50.000 tonluk dövme presi nasıl yapılır

 (construction-physics.com)
1 puan yazan GN⁺ 2024-08-22 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Jet uçaklarının ses hızının iki katı bölgesine geçtiği 1950’lerde ABD, daha hafif ve daha güçlü uçak parçaları üretmek için Heavy Press Program’ı başlattı
  • Savunma Bakanlığı planı revize ederek 6 dövme presi ve 4 ekstrüzyon presi inşa etti; büyük parçalarla parça sayısını, işleme süresini ve ağırlığı azaltmayı hedefledi
  • 50.000 tonluk dövme presi, 10 katlı bina büyüklüğünde, 100 fit derinliğinde yer altı yapıları, 13 fit kalınlığında beton duvarlar ve 7.000psi hidrolik sistem gerektiren devasa bir üretim altyapısıydı
  • Tamamlandıktan sonra 4 dövme parça 272 parçayı ve 2.700 perçini ikame etti; 9 büyük ekstrüzyon parçası ise 81 parçayı ve 9.000’den fazla bağlantı elemanını ortadan kaldırdı; böylece üretim maliyetlerinde düşüş doğrulandı
  • Askeri üretim kabiliyetine yapılan yatırım uçak, füze, denizaltı, uzay aracı ve ticari havacılığa yayıldı; günümüzdeki Giga-casting gibi büyük tek parça üretim eğilimleriyle de kesişiyor

Jet çağının talep ettiği daha büyük parçalar

  • 1940’ların sonu ile 1950’lerin başında ABD askeri uçak tasarımları, jet motorunun ortaya çıkışıyla büyük ölçüde değişti
    • II. Dünya Savaşı’nın en hızlı pervaneli uçakları, yatay uçuşta saatte 500 milin biraz altında kalıyordu
    • 1950’lerin ortasında jet uçakları saatte 1.300 milin üzerinde, ses hızının iki katında uçuyordu
  • Bu performans için yalnızca güçlü jet motorları değil, Inconel, titanium gibi malzemeler ve daha güçlü, daha hafif uçak parçaları üretecek imalat yöntemleri de gerekiyordu
  • Umut vadeden çözüm, büyük dövme ve ekstrüzyon parçaları kullanmaktı
    • Dövme (forging), metale basınç uygulayarak, genellikle çekiçleme ya da büyük preslerle bastırma yoluyla şekil verme yöntemidir
    • Ekstrüzyon (extrusion), metali belirli bir şekle sahip bir açıklıktan iterek biçimlendirme yöntemidir
  • O dönemde uçaklarda dövme ve ekstrüzyon kullanılıyordu, ancak üretilebilen parçaların boyutu küçük olduğundan, küçük parçaları yüzlerce hatta binlerce bağlantı elemanıyla birleştirmek gerekiyordu
  • Büyük dövme ve ekstrüzyon parçaları, birçok küçük parçanın yerini alarak daha ince, daha hafif ve daha güçlü yapılar oluşturabiliyor; ayrıca aerodinamik yüzeyleri ve sızdırmazlık kalitesini iyileştirebiliyordu
  • Sac ya da billet üzerinden talaş kaldırarak üretim, dev makineler ve uzun işleme süreleri gerektiriyordu; ayrıca kalın sac veya billetlerin merkez kısmındaki mekanik özellikler de belirsizdi
    • Dövme parçaların avantajı, kristal tane yönünü gerilme desenlerine göre ayarlayabilmesiydi
    • Döküm malzemeler yeterince yüksek özellikler sunmuyordu; dönemin döküm teknolojisi de verimli metal dağılımı ve ince kesitler elde edecek seviyeye ulaşmamıştı

