Kalite Kontrol ve Karakterizasyon Testleri

Tahribatsız Kalite Kontrol Laboratuvarı Altyapısı 2004 yılında kurulmuş olup Kalite Kontrol Birimi altında hizmet vermektedir. Tahribatsız Muayene Altyapısında EN ISO 9712’ye göre sertifikalandırılmış 4 mühendis ve 2 teknisyen çalışmaktadır. Altyapıda tahribatsız muayene yöntemleri olarak radyografik, ultrasonik, manyetik parçacık, sıvı penetrant ve gözle muayene testleri yapılabilmektedir. Bu yöntemlerde kullanılan cihazlar ve cihazların kapasiteleri ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir;

Radyografik Test Yetenekleri:

X-Işını Sistemi (Y. Access 100 X-Işını Sistemi):

Sistem 450 kilovolt kapasitesinde minifokus tüpe ve 14 bitlik flat panel dedektöre sahiptir. Yaklaşık 4.5x9 metrekare alan içerisinde hareket kabiliyetine sahiptir.

Şekil 1. X-Işını Sistemi (Y. Access 100 X-Işını Sistemi)

Cihaz için özel olarak ürettirilen numune tezgahı sayesinde, 1000 mm çapa ve 8000 mm boya kadar olan numunelere X-ışını testleri yapılabilmektedir.

X-Işını Tomografi Sistemi (Y.CT Modular X-Işını Sistemi):

Sistem 225 kilovolt kapasitesinde mikrofokus tüpe, 450 kilovolt kapasitesinde minifokus tüpe ve 16 bitlik flat panel dedektöre sahiptir. İki ve üç boyutlu çekim yapabilen bu cihazda 320 mm çapa, 500 mm uzunluğa ve 50 kg ağırlığa kadar görüntü alınabilmektedir. Bu cihaz için nüfuziyet sınırı 65 mm çelik eşdeğeri kalınlıktır. Tomografi çekilebilen parçalarda hata analizi, kalınlık analizi, boyutsal ölçüm ve gerçek durum-nominal durum karşılaştırması yapılabilmektedir.

Şekil 2. X-Işını Tomografi Sistemi (Modular Sistem)

Elektronik Kartlar İçin X-Işını Sistemleri

Y. Cougar SMT X-Işını Sistemi

Sistem 160 kilovolt kapasitesinde mikrofokus tüpe ve 14 bitlik flat panel dedektöre sahiptir. Elektronik kartların ve bileşenlerin incelenmesinde kullanılmaktadır.

Şekil 3. Y. Cougar SMT X-Işını Sistemi

Y. Cheetah SMT X-Işını Sistemi

Sistem 160 kilovolt kapasitesinde mikrofokus tüpe ve 16 bitlik flat panel dedektöre sahiptir. Elektronik kartların ve bileşenlerin incelenmesinde kullanılmaktadır. Ayrıca bu sistem ile laminografi ve tomografi uygulamaları yapılabilmektedir.

Şekil 4. Y. Cheetah SMT X-Işını Sistemi

Ultrasonik Test Yetenekleri:

Ultrasonik muayene yöntemi ile iç hataların tespiti yapılabilmektedir. Özellikle radyografik muayene yöntemi ile tespit edilemeyen iç hataların tespiti için kullanılmaktadır. Altyapıda iki adet konvansiyonel (EPOCH 4PLUS, GE USM GO) ve 1 adet phased array ultrason cihazı (Olympus OmniScan MX2) bulunmaktadır.

Şekil 5. Ultrasonik Muayene Cihazları (EPOCH 4PLUS, Olympus OmniScan MX2, GE USM GO)

Manyetik Parçacık Test Yetenekleri:

Ferromanyetik malzemelerin yüzey ve yüzey altı süreksizliklerinin kontrolü için kullanılmaktadır. Gün ışığında veya UV ışık altında test yapılabilmektedir.

Altyapımızda çalışma voltajı AC 230V ve frekansı 50Hz olan 1 adet AC&DC el magneti 1 adet AC el magneti ve 1 adet MP 2500 AC_FWDC Magnetik Parçacık Çatlak Kontrol Cihazı bulunmaktadır.

Şekil 6. MP 2500 AC_FWDC Magnetik Parçacık Çatlak Kontrol Cihazı

Bu cihaz ile 2500 mm boya ve 500 mm çapa kadar olan tüm ferromanyetik malzemelerin yüzey ve yüzey altı süreksizliklerinin kontrolü yapılabilmektedir.

Sıvı Penetrant Test Yetenekleri:

Bu muayene yöntemi yüzeye açık süreksizliklerin tespiti için kullanılmaktadır. Bu testin yapılabilmesi için testin yapılacağı yüzeyin temiz (yağ, kir vb. tüm harici unsurlardan temizlenmiş olması gerekmektedir) ve kaplamasız olması gerekmektedir. Gün ışığında veya UV ışık altında test yapılabilmektedir.

Şekil 7. Sıvı Penetrant Muayenesi

Gözle Muayene Test Yetenekleri: 

Bu muayene yöntemi ile eğitim almış sertifikalı personel yüzey hatalarını inceleyip değerlendirmektedir. Bu yöntemde aydınlatma ve ölçüm aletleri kullanılmaktadır. (fener, kumpas, mercek vb.) Ayrıca ulaşılması zor bölgelerin incelenmesi ve bazı ölçümlerin yapılabilmesi için, 6 mm çapında ve 2 metre boyunda hareket kontrollü fiberoptik kablosu olan videoskop cihazı (GE Mentor Visual IQ VideoProbe) kullanılmaktadır.

Şekil 8. GE Mentor Visual IQ VideoProbe Videoskop Cihazı

Savunma sanayinde kullanılan parçaların tasarım ve çalışma şartları için tanımlanan gereksinimleri sağlamasında parçanın üretildiği malzemenin de teknik gereksinimleri sağlaması önemlidir. Başlangıç malzemesinin gereksinimleri sağlayıp sağlamadığı ise malzemenin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi ile kontrol edilir.

Mekanik özellikler kısaca üzerine yük uygulanan bir malzemenin şekil değişikliğine ve kırılmaya (kopma) gösterdiği direnç olarak tanımlanabilir.

Malzeme Kalite Kontrol Laboratuvarında, üzerine yük uygulanan çeşitli malzemelerin elastik modül, akma mukavemeti, çekme mukavemeti, elastik ve plastik bölgedeki uzama değerleri gibi özellikleri deneysel metodlardan elde edilen veriler sayesinde hesaplanır.

Statik Çekme Basma Test Yetenekleri

Altyapı bünyesinde 2 adet Instron marka 5982 model zemin oturumlu statik test sistemi mevcuttur. (Bkz Şekil 1) Cihazlarda 1 kN, 10kN, 100kN olmak üzere kullanılan çeşitli yük hücreleri mevcut olup, test gereksinimine göre düşük yüklerde kopan elastomerlerden, cihazın üst sınırında kırılma gösteren malzemelere kadar geniş bir yelpazede testler gerçekleştirilmektedir. Testlerin yapılmasında kullanılan tutucu, uzatma, adaptör vb. temel aparat ve uzama ölçerler (video ekstansometre ve mekanik uzama ölçer) altyapı envanterinde mevcuttur.
Cihaza ait bazı özellikler aşağıda verilmiştir.

• 1 kN, 10 kN, 100 kN kapasiteli yük hücreleri ile geniş bir yelpazede test imkanı sağlanır.
• İklimlendirme Kabini -75°C  ile  +180°C sıcaklık aralığında çalışmaya imkan tanır.
• 8 mm ve 16 mm odak uzunluğuna sahip Video - ekstansometre ve 25/50 mm geyç uzunluğuna sahip dinamik ekstensometre kullanımı ile daha güvenilir test sonuçları elde edilir.

Şekil 1. Instron 5982 Çift Kolonlu Statik Test Sistemi

Şekil 2 ve Şekil 3’te Malzeme Kalite Kontrol Laboratuvarında yapılan bazı testlere ait uygulama örnekleri gösterilmiştir. 

Şekil 2. Uygulama Örnekleri

Şekil 3. Uygulama Örnekleri

Yorulma (Fatigue) Test 

Yorulma (İng. Fatigue) yapısal parçalarda sürekli değişen dinamik yük altında ortaya çıkan ve zamana bağlı bir kırılma türüdür. Bu etkiye maruz kalan en bilindik örnekler, köprü, uçak ve hareketli makine parçaları olarak verilebilir. Yorulmaya maruz kalan yapılarda kırılma, tekrar eden dinamik gerilimin önce küçük bir çatlak ile başlayıp, sonrasında bu çatlağın zamanla ilerlemesi ve yapının bütünlüğünü kaybetmesi ile ortaya çıkar. Önceden uyarı vermeyen ve ani bir şekilde ortaya çıkan bu durum literatürde katastrofobik bir olgu olarak ele alınır.

Malzeme Kalite Kontrol Laboratuvarı’nda kurulu olan Instron marka E10000 tipi yorulma test cihazı ile (Bkz Şekil 4) farklı çeşitte pek çok malzeme ve bileşene hem dinamik hem de statik test yapılabilmektedir. Cihaza ait bazı özellikler aşağıda verilmiştir.

• Yağsız çalışan lineer motor teknolojisi sayesinde temiz test ortamı sağlar.
• Teknik koşullar (Kuvvet-Deplasman) elverdiği düzeyde 100 Hz frekans değerine kadar test yapmaya imkan tanır.
• Cihazın ±10 kN lineer dinamik yük kapasitesi ve ±100 Nm dinamik tork kapasitesi vardır.

Şekil 4. Yorulma Test Cihazı

İklimlendirme Kabini

Test numunelerinin test gereksinimlerinin belirttiği koşullarda şartlandırılması iklimlendirme kabinleri sayesinde yapılmaktadır. Laboratuvarda 4 adet iklimlendirme kabini olup (Bkz Şekil 5 ve Şekil 6), bunlardan 3 tanesi test cihazı ile entegre çalışıp, diğeri bağımsızdır. İklimlendirme kabinlerinde ulaşılan test sıcaklıkları -75 ile +180 OC aralığındadır.

Şekil 5. İklimlendirme Kabinleri

Şekil 6. İklimlendirme Kabini Çalışması

Rockwell Sertlik Ölçümü

Metalik malzemelere ve özellikler ısıl işlem görmüş malzemelere uygulanan testlerden birisi de Rockwell Sertlik ölçümüdür. Sertlik ölçümü metalik malzemelerdeki çekme mukavemeti, aşınma direnci, süneklik, tokluk ve malzemelerin diğer fiziksel özellikleri hakkında bilgi veren temel bir testtir. Kalite kontrol ve malzeme seçimi konularında sıklıkla kullanılan bir ölçüm yöntemidir. Bkz Şekil 7.

