamaların bir tarafı
doğrudan doğruya bağlanacak parçaların birine vidalanır. Saplamalar sık sık çözülmesi gereken sistemlerde kullanılır.
Helis eğrisi veya vida eğrisi soldan sağa doğru sarılarak yükselirse sağ vida, sağdan sola doğru sarılarak yükselirse sol vida
olarak tanımlanır.Vidalar, karakteristik özelliklerine, konstrüksiyonlarına, görevlerine, kullanma alanlarına ve malzemelerine
göre farklı kategorilerde sınıflandırılırlar.
VİDA ÇEŞİTLERİ
Mil Göbek Bağlantıları: Mil üzerine yerleştirilen dişli çark, kasnak, volan gibi disk şeklindeki elemanlara genel anlamda
göbek denir. Mil ve göbek tek bir sistem meydana getirecek şekilde birbirlerine bağlanırlar.
Mil ile göbek arasında moment iletimi iki şekilde olabilir.
• Şekle bağlı olarak (uygu kamaları "federler”, kamalı "oluklu" miller,....)
• Sürtünme yolu ile (kamalar, konik geçmeler, sıkma geçmeler, sıkı geçmeler....)
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
18
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
Kama Bağlantıları: Kamalar, bir yüzeyi veya iki yüzeyi eğimli, bazen de yüzeyleri eğimsiz; taşıyıcı elemanlarla göbek
arasında kuvvet veya şekil bağıyla bağlantı kuran, yamuk veya dikdörtgen prizmatik elemanlardır. Dönme, öteleme veya
salınım hareketi yaparak, kuvvet veya moment ileten; kasnak, dişli çarklar, kavrama volan vb. elemanları mil veya akslara
çözülebilir bir şekilde bağlamaktadır. Kamalar güç iletiminde aracılık yapan ya da eğimleri dolayısıyla makine elemanlarına ayar
ve pozisyon belirlemede yardımcı olan elemanlardır. Kamalar konstrüksiyonlarına yani şekillerine göre eğimli ve eğimsiz
kamalar; fonksiyonlarına yani görevlerine göre ise enine ve boyuna kamalar olmak üzere başlıca iki grupta toplanmaktadır.
Enine kamalar: Öteleme ve salınım hareketi yapan mil-aks ve göbek bağlantılarında radyal olarak yani mil-aks eksenlerine dik
olarak monte edilmek suretiyle bağlantı sağlayan makine elemanlarına enine kamalar denir. Öteleme hareketi yapan elemanlar
sürtünme ve aşınmadan dolayı onarım veya değiştirilmeleri için sık sökülmeleri gerekir. Bu şekildeki bağlantılarda enine
kamalar kullanmaktadır. Yüksek sıcaklık altında çalışan metal işleri atölyelerinde kullanılan şahmerdanlarda çekiç ve örslerin
ayarlanma ve bağlantıları genel olarak enine kamalarla sağlanmaktadır.
Boyuna kamalar dişli çarklar, volanlar, manivela kolları, kranklar vb. döndürme momenti taşıyan elemanlara sıkı olarak
bağlanmasını sağlamaktadır.
Boyuna kamalar da yüzey eğimlerine göre eğimli boyuna kamalar ve eğimsiz boyuna kamalar olarak düşünülmektedir. Eğimli
boyuna kamaların genellikle bir yüzeyleri eğimli olur. Dikdörtgen kesitli ve yuvarlak alınlı, üst yüzeyinde 1:100 eğim bulunan
boyuna kamaların eğimsiz yüzeyleri mil veya akstaki özel yuvalarına yerleştirilir. Bu özelliğinden dolayı bu kamalara yerleştirme
kamaları adı verilir.
Sıkı Geçme Bağlantıları: Bu tip bağlantılarda mil ve göbek arasındaki moment ve hareket iletimi geçme yüzeyleri
arasında çap farklılığı sayesinde oluşturulan basınç ile sağlanmaktadır. Bu nedenle başlangıçta milin dış çapı göbeğin delik
çapından büyük yapılır. Moment uygulandığında, geçme yüzeyleri arasında sürtünme kuvveti meydana gelir. Bağlantının
sağlanabilmesi için sürtünme momentinin döndürme momentinden büyük olması gerekir.
Sıkma Geçme Bağlantıları: Temas yüzeylerinde çeşitli yöntemlerle yüzey basınçlarının elde edildiği sürtünme
bağlantıları döndürme momenti veya eksenel kuvvetlerin iletilmesinde kullanılır. Parçalar arasındaki harekete zıt yönde oluşan
sürtünme kuvvetleri dış kuvvetin karşılanmasının ve bağlantının güç iletmesini sağlar. Sıkma geçme bağlantılarında mil üzerine
iki parçalı göbeğin cıvatalar yardımıyla sıkılmasıyla moment iletimi gerçekleşir.:
Konik Geçme Bağlantıları: İçi konik işlenmiş göbeğe aynı koniklikte işlenmiş mil üzerine eksenel bir kuvvet yardımıyla
gerçekleştirilen bağlantı şeklidir. Konik geçmeler özellikle dinamik zorlamalar altında çalışana bağlantılar için uygundur.
Pim ve Perno Bağlantıları: Pim ve pernolar, bağladığı elemanların çözülmesine imkân sağladığı ve çözülme sırasında
tahrip olmadığı için, makina elemanlarında çözülebilen bağlama elemanları grubunda incelenmektedir.
Pim Bağlantıları: Pimler bağlama görevi yanında merkezleme ve emniyet elemanı görevini de üstlenmektedir. Buna göre
pimlerle elemanlar bağlanarak sistemler meydana getirilirken, ağır ve büyük boyutlu makine bloklarının merkezlenmesi ve
bağlantıların çözülmemesi maksadıyla da kullanılmaktadır. Pimler konstrüksiyonlarına göre silindirik pimler, konik pimler,
çentikli pimler diye üç temel grupta toplanmaktadır.
Perno Bağlantıları: Pernolar makina elemanlarını birbirlerine çözülebilecek şekilde bağlayan bağlama elemanlarıdır.
Pernoların bağladıkları elemanlar, pernoya göre ve birbirlerine göre hareket edebildiği gibi perno da hareket edebilir.
Pernoların bağladıkları elemanlar, birbirlerine göre dönme ve salınım hareketi yapabilirler.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
19
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ
İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ
ÖZETİN ÖZETİ:
•Bağlama elemanları, iki veya daha çok elemanı birbirine, gövdeye veya makinaları temele bağlayan elemanlardır.
Çözülebilen ve çözülemeyen bağlama elemanları olarak iki kısma ayrılır. Hemen hemen her konstrüksiyonda
muhakkak kullanılırlar. Özellikle makinelerin imalat maliyetlerini azaltırlar.
• Çözülemeyen bağlama elemanları lehim, kaynak, perçin ve yapıştırıcılardır. Bağlantının şekli, malzemenin türü gibi
parametrelere göre hangi bağlantının tercih edileceği belirlenir.
•Çözülebilen bağlama elemanları cıvatalar ve mil göbek bağlantılarıdır. Mil göbek bağlantıları ise kamalar,sıkı geçme,
sıkma geçme, konik geçme ve pim perno bağlantılarıdır.
•Makine parçaları veya elamanlarının bağlanması veya montajında burada bahsedilen yöntemlerden biri veya birkaçı
birlikte de kullanılabilir. Bağlantı şekli, bağlanacak elemanların tasarımına, çalışma koşullarına ve bağlama
elemanından beklenen dayanıma bağlıdır.
MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3
MEHMET KELLELİ
20
Download

MAKİNA VE TECHİZAT ÜNİTE 1-2-3