Otomotiv uygulamaları için elektrik direnç nokta kaynağının darbe etkisi altında dayanımının deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Otomotiv sektöründe sürekli iyileştirilmesi hedeflenen unsurlar enerji tasarrufundan dolayı hafiflik ve araç güvenliğidir. Bu unsurları iyileştirmek için farklı malzemeler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. AISI 304 paslanmaz çelikleri korozyon direncinin yanı sıra yüksek şekillendirilebilme, kaynak kabiliyeti ve enerji emme kapasitesi gibi önemli özellikleri bir arada bulundurmaktadır. Otomotiv sanayinde AISI 304 paslanmaz çelikleri egzoz sisteminde ve birçok küçük bileşeni oluşturmak için kullanılmaktadır. Araç güvenliğini arttırmak için alışılagelmiş malzemeler yerine uygun tasarımlar ile maliyet dengelenerek kullanım popülaritesi artacağı düşünülmektedir. Bu araştırmada, AISI 304 paslanmaz çeliklerinin elektrik direnç nokta kaynak dayanımını etkileyen optimum parametreler belirlenerek hegzagonal yapılı çarpışma kutuları elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiştir. Birleştirilen çarpışma kutularına çeşitli testler uygulanmış, sönümlenen enerji ve çarpışma karakteristiği üzerine etkisi incelenmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar incelenip optimum elektrik direnç nokta kaynak tasarımı belirlenmiş, doğrulanmış bir sonlu elemanlar modeli elde edilmiştir.

The elements that are aimed to be continuously improved in the automotive sector are lightness and vehicle safety due to energy savings. In order to improve these elements, studies are carried out on different materials. In addition to corrosion resistance, AISI 304 stainless steels have important properties such as high formability, weldability and energy absorption capacity. Although AISI 304 stainless steels are used in the automotive industry to create many small components in the exhaust system, it is thought that the popularity of use in vehicle safety will increase by balancing the cost with appropriate designs instead of conventional materials to increase vehicle safety. In this research, the optimum parameters affecting the spot weld strength of AISI 304 stainless steels were determined and hexagonal collision boxes were combined with electric spot resistance welding. Various tests were applied to the combined collision boxes, and their effects on the absorbed energy and collision characteristics were investigated. Experimental and numerical results were examined and optimum electric spot welding design was determined and a verified finite element model was obtained.