BİLDİRİ DETAY

Abdurrahman TÜKENMEZ, Levent UĞUR, Mehmet KARA, E.Türkmen DÖNMEZ
YENİ TASARLANAN ELÇEK İLE KARTON KOLILERDE MEYDANA GELEN GERILMELERIN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMI İLE İNCELENMESI
 
Öz: Giriş: Beyaz eşya sektöründe dünya çapında üretim yapan bir firma üretim yaptığı ürünleri karton koliler vasıtasıyla sevkiyatını yapmaktadır. Ancak karton kolilerin özelikle elçek bölgelerinde taşıma sırasında hasarlar meydana gelmektedir. Meydana gelen bu hasarlar özelikle müşteriler üzerinde olumsuz algılar oluşturup ürünün markasını kötü yönde etkilemektedir. Ayrıca taşıma sırasında içerisindeki ürünlerin görsel olarak hasar görmesi veya arızalanması gibi maddi kayıplara sebep olmaktadır. Karşılaşılan bu problem, “Yaratıcı Problem Çözme Tekniği (Triz)” problemine dönüştürülmüştür. Triz yönteminin problem için önerdiği çözümler arasından, uygulanabilirliği olan ve üretim maliyetini arttırmayan yeni bir tasarım yapma gerekliliği çözüm olarak seçilmiştir. Amaç: Bu çalışmanın amacı bu bölgelerde meydana gelen hasarların engellenmesi için, Triz tekniğinin çözüm için önerdiği elçek bölgesinde kullanılmak üzere yeni bir tasarım yapmak ve yapılan tasarımdaki mühendislik parametreleri sonlu elemanlar yöntemi ile incelemektir. Kapsam: Bu çalışma Amasya Merzifon Organize Sanayi Bölgesinde bulunan ve beyaz eşya sektöründe faaliyet gösteren, bünyesinde 400 kişi vasıflı olmak üzere yaklaşık 1200 çalışanı olan, TUİK verilerine göre büyük bir bölümü ihracat olmak üzere toplam satış hasılatı yaklaşık 165 milyon dolar ve özellikle ankastre davlumbaz üretiminde Avrupa da ilk beş içerisinde bulunan bir firmada yapılmış olup, firmanın ürünlerinin muhafazası için kullanılan karton ambalajların, nakliye esnasında elçek bölgelerindeki yırtılmalar, çalışmamız için problem konusu olarak ele alınmıştır. Yöntem: Mevcut durumda kullanılan karton koliler referans olarak ve elçek bölgesine montajı yapılacak olan plastik elçek Solidworks programı yardımı ile 3 boyutlu olarak modellenmiştir. Elçek bölgesi için yeni tasarlanan plastik kısım karton koliye montajı yapılmıştır. Elde Edilen 3 boyutlu katı modeller sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS Workbench (version 18.0) programına gönderilerek burada Transient modülünde dinamik olarak analizler gerçekleştirilmiştir. Literatürde yer alan çalışmalara göre karton koli, plastik ile yer için malzeme özeliklerinin Elastic modulus, Shear modulus, Poisson Oranı ve yoğunlukları programa girilmiştir. Analizlerde karton koli ile metal yüzey arasında 0.2’lik sürtünme kuvveti tanımlanmıştır. Modellerimizde sabit metal yer için ağ yapı boyutu 40 mm olarak karton koli için ise ağ boyutu 10 mm ve son olarak elçek bölgesi için ağ boyutu 5 mm olarak tanımlandı. Modellerimiz ortalama olarak 211240 node ve 100231 elemandan oluşmaktadır. Eleman çeşidi olarak solid 186 ve solid 187 kullanıldı. Tüm modellerde aynı sınır şartları uygulanmıştır. Bulgular: Analizler sonucunda mevcut durumda kullanılan karton kutuda meydana gelen maksimum eşdeğer gerilmeler ve yeni tasarımı yapılmış elçek ile montaj edilmiş karton kolide meydana gelen maksimum eşdeğer gerilmeler kaydedilmiştir. Ayrıca elçek bölgesinin orta kısımda olası durumda meydana gelen eşdeğer gerilmeler ve yeni tasarımı yapılmış elçek ile orta bölüme montaj edilmiş karton kolide meydana gelen maksimum eşdeğer gerilmeler kaydedilmiştir. Her dört durum için karton kutuda meydana gelen deformasyonlar belirlenmiştir. Sonuçlar: Oluşturulan modeller ve sınır şartlarına göre hareketinin dinamik olarak sonlu elemanlar analizi gerçekleştirildi. Mevcut durumda meydana gelen maksimum gerilmelerin yırtılan bölgeler ile benzerlik gösterdiği. Mevcut durumda karton kolide 5,404 MPa’llık bir gerilme meydana gelirken yeni tasarlanan elçekli modelde elde edilen maksimum gerilmenin 1,4021 MPa olduğu gözlemlendi. Yeni tasarımı yapılıp karton koliye montajı yapılan elçekli modeli ile mevcut durumda kullanılan karton koli ile kıyaslandığında meydana gelen maksimum eşdeğer gerilmelerin yaklaşık olarak %75 azaltıldığı. Bu sayede taşıma sırasında yırtılmalardan dolayı meydana gelen hasarların ortadan kaldırılacağı ve müşteriler üzerinde olumsuz algılar ve müşteri memnuniyetsizliğinin önüne geçileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar yöntemi, Karton Koli, Elçek, Triz Yazar Notu: Bu çalışma Prof. Dr. Mehmet KARA ve Yrd. Doç. Dr. Levent Uğur tarafından danışmanlıkları yapılan Amasya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Teknoloji Fakültesi, Teknoloji ve İnovasyon anabilim dalında yapılmış Abdurrahman TÜKENMEZ ‘in “Yaratıcı Problem Çözme Tekniği (Triz) Kullanılarak Karton Ambalajlarda Karşılaşılan Yırtılma Probleminin İyileştirilmesi” Konu Başlıklı, Yüksek Lisans çalışmasından türetilmiştir

Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar yöntemi, Karton Koli, Elçek, Triz



 


Keywords: