Temmuz 2020 TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 İçindekiler 1 Giriş ...................................................................................................... 2 1.1 Tarihçe............................................................................................ 2 1.2 Belgelendirme................................................................................. 3 2 Altyapımız............................................................................................. 5 2.1 Termal Sprey Kaplama ve Üretim Laboratuvarı .............................. 5 2.2 Metalografi ve Karakterizasyon Sistemleri Laboratuvarı............... 21 2.3 Toz Üretim ve Analiz Laboratuvarı ................................................ 35 2.4 Yüzey Aktivasyonu Laboratuvarı ................................................... 44 2.5 Deney Çalışma Cihazları ................................................................ 47 3 Temiz Oda........................................................................................... 52 1 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 1 Giriş Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği bölümü bünyesinde faaliyet gösteren laboratuvarımızın ilk temelleri 1992 yılında atılmış, günümüz itibariyle biyomedikal alanlardan uzay ve havacılık alanına kadar çok çeşitli alanlarda Termal Sprey teknolojisi kullanılarak kaplamalar yapılmaktadır. Bununla birlikte çeşitli cihazlar yardımıyla test ve analizler yapılmaktadır. TESLAB, üniversitemizin Esentepe Yerleşkesi’nde yaklaşık 2000 m2 kapalı alan üzerine kurulmuştur. Şekil 1 TESLAB Yerleşimi 1.1 Tarihçe Sakarya Üniversitesi bünyesinde 1992 yılından beri faaliyet gösteren, 2007 yılından itibaren DPT, TÜBİTAK ve diğer kamu kurumlarından alınan projeler ile büyüyerek alanında öncü bir tesis haline gelen TESLAB; biyomedikal alanlardan uzay ve havacılık alanına kadar çok çeşitli alanlarda Termal Sprey teknolojisi kullanılarak kaplamalar yapmaktadır. Biyomedikal alanda çalışan tıp, diş hekimliği, biyoloji, kimya gibi disiplinlerle ortak çalışmalar yürütülmektedir. Uzay ve havacılık alanında ise mühendislik bölümlerinin Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 2 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 yanı sıra önde gelen kurum ve kuruluşlar ile çalışmalar ve iş birlikleri yapılmaktadır. Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi içerisinde birçok ders için materyal ve mekan olarak hizmet veren laboratuvarımız; Kurucusu olan Prof. Dr. Fatih ÜSTEL'in yanı sıra Dr. Öğr. Üye., Arş. Gör., Öğr. Gör., Tekniker ve Proje Asistanı öğrencileri ile büyük bir ekiptir. Laboratuvarda eğitim faaliyetleri devam ederken, gerek laboratuvar personeli gerekse diğer akademik camia için uygulamalar yapılmaktadır. Ayrıca sanayi kuruluşlarına da istekleri doğrultusunda hizmet verilmektedir. Yapılan uygulamalar; • Kaplama hizmetleri • Test/analiz hizmetleri • Karakterizasyon hizmetleri • Danışmanlık ve iş birliği hizmetleridir. Bunlarla birlikte tamamlanan ve devam etmekte olan birçok proje ile laboratuvarımız kendini ispatlamıştır. 1.2 Belgelendirme Eğitim ve akademik amacın dışında ticari amaçla da hizmetler vermekte olan laboratuvarımız, çalışmalarını yoğunlaştırdığı biyomedikal alanda yapılan çalışmaların kalitesini belgelendirmek adına kalite belgesi alma çalışmalarını başlatmış ve bu yönde adımlar atmıştır. Bu bağlamda TS EN ISO 13485:2016-Tıbbi Cihazlar Kalite Yönetim Sistemi belgesinin temini konusunda işlemler ve anlaşmalar yapılmıştır. Haziran 2014’te birinci aşama, Ekim 2014’te ise ikinci aşama denetimlerinden; Mayıs 2019’da ise yenileme denetiminden başarı ile geçen laboratuvarımız TS EN ISO 13485:2016-Tıbbi Cihazlar Kalite Yönetim Sistemi belgesini almaya hak kazanmıştır. 3 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 2 ISO 13485:2016 Sertifikamız Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 4 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 2 Altyapımız Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği bölümü bünyesinde faaliyet gösteren laboratuvarımızı çalışma alanlarına göre 5 kısma ayırmak mümkündür. 1. Termal Sprey Kaplama ve Üretim Laboratuvarı 2. Metalografi ve Karakterizasyon Sistemleri Laboratuvarı 3. Toz Üretim ve Analiz Laboratuvarı 4. Yüzey Aktivasyonu Laboratuvarı 5. Deney Çalışma Cihazları 2.1 Termal Sprey Kaplama ve Üretim Laboratuvarı Başta Termal Sprey kaplama teknolojisi olmak üzere çeşitli teknikler kullanılarak üretim gerçekleştirilen ve bu üretim için numune hazırlığı yapıldığı kısımdır. 3 bölümden oluşmaktadır. • Çoklu Kaplama Kabini (Sulzer Metco) o F4-MB Plazma Sprey Tabancası (Sulzer) o Triplex Pro200 Plazma Sprey Tabancası (Sulzer) o HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) 2600/2700 Sprey Tabancası (Sulzer) o Spray Watch (Oseir) o 6 Eksenli IRB2400 Robot Kolu (ABB) o 2 Eksenli Döner Tabla (Sulzer) • Kaplama Kabini -2 o SmartArc Elektrik Ark Sprey (Sulzer) o 3MB Plazma Sprey (Metco) o HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) Sprey (GTV) o Polimer Sprey (IBEDA) o Toz Alev Sprey (Sulzer) o Tel Alev Sprey (Sulzer) o 6 Eksen Hareket Edebilen Robot (Kuka) o 2 Eksen Hareket Edebilen Döner Tabla ve 1 Eksenli Döner Tabla (Kuka) • Numune Hazırlama o Farklı boyut ve amaçlarda kumlama cihazları 5 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 o Matkap, Şerit testere, taşlama, zımpara gibi ön hazırlık cihazları Şekil 3 Çoklu Kaplama Kabini (Sulzer Metco) İçerisinde tek katotlu plazma, üç katotlu plazma ve HVOF sprey tabancası bulunan, ayrıca gerektiğinde başka sistemlerin de entegre edilebileceği kaplama kabinidir. Kaplama tabancaları 6 eksenli bir robot kolu üzerine bağlanmaktadır. Numuneler 90o düşey hareket ve 300 RPM dönme olmak üzere 2 eksende hareket edebilen döner tabla üzerine bağlanmaktadır. Sistem parametreleri bütünleşik bilgisayar sistemleri tarafından kontrol edilmektedir. Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 6 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 HVOF Sprey Sistemi Şekil 4 HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) 2600/2700 Sprey Tabancası (Sulzer) Yüksek hızlı oksi-yakıt püskürtme sistemi; yüksek yoğunluk, düşük oksit içeriği, yüzeye yüksek yapışma, mükemmel işçilik için genellikle Yağ ve Petrokimya, Kağıt, Biokütle / Atık Yakma Tesisleri, Çelik, Tarım, Havacılık, Enerji Üretim, Otomotiv, Taşımacılık, Cam Üretimi, Tekstil gibi sektörler tarafından kullanılmaktadır. Yakıt olarak hidrojen kullanan tabanca, propan kullanabilir şekilde dönüştürülebilmektedir. HVOF kaplama yöntemiyle gaz hızı 2100 m/s hızı aşarken, kaplama partikülleri 400-800 m/s hıza ulaştırır. Bu değer diğer alev sprey yöntemlerinden kat kat üstündür. Gaz yakıtların yanında kerosen gibi sıvı yakıtlar da kullanılabilir. 7 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 5 Örnek HVOF Kaplaması Sistemin Avantajları Yüksek Yoğunluk: %2’den düşük porozite Yüksek Bağ Kuvveti: 69 MPA (10,000 psi) aşan bağ kuvvetleri Optimum Sertlik: 1100 ila 1350 Hv değerine ulaşabilme Gelişmiş Tokluk: Mükemmel darbe direncine sahip aşınmaya dayanıklı kaplamalar üretebilme Yüksek Kaplama Kalınlığı: 6,4 mm (0,250 inç) den kalın kaplama üretebilme Faydalı Artık Stres: Çok düşük gerilme stresleri Mükemmel Aşınma Direnci: Yoğun ve sert olmasından dolayı yüksek aşınma direnci Süper Korozyon Direnci: Yoğun ve sert olmasından dolayı yüksek korozyon direnci Kaliteli Yüzey Bitişleri: Az pürüzlü kaplanma sonrası yüzey Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 8 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Üç Katotlu Plazma Sprey Sistemi Şekil 6 Triplex Pro200 Plazma Sprey Tabancası (Sulzer) Üç Katotlu Plazma Sistemi; plazma sprey teknolojisinin son ürünlerinden biridir. Kilit noktaları; • Daha düşük akımlar ile daha yüksek gerilim değerlerine ulaşabilme • Azaltılmış ark boyutları • Gaz tipi ve akışından bağımsız ark davranışları • 90 KW’ a kadar çıkabilen güçtür Dinamik bileşenler arasındaki boşluk kontrolü, aşındırıcı yüzeyler aşınmış yüzeylerin kurtarılması ve restorasyonu, aşındırıcı, yapışkan, sürtünme veya kayma aşınmasına direnç, kavitasyon direnci, asidik, alkalin ve tuzlu ortamlarda korozyon direnci; kimyasal etkilere direnç, sıcak korozyon direnci, elektrik iletken yüzeyler, elektrik izolasyonlu yüzeyler, kimyasal saldırı direnci, erozyon direnci, yüksek sürtünme ve kayma önleyici yüzeyler, düşük sürtünmeli ve kaygan yüzeyler, oksidasyon direnci, ısı iletken yüzeyler, ısıya dayanıklı yüzeyler, dekoratif yüzeyler oluşturmak için Petrokimya, Kağıt, Uzay ve Havacılık, Enerji Üretim, Otomotiv, Taşımacılık, Metal İşleme, Elektronik, Tüketici Ürünleri, Tekstil gibi sektörler tarafından kullanılmaktadır 9 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 7 Örnek Triplex Plazma Kaplaması Sistemin Avantajları Kontrol Edilebilen Porozite: Parametre kontrolü ile porozite %1 in altına düşebildiği gibi istendiğinde % 20 yi geçebilir. Optimize Edilebilen Sertlik: Çok yumuşak(40 RH), veya çok sert kaplama (70 RC) yapabilme Ayarlanabilir Kaplama Kalınlığı: 0.075 mm (0.003 inç) ile 5 mm (0.2 inç) arasında kaplama yapabilme İyi Bağ Kuvveti: 17 MPa (2,500 psi) - 83 MPa (12,000 psi) arasında yapışma sağlayabilme Isıdan Etkilenmiş Bölge Olmaması: Kaplama ile altlık arasında ısıdan etkilenmiş bölge olmaz. Bileşen Çarpılması Olmaması: Tabanca ve altlık hareketleri ve soğutma ayarlandığında sıcaklık çarpılması olmaz. Çok Çeşitli Yüzey Bitişleri: Az pürüzlü veya çok pürüzlü kaplama sorası yüzey Karmaşık Geometriler: Genişliği 30 mm (1.2 inches) kadar küçük deliklere bile kaplama yapabilme Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 10 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Tek Katotlu Plazma Sprey Sistemi Şekil 8 F4-MB Plazma Sprey Tabancası (Sulzer) Metal alaşımları, karbürleri, kompozitler, karışımları, sermetleri, aşındırıcıları ve oksit seramikleri kaplamalarını sağlayan, Argon, Helyum ve Hidrojen gazlarını kombinasyonlar halinde plazma oluşturmak için kullanan bir sistemdir. 55 KW azami güç üretebilen sisteme Azot veya Argon gazı da toz taşıması için gereklidir. Plazma sprey kaplama, özellikle seramik gibi ergime derecesi çok yüksek kaplamalar için uygulanır. Elektrik arkı, elektrot ve ikincil elektrot olarak davranan nozula uygulanır. Basınçlı inert gaz (argon, helyum, azot, hidrojen,) ve elektrotlar arasından geçirilir. Çok yüksek sıcaklığa ulaşan gaz, plazma formuna dönüşür. Plazma sprey sistemi, güç kaynağı, gaz kaynağı, tabanca ve toz besleme ünitelerini içerir. 11 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Dinamik bileşenler arasındaki boşluk kontrolü, elektrik iletken yüzeyler, elektrik izolasyonlu yüzeyler, kimyasal saldırı direnci, erozyon direnci, yüksek sürtünme ve kayma önleyici yüzeyler, düşük sürtünmeli ve kaygan yüzeyler, oksidasyon direnci, ısı iletken yüzeyler, ısıya dayanıklı yüzeyler, dekoratif yüzeyler oluşturmak için Petrokimya, Kağıt, Uzay ve Havacılık, Enerji Üretim, Otomotiv, Taşımacılık, Metal İşleme, Elektronik, Tüketici Ürünleri, Tekstil gibi sektörler tarafından kullanılmaktadır. Şekil 9 Örnek F4-MB Plazma Kaplaması Sistemin Avantajları Yüksek Isı Çıkışı: Plazma gazları 16000 oC’ın üzerine çıkabilmektedir. Düşük Bakım Maliyeti: Gelişmiş tasarımına rağmen bakım giderleri düşüktür. Düşük Üretim Süresi: Yüksek toz besleme oranları sayesinde üretim süresi düşer. Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 12 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Elektrik Ark Sprey Sistemi Şekil 10 SmartArc Elektrik Ark Sprey (Sulzer) Elektriksel olarak zıt yüklenmiş, kaplama malzemesini içeren iki tel kesişme bölgesinde kontrollü bir ark oluşturmak üzere bir araya getirilerek ısıtılır ve ergime meydana gelir. Ergiyik metal sıkıştırılmış hava veya diğer gazların yardımı ile atomize edilir ve önceden hazırlanmış altlık malzeme üzerine püskürtülür. Elektrik ark sprey işlemi sadece atomize edilen havadan başka proses gazlarına ihtiyaç duymadan elektrikle çalışan bir sistemdir. Bu sistem, korozyon, yıpranma ve erozyona karşı restorasyon ve koruma için kaplamalar uygulanır. Ark sprey, çinko, alüminyum veya alaşımlarının korozyondan korunma için kullanıldığı en ekonomik termal sprey kaplama yöntemlerinden biridir. Ark sprey elektrik iletebilen metal veya metal oksit karışımlarına uygulanabilir. Kaplama kalitesi ve özellikleri, atomizasyon basıncı, nozul şekli, tel besleme oranı, kaplama mesafesi gibi değişkenlere bağlıdır. Ark sprey kaplamalar yüksek adhesif ve kohezif mukavemet sergiler. 13 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Aşınma direnci, korozyon direnci gibi uygulamalara ucuz çözüm olarak Baskı ve tekstil, kağıt ve benzeri sektörlerde kullanılan endüstriyel merdaneler, hamur üretimi, kabartma ve çelik imalatı; Otomotiv sektöründe susturucular ve egzoz borusu dikiş kaynakları; Bağlayıcı kaplamalar ve makinedeki restorasyon kaplamaları gerektiren havacılık ve uzay bileşenleri; Enerji üretimi için hidroelektrik türbin parçaları, Alüminyum ekstrüzyon değirmenleri, Boru değirmeni kaynak dikişleri gibi değişik alanlarda kullanılır. Şekil 11 Örnek Ark Sprey Plazma Kaplaması Sistemin Avantajları Taşınabilirlik: Taşınabilir sistem olduğu için çalışma alanı esnektir. Tel Çeşitliliği: Yumuşak, sert veya özlü tel püskürtebilme Düşük Üretim Maliyeti: Sadece elektrik gideri olduğundan işletme maliyeti düşüktür. Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 14 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Tel Alev Sprey Sistemi Şekil 12 Tel Alev Sprey (Sulzer) Alev sprey yönteminde asetilen, propan veya hidrojen, oksijen ile birlikte yakılarak alev elde edilir, düşük basınçlı oksi-yakıt kaplama sistemidir. Tel alev sprey sistemi yanıcı gaz olarak asetilen kullanır ve korozyon kaplamaları, yüzey yenilemeleri ve bağlayıcı kaplama olarak genellikle köprüler, denizcilik uygulamaları, su kuleleri, borular, petrokimya veya kimya işletmelerinde kullanılır. 15 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Kilit noktaları; • Kolay ateşlenebilir • Kullanımı kolaydır • Düşük gaz tüketimi ile yüksek püskürtme oranı • Düşük bakım maliyeti işletme maliyetlerini azaltır • Sert ve yumuşak teller ile birlikte kullanılabilir • Dahili delik uygulamaları için uzatma modülleri uygulanarak kullanılabilir. Şekil 13 Örnek Tel Alev Sprey Kaplaması Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 16 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 14 Toz Alev Sprey (Sulzer) Alev sprey yönteminde asetilen, propan veya hidrojen, oksijen ile birlikte yakılarak alev elde edilir, düşük basınçlı oksi-yakıt kaplama sistemidir. Toz alev sprey sisteminde oksijen ve yakıt gazı karışımı yakılarak ve taşıyıcı gaz yardımıyla tozu aleve taşıyarak toz eriyik veya yarı eriyik forma getirilir. Gaz basınçlarının da etkisiyle hızlandırılan partiküller altlık üzerine kaplanır. Burada kısıtlayıcı faktör gazların alev sıcaklığıdır. Kaplama malzemesinin cinsine göre yakıt gazı seçilmelidir. Örneğin oksi-asetilenin alev sıcaklığı 3100 oC iken oksi-hidrojen yakıtın 2700 oC'dir. 17 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Termal sprey kaplamada amaç toz veya teli eriyik veya yarı eriyik forma getirmek olduğu için alev sıcaklığının yetersiz kaldığı durumlarda bu yöntem kullanılamamaktadır. Alev püskürtme yönteminin düşük ilk yatırım maliyeti, yüksek dolgu oranı ve düşük bakım masrafı en önemli olan üstün özellikleridir. Ancak düşük bağ mukavemeti, kaplama tabakasındaki yüksek boşluk seviyesi ve düşük çalışma sıcaklığı yöntemin olumsuz olan özellikleridir. Şekil 15 Örnek Toz Alev Sprey Kaplaması Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 18 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Sprey İzleme Sistemi Şekil 16 Spray Watch (Oseir) SprayWatch; Plazma, HVOF, Alev Sprey ve Ark Sprey sistemlerinde toz veya tel püskürtme esnasında, ergiyik / yarı ergiyik toz veya tel partiküllerinin anlık olarak hız ve sıcaklıklarını okumaya yarayan bir sistemdir. Şekil 17 Örnek Sprey Ölçüm Görüntüsü Kaplama öncesi ideal parametre belirlenmesinde kullanılır ve püskürtme materyalinin optimum şartlarda kaplanması sağlanır. 19 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Numune Hazırlama Kaplama öncesi yüzey hazırlama işlemlerinden en önemlisi kumlamadır. Bunun haricinde numunenin sabitlenmesi için -gerekirse- delme ve kesme işlemleri yapılabilir. • 600 l/ dk ile 2000 l/ dk arası hava tüketimi • 6 bar hava basıncı • Izgara yük kapasitesi yaklaşık 300 kg Şekil 18 Kumlama Cihazı (Sapi) • 300 l/ dk ile 1000 l/ dk arası hava tüketimi • 3 bar hava basıncı • Izgara yük kapasitesi yaklaşık 100 kg Şekil 19 Kumlama Cihazı (Ferro) Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 20 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 2.2 Metalografi ve Karakterizasyon Sistemleri Laboratuvarı Kaplaması tarafımızdan yapılan numunelerin veya analize ihtiyaç duyulan başka numunelerin gerekli analizleri ve bu analizlerin yapılması için gerekli hazırlıklarının yapıldığı kısımdır. Şekil 20 Metalografi ve Karakterizasyon Laboratuvarı Genel Görünüşü 21 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Metalografi ve Karakterizasyon Sistemleri Laboratuvarı 5 bölümden oluşmaktadır. • Kesme, Kalıplama ve Parlatma o Kesme Cihazı (Struers) o Hassas Kesme Cihazı (Struers) o El ile Parlatma Cihazı (Buehler) o Otomatik Patlatma Cihazı (Struers) o Sıcak Kalıplama Cihazı (Struers) o Vakumda Kalıplama Cihazı (Struers) • Mikroskoplar o Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) (Vega Tescan II) o Işık Mikroskobu (Carl Zeiss) o Stereo Işık Mikroskobu (Carl Zeiss) o Altın Kaplama Cihazı (Cresssington) • X Işını Difraksiyon Spektroskopisi o X-ışını difraksiyon cihazı (XRD) (Panalytical Empyrean Series 2) • Termal Analiz Cihazları o Termogravimetrik Analiz (TG)- Diferansiyel Termal Analiz (DTA) (Shimadzu DTG-60H) o Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) (Shimadzu DSC-60 Plus) o Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) (Shimadzu IRAffinity-1S) • Sertlik o Mikro sertlik ölçüm cihazı (Shimadzu) o Vickers sertlik ölçüm cihazı (Struers Duramin A300) o Brinell sertlik ölçüm cihazı (Struers Duramin 500) Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 22 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Kesme, Kalıplama ve Parlatma • Metalografik numunelerin manuel olarak kesme işlemi için kullanılır. • T-slot kesme tablası üzerinde, düzensiz şekilli parçaların kolayca sabitlenmesi mümkündür. • 250 mm çapında disk ile çalışmaktadır. Şekil 21 Kesme Cihazı (Struers) • 30 mm çapında bakalit tozunun kalıplanmasını sağlar. • 80 – 180 oC arasında sıcaklık ayarı yapılabilir. • Isıtma ve soğutma süreleri 0- 15 dakika arasında ayarlanabilmektedir. • 50-350 bar arasında çalışmaktadır. Şekil 22 Sıcak Kalıplama Cihazı (Struers) 2 farklı devir ayarı ile el ile numune parlatma yapmaktadır. Şekil 23 El ile Parlatma Cihazı (Buehler) 23 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 • 150 rpm ve 300 rpm dönme hızı • 250 mm disk çapı • 6 numuneyi aynı anda bağlama imkanı • 5 N ila 30 N arası yük uygulama Şekil 24 Otomatik Parlatma Cihazı • Hassas ve numuneye zarar Şekil 25 Hassas Kesme Cihazı vermeyen kesme • Numune döndürme ve osilasyon özelliği • İlerleme hızı 0,005 – 3,00 mm/s ayarlanabilir. • 5.000 rpm’e kadar ayarlanabilir kesme diski hızı, • 5 µm hassasiyetle numune yerleştirebilme özelliği ve güç değerlerini ayarlayabilme • 6 bar basınçlı havayı -850 mbar vakum yapma • Vakum altında reçineyi kalıba göndererek hava boşluğunu engelleme Şekil 26 Vakumda