Türkçe

_______________________________________________________________________________________

Şekil Bellekli Alaşımlar

(Şekil Hafızalı Alaşımlar)

Yrd.Doç.Dr.Savaş Dilibal

___________________________________________________________________________________________

    Uygulanan gerilmeye veya sıcaklık değişimine bağlı olarak başlangıç şekline geri dönebilme veya süperelastik davranış gösterme özelliklerine sahip olan bu alaşımlar  terim olarak Türkçe literatüre şekil bellekli alaşımlar veya şekil hafızalı alaşımlar olarak geçmiştir.
    Kişisel olarak nikel-titanyum şekil bellekli alaşımlar konusunda araştırmalarıma ilk olarak 1996 yılında robotik alanında yapmış olduğum uygulamaya dönük çalışmalarla başladım. İTÜ Makine Mühendisliği Bölümünde prototip olarak geliştirmiş olduğum nikel-titanyum robot el uygulamalarını farklı eyleyici (actuator) sistemleri (hidrolik, pnömatik ve adım motor) ile karşılaştırarak ve performans analizleri yaparak robotik alanında kullanılabilirliğini inceledim.
    2002 yılından itibaren özellikle nikel-titanyum alaşımların Türkiye`de üretimi konusunda çalışmalarımı yoğunlaştırdım. Tekrarlı vakum ark ve vakum indüksiyon ortamlarında argon gazı atmosferinde farklı kompozisyonlarda birçok döküm gerçekleştirdim. Elde ettiğim ingotların şekil belleği ve süperelastik özelliği ile ilgili deneysel çalışmalar yaptım.
    2005 yılında YTÜ Malzeme Mühendisliği Bölümünde tamamlamış olduğum “Nikel-titanyum Şekil Bellekli Alaşım Üretimi ve Şekil Bellek Eğitimi” konulu doktora çalışmam esnasında, üretmiş olduğum alaşımlarla ilgili üretim prosesleri, ısıl işlemler, mekanik özellikleri ve malzeme karakterizasyonu (EDM, SEM, TEM, XRD, DSC vb.) üzerine deneysel çalışmaları artırarak  mikro, mezo ve makro ölçekte alaşımın davranışını inceledim.
     2007-2008 yıllarında Yeditepe Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde part-time öğretim görevlisi olarak son sınıf öğrencilerin bitirme projelerinde şekil bellekli alaşımları kullanarak çeşitli makine sistem tasarımları yapmalarını ve prototip geliştirmelerini sağladım.
     2008 yılı Mayıs ayında “Nikel-titanyum şekil bellekli alaşımlar kullanılarak geliştirilen anahtar ve kilit sistemi” ile ilgili prototip geliştirerek geniş kullanım alanı bulunan yüksek güvenlikli anahtar-kilit patentini aldım (Key and safe padlock system using nickel-titanium shape memory alloys (2008/02546)).
    2009 – 2010 yıllarında TÜBİTAK bursuyla doktora sonrası araştırma için başladığım İllinois Üniversitesi (Urbana-Champaign) Makine Mühendisliği Bölümündeki çalışmalarımda nikel-titanyum (NiTi) şekil bellekli alaşımına ek olarak nikel-manganez-galyum (NiMnGa) ve kobalt-nikel-alüminyum (CoNiAl) alaşımlarının ısıl işlemler sonucu oluşan mikroyapı ve mekanik davranışları üzerine çalışmalarımı devam ettirdim. Malzemenin yük altında yapılan mekanik analizlerinde dijital görüntü korelasyonu (DIC) tekniğini kullanarak mikroyapıda oluşan bölgesel gerinimleri ve şekil belleği göstermede etkili bir özellik olan ikizlenme mekanizmasını inceledim.
     Ocak 2013 – Haziran 2014 yılları arasında NASA Glenn Araştırma Merkezinde Boeing tarafından üretilen ses-altı, sabit-kanat uçaklarda nikel-titanyum ve nikel-titanyum-hafniyum (NiTiHf) şekil bellekli alaşımların eyleyici sistemlerde kullanılması konusunda yürütülen NASA projesinde (NASA-NNX11AI57A) araştırmacı olarak görev yaptım. Bu kapsamda tel, levha, boru ve bar şeklinde birçok şekil bellekli alaşımın farklı ısıl işlemler sonucu elde edilen davranışlarını inceledim. Aynı zamanda izotermal ve izobarik koşullarda çekme, basma ve bükme testlerini ve mekatronik ürüne yönelik prototip çalışmalarını gerçekleştirdim.
   Halen şekil bellekli alaşımların başta robotik ve biyomedikal alan olmak üzere farklı mühendislik alanlarında malzeme seçimi, ısıl işlemler sonucu termo-mekanik özelliklerini geliştirme, prototip geliştirme ve uygulamaya dönük kullanılması üzerine çalışmalarıma devam ediyorum. 1996 yılından bugüne kadar devam eden çalışma başlıklarımı aşağıdaki slayt içerisinde bir araya getirdim.
    Şekil bellekli alaşımların mekanik, fiziksel özellikleri ve kullanma alanlarına ait detaylı bilgi doktora tezimin giriş bölümünde ayrıntılı olarak bulunabilir. Bu bilgilerden bir kısmını ayrıca aşağıdaki linke de ekledim. Akademik etik kurallar çerçevesinde doktora tezim kaynak gösterilerek bu bilgiler kullanılabilir.
Şekil bellekli alaşımlar (şekil hafızalı alaşımlar) hakkında detaylı bilgi