Şekil 7.  Rockwell Sertlik Cihazı

Shore Sertlik Ölçümü (Durometre)

Plastik, elastomer, polimer türü malzemelerin sertlik ölçümlerinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi Shore sertlik ölçümüdür. Cihazda uygulanan yük ve ölçüm ucunun çeşitli varyasyonları kullanılarak A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S, R skalalarında ölçümler gerçekleştirilir. Tipik bir durometre aşağıdaki fotoğrafta verilmiştir. Bkz Şekil 8.

Şekil 8. Durometre

Optik Emisyon Spektral Analizi

Metalik malzemelerin kimyasal kompozisyonunun belirlenmesinde argon gazı ortamında çalışan Optik Emisyon Spektral Analiz Cihazı kullanılmaktadır. Düşük enerji seviyesinden, yüksek enerji seviyesine uyarılan elektonların, enerjilerini kaybettikten sonra eski yerine dönerken oluşturduğu spektrumun incelenmesi yöntemine dayalı olan analizler,Şekil 9’da gösterilen Spektral Analiz Cihazı ile yapılmaktadır.

Şekil 9. Optik Emisyon Spektral Analiz Cihazı

X-Işını Floresans (XRF) Analizi

Bir X-ışını kaynağından incelenecek numune üzerine X-ışını (Primary X-Rays) gönderildiğinde, numuneye çarpan ışınlar atom çekirdeğine en yakın orbitalden elektronları yörüngelerinden dışarı fırlatır. Daha dış orbitallerde bulunan elektronların boşalan yeri doldururken kararlı hale gelmek için yaydıkları ikincil x-ışını (Secondary X-Rays) her element için karakteristik bir özellik taşır ve bu özelliğe sahip enerji seviyesindeki ışınlar karakteristik X-Işını adı ile anılır. Bu ışınların bir dedektörde toplanıp sonrasında analiz edilmesiyle, numunenin kimyasal içeriği belirlenir. XRF analizinin periyodik tabloda tanımlı elementler içinde Na-U arasında geniş bir ölçüm aralığı vardır. XRF Analiz Cihazına ait görseller için Bkz Şekil 10 ve Şekil 11.

Şekil 10. X-Işını Floresans (XRF) Analiz Cihazı

Şekil 11. X-Işını Floresans (XRF) Analiz Cihazı

Geometrik  ve Form Ölçümleri

Birbirine montajı yapılan ürünlerin form özellikleri son derece önem arz etmektedir. Form hatası, ürünün şeklinin ilgili geometrik şekilden sapması olarak tanımlanmaktadır.
Dairesellik ve Form Ölçüm Kabiliyetleri
Form ölçümleri aşağıda belirtilen hassasiyetlerde yapılabilmektedir.
Dairesellik Belirsizliği: (0.02 + 0.0005) µm
Silindiriklik Belirsizliği : 0.15 µm (100 mm’de)
Salgı, eş eksenlilik, diklik, paralellik hassasiyeti (100 mm’de): 0.4 µm
Ölçüm Parçası Sınırlamaları;
Parça Uzunluğu(Maksimum) : 470 mm
Parça Ağırlığı (Maksimum) : 60 kg
İç Çap (Maksimum ) : Ø364mm
Dış Çap (Maksimum) : Ø280mm

Form Kontür Ölçüm Kabiliyetleri
Genellikle endüstriyel uygulamalar için kullanılır ve nesnelerin ölçülerini, şekillerini ve geometrik detaylarını belirlemek için kullanılır.   Ölçüm, 0.05 mm’den büyük radius, pah, kademe vb. formlarda ±(0.25 + H/250) µm belirsizliğinde ölçüm yapılabilmektedir. 
Parça Uzunluğu(Minimum) : 0,01 mm
Parça Uzunluğu(Maksimum) : 140 mm
Parça Ağırlığı (Maksimum) : 90 kg
İç Çap Tarama Uzunluğu minimum Ø3 mm’dir.

Hassas Boyut Ölçüm Kabiliyetleri
Yüksek hassasiyet gerektiren boyut, iç ve dış çaplarda ±0.09 L / 2000 µm belirsizlikle ölçüm yapılabilmektedir.
Dış çap ölçüm kapasitesi: 0 – 300 mm arası
İç çap ölçüm kapasitesi: 5 -150 mm arası
Parça Ağırlığı (Maksimum) : 11 kg

Üç Boyutlu Ölçümler (Koordinat Metrolojisi-CMM)  
Koordinat ölçme sistemi ile Kartezyen koordinatına göre ölçüm yapılmaktadır. X,Y ve Z ekseninde hareket eden sistemin proba bağlı kafası 360 derece kendi ekseninde dönerek çok yönlü ölçüm imkanı vermektedir. Camio ve PC-DMIS yazılımları kullanılmaktadır. Teknik eğitim, parça program yazılımı, program doğruluk kontrolleri yapabilme teknik yetkinlik ve kabiliyeti mevcuttur. 
Cihaz Ölçüm Belirsizliği: 0,5 + L/500 µm  (Minimum)
 Farklı Eksenlerdeki  ölçüm yapma kapasitesi;
X ekseni: 700 mm (minimum), 1500 mm (maksimum)
 Y ekseni:  1000 mm (minimum), 3300mm (maksimum)
 Z ekseni: 650 mm (minimum),  1350 mm (maksimum)
 
Yüzey Pürüzlülüğü Ölçümleri
Ürünlerin yüzey pürüzlülüğü, mekanik ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. İstenilen yüzey kalitesi, amaca uygun üretim yöntemlerini seçerek ve kontrol ederek elde edilir. Ürünlerde, sürtünme, aşınma, geçme, sızdırmazlık, yorulma, yapışma, optik yüzey, elektriksel ve termal kontak gibi arzu edilen fiziksel özellikler üretim yöntemleri ile ayarlanabilir.
Tüm yüzey parametrelerinin (Ra, Rq, Ry, Rz vb.) değerinde çıktı sağlanmaktadır.
Ölçüm aralığı : ± 250 µm (3 x prob kolu uzunluğu ile ±750 µm seviyesine kadar)
Profil çözünürlüğü: Ölçme aralığı ± 250 µm: 8 nm
                     Ölçme aralığı ± 25 µm: 0,8 nm
                     Ölçme aralığı ± 500 µm: 16 nm
İç Çap Profil Yüzeyi Ölçüm Kapasitesi: min Ø25 mm çapta 125 mm derinliğe kadar
İç Çap Profil Yüzeyi Ölçüm Kapasitesi: min Ø5 mm çapta 75 mm derinliğe kadar
 

Kimyasal Kalite Kontrol Laboratuvarı, TUBİTAK SAGE’de Kalite Kontrol Birimi altında faaliyet gösteren ve enstitü bünyesinde kullanılan/üretilen yakıt, patlayıcı, piroteknik, yalıtım, kompozit ve farkli tipte polimerik malzemelerin karakterizasyon ve kalite kontrol test ihtiyaçlarını karşılayan bir altyapıdır. 2008 yılından bu yana Endüstriyel Hizmetler kapsamında enstitü dışından gelen talepler için de test ve analiz hizmetleri verilmektedir.

Kimyasal Kalite Kontrol Laboratuvarı’nda 2 araştırmacı ve 3 teknisten ile çalışmalar yürütülmektedir. Aşağıda laboratuvarımızda bulunan cihazlar ve bu cihazlar ile gerçekleştirilen çalışmalar hakkında bilgiler verilmektedir. Cihazlar hakkında ayrıntılı bilgiler ayrıca bir tablo halinde verilmiştir. Aletli analizler harici gerçekleştirilen analizler ile ilgili bilgiler de ayrıca tablo halinde belirtilmiştir.

DİNAMİK MEKANİK ANALİZ CİHAZI (DMA):

DMA, malzemelerin ısı ve frekans özelliklerinin değiştirilerek mekanik özelliklerinin belirlenmesi için kullanılan bir cihazdır. Film, katı polimer, köpük, kompozit gibi malzemeler ile çalışılmaktadır. DMA cihazı ile camsı geçiş sıcaklığı (Tg) belirlenmekte ve uygun aparatlar (klemp) ile malzemelerin viskoelastik özellikleri incelenmektedir. Sıklıkla DMA cihazı ile birlikte tek ya da çift destekli (ing. single-dual cantilever) , 3-noktadan bükme (3-point bending), basma, çekme ve film başlıklar kullanılmaktadır. Cihaz özellikleri içinde mevcutta bulunan klempler verilmiştir. DMA cihazı ile ayrıca zaman-sıcaklık süperpozisyon (TTS) analizleri de gerçekleştirilmektedir. Bu analizler ile malzemeler hakkında yaşlanma/ömür bilgisi alınmaktadır. Aşağıda TTS çalışması yapılamayan durumlar özetlenmiştir. Başvuru öncesi bu bilgiler ışığında değerlendirme yapılmalıdır.

TTS çalışması yapılmayacak durumlar şunlardır:

• Kristal yapıda numuneler. Çalışılacak sıcaklık aralığında kısmi erimenin olduğu durumlar.
• Numunenin yapısının sıcaklık ile değişmesi
• Numunenin blok kopolimer olması
• Numunenin farklı yapıda polimerlerden oluşmuş olması 
• Polimerde konfigürasyonel değişimler haricinde farklı viskoelastik mekanizmalar oluşması (ör: yan-grup hareketleri)

 Şekil 1. DMA CİHAZI

YÜKSEK PERFORMANSLI SIVI KROMATOGRAFİ (HPLC) ANALİZİ

Yüksek performanslı sıvı kromatografi yüksek hassasiyette ve milyonda bir ya da milyarda bir derişim seviyesindeki içerik tayinleri için kullanılmaktadır. HPLC analiz ile nitel ya da nicel analizler yapmak mümkündür. Her iki yöntem için de cihazın referans bir kimyasal kullanılarak kalibrasyonunun yapılması gerekmektedir. İstenilen içerik tayinin yapılabilmesi için HPLC cihazı konfigürasyonunda bulunan kolon ve dedektörlerin uygunluğu ve verilen numunenin kolon iyi uyumluluğu kontrol edilmelidir.

Şekil 2. HPLC CİHAZI

ISIL ANALİZLER

Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) Cihazı:

DSC cihazı ile malzemenin sıcaklığa bağlı fiziksel ve molekül yapısındaki değişimlerin incelendiği analizler gerçekleştirilir. Camsı geçiş sıcaklığı (Tg), erime sıcaklığı (Tm) kristallenme sıcaklığı (Tc), bozunma sıcaklığı (Td), ısıl kararlılık ve oksitlenme kararlılığı, ısı kapasitesi (Cp) ve kürleşme zamanı gibi özellikler bu cihaz ile çalışılmaktadır. Analizler azot, argon ya da oksijen ortamında gerçekleştirilmektedir.