Kalıplama Cihazı Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 24 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Mikroskoplar Şekil 27 Taramalı Elektron Mikroskobu (Vega Tescan II) • 1-30 kV hızlandırma voltajı Şekil 28 Altın Kaplama Cihazı (yardımcı • Seconder elektron (SE) ve ekipman) Backscattered elektron (BSE) dedektörleri • Bruker EDX ataşmanı • Yarı kantitatif nokta ve çizgielementel analiz • Kalitatif elementel haritalama (mapping) 25 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 29 Işık Mikroskobu (Carl Zeiss) • 5x, 10x, 20x, 50x ve 100x büyütme • 3 farklı filtre • AxioVision yazılımı ile engebeli yüzeyleri farklı odak noktaları ile görüntü işleme • Hareketli tabla Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 26 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 30 Stereo Işık Mikroskobu (Carl Zeiss) • Makro boyuttaki numuneleri incelemek için geniş tabla • 12 kata kadar motorize yakınlaştırma • 0,63x, 1x ve 1,5x olmak üzere 3 farklı lens 27 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 X Işını Difraksiyon Spektroskopisi Şekil 31 XRD (Panalytical Empyrean Series 2) • Pixcel 1D dedektör • Line Focus ve Point Focuslu, Cu anotlu tüp • FDS, Bragg Brentano HD (BBHD) ve point focus (300 µm spot size) optik • Toz numuneler için 45'li otomatik numune değiştirici ve numune tutucu • Kamera ile manipüle edilebilen X, Y, Z ekseninde hareket eden numune tutucu Highscore Plus 4.x yazılım • ICSD database (480.000 referans kart) ile kalitatif faz eşleştirme • Rietveld Refinement ile kantitatif faz analizi • Rietveld Refinement ile atom pozisyonları ve occupancy hesaplama • Scherrer formülüyle kristal boyutu hesaplama Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 28 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Termal Analiz Cihazları Şekil 32 DTA (Shimadzu DTG-60H) • Max. 1500 °C çalışma sıcaklığı • 1 g max. numune ağırlığı • 0,1 µg tartı hassasiyeti, ± 500 mg TG ve ±1000 µV DTA ölçüm aralığı • Koruyucu atmosfer (N2, He, Ar) altında analiz • TA60 yazılım ile piklerin tepe ve tanjant noktalarını belirleme 29 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 33 DSC (Shimadzu DSC-60 Plus) • -140 °C-600 °C çalışma sıcaklığı • ± 150 mW ısı akışı belirleme kabiliyeti • TA60 yazılım ile piklerin tepe ve tanjant noktalarını belirleme Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 30 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 34 FTIR (Shimadzu IRAffinity-1S) • ATR FTIR • 400 cm-1-4000 cm-1 çalışma aralığı • 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 cm-1 çözünürlük • Labsolutions IR yazılımı 31 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Sertlik Şekil 35 Mikro sertlik ölçüm cihazı (Shimadzu) • Azami 19,61 N yük olacak şekilde otomatik yük değişimi • HV0.01, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1, ve 2 değerlerinde sertlik ölçümü • 0.01μm çözünürlük • 10x ve 40x olmak üzere 2 adet mercek Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 32 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 36 Brinell sertlik ölçüm cihazı (Struers Duramin 500) • Özellikle Brinell ölçümler için uygundur. • Geniş yük aralığı: 62.5-3,000 kgf • Sağlam yapılı load cell teknolojisine sahip Brinell ölçüm cihazı • Otomatik iz ölçümü için el tipi ölçüm kamerası • Dokunmatik ekran veya fare ile kontrol edilebilen entegre PC • Ölçüm şablonları, istatistik hesaplamalar ve raporlama özelliklerine sahiptir. 33 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 37 Vickers sertlik ölçüm cihazı (Struers Duramin A300) • Vickers, Knoop, Brinell ve Rockwell testleri için genişletilmiş yük aralığına sahip tam otomatik sertlik test cihazı • Geniş uygulama aralığı • 31.25 kg'a kadar test yükü aralığı Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 34 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 2.3 Toz Üretim ve Analiz Laboratuvarı TESLAB bünyesinde özellikle biyomedikal alanda olmak üzere uzay ve havacılık ve diğer sektörler için toz üretimi yapılmaktadır. Bununla birlikte ürettiğimiz ve/veya ticari olarak üretilmiş tozların gerekli analizlerinin yapıldığı cihazların bulunduğu kısımda şu cihazlar yer almaktadır: • Püskürtmeli Toz Kurutucu - SprayDryer (Nubilosa) • Toz Boyut Ölçüm Cihazı (MicroTrac) • Helyum Piknometresi (Quantachrome Ultrapyc 1200e) • Mekanik Alaşımlama Cihazı (Attritor) • Titreşimli Otomatik Eleme Cihazı (Fritsch) • Bilyalı Değirmen (Msetec) • Gezegensel Karıştırıcı (Turbula) • Viskozimetre (BrookField) • Hassas Teraziler • ETÜV • Vakumlu Fırın • Tüp Fırın (Nabertherm) • Yüksek Sıcaklık Fırınları 35 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 38 Püskürtmeli Toz Kurutucu - SprayDryer (Nubilosa) • Saatte 8 litreye kadar nem kurutma kapasitesi • Maks. d50 granül boyutu 100 µm • Min. d50 granül boyutu 6 µm • Eş akımlı ve karışık akımlı kurutma ve paslanmaz çelik gövde • Harici İki akışkanlı atomizer • Maks. giriş sıcaklığı 300 °C • Maks. atomizasyon basıncı 3 bar Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 36 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 39 Toz Boyut Ölçüm Cihazı (MicroTrac) • 289 nm -1408 µm aralığında kuruölçüm • Nümerik alansal ve hacimsel ölçüm • Medyan partikül boyutu belirleme • d10, d50, d90 toz boyut dağılımı • Kümülatif toplam toz boyut dağılımı 37 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 40 Helyum Piknometresi (Quantachrome Ultrapyc 1200e) • Katıların yoğunluğunu ölçen otomatik piknometre • 20 psig gaz basıncı • 0,0001 psi çözünürlük • 7, 28 ve 70 cc'lik ölçüm kapları • Tekrarlı ölçüm yapabilme ve standart sapma hesaplama kalibiyeti Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 38 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 41 Mekanik Alaşımlama Cihazı (Attritor) • 1,4lt zirkonyum oksit kaplamalı hazne • Maks. 300 rpm şaft dönme hızı ve zirkonyum oksit kollar • 1,4 lt paslanmaz çelik koruyucu atmosferli hazne ve paslanmaz çelik kollar • Su soğutmalı sistem • < 1 µm boyutlu toz üretebilme 39 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 • 32 µm'den 200 µm'ye kadar elekler • Zaman ayarı Şekil 42 Titreşimli Otomatik Eleme Cihazı (Fritsch) • Maks. 1 litre hazne • Maks. 400 rpm dönme hızı • Kuru veya ıslak öğütme Şekil 43 Bilyalı Değirmen (Msetec) Özellikle yoğunlukları birbirinden farklı tozların homojen karıştırılması için kullanılmaktadır. • Maks. 1 lt hazne • Maks. 100 rpm dönme hızı • Kuru veya ıslak karıştırma ve öğütme Şekil 44 Gezegensel Karıştırıcı (Turbula) Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 40 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 • Ölçüm aralıkları 100.000- 40.000.000 cps-mPa • Doğruluk ± %1.0 • Tekrarlanabilirlik ± %0.2 • Spindle sayısı 4 adet • Hız kademesi 54 adet • Dönüş hızı aralığı 0.01-200 rpm Şekil 45 Viskozimetre (BrookField) • 210 gr tartım kapasitesi • 0,1 mg hassasiyet • 0,1 mg tekrarlanabilirlik • ±0,2 mg doğrusallık • 3,5 s tipik stabilizasyon süresi • Ø85 mm tartım kefesi boyutu • Özel ekipmanlar ile Arşimet yoğunluk ölçümü Şekil 46 Hassas Terazi 41 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 47 ETÜV • 55 litre Şekil 48 Vakumlu Fırın • Çalışma sıcaklığı: 250 ° C / 300 ° C'ye kadar • İç kısım: paslanmaz çelik • Sezgisel kontrol • Programlanabilir ısıtma / soğutma rejimi • 55 litre • ·Çalışma sıcaklığı: 200/300 ° C’ye kadar • ·Dış kapıda cam pencere • ·Sensörler için entegre kanal vs. (40 mm) • ·İnert gaz bağlantısı • ·İnce dozaj için iğneli valf • ·Basınca dayanıklı iç hazne • ·Emniyet ventili kapısı VENTIFLEX Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 42 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 49 Tüp Fırın (Nabertherm) • Tmax 1500 ° C • Dokulu paslanmaz çelik sacdan yapılmış gövde • Yüksek kaliteli fiber yalıtım • Standart olarak iki fiber tapa içeren C530 malzemeden yapılmış çalışma tüpü • Düşük yüzey sıcaklıkları için muhafazanın aktif soğutulması • Tip S termokupl • Seramik boru, C 799 kalitesi 43 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 2.4 Yüzey Aktivasyonu Laboratuvarı Şekil 50 Kapalı Atmosfer Plazma Yüzey Aktivasyon Cihazı (Plasmatreat) Plazma kullanılarak malzeme yüzeyinde aktivasyon enerjisi değiştirilebilir. Atmosfer basıncı altında plazma hazırlığı, plastikleri, metalleri (örn. alüminyum), camı, geri dönüştürülmüş materyalleri ve kompozit maddeleri temizlemek, aktive etmek veya kaplamak için en verimli plazma yöntemlerinden biridir. Plazma ile yapılan hassas temizlikte (plazma temizlik) yüzeyler yumuşakça ve güvenli bir şekilde çözücü maddelerden ve katkı maddelerinden temizlenir ve sterilize edilir (plazma sterilizasyon), plazma aktivasyonda ise sonraki aşamalarda yapıştırıcıların ve kaplamaların tutunması sağlanır. Bununla birlikte nano kaplama (plazma kaplama) sayesinde ayrıca özel ürün gereksinimlerini sağlayan işlevsel yüzey özellikleri yaratılabilir. Kullanım alanları: • Yapıştırma, boyama veya baskı öncesi yüzey hazırlığı • Hassas temizlik • Polimer yüzeylerin aktivasyonu • Yüzeyde hidrofobik polimer katmanların oluşturulması (korozyon koruması, çizilmez kaplama) • Yüzeyde hidrofil polimer katmanların oluşturulması (adezyon iyileştirme) • Bariyer katmanların üretilmesi Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 44 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 51 Açık Atmosfer Plazma Yüzey Aktivasyon Cihazı (Plasmatreat) 3 Eksenli hareketli robot kolu sayesinde kapalı atmosefer kabinine sığmayan numunelerin homojen ve etkin biçimde plazma yüzey aktivasyon işlemleri yapılmaktadır. 45 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 52 Yüzey Gerilimi Ölçüm Cihazı (Kruss) Bir sıvı ve bir katı arasında bir arayüz mevcut olduğunda, sıvının yüzeyi ile temas yüzeyinin anahattı arasındaki açı temas açısı θ olarak tanımlanır. Temas açısı (ıslatma açısı) bir katının bir sıvı tarafından ıslatılabilirliğinin bir ölçüsüdür. Tamamen ıslanma (yayılma) durumunda, temas açısı 0° 'dir. 0° ile 90° arasında katı ıslatılabilir ve 90° 'nin üstünde ıslatılamaz. Lotus efekti olarak adlandırılan ultrahidrofobik malzemeler durumunda, temas açısı 180° teorik sınırına yaklaşır. Cihaz Özellikleri • Sıvı ve katı arasındaki temas açısı • Farklı test sıvıları ile temas açılarından yüzey serbest enerjisi • Statik temas açısı, ilerleme açısı ve basma açısı • Damlacık Düşüşü yöntemi ile yüzey gerilimi ve sıvı-sıvı ara yüzey geriliminin ölçülmesi • -30 ila 400 ° C arasında sıcaklık ve nem kontrollü ölçümler Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 46 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 2.5 Deney Çalışma Cihazları Ticari, bilimsel ve eğitim amaçlı olarak çeşitli deneylerin yapıldığı kısımdır. Şu cihazlar yer almaktadır: • Çekme / Basma / Eğme Cihazı (Zwick/Roell) • Termal Şok Test Cihazı • ASTM G65 Standartlarına Uygun Aşınma Test Cihazı • Pim-Ring Aşınma Test Cihazı 47 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 53 Çekme / Basma / Eğme Cihazı (Zwick/Roell) • 50 kN azami kuvvet değeri • 0,1 N doğruluk • 0,01 mm/s ile 150 mm/s arası hareket hızı • Çekme, basma ve 3 nokta eğme çeneleri Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı 48 www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
TESLAB TANITIM BROŞÜRÜ Temmuz 2020 Şekil 54 Termal Şok Test Cihazı Özellikle termal sprey yöntemi ile üretilen kaplamaların ömür tayininde kullanılan test yöntemlerinden biri termal şok yöntemidir. Bu yöntemde numune ~1250 oC ile ~500 oC arasında ısıtma ve soğutma çevrimine tabi tutulur. Cihaz Özellikleri • Özel imalat, otomasyon sistemi • Propan-Oksijen alevi ile ısıtma • Termal kamera • Farklı noktalardan sıcaklık ölçümü • Zaman ayarı 49 Sakarya Üniversitesi Termal Sprey Araştırma ve Uygulama Laboratuvarı www.teslab.sakarya.edu.tr / 0 (264) 295 57 86
Search