Almanya’nın büyük presleri ve ABD’nin yetişme çabası

  • Heavy Press Program’ın kökeni 1920’lerde Almanya’ya uzanıyor
    • Versailles Antlaşması nedeniyle Almanya, batıdaki demir üretim bölgelerinin büyük bölümünü kaybetti ve demir ile çelik kıtlığı kronik hale geldi
    • Bu yüzden Almanya, magnezyum ve alüminyum gibi diğer metalleri daha fazla kullanmaya başladı
  • Alüminyum ve magnezyum, çekiçle şekillendirildiğinde kolay kırılıyordu; özellikle magnezyumda sorun daha büyüktü
    • Buna karşılık hidrolik presle bastırarak şekillendirme iyi sonuç veriyordu
  • Almanya, I. Dünya Savaşı’ndan sonra büyük preslerin kapasitesini sürekli artırdı
    • Dövme için 7.000 tonluk bir pres, 3 adet 16.500 tonluk pres ve 33.000 tonluk bir pres yaptı; ayrıca 55.000 tonluk bir pres de planladı
    • Ekstrüzyon için ise II. Dünya Savaşı’nın sonuna kadar 4 adet 12.000 tonluk ekstrüzyon presini aşamalı olarak tamamlıyordu; 25.000 tonluk bir pres de çizim aşamasındaydı
    • Buradaki “ton”, presin kendi ağırlığını değil, uygulayabildiği basma kapasitesini ifade eder
  • ABD, 1942’de Alman uçak enkazlarını incelerken kendi ülkesinde üretilebileceklerden çok daha büyük dövme parçalar gördü
    • Buna karşılık Massachusetts’teki Wyman-Gordon tesisinde 18.000 tonluk bir dövme presi inşasına başladı, ancak bu pres ancak 1946’da tamamlandı
  • Almanya teslim olduktan sonra ABD ile Sovyetler Birliği, Almanya’nın büyük pres kapasitesini de aralarında paylaştı
    • ABD, 4 Alman presini sökerek ülkesine götürdü
    • Sovyetler Birliği ise 33.000 tonluk presi, 55.000 tonluk pres tasarımını ve Alman metalurji uzmanlarını aldı

Heavy Press Program’ın tasarımı ve inşası

  • 1940’ların sonlarında ABD’de birden çok etken birleşerek ülkenin kendi büyük preslerini inşa etmesine yol açtı
    • Uçak performansının artmasıyla daha hafif ve daha güçlü parçalara talep büyüdü
    • Almanya, büyük havacılık dövme ve ekstrüzyon parçalarının potansiyelini göstermişti
    • ABD, kendi 18.000 tonluk presini işletme deneyimi edinmişti
    • Sovyetler Birliği’nin Almanya’nın en büyük preslerini ve tasarımlarını alması, ABD’nin uçak üretim kabiliyetinde geri kalma riskini doğurdu
  • Hava Kuvvetleri, üretimde olan 17 uçak tipini inceledi ve çeşitli uçak üreticilerini araştırdıktan sonra, büyük dövme ve ekstrüzyon preslerinin potansiyel faydasının yüksek olduğuna karar verdi
  • 1950’de Savunma Bakanlığı, 17 büyük presin inşasını kapsayan bir program başlattı
    • İlk plan, 9 kalıpta dövme presi ve 8 ekstrüzyon presinden oluşuyordu
    • Presler ve gerekli yardımcı tesisler dahil tahmini maliyet 389 milyon dolardı
    • Daha sonra Wyman-Gordon’ın 18.000 tonluk presi ile Almanya’dan getirilen 4 pres hariç tutularak program, 4 ekstrüzyon ve 6 dövme presi olmak üzere toplam 10 prese indirildi
    • Nihai maliyet 239 milyon dolar, 2024 fiyatlarıyla 2,8 milyar dolardı
  • Programın finansmanını Savunma Bakanlığı sağladı, yönetimini Hava Kuvvetleri yürüttü; ancak presler özel şirketlere kiralanarak işletildi
    • Şirketler avantajlı kira koşulları aldı, buna karşılık bakım ve işletme maliyetlerini üstlendi
    • Hükümet, işletme gelirinin %4 ila %5’ini aldı
    • Bu model dönemde tartışmalıydı
  • 1952’de başlayan inşaat, muazzam bir mühendislik çalışmasıydı
    • 50.000 tonluk dövme presi 10 katlı bir bina büyüklüğündeydi ve bir savaş gemisini kaldırabilecek kadar kuvvet üretebiliyordu
    • 35.000 tonluk dövme presi de pek küçük sayılmazdı
    • 12.000 tonluk ekstrüzyon presi 120 fit uzunluğundaydı ve kapasitesi, o dönemde ABD’nin mevcut en büyük ekstrüzyon presinin iki katından fazlaydı
  • Dövme preslerinin çoğu yer altına yerleştirildi ve bunun için 100 fit derinliğinde çukurlar ile 13 fit kalınlığında beton duvarlar gerekti
    • Presler, 200 tonluk crossbeam, 90 tonluk silindir taşıyıcısı ve 145 tonluk tie rod gibi dönemin en büyük demir-çelik parçalarından oluşuyordu
    • 108 fitlik tie rod üretimi için özel fırınlar gerekti; taşımada ise birden fazla vinç kullanıldı
    • Bazı parçalar, tek bir demiryolu vagonunun ağırlık sınırını aştığı için birden fazla vagona yayılarak taşındı
    • Parçalar yalnızca Bethlehem Steel gibi ABD şirketlerinden değil, İngiltere, İskoçya, Fransa ve Japonya’dan da tedarik edildi
  • Yardımcı altyapı da preslerin kendisi kadar büyüktü
    • Binlerce galonluk su tankları ve suyu 7.000psi’ye kadar basınçlandıran karmaşık pompa sistemleri gerekiyordu
    • Yeni büyük fırınlar, testereler ve germe ekipmanları kuruldu
    • Maden ve metal şirketleri, büyük preslerde kullanılacak daha büyük alüminyum ingotları üretmenin yollarını bulmak zorundaydı
    • Alcoa, Cleveland’da 50.000 ve 35.000 tonluk dövme preslerini barındırmak için 500.000 fit karelik yeni bir tesis inşa etti

Maliyet düşüşü ve uygulama alanının genişlemesi

  • İlk Heavy Press 1954’te çalışmaya başladı ve 1956’ya kadar hepsi tamamlandı
  • Presler, uçak parçalarının sayısını ve üretim maliyetini büyük ölçüde düşürdü
    • Bir örnekte 4 dövme parça, 272 ayrı parça ve 2.700 perçinden oluşan bir montajın yerini aldı
    • Başka bir örnekte 9 büyük ekstrüzyon parçası 81 küçük parçayı ikame etti, 9.000’den fazla bağlantı elemanını ortadan kaldırdı ve parça maliyetini %30, ağırlığı ise %6 azalttı
  • Büyük presler işleme süresini de azalttı
    • Genel olarak dövme ya da ekstrüzyon parçaları presten tam nihai ölçülerde çıkmadığından sonradan işleme gerekiyordu
    • Ancak nihai şekle yakın ince ve karmaşık parçalar üretilebildiği için talaş kaldırılacak malzeme ve süre ciddi biçimde azaldı
    • Bir parçada yöntem, 1.600 poundluk malzemeden 1.200 pounddan fazlasının talaşla kaldırıldığı ve 18.000 dolar işleme maliyeti doğuran süreçten; 321 poundluk malzeme ve 500 dolarlık işleme maliyetine geçti
    • Başka bir parçada ise çıkarılması gereken malzeme 23 pounddan 2 pounda düştü
  • Bu durum toplam uçak maliyetini de etkiledi
    • Convair F-102A için tasarrufun 20.000 dolar olduğu ve bunun uçak fiyatının yaklaşık %1,6’sına denk geldiği tahmin edildi
    • Büyük bombardıman uçaklarında toplam maliyette %5 ila %10 tasarruf öngörüldü
    • Yalnızca B-52’deki tasarrufun bile Heavy Press Program’ın toplam maliyetinden büyük olduğu tahmin edildi
    • 1960’lara gelindiğinde Heavy Press’in devletin üretim maliyetlerini yaklaşık 500 milyon dolar azalttığı tahmin ediliyordu
  • Uygulama alanı uçakların ötesine genişledi
    • Balistik füzelerde, nükleer denizaltılarda ve Kara Kuvvetleri zırhlı araç parçalarında kullanıldı
    • Mercury uzay kapsülünün berilyum ısı kalkanı ile Saturn V roketini fırlatma rampasına sabitleyen dev alüminyum “anchor” parçaları da dövüldü
    • İlk kez 1956’da ticari uçak parçalarının üretiminde kullanıldı ve 1960’larda yaygınlaştı
    • Boeing 747’nin iniş takımı desteği için kullanılan 4.000 poundluk titanyum kiriş, o dönemde üretilmiş en büyük titanyum dövme parçaydı
  • Başlangıçta alüminyum ve magnezyum parçalar üretmek için tasarlanmış olsa da, 1960’larda çelik, titanyum, nikel, bakır, columbium ve berilyum gibi çeşitli metaller de bu preslerde işlendi

Üretim kabiliyetine yatırımın uzun vadeli etkisi ve güncel paraleller

  • Heavy Press, “endüstri tarihinde metal işlemedeki en hızlı ve en kapsamlı ilerleme” ve uçak üretiminde büyük bir sıçrama olarak değerlendirildi
  • 2000’lerin başında Heavy Press parçaları, hizmetteki tüm ABD askeri uçaklarında ve Airbus ile Boeing’in ürettiği tüm uçaklarda yer alıyordu
  • İki adet 50.000 tonluk dövme presi, 2018’de 60.000 tonluk pres devreye girene kadar ABD’nin en büyük kapalı kalıp dövme presleri olarak kaldı
  • Heavy Press Program, askeri amaçlı üretim kabiliyeti yatırımının başka alanlara yayılmasının bir örneğiydi
    • Süpersonik uçaklar için daha hafif ve daha güçlü parçalar üretmek amacıyla inşa edilmişti, ancak daha sonra uzay araçlarında, enerji sistemlerinde ve ticari uçaklarda da kullanıldı
    • ABD bu preslerin faydasını 70 yıldan fazla süreyle gördü ve ABD ticari uçak üretimindeki başarının bir kısmı da bu preslerin varlığıyla bağlantılıydı
  • Üretimdeki iyileştirmeler, hangi teknolojilerin ticari olarak mümkün olacağını doğrudan etkiler
    • Büyük presler, çok sayıdaki parça ve bağlantı elemanını daha az sayıda büyük parçayla değiştirmeyi ve işleme süresini azaltmayı mümkün kılan üretim odaklı tasarım optimizasyonunu sağladı
    • Hava Kuvvetleri’nin 1964 tarihli resmî açıklamasında, Heavy Press Program’ın başarılarını sıralamanın “neredeyse modern ileri uçakların tarihini anlatmakla aynı şey” olduğu belirtiliyor; ayrıca uçak kanatlarının yakıt depolayan wet wing yapısının yeterince düşük maliyetli hale gelmesine katkı sağladığı değerlendiriliyordu
  • Tesla’nın büyük alüminyum dökümleri de buna benzer modern bir örnek
    • Tesla, çok sayıda ya da yüzlerce küçük parçanın yerini almak için büyük alüminyum dökümler kullanıyor
    • Bunun için eşi görülmemiş boyutta Giga-casting ekipmanı gerekti
    • Tesla, büyük dökümleri ilk benimseyen otomobil üreticisiydi ve bu yaklaşımın araç gövdesinin bazı bölümlerinde maliyeti %20 ila %40 azalttığı tahmin ediliyor
    • Ardından özellikle Çinli şirketler olmak üzere birçok otomobil üreticisi bu yöntemi benimsedi
  • Daha büyük pres olasılığı geçmişte de tartışıldı, ancak pratikte inşa edilmedi
    • Günümüzde en büyük kapalı kalıp dövme presi Çin’de ve 80.000 ton seviyesine ulaşıyor
    • 1950’lerde uzmanlar, uçak üretiminde 200.000 ton sınıfı bir presin faydalı olabileceğini düşünüyordu
    • SR-71 geliştirme deneyiminin ardından Kelly Johnson, ABD’nin 250.000 ton sınıfı bir prese ihtiyaç duyduğunu savundu
    • 1980’lerde Kara Kuvvetleri de 200.000 ton sınıfı bir presin faydasını inceledi, ancak ne ABD’de ne de başka bir yerde böyle bir pres inşa edilmedi
  • ABD, bu ölçekte makine üretme konusundaki deneyimin bir kısmını kaybetmiş ya da bu kapasite başka ülkelere kaymış durumda
    • Heavy Press’in orijinalleri, Loewy Hydropress ve Mesta gibi ABD şirketleri tarafından üretilmişti
    • 2000’lerin başında Alcoa’nın 50.000 tonluk presi yenilenirken parçalar Alman SMS’ten geldi; bu şirket 60.000 tonluk dövme presini de yaptı
    • ABD’li otomobil üreticilerinin kullandığı büyük Giga-casting ekipmanlarının büyük kısmını, IDRA gibi Çinli ya da Çin sahipli şirketler üretiyor
  • Teknolojik ilerleme, daha önce var olmayan şeyleri inşa etmektir; üretim teknolojisinin sınırlarını zorlayamazsanız, bunu başaran rakiplerin gerisinde kalma riski doğar

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-08-22
Hacker News yorumları

  • Dövme parçaların tane yönünü tasarıma özgü gerilme örüntülerine göre ayarlayabilme avantajı var; bu nokta gerçekten çok hafife alınıyor.
    Sık sık dövmenin sadece daha sağlam olduğu tekrarlanır, ama çeliği basitçe bastırıp ezmek onu daha güçlü yapmaz. Dövme, bir şekli çekiçleyerek oluşturmaktan çok daha karmaşıktır.
    Çelik kablolar, oldukça sıradan çeliğin orijinal uzunluğunun yüzlerce katına uzatılmasıyla yapılır ve yalnızca bu süreç o yöndeki dayanımı 2 ila 4 kat artırır. Piston kolunun uzunlamasına yönde güçlü olması gerekir; bu yüzden nihai boyuta yakın bir malzemeden değil, kısa ve kalın bir ingottan başlayıp onu uzatmak daha doğrudur.
    Bir I-kiriş yaptığınızı düşünün: ortasını dövüp inceltebilirsiniz, ama o zaman yalnızca orta kısım biraz güçlenir, kenarlar pek fayda görmez. Buna karşılık kenarları çekip uzatırsanız, eğilmeye dayanıklı uzun ve sürekli bir lif akışı oluşur. Nereyi, nasıl ve hangi sırayla uzattığınız her şeyi belirler.
    Biraz karmaşıklığı olan parçalarda bile bu süreç optimizasyonu modern bir mühendislik problemi kadar zordur; eski demirciler de aslında entelektüel bir iş yapan kişilerdi.

    • Bu etki polimerler için de geçerlidir; hatta belki daha da güçlü görülür.
      Bir polietilen torbayı (LDPE) tek yönde çekerseniz malzemenin incelirken aynı zamanda güçlendiğini görebilirsiniz; bunun nedeni polimer zincirlerinin hizalanmasıdır. Sonuçta moleküler iplikçiklerin lif yönünde hizalandığı “çekilmiş lif” haline gelir ve en uygun çekme dayanımını verir.
    • Çeliği yalnızca bastırmak bile onu gerçekten güçlendirebilir. Bunun nedeni kristal yapı içindeki dislokasyon (dislocation) sayısının artmasıdır.
      Taneler küçüldüğünde, tane yönünü ayarlamadan da dayanım artar. Ayrıca peening, dövme ile tam olarak aynı olmasa da yine çeliği bastıran bir işlemdir; kalıntı basma gerilimi olan bölgelerde çatlakların, bu gerilme aşılana kadar başlaması zor olduğundan dayanımı artırır. Özellikle yorulma direncini daha fazla yükseltir.
    • ACOUP'a göre demirciler, çekici kaldırıp fiilen vurma işini yapan vasıfsız işçilerden, yani strikerlardan da yardım alabiliyordu.
    • Bu tür iddialar için kanıt görmek isterim. Bisiklet, motosiklet ve otomobil gibi hobi dergilerinde, dövme parçaların neden iyi olduğunu açıklarken “tane akışı”nın büyük fayda sağladığını yıllardır görüyorum; ancak mühendislik alanında çalışmaya başladıktan sonra bunu destekleyen kaynak bulmakta zorlandım.
      Örneğin, bir çelik çubuğu çelik halat teli yapmak için 100 kat uzatınca dayanımın arttığı şeklindeki açıklamanın doğru olması zor. Temel yapı çeliği A36'nın 2 inçlik ölçü boyunda kopma uzaması %23'tür [1]. Haddehanede bile tek geçişte azaltılabilecek miktarın bir sınırı vardır; sonrasında soğuk şekillendirme etkisini gidermek için ısıl işlemle tavlama yapılmalıdır. Tavlama, uzamayı ve iş sertleşmesiyle oluşan dayanım artışını sıfırlar. Tek seferde çok fazla azaltırsanız ya da sıcaklık çok düşükse malzeme çatlar ve tersine zayıflar.
      Sac metalde de haddeleme yönünün tane akışı yönü olduğu ve bu yüzden daha güçlü olduğu yönünde bir söylence var; ancak büyük fark gösteren bir kaynak hâlâ bulamadım. Şu makalede [2] numune yönüne göre çekme özelliklerinin değiştiği söyleniyor, fakat çekme grafiklerine bakınca fark küçük. Akma dayanımı raporlanmamış, ama üç yönün de aynı noktada akıyor gibi görünüyor. Bu testte taneleri enine kesen 90 derece yönü en yüksek çekme dayanımını gösterdi; bu da dövme “tane akışı” savunucularının beklentisinin tersiydi. Farkın büyüklüğü de büyük değil ve makul tasarımdaki olağan güvenlik katsayılarına kıyasla küçük.
      Otomobil parçası tasarımında dövme işleminin çoğunlukla üretim verimliliği nedeniyle seçildiğini gördüm. Parça, çubuk ya da levha malzemenin dış hacmini neredeyse dolduruyorsa her zaman çubuk veya levhadan talaşlı imalatla yapılır. Çok fazla boş hacim varsa, dövme kalıbı ve geliştirme maliyetinin malzeme ve işleme maliyeti tasarrufuyla geri kazanılıp kazanılmadığı hesaplanır. Dövülmemiş parçalar anlamlı ölçüde daha zayıf olsaydı, üretim yöntemine göre parça ölçülerinin değişmesi gerekirdi; böyle bir durumu henüz görmedim.
      Son olarak, birçok dövme parça daha sonra ısıl işlem görür. Çelikte ısıl işlem, çeliğin içindeki taneleri bozup yeniden kristalleştirme yoluyla işler. Tam proses ve geometriye bağlı olarak bitmiş üründeki tane akışı ortadan kalkar veya azalır.
      Buna rağmen dövmenin üstünlüğü iddiası varlığını sürdürüyor; bu yüzden etkiyi gerçekten test etmiş birinin, değişimin büyüklüğünü gösteren teknik veriler sunmasını isterim.
      [1] https://matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=d1844977c5c...
      [2] https://www.researchgate.net/publication/283447700_The_effec...
    • Önceden uzatılmış kısa tel parçalarıyla katmanlı imalat yapmanın mümkün olup olmadığını merak ediyorum.

  • Bu yazıyı okuyorsanız, büyük pres dövmenin bir tür karşılığı olarak patlayıcıyla şekillendirmeyi de bilmekte fayda var [1]. Bu yöntemde kimyasal yüksek patlayıcılarla kalıp malzemesi şablona bastırılır
    Patlamadan doğan aşırı basınç, büyük pres dövmeye benzer ya da ondan daha yüksek olabilir. 50.000 Amerikan kısa tonluk bir pres yaklaşık 500 MN kuvvet üretir; TNT veya PETN patlayıcılarının patlama merkezine yakın tepe aşırı basıncı MPa mertebesinin üzerinde olabilir [2], bu yüzden parça geometrisine bağlı olarak karşılaştırılabilir. Üstelik karmaşık silindirik ve küresel şekilleri çok kolay ve hassas biçimde üretebilmek gibi ilginç bir özelliği de var
    Bu yöntemi kullanmış olanlar, süperiletken mıknatıslar yapılırken titanyumun veya üst sınıf manyetik olmayan paslanmaz çeliğin (A4, µr ≈ 1) patlayıcıyla şekillendirildiğini, böylece işleme sırasında martensit oluşumundan kaçınıldığını bilir. Büyük bir uluslararası MRI tarayıcı üreticisi de nispeten niş bir üründe bu yöntemi kullanmıştı. Dönen bir metal kütlesini eksenel simetrik bir mandrele bastıran metal sıvamanın [3] “uç versiyonu” gibi
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Explosive_forming
    [2] https://www.researchgate.net/figure/Variation-of-peak-over-p...
    [3] https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_spinning

    • Patlayıcıyla şekillendirme alüminyum tekne gövdeleri üretmek için de kullanılmıştı [1]. Çok büyük sac metal parçaları şekillendirmek için kullanışlı bir yöntem
      [1] https://www.youtube.com/watch?v=CbS6rS0seuk
    • Eskiden bir basınçlı kap üreticisinde tasarım mühendisi olarak çalışıyordum; daha pahalı korozyona dayanıklı katmanı karbon çelik tabanlı parçalara bağlamak için patlayıcı birleştirmeyi sürekli kullanırdık
      Örneğin shell-and-tube ısı eşanjörlerinde, tüplerin içinden çok reaktif maddeler akabilir; bu yüzden tüp tarafı indiyum, titanyum, nikel ya da S32205/S31803 gibi pahalı paslanmaz çeliklerden yapılabilir. Buna karşılık shell tarafında yalnızca soğutma amaçlı nehir suyu akıyorsa boyamak ve içeri bir yere kurban anot koymak yeterli olabilir
      Tüm tüplerin içinden geçtiği bölme, yani tüp aynası, 6 fit (180 cm) çapında ve 4-8 inç (10-20 cm) kalınlığında olabilir; bunun tamamını özel malzemeden yapmak inanılmaz pahalıya gelir ve gereken kalınlıkta tedarik etmek de mümkün olmayabilir. Maliyet kolayca altı haneli dolar seviyesine çıkar
      Bazen kaynakçı, proses akışkanının korozyon özelliklerine dayanabilen kaynak metaliyle tüm yüzeyi kaplar; ama büyük parçalarda bu günler sürebilir ve pirinç gibi bazı metal kombinasyonlarında baştan imkânsızdır
      Bu yüzden pahalı malzemeden “ince” bir katmanı, yaklaşık 1/4 inç (6 mm), standart karbon çelik dövme parçalara patlayıcıyla birleştirirdik. Tüplerin cidarı genellikle çok incedir ve kaplamaya kaynaklanır ya da sert lehimlenir
      Harika olan nokta, iki metal arasındaki arayüz tabakasının, iki sıvı karşılaşıp girdaplanarak birbirine dolanmış ve o haliyle donmuş gibi görünmesidir
    • Patlayıcı hidroformingle küre yapmayı gösteren popüler videolar var; oldukça eğlenceliler ve martensit oluşumunu önlemek için mıknatısları patlayıcıyla şekillendirmeye göre çok daha düşük teknoloji seviyesinde
    • Ağabeyimin böyle bir şirketi ziyaret edip anlattığına göre, rafinerilerde kullanılan metal parçaları patlayıcıyla şekillendirerek üretiyorlarmış
      Doğru hatırlıyorsam, ısı eşanjörlerinde sıcak sıvıyla soğuk sıvıyı ayıran metal levhalardaki olukları oluşturmak için kullanılıyordu; patlayıcı dövme kullanılmasının nedeni de büyük bir levhayı tek seferde şekillendirebilmekti
    • Doğru yazımı martensite

  • Bu tür büyük presler stratejik açıdan önemli ekipmanlardı ve bugün de öyle olabilir. Günümüzde çoğu avukat kökenliymiş gibi görünen siyasetçilerin tam kavrayamadığı nokta bu
    Genel olarak devlet sübvansiyonlarını sevmem ama Birleşik Krallık hükümeti Sheffield’daki büyük presin finansmanını reddettiğinde çok hayal kırıklığına uğramıştım. O pres yeni nesil reaktörlerin üretiminde kullanılacaktı ve zamanlama yaklaşık Haziran 2010’du. Neyse ki doğal gaz ucuz ve jeopolitik tedarik zinciri sorunları da hiç yok ya

    • Birleşik Krallık reaktör de inşa etmeyecek. Sonunda karasal rüzgâr izinlerini yeniden açıp Çin’den ithal edilen çok sayıda bataryayla çözmeye çalışacaklar
      Uzun vadeli projelerin finansmanının siyasi belirsizliğe karşı kırılgan olması yüzünden yerel tedarik zincirlerinin çökmesi sorunu demiryolu tarafında çok daha ciddi; sonuç olarak tren üretim kabiliyetlerinin çoğunu kaybettiler. HS2 fiyaskosuna bakmak yeterli
    • Sheffield Forgemasters’tan bahsediyorsanız, 2020’den beri gerçekten doğrudan devlet mülkiyetinde ve yeni büyük dövme ekipmanı yatırımı planlanıyor

  • 2000’lerin başında büyük pres parçalarının kullanımda olan tüm ABD askeri uçaklarında ve Airbus ile Boeing’in ürettiği tüm uçaklarda yer aldığı; ağır bombardıman uçaklarında toplam maliyetin %5–10 azaltılabildiği rakamı şaşırtıcı
    Yalnızca bir B-52’deki tasarrufun bile Heavy Press Program’ın toplam maliyetinden büyük olduğu söyleniyor
    Bir ay önce HN’de Heavy Press Program’ı ilk kez öğrenmiş, ilgimi çekmişti; daha fazla yazı çıkmasına sevindim
    Dövme ve ekstrüzyon presleri zaten vardı, ama devasa ve yüksek basınçlı sürümleri oyunu tamamen değiştirdiği gibi, bir adım daha ileri götürüldüğünde sanayiyi ya da tasarım düşüncesini yeniden tanımlayabilecek başka hangi süreçler olabilir diye düşündürüyor

  • 50.000 tonluk dövme presinin 10 katlı bir bina büyüklüğünde devasa bir ekipman olması ve bir savaş gemisinin tamamını kaldırabilecek kadar kuvvet üretebilmesi ilginç
    Almanya’nın teslim olmasından sonra ABD ve Sovyetler Birliği’nin büyük pres kapasitesini ve roket bilimcilerini paylaştığı; ABD’nin dört Alman presini söküp ülkesine taşıdığı söyleniyor
    Böyle şeyleri okyanus ötesine taşımanın lojistiğinin nasıl olduğunu merak ediyorum. Sovyetlerin de savaş sırasında fabrikaları söküp cephe hattının çok gerisine taşıdığını biliyorum, ama sahada bunun nasıl göründüğünü hayal etmek zor

  • Serbest piyasa savunucuları, özellikle de ABD’nin ekonomik patlamasını laissez-faire ekonomisinin sonucu olarak görenler için ders olmalı
    Gerçekte serbest piyasanın yakalamadığı fırsatlar var ve akıllı devlet müdahalesi kamuya devasa faydalar sağlayabilir

    • Doğru olabilir, ama bu sonuç bu yazıdan doğrudan çıkmıyor
    • “Kapitalizm” dediğimiz şey aslında istikrarsızdır ve hayatta kalmak için sürekli müdahale gerektirir
    • Serbest piyasanın bir gün bunu benimsemeyeceğini mi düşünüyorsunuz?

  • Bu NYT köşe yazısını https://www.nytimes.com/2024/08/19/opinion/chris-murphy-demo... okurken, anlamlı emeğin sırrının yalnızca ücret değil, o işin bir şekilde “özel” olduğu hissi olduğunu söyleyenlerin bunu kaçırdığını düşündüm
    50.000 tonluk presle parça üretmek fiziksel emek, ama makinenin nadirliği nedeniyle remarkable
    ABD’nin sanayi kapasitesini yeniden büyütme tartışmaları çoğunlukla yüksek işçilik maliyetlerine ya da düşük marjlı alanlara yatırım yapmak istemeyen sermayenin ilgisizliğine odaklanıyor. Hükümetin şirketleri dahil etmek için ne kadar süreyle kesin talep garantisi verdiğini ve devletin yatırım yaptığı ama tutunamayan başka hangi endüstriyel süreçler olduğunu bilmek isterdim. Özellikle birkaç yıl önce güneş enerjisi sektöründe bu yöntemin neden işlemediğini merak ediyorum

  • Gelişim sürüyor. Şu anda dünyanın en büyük presi 2018’de yapıldı; nominal kapasitesi 60.000 ton ve Kaliforniya’daki Los Angeles County’de bulunuyor [1][2]
    [1] https://www.lightmetalage.com/news/industry-news/forging/web...
    [2] https://www.youtube.com/watch?v=jNFIMy8BuHc

    • Yazıda Çin’de 80.000 tonluk bir pres olduğu söyleniyor

  • Kuzey Amerika’da, reaktör kaplarını parçalara ayırıp kaynak yapmadan üretebilecek bir pres yok
    Kaynak yöntemiyle yapılırsa, Birleşik Krallık’ta yakın zamanda geliştirilen yeni kaynak teknolojisi kullanılmadığı sürece takvime muhtemelen 1 yıl eklenir; kaynak bölgelerine dair kaygılar da beraberinde gelir
    Kanada’da bir şirket BWRX-300 gibi küçük reaktör kapları üretmeye hazırlanıyor, ancak şimdiye kadar bunun Nuscale 2.0 olmadığını düşündürecek bir işaret görmedim

    • Bahsedilen kaynak teknolojisinin ne olduğunu merak edip bakınca bunun yerel elektron ışını kaynağı gibi göründüğünü gördüm https://www.thefabricator.com/thewelder/blog/assembly/sheffi...
    • Daha doğrusu konu basınçlı su reaktörü kapları. Soğutucu olarak erimiş tuz kullananlar gibi daha düşük basınçta çalışan reaktörlerde, kaza koşullarında bile tuz yüksek basınca çıkmayacağından böyle bir kaba gerek olmayabilir
      Kanada’da Don Morgan adlı bir hükümet bakanının BWRX-300 maliyetinin 5 milyar Kanada doları, yani yaklaşık 3,6 milyar ABD doları olduğunu söylediği bir bağlantı gördüm. Watt başına 12 dolar (ABD bazında) en kötüsü değil ama harika da değil. Bunun toplam maliyet mi yoksa gecelik inşaat maliyeti mi olduğu da net değil
      https://www.deassociation.ca/newsfeed/4-provinces-push-ahead...

  • Bu presin ve Cleveland sahasının şu anda Howmet Aerospace’e ait olduğunu biliyorum. Howmet, 2020’deki ayrılmadan sonra Alcoa’nın bir tür “bağlı şirketi”ydi; Arconic de onunla birlikteydi
    https://en.wikipedia.org/wiki/Howmet_Aerospace
    Cleveland’daki büyük presin ayrıca kendi wiki maddesi de var
    https://en.wikipedia.org/wiki/Alcoa_50,000_ton_forging_press

    • Howmet ilginç bir şirket. Babam ömrü boyunca orada çalıştı; başta MISCO’ydu, sonra Howmet satın aldı, ardından Alcoa oldu
      Babam özellikle titanyum enjeksiyon kalıplama yapıyordu; titanyumu sıvı hale gelene kadar ısıtıp, sahada yapılan hassas kalıplara basınçla itme işiydi
      Çoğunlukla jet motorları için türbin kanatları üretiyorlardı; işlerin durgun olduğu zamanlarda ise PING gibi şirketler için golf sopası başları da yapıyorlardı. Babamın çalıştığı tüm yıllar boyunca gerçekten görebildiğim tek çıktı golf sopası başlarıydı. Çünkü diğer her şey tesis içinde sıkı biçimde kontrol ediliyordu