Depreme dayanıklı profiller Türkiye’de üretilecek

Karabük Üniversitesi (KBÜ) Mühendislik Fakültesi akademisyenleri “TÜBİTAK 1005 Ulusal Yeni Fikirler ve Ürünler Araştırma Destek Programı” çerçevesinde ürettikleri “H-Tipi Çelik Profiller için Hızlandırılmış Soğutma ve Kendini Temperleme Ünite Tasarımı, İmalatı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi” projesi ile ithal edilen depreme dayanıklı profillerin Türkiye’de üretimini hedefliyor.

KBÜ Mühendislik Fakültesi akademisyenleri Prof. Dr. Hayrettin Ahlatcı, Prof. Dr. İsmail Esen, Prof. Dr. Bilge Demir, Karabük Demir ve Çelik Fabrikaları A.Ş (KARDEMİR) AR-GE yöneticisi Dr. Aysun Işıkgül ve lisansüstü öğrencileri, “TÜBİTAK 1005 – Ulusal Yeni Fikirler ve Ürünler Araştırma Destek Programı” çerçevesinde yaptıkları “H-Tipi Çelik Profiller için Hızlandırılmış Soğutma ve Kendini Temperleme Ünite Tasarımı, İmalatı ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi” başlıklı proje ile hem hafif hem de mukavim profil üretimi için seçilen profillere ısıl işlem kademesinde “Hızlandırılmış Soğutma ve Kendini Temperleme (HS-KT)” işlemi uygulayarak hem mukavemet değerlerinde artış hem de toklukta iyileşme gerçekleştirdi.

Türkiye’de kullanılan fakat üretimi yapılmayan QST profillerinin üretimi için bu proje ile birlikte ilk adımlar atıldı. Projenin sanayide yaygınlaştırılması ile daha büyük ebat profillerde nozul sayısının artırımı ve nozulların devreye girmesi ile sanayi ebatlı üretime uyarlanabilmesinin mümkün olması ve ithal edilen ürünlerin Türkiye’de üretimine yönelik altyapının oluşturulması planlanmakta. Bu proje çerçevesinde hızlandırılmış soğutma sağlayan özel nozul sisteminin kullanımı, su yatağı sistemini kullanan firmalardan ayıran özelliği olup, düşük üretim maliyetli, katma değeri yüksek ürün elde edebilmesi ile hem çevre dostu bir üretim hem de QST çeliklerin ithalatının önüne geçilerek cari açığın azaltılması hedefleniyor.

Depreme dayanıklı profillerin üretiminde öncü olacak

Depreme dayanıklı profillerin geliştirilmesi üzerine yaptıkları çalışma hakkında konuşan Öğretim Üyesi Prof. Dr. Hayrettin Ahlatcı, bu proje çerçevesinde hem yüksek mukavemetli hem tokluğu iyi 120 ve 140 ebadında H profili testlerini yaptıklarını belirtti. Bu testin sonucunda tokluklarının kayıp vermeden mukavemetlerinin yüzde 40 oranında artış gösterdiğini ifade eden Ahlatcı, “275 megapascaldan 500 megapascala kadar artış elde edilmiştir. Ülkemizin deprem kuşağında olmasından dolayı yumuşak zemin hareketliliği binaların yıkılmasına neden olmaktadır. Avrupa’daki çelik sektörü ve piyasalar su verilmiş ve temperlenmiş profiller kullanımı üzerine çalışmalarda bulunmuş hatta deprem standartlarında bu yönde değişiklik yapmışlardır. Bizler bu konuda TÜBİTAK desteğiyle çalışmalara başladık ve olumlu sonuçlar elde ettik. Bu projenin ilerlemesinde ve bitirilmesine KARDEMİR’in katkısı vardır. Şimdi H tipi profillerin hızlandırılmış soğutma ile üretimi ülkemizde bulunmamaktadır. Bu çalışmayla bazı kuruluşlarda bizler ön ayak olarak bunların kurulması veya çalışmalarına başlamasında bir katkımız bulunacaktır” dedi.

