uzayda-ingiliz-anahtari

Uzay İstasyonunda Üç Boyutlu Yazıcı ile Anahtar Üretildi

Uluslararası Uzay İstasyonundaki astronotlar e-posta ile gönderilen çizimleri üç boyutlu yazıcıya ileterek ingiliz anahtarı yaptılar. Böylece uzayda ilk defa 3 boyutlu yazıcı ile bir ürün üretildi.

uzayda-ingiliz-anahtari

Böylece ilk kez uzaya e posta yoluyla bir gereç yollanmış oldu. Uzay İstasyonu Komutanı Barry Wilmore bir ‘cırcırlı lokma anahtar’ lazım olduğunu söyleyince, Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi Nasa böyle bir çözüm geliştirdi.

Daha önce bu tür durumlarda uzay istasyonundaki astronotlar ihtiyaçlarının karşılanması için bazen aylarca, bir sonraki ikmal uçuşunu bekliyorlardı.

3 boyutlu yazıcının mimarı olan Made In Space adlı şirketin kurucusu Mike Chen “Uzay İstasyonu Komutanı Barry Wilmore’un bu alete ihtiyacı olduğunu söylediğini duyunca yazıcıdan çıkarılmak üzere bir tane tasarlayıp herhangi bir roketten çok daha hızlı şekilde eline geçmesini sağladık” diyor.

Wilmore üç boyutlu yazıcıyı Uluslararası Uzay İstasyonuna 17 Kasım tarihinde kurmuştu.
25 Kasım günü yazıcıyı ilk kez kullanarak, yazıcı için gerekli bir yedek parçayı üretmişti.
Nasa, astronotların bu teknolojinin kullanılmasıyla artık uzun süreli uzay görevleri sırasında ikmal uçuşlarına daha az bağımlı olabileceklerini söylüyor.

Uzay Araçları İçin Malzeme Seçimi

Dünyaya tekrar girişte yüksek sıcaklığa maruz kalacak uzay araçlarındakullanılabilecek parçalar için uygun malzemeyi seçimi

uzay-araci

Malzeme atmosfere tekrar girdiğinde(1600°C -1700°C) sıcaklığa dayanabilecek

Araçta hasar toleransını sağlayacak şekilde süneklik gerekmektedir. Ayrıca malzeme hafiflik sağlamak amacıyla düşük yoğunlukta olmalıdır.

TiAl ve Ni3Al yüksek sıcaklık dayanımı, oksidasyon dayanımı ve biraz sünekliğe sahiptir.

Karbon veya aramid fiber-matrisli kompozitler oksidasyonu önleme amacıyla kaplanabilir, uzay aracı için uygun tasarım olabilir.

Dökümün Yapısı

Ergitilmiş metalin kalıba dökülür ve katılaşmaya bırakılır. Kalıpta, son şekle sahip döküm parça üretilir.Sıvı halden katılaşan döküm malzemede 3 tür yapı oluşur.

Çil bölgesi : Heterojen çekirdeklenme sonucu döküm yüzeyinde küçük, rastgele yönlenmiş tanelerin oluşturduğu bölgedir.

Sütunsal bölge: Dökümün katılaşması esnasında rekabetçi büyümenin sonucu olarak yönlenmiş oryantasyona sahip uzamış tanelere sahip bölgedir.

Eşeksenli bölge: Geniş yaygınlıkta çekirdeklenme sonucu dökümün merkezinde rastgele yönlenmiş tanelerden oluşmuşan bölgedir.

Döküm yapının oluşma aşamaları:

  1. Çekirdeklenme başlar
  2. Çil bölgesi oluşumu
  3. Tercihli büyüme ile sütunsal oluşum
  4. İlave çekirdeklenme ile eş eksen bölge oluşması

 

1. Çekirdeklenmenin başlaması: Çekirdeklenme ilk olarak soğuk olan kalıp çeperlerinden başlar.  Sıvı metal kalıp çeperlerine temasıyla ilk çekirdekler oluşmaya başlar.

dokum-cekirdek

2. Çil Bölgesinin Oluşumu :  Döküm yüzeyinde dar bir bant halinde rastgele yönlenmiş tanelerin oluşturduğu bölgedir. Kalıp duvarları heterojen çekirdeklenmenin oluşabileceği pek çok yüzey sağlar. Taneler çekirdeklenmeye başlar ve kalıp duvarı boyunca büyür.

dokum-cil-olusumu
3.Tercihli Büyüme İle Sütunsal Oluşum : Belli kristallografikyönde yönlendirilmiş uzun taneleri içerir. Dökümün ısısı kalıp tarafından uzaklaştırıldığında, çil bölgesindeki taneler ısı akışına ters yönde veya dökümün en soğuk bölgesinden en sıcak bölgesine doğru büyür. Taneler kalıp duvarına dik yönde büyürler.

dokum-sutunsal-tane

4. Eşeksenli Bölgelerin Oluşumu : Düşük döküm sıcaklığı, alaşım elementleri veya tane inceltme ile aşılayıcı malzemelerin neden olduğu rastgele yönlendirilmiş taneleri içerir. Sütünsal tanelerin büyümesini durdururlar. Parçanın bir kısmının izotropik davranış göstermesine neden olur.

dokum-eseksenli-tane

Dentritik Büyüme, Dentrit Nedir?

Çekirdeklenme zayıf olduğunda, katı oluşmadan önce, sıvı katılaşma sıcaklığının altında bir sıcaklığa soğur. Bu nedenle aşağıda şekildeki gibi dentritik kollar oluşur .

dentrit

Dentritik büyüme alt soğuyan sıvının katılaşma sıcaklığına kadar devam eder.

Düzlemsel ve dentritik büyüme arasındaki farklılık, farklı gizli ısılara sahip sıvı gölcükleri nedeniyle ortaya çıkar.

Düzlemsel büyümede sıvının içinde bulunduğu kap veya kalıp ısıyı absorbe eder.

Alüminyum'da görülen dentrit
Alüminyum’da görülen dentrit
Gümüş'de görülen dentrit
Gümüş’de görülen dentrit

Katılaşma zamanı büyüyen dentritlerin boyutlarınıda etkiler. Dentrit büyüklüğü ikincil dentrit kollar arasındaki aralık ölçülerek belirlenir. Döküm hızlı katılaştığında ikincil dentrit kollar arasındaki mesafe kısalır. Bunun nedeni ısı transferi için daha az zaman bulunduğundan ergime ısısının atılması ile ilave dentrit kolları ortaya çıkar ve büyür. Daha ince ve yoğun dentritik şebeke, ergime gizli ısısının alt soğuyan sıvıya daha fazla iletilmesini sağlar.

Küçük ikincil dentritik kol aralığı, yüksek dayanım ve iyileştirilmiş süneklik sağlar. Sonuç olarak hızlı katılaşma malzemenin mekanik özelliklerine olumlu yönde etki eder.

İDKA’nın Al döküm alaşımının özellikleri üzerine etkisi
İDKA’nın Al döküm alaşımının özellikleri üzerine etkisi
mehtap-ozdemir-pil

Pil Teknolojisine Türk Akademisyen İmzası

Gediz Üniversitesi’nden Dr. Mehtap Özdemir Köklü, pillerin ömrünü ve verimliliğini artıran, şarj olma süresini kısaltan teknoloji geliştirdi.

mehtap-ozdemir-pil

TÜBİTAK’ın desteklediği projeyle cep telefonlarından elektrikli otomobillere birçok alanda kullanılan şarj edilebilir pillerde yeni bir dönem başlayacak.

Gediz Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi’nde enerji verimliliğine yönelik çalışmalar gerçekleştiriliyor. Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğretim Görevlisi Dr. Mehtap Özdemir Köklü de bilgisayarlardan cep telefonlarına birçok elektronik cihazla hayatımızın vazgeçilmezleri arasına giren şarj edilebilir piller üzerine araştırmalar yapıyor.

Dr. Köklü, bu bataryaların şarj olma süresinin uzunluğu, şarj olduktan sonra kullanım süresinin ve ömrünün kısalığı nedeniyle tüketicilerin şikayet ettiği dezavantajlarınıazaltmak amacıyla yürüttüğü projede önemli başarıya ulaştı.

Pillerin daha hızlı şarj edilebilmesini ve daha uzun kullanılmasını sağlayan yeni bir teknoloji geliştirdi, TÜBİTAK da destekledi.

Dr. Mehtap Özdemir Köklü, taşınabilir elektronik cihazlardan uzay araçlarına ve elektrikli otomobillere kadar yaygın kullanım alanlarına sahip lityum-iyon pillerin üretiminde değişikliğe gittiklerini söyledi. Dr. Köklü şu bilgileri verdi:

BU İŞE HERKES SEVİNECEK

“Lityum iyon pilleri, yüksek enerji yoğunluğu, yüksek akım verimi, tam dolum kapasitesi ve hızlı şarj edebilme özelliklerine sahip. Klasik bir lityum iyon pili, anot, katot ve elektrolit olmak üzere 3 bölümden oluşur. Şarj süresini, ömrünü ve enerji verimliliğini belirleyen kısımların başında ise elektrolit gelir. Projemiz, bu bölümün daha üstün özelliklere sahip malzemelerden üretilmesini içeriyor. Böylece verimliliği daha yukarıya taşıyacağız. Katot ve anot katmanların da bu yeni teknolojiye uyumlu hale getirilmesiyle yüksek enerji yoğunluğuna sahip, güvenli, uzun ömürlü, kısa sürede şarj edilebilen ve çevreye zarar vermeyen, taşıtlarda güç kaynağı olarak ve birçok mikro elektronik aygıtta kullanım olanağı olan lityum-iyon pillerinin üretimini sağlayacağız. Böylece elektronik aletlerin ve elektrikli otomobillerin verimi artacak. Ayrıca patlama ve yüksek ısıda pilin akma sorunları da ortadan kalkacak.”