KARABÜK ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNOLOJĠ FAKÜLTESĠ ENDÜSTRĠYEL TASARIM MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Lisans programı 2012-2013 Eğitim-Öğretim Yılında Ülkemizde Üniversitemiz ilk öğrencilerini almıştır. Bu program, ülke sanayisinin güncel tasarım ve uygulama teknolojisini takip eden Tasarım Mühendisliği bilgisine sahip Endüstriyel Tasarım Mühendisi ihtiyacını karşılamada büyük bir boşluğu dolduracakdır. 2012-2013 öğretim yılı güz yarıyılında Türkiye’de ilk defa öğrenci almaya başlayan Karabük Üniversitesi Endüstriyel Tasarım Mühendisliği mezunları, sanal yada somut üretilebilecek her türlü araç, gereç, tesis, sistem, ürün yada üründen bir parça tasarımını içerir. Eğitim tecrübemiz ağırlıklı olarak CNC sistemleri tasarımı ve prototipi, robot sistemleri tasarımı ve prototipi, kara ve deniz araçları tasarımı ve prototipi, endsütriyel kalıp sistemleri tasarımı ve prototipi, mekanik sistemler tasarımı ve prototipi üzerinedir. Makine, otomotiv, hava araçları, kara araçları, deniz araçları, elektrik, elektronik, iletişim sektörü, mobilya, beyaz eşya, endüstriyel seramik, sergileme ve ambalaj sanayi gibi pek çok sektörde Ar-Ge tasarım birimlerinde çalışabilecek, bu sektörlerin ürün geliştirme süreçlerinde imalat/montaj projelerinin oluşturulmasında yeni teknolojilere hakim proje tasarımı ve yöneticisi profesyoneller yetiştirmek hedeflenmişdir. Bölümümüz Karabük Üniversitesi Merkez Yerleşkesi Teknoloji Fakültesi binasında yer almaktadır. Bölümümüz; üç boyutlu düşünme yeteneğini geliştiren ve teknolojisini kullanabilen, söz konusu sektörlere yönelik üretim koşullarını ve malzeme kullanımı konusunda mezunlarımızı teknik olarak donatır. Üç boyutlu düşünme pratiği ürün tasarımına yönelik çizim ve sunum teknikleriyle başlatılır, model yapımı ile gerçekleştirilir, bilgisayar ortamında üç boyutlu modelleme, analiz, animasyon, tasarım, prototip ve görsel-web ortamında sunum teknikleriyle geliştirilir. Ders Ġçerikleri Endüstriyel Tasarım Mühendisliği bölümünün çalışma alanları; Hava, kara, deniz araçları mekanik sistemleri tasarımı, analizi
modellenmesi ve
Endüstriyel tesis sistemlerin tasarımı, analizi ve modellenmesi (Hava alanı, entegre tesisler, haddehaneler, mezbahaneler vb.) Endüstriyel robot tasarımı, modellenmesi ve analizi CNC sistemlerin tasarımı, modellenmesi ve analizi Endüstriyel plastik kalıp ve üretim süreçleri tasarımı, analizi
modellenmesi ve
Endüstriyel metal kalıp ve üretim süreçleri tasarımı, analizi
modellenmesi ve
Endüstriyel transport sistemleri tasarımı, modellenmesi ve
analizi
Endüstriyel ürün tasarımı, imalat makineleri, modellenmesi, üretimi
analizi,
Otomotiv tasarımı, modellenmesi ve analizi Yat, gemi, feribot, askeri-deniz araçları tasarımı, modellenmesi
ve analizi
Çelik konstrüksiyonlu yapılar, binalar, terminaller, viyadükler, stadyumlar, pazar yerleri, uzay kafesli çatı sistemleri tasarımı, modellenmesi ve analizi Mobilya, mobilya üretim makineleri, ahşap ürünler tasarımı, modellenmesi ve analizi Raylı sistemler tasarımı ve üretim süreçleri Biyomedikal sistemler tasarımı ve üretim süreçleri Biyokompozit malzemeler tasarımı ve üretim süreçleri Asansör sistemleri tasarımı ve üretim süreçleri Teleferik sistemleri tasarımı ve üretim süreçleri Rüzgar türbinleri ve enerji sistemleri tasarımı ve üretim süreçleri Hazırlık Eğitimi Karabük Üniversitesi Yabancı Diller Yüksek Okulu bünyesinde bulunan deneyimli akademik kadromuz, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği öğrencilerine arzu ettikleri takdirde lisans eğitimine başlamadan önce Ġsteğe Bağlı Yabancı Dil Hazırlık Eğitimi (Ġngilizce) vermektedir. Akademik Kadro Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Bölümü’müzde 3 profesör, 1 doçent, 1 yardımcı doçent ve 2 araştırma görevlisi olmak üzere toplam 7 adet akademik personel