Çalışma öncesinde numunenin bozunma sıcaklığı termogravimetrik analiz cihazında belirlenir ve bu sıcaklığın altında kalınacak şekilde analizler gerçekleştirilir. Numunenin yanma sırasındaki ve sonrasındaki davranışı, cihaz haznesine ve cihaza verebileceği zararlar göz önünde bulundurularak DSC analizinin yapılıp yapılamayacağını belirlenmektedir.

Şekil 3. SOĞUTMALI DSC CİHAZI

Termogravimetrik Analiz (TGA) CİHAZI

Malzemelerin sıcaklığa karşı ağırlık değişimlerinin incelenmesi için kullanılan bir cihazdır. Termogravimetrik Analiz Cihazı (TGA) kullanılarak belli bir sıcaklıkta belli bir süre bekletilerek ya da farklı tarama hızlarında ısıtma-soğutma uygulanarak malzemelerin ağırlık değişimleri ve bozunma sıcaklıkları incelenmektedir. Cihazın modeline bağlı olarak çalışma aralığı oda sıcaklığı ile 1000 ya da 1500°C arasında seçilebilir. Bu analizler sırasında analiz ihtiyacına göre farklı ortam gazları (oksijen, azot, argon vb.) kullanılabilir. Malzemeye uygun kinetik modeller kullanılarak istenilen kinetik hesaplamalar ve yaşlanma profilleri çıkarılabilir. İki ya da üç malzemenin birbirleri ile uyumlu olup olmadıkları analiz edilebilir. Kimyasal Kalite Kontrol Laboratuvarı’nda dikey fırın (RT-1000°C) ve yatay fırınlı (RT-1500°C) olmak üzere iki adet cihaz bulunmaktadır. Yatay fırınlı cihaz ile eş zamanlı olarak DTA analizi de yapılabilmektedir.

STA VE TGA Resimleri

Şekil 4. TGA CİHAZI

Şekil 5. TG-DTA CİHAZI

FTIR ANALİZ CİHAZI:

“Fourier” Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometre cihazı (FTIR) ile malzemelerin kimyasal bağları hakkında bilgi edinilmektedir. Malzemelerin moleküler bağ karakterizasyonu, fonksiyonel grupların tespiti, malzeme karşılaştırmaları, malzeme yapısındaki bağların durumları ve malzemedeki yapısal farklılıkların tespiti için kullanılmaktadır. Laboratuvarımızda bulunan FTIR cihazı 400-4000 cm-1 aralığında çalışmakta ve elmas-ATR (Attanuated Total Reflectance) ve Ge-ATR modülleri bulunmaktadır. Bu modüller ile KBr peletlerine ihtiyaç duyulmadan malzemelerin doğrudan FTIR analizi yapılabilmektedir.

Şekil 6. FTIR CİHAZI

Nem Analizleri :

Malzemelerin içeriğindeki nem miktarı analizleri için referans bir metod olan Karl Fischer titrasyonu  kullanılmaktadır.  Nem analizi, yüksek su ihtiva eden (%5 ve üzeri) malzemeler için titremetrik (hacimsel) olarak; milyonda bir (ppm) seviyesinde az nem içeren malzemeler için (1 ppm- %5) kulometrik olarak gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca, bu cihazlara takılabilen oto örnekleyici ve 280 °C’ye çıkabilen fırın ünitesi ile katı haldeki malzemelerin nem analizleri de hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir.

Nem cihazları resimleri eklenecek.

Yoğunluk Ölçümleri :

Laboratuvarımızda gaz piknometresi (Helyum Piknometresi) ile katı haldeki ve numune kabına zarar vermeyecek jel yapıdaki malzemelerin gerçek yoğunluk (ing. true density) ölçümleri yapılmaktadır.  Ayrıca toz yapıdaki malzemeler için vurma yoğunluğu (ing. tap density) ve sıkıştırılmış yoğunluk (ing. bulk density) ölçümleri de gerçekleştirilmektedir. Aşağıda ilgili cihazların görselleri verilmiştir.

STOJAN VESSEL YANMA HIZI TEST CİHAZI

Katı yakıtların yanma hızlarının belirlenmesi için kullanılan bir cihazdır. Strand burner prensibi ile çalışan yanma cihazlarının aksine; belirli bir sıcaklıkta şartlandırılan yakıtların zamana karşı tüm basınç değerlerinde veri toplayarak 0-500 bar arasındaki yanma hızlarının hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. SV yanma hızı cihazı aynı zamanda kapalı bomba gibi kullanılarak 0-500 bar arasında yanma esnasında oluşan basınç değerinin ölçülmesine de olanak sağlamaktadır. Test numuneleri aynı zamanda -70 ile +180°C aralığında şartlandırılarak teste tabi tutulmaktadır. Oda sıcaklığı altında şartlandırılan numuneler için ayrıca X-ray analizi istenmekte ve bu analiz sonrasında numunede deformasyon görülmezse teste devam edilmektedir. İş güvenliği sebebiyle test başvurusundan önce test numunelerin özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi verilmesi ve SV cihazı ile güvenli çalışılıp çalışılmayacağına dair altyapımızca değerlendirme yapılması zorunludur. Bu değerlendirme sonrasında test işlemlerine başlanacaktır. Test sırasında numune kaynaklı oluşacak her türlü tahribatın karşılanması testi talep eden firmanın sorumluluğunda olacaktır. Aşağıda katı yakıt numunelerinin istenilen test boyutları verilmiştir.

• Disk tipi numunede kalınlık (e0) 10 mm ± 5 mm ve uzunluk 60 mm ± 20 mm olmalıdır.
• 

  Şekil 7. Disk Şeklinde Numune

• Tüp tipi numunede kalınlık (e0) 10 mm ± 5 mm ve çap  30 mm ± 10 mm ve uzunluk< 10x (çap-2x kalınlık) olmalıdır.

• 

  Şekil 8. Tüp Şeklinde Numune

Şekil 9. SV YANMA HIZI ÖLÇÜM CİHAZI

KALORİFİK DEĞER TEST CİHAZI (OKSİJEN BOMBASI)

Enerjik malzemelerin yanma sonunda açığa çıkardığı enerji miktarının belirlenmesi için kullanılan bir cihazdır. Kalorimetre cihazı, kapalı bomba sisteminin sabit ağırlıkta ve sıcaklıkta saf su içeren bir su haznesi içinde elektrik ile ateşlenmesi ile numunenin yanmasını sağlamakta ve cal/g ya da j/g cinsinden yanma sonunda çıkan enerji değerini vermektedir. Testler azot, argon ya da oksijen ortamında gerçekleştirilmektedir. Oksijen ortamının kullanılacağı durumlarda laboratuvar iş güvenliği açısından ön değerlendirme yapacaktır.

Şekil 10. KALORİFİK DEĞER TEST CİHAZI

DARBE HASSASİYETİ TESTİ

Enerjik malzemelerin darbe hassasiyetinin belirlenmesi amacıyla yapılır. BAM metodu uygulanmaktadır. Darbe hassasiyeti testi, maddenin reaksiyon vermemesi, bozunması veya patlaması ile sonuçlanmaktadır. Verilen standartlara göre belirlenmiş yükseklikten(en fazla 100 cm), belirlenmiş ağırlıklar (1,2 ve 5 kg) numune üzerine düşürülür ve numunenin tepkisi gözlemlenir. Numunede alev, duman görülmesi veya üstteki silindir kaldırıldığında darbe test aparatı üzerinde kül tortusu gözlenmesi durumunda bozunma kararı verilir. Test için uygulanan metoda göre 6 atıştan birinde pozitif reaksiyonun görüldüğü (1/6 metodu) ya da enerjik malzemenin %50 olasılıkla pozitif reaksiyon verdiği enerji noktası test sonucu olarak raporlanmaktadır.

Şekil 11. DARBE HASSASİYETİ TEST CİHAZI

Şekil 12. DARBE HASSASİYETİ TEST CİHAZI- Numune yerleşimi

SÜRTÜNME HASSASİYETİ TESTİ

Enerjik malzemelerin sürtünmeye karşı duyarlılıklarının belirlenmesi amacıyla yapılır. BAM metodu ile yapılan sürtünme testi, maddenin reaksiyon vermemesi, bozunması veya patlaması ile sonuçlanmaktadır. Test edilen maddenin renginde ve kokusunda değişiklik bozunma olarak değerlendirilir. Test sırasında görülen kıvılcım, alev, duman ya da duyulan çıtırtı ise pozitif reaksiyon olarak değerlendirilir. Test için uygulanan metoda göre 6 denemeden birinde pozitif reaksiyonun görüldüğü (1/6 metodu) ya da enerjik malzemenin %50 olasılıkla pozitif reaksiyon verdiği enerji noktası test sonucu olarak raporlanmaktadır.

Şekil 13. SÜRTÜNME HASSASİYETİ TEST CİHAZI

ISIL İLETKENLİK KATSAYISI BELİRLEME CİHAZI

Polimer, köpük ya da seramik yapıdaki malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları  -70 ile +180°C sıcaklık aralığında belirlenebilmektedir. Ölçümün yapılabilmesi için numune boyutunun en az 5 mm kalınlığında ve 2,5 cm çapında olması gerekmektedir.

Şekil 14. ISIL İLETKENLİK KATSAYISI ÖLÇÜM CİHAZI

UV-VIS Spektrofotometre 

UV-VIS spektrofotometre cihazı, ultraviyole ve görünür bölgelerde çalışan nitel ve nicel sonuç veren analitik bir cihazdır. UV-VIS bölgelerde ışının moleküllerce absorplanması yoluyla içerik tayini yapmaktadır. İçerik tayinin yapılabilmesi için kalibrasyon eğrisine ihtiyaç duyulmaktadır.

Viskozite Cihazı

Kinematik viskozite cihazı akışkanların yer çekimi altında ne kadar hızda hareket ettiğini ölçmektedir.

5- ELEKTRONİK KALİTE KONTROL LABORATUVARI

Elektronik Kalite Kontrol Laboratuvarında 3 mühendis ve 5 teknisyen çalışmaktadır. Altyapıda kalite kontrol muayene yöntemleri olarak dizgi öncesi ve dizgi sonrası baskı devre kartların, bileşenlerin ve lehimleme işçiliğin kalite kontrolleri, kablaj testleri, akrilik kaplama kontrolleri ve elektrostatik boşalma testleri yapılabilmektedir. Bu yöntemlerde kullanılan cihazlar ve cihazların kapasiteleri ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir.

Lehim dolgusu ve bileşen hasarı kontrolü

Bileşen var mı / yok mu, yön bilgisi doğru mu / yanlış mı kontrolü yapıldıktan sonra, IPC-610 standardının Sınıf 3 gereksinimlerine göre, lehim dolgusu ve bileşen hasarı gibi özellikler görsel olarak kontrol edilir. Görsel muayenede, masa üstü büyüteç, stereo mikroskop, HD yüksek çözünürlüklü kamera ve AOİ ( Optik İnceleme Cihazı) gibi A/G/A ve sistemlerinden faydalanılır.

• Stereo Mikroskop : Elektronik Kalite Kontrol Altyapısı’nda 3 farklı mikroskop tipi vardır ve bunlar “40X”, “90X” ve “200X” büyütme kapasitelerine sahiptir. “90X” büyütme kapasitesine sahip mikroskop, görüntüyü kendi ekseni etrafında 360° çevirebilme ve tepeden 36° açıyla görüntüleyebilme özelliğine de sahiptir.
• 

  Şekil 1: “90X” Büyütebilen Mikroskop

• AOI (Optik İnceleme Cihazı)
• AOI cihazı ile muayene yapabilmek için kartın şematiği, gerber data bilgileri kullanılarak oluşturulmalı ve program yazılmalıdır. Kartın şematik bilgisi cihaza tanımlandıktan sonra elektronik bileşenlerin tiplerine göre boyutsal özellikler, lehim dolgusu, yön bilgisi gibi muayene kriterleri tek tek tanımlanır. Tanımlanmış bilgiler ve program, cihazın veri tabanına kayıt edilir ve aynı tip kart muayenesi yapıldığında ilgili program kullanılarak hızlı bir şekilde muayene yapılabilir. AOI cihazının muayene yetenekleri aşağıda verildiği gibidir;
• Tespit Edilebilir Bileşen Hata Tipleri; Kayıp, kayık, eğik, hatalı yöne sahip, dikilmiş, kalkık, ters, yanlış, hasarlı bileşenler gibi hata tiplerini tespit edebilme özelliğine sahiptir.
• Lehim Hata Tipleri; Krem lehim, dalga lehim veya elle lehimleme için; kısa devre, kılcal kısa devre, lehimsiz, az veya fazla lehimli, kısmi lehimleme, uygunsuz lehim topları gibi hata tiplerini tespit edebilme özelliğine sahiptir.
• Şekil 2: AOI Cihazı

AOI cihazı ile kart muayene yapılabilmesi için kartın ya panelli bir şekilde gelmesi ya da kart kenarından en yakın bileşen pedine kadar en az 5 mm mesafe olması gereklidir.

AOI Cihazının teknik özellikleri;

• Numune Boyutu: 508 mm X 508 mm boyutundaki PCB (max)
• Çözünürlük: “40 fps for 8,3 Fm/pixel resolution in high-resolution mode”
• 0,5 µm çözünürlük Z yönü boyunca
• Ölçüm Yöntemi: “Fringe projector for 3D analyses”

Konformal Kaplama Görsel Muayene Esasları

Elektriksel testleri tamamlanmış, elektronik kart donanımlarını, çevresel şartlardan korumak için konformal kaplama uygulanır. Uygulan konformal kaplamanın kalite kontrolü gerçekleştirilirken mor ışık altında kaplamanın homojenliğine, hava kabarcıklarına, dalgalanmalara ve gerekli yerlerde akrilik kaplamanın olup-olmadığına bakılır.

Şekil 3: Konformal Kaplamanın Mor Işık Altında İncelenmesi

Kablajların Kalite Kontrol Esasları

Üretimi tamamlanan kablajların, IPC-620 standartının Sınıf 3 kriterlerine ve ilgili kaynak belgedeki gereksinimlere göre elektriksel test ve görsel muayene işlemleri yapılır.

Elektriksel test adımında;

• İletkenlik testi, 
• Kısa devre, 
• Yalıtım 
• HiPot testleri

yapılabilmektedir. Elektriksel testler için 32 port girişi olan ve 1500 VDC gerilim verebilen bir cihazla testler yürütülmektedir.

Şekil 4: Kablaj Test Cihazı

Anten kablajlarına RF testi uygulayabilmek için  100kHz-8 Ghz arasında ölçüm alabilen bir Network analizör cihazı bulunmaktadır. Bu cihazla VSWR, Sinyal kaybı gibi özellikler incelenmektedir.

Şekil 5: Network analizör

Görsel muayene adımında, kablajın konektör hasarı, pin hasarı, makaron/kablo kılıf hasarı, konektörün kablo çıkış yönü gibi özelliklere bakılır.

Elektrostatik Boşalma Testi

Şekil 6: ESB Cihazı

ESB Cihazı : 330/500/5000 MOhm, 2kV-25kV test gerilim aralığı. “Air” ve “Contact” ile pozitif ve negatif “discharge” kapasitesiyle  bilgisayar ile veya manuel olarak çalışabilmektedir.

Kimyasal Kalite Kontrol Laboratuvarı Cihaz Marka/Model ve Teknik Özellikleri

Elektronik Kalite Kontrol Laboratuvarında 3 mühendis ve 5 teknisyen çalışmaktadır. Altyapıda kalite kontrol muayene yöntemleri olarak dizgi öncesi ve dizgi sonrası baskı devre kartların, bileşenlerin ve lehimleme işçiliğin kalite kontrolleri, kablaj testleri, akrilik kaplama kontrolleri ve elektrostatik boşalma testleri yapılabilmektedir. Bu yöntemlerde kullanılan cihazlar ve cihazların kapasiteleri ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir.

Lehim dolgusu ve bileşen hasarı kontrolü

Bileşen var mı / yok mu, yön bilgisi doğru mu / yanlış mı kontrolü yapıldıktan sonra, IPC-610 standardının Sınıf 3 gereksinimlerine göre, lehim dolgusu ve bileşen hasarı gibi özellikler görsel olarak kontrol edilir. Görsel muayenede, masa üstü büyüteç, stereo mikroskop, HD yüksek çözünürlüklü kamera ve AOİ ( Optik İnceleme Cihazı) gibi A/G/A ve sistemlerinden faydalanılır.

• Stereo Mikroskop : Elektronik Kalite Kontrol Altyapısı’nda 3 farklı mikroskop tipi vardır ve bunlar “40X”, “90X” ve “200X” büyütme kapasitelerine sahiptir. “90X” büyütme kapasitesine sahip mikroskop, görüntüyü kendi ekseni etrafında 360° çevirebilme ve tepeden 36° açıyla görüntüleyebilme özelliğine de sahiptir.
• 

  Şekil 1: “90X” Büyütebilen Mikroskop

• AOI (Optik İnceleme Cihazı)
• AOI cihazı ile muayene yapabilmek için kartın şematiği, gerber data bilgileri kullanılarak oluşturulmalı ve program yazılmalıdır. Kartın şematik bilgisi cihaza tanımlandıktan sonra elektronik bileşenlerin tiplerine göre boyutsal özellikler, lehim dolgusu, yön bilgisi gibi muayene kriterleri tek tek tanımlanır. Tanımlanmış bilgiler ve program, cihazın veri tabanına kayıt edilir ve aynı tip kart muayenesi yapıldığında ilgili program kullanılarak hızlı bir şekilde muayene yapılabilir. AOI cihazının muayene yetenekleri aşağıda verildiği gibidir;
• Tespit Edilebilir Bileşen Hata Tipleri; Kayıp, kayık, eğik, hatalı yöne sahip, dikilmiş, kalkık, ters, yanlış, hasarlı bileşenler gibi hata tiplerini tespit edebilme özelliğine sahiptir.
• Lehim Hata Tipleri; Krem lehim, dalga lehim veya elle lehimleme için; kısa devre, kılcal kısa devre, lehimsiz, az veya fazla lehimli, kısmi lehimleme, uygunsuz lehim topları gibi hata tiplerini tespit edebilme özelliğine sahiptir.
• Şekil 2: AOI Cihazı

AOI cihazı ile kart muayene yapılabilmesi için kartın ya panelli bir şekilde gelmesi ya da kart kenarından en yakın bileşen pedine kadar en az 5 mm mesafe olması gereklidir.

AOI Cihazının teknik özellikleri;

• Numune Boyutu: 508 mm X 508 mm boyutundaki PCB (max)
• Çözünürlük: “40 fps for 8,3 Fm/pixel resolution in high-resolution mode”
• 0,5 µm çözünürlük Z yönü boyunca
• Ölçüm Yöntemi: “Fringe projector for 3D analyses”

Konformal Kaplama Görsel Muayene Esasları

Elektriksel testleri tamamlanmış, elektronik kart donanımlarını, çevresel şartlardan korumak için konformal kaplama uygulanır. Uygulan konformal kaplamanın kalite kontrolü gerçekleştirilirken mor ışık altında kaplamanın homojenliğine, hava kabarcıklarına, dalgalanmalara ve gerekli yerlerde akrilik kaplamanın olup-olmadığına bakılır.

Şekil 3: Konformal Kaplamanın Mor Işık Altında İncelenmesi

Kablajların Kalite Kontrol Esasları

Üretimi tamamlanan kablajların, IPC-620 standartının Sınıf 3 kriterlerine ve ilgili kaynak belgedeki gereksinimlere göre elektriksel test ve görsel muayene işlemleri yapılır.

Elektriksel test adımında;

• İletkenlik testi, 
• Kısa devre, 
• Yalıtım 
• HiPot testleri

yapılabilmektedir. Elektriksel testler için 32 port girişi olan ve 1500 VDC gerilim verebilen bir cihazla testler yürütülmektedir.

Şekil 4: Kablaj Test Cihazı

Anten kablajlarına RF testi uygulayabilmek için  100kHz-8 Ghz arasında ölçüm alabilen bir Network analizör cihazı bulunmaktadır. Bu cihazla VSWR, Sinyal kaybı gibi özellikler incelenmektedir.

Şekil 5: Network analizör

Görsel muayene adımında, kablajın konektör hasarı, pin hasarı, makaron/kablo kılıf hasarı, konektörün kablo çıkış yönü gibi özelliklere bakılır.

Elektrostatik Boşalma Testi

Şekil 6: ESB Cihazı

ESB Cihazı : 330/500/5000 MOhm, 2kV-25kV test gerilim aralığı. “Air” ve “Contact” ile pozitif ve negatif “discharge” kapasitesiyle  bilgisayar ile veya manuel olarak çalışabilmektedir.