“Türkiye’de ilk”

Bu projenin Türkiye’de bir ilk olduğunu vurgulayan İsmail Esen ise “Bu ünite profesyonel bir şekilde hava ve su karışımını ısıl işlem yapılacak metal yüzeyine belirli oranda püskürtmek üzere alttan üstten ve yandan nozullarla istediğimiz ayarda püskürtebilen ve bu atölye ortamında montajını ekiple beraber yaptığımız bir ekipmandır. Tasarımı ve imalatının yüzde 90’ı bu gördüğünüz laboratuvarda gerçekleştirilmiştir. Üzerinde her kısmın ayrı ayrı hava ve su miktarını ayarlayabilen, karışımını orijinal bir şekilde ayarlayabilen, profilin boyutlarına göre ayarlanabilen sistemlerle donatılmış bir sistemdir. Sistem tamamen profesyonel bir makine imalatı tarzında üretilmiş kendi içinde lineer hareket edebilen su verme işlemi, lineer hareket edebilen sıcak profilin içeriye girip çıkmasını sağlayan sistemiyle, hava ve su sistemiyle tamamen orijinal bir sistemdir. Türkiye’de ilktir.” diye konuştu.

Patentlenebilecek ve Türkiye’deki sanayi kuruluşlarında uygulandığı takdirde büyük fayda verecek bir sistem olduğunu anlatan Esen, şunları kaydetti:

“Bu sistemle elde edebilecek çeliklerin dünya pazarında büyük sistemlerin, büyük gökdelenlerin, statların veya hafif ve dayanıklı yapıların yapılması mümkün olacaktır. İhracatta da büyük bir ivme kazandıracağını düşündüğümüz bir proje çalışmasıdır.”

Düşük vasıflı çeliğin katma değeri artacak

Prof. Dr. Bilge Demir, gerçekleştirilen proje ile düşük vasıflı bir çeliğin katma değerinin arttırılmasının mümkün olduğunu belirtti. KARDEMİR’in ürettiği birçok yapısal çeliğe bu çalışmanın uygulanabileceğini aktaran Demir, “Gördüğünüz ünite hızlı soğutma ile düşük vasıflı bir çeliğin vasıflı bir hale getirilmesi yani diğer bir ifadeyle aslında değeri düşük olan bir şeyin daha yüksek değerli bir hale getirilmesi yani katma değerinin arttırılmasıdır. Katma değeri yüksek ürünlerin elde edilmesi her zaman ekonominin ve teknolojinin bir hedefidir. Çelik, yapısal malzemelerin en önde olanıdır, metallerin en fazla olan yüzde 94 nispetinde ve en yaygın olanıdır, en ekonomik, en teknolojik olanıdır. Karabük bu konuda çok şanslıdır. Şu anki bu projeyle yapılan çalışma çok daha hassas ve kontrollü bir çalışmadır. Bunun açılımında bütün KARDEMİR’in ürettiği birçok yapısal çeliğe bu çalışma uygulanabilir.” ifadelerine yer verdi.

“Bunun yanında mühendislik açısından şekillendirilebilir olması ve kaynak edilebilir olması çok önemlidir” diyen Demir, şunları kaydetti:

“Yüksek alaşımlarla böyle bir profili elde etme imkanınız ekonomik ve teknolojik olarak mümkün değildir. Bunu yapabileceğiniz en önemli yöntemlerden bir tanesi burada gördüğünüz projeyle sağlanabilecek hızlı soğutmadır. Bu alandaki çalışmaların en önemlilerinden bir tanesi bu projeyle gerçekleştiriliyor. İkinci aşamada da hem üniversitemiz hem KARDEMİR açısından çok daha yüksek katma değerli ürünler, sadece yapısal malzemeler açısından değil savunma sanayi ve teknolojisi açısından da termomekanik işlemlerle yani kontrollü şekillendirme, haddeleme ve kontrollü soğutmayla bu tür çeliklerin daha da öte bir özellik ve dayanıma kavuşturulmasıdır.”