Al 5754 sac malzemenin ılık sıcaklıklardaki akma eğrilerinin şişirme deneyiyle belirlenmesi

Sac malzemeler farklı sıcaklıklarda farklı deformasyon davranışı gösterirler. Hidrolik şişirme testleriyle malzemelerin farklı sıcaklıklarda şekillendirilebilirliklerini incelemek ve akma eğrilerini elde etmek mümkündür. Gerçek şekillendirme proseslerinde genellikle iki eksenli gerilme durumu ortaya çıkmaktadır. Hidrolik şişirme testlerinden bu iki eksenli gerilme hali için akma eğrileri elde edilebilmekte ve ekstrapolasyona gerek duymadan çekme testlerine oranla daha fazla birim şekil değiştirme değerine ulaşılabilmektedir. Sac malzemelerin şekillendirme prosesleri sırasında karşılaşılabilecek problemleri önceden belirlemek, malzemenin mevcut basınç ve sıcaklık koşullarında şekillendirilebilirliği hakkında bilgi sahibi olmak ve proses simülasyonlarını daha doğru yapabilmek amacıyla akma eğrilerini belirlemek için çekme testleri yerine hidrolik şişirme testleri tercih edilmektedir. Bu çalışmada önce bir ılık hidrolik şişirme test düzeneğinin tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Sonra Al 5754-O malzemenin ılık şişirme testlerinden akma eğrilerinin elde edilmesi, birim şekil değiştirme hızları da dikkate alınarak, kapsamlı olarak incelenmiş, eğrilerin simülasyonlarda kullanılacak bölgeleri belirlenmiş ve bu eğriler çekme testinden elde edilen akma eğrileriyle karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Ayrıca şişirme ve çekme testlerinden elde edilen akma eğrilerinden hangisi kullanıldığında gerçeğe daha yakın simülasyonlar yapılabileceğini belirlemek üzere durum çalışmaları yapılmıştır.

Sheet materials have different deformation behaviors at different temperatures. It is possible to investigate the formability of a material at different temperatures and to obtain the flow curves by using hydraulic bulge tests. Generally biaxial stress state is obtained in real forming processes. Flow curves can be derived for the biaxial stress state from the hydraulic bulge tests, and the higher strain values can be achieved with respect to the tensile tests by not requiring extrapolation. Hydraulic bulge tests are preferred instead of tensile tests on account of presuming the problems can be occurred during the formation process of sheet material, being informed about the formability of material at current pressure and temperature states and obtaining flow curves to perform more accurate process simulations. In this thesis, firstly, the design and production of a warm hydraulic bulge set up is performed. Then, obtained flow curves from warm bulge tests for the material Al 5754-O examined by considering the strain rates, the areas of the curves that can be used in simulation are identified and these curves are given comparatively to the curves obtained from tensile tests. In addition, case studies for determining more realistic simulations are performed in selecting the results of the flow curves, either bulge tests or tensile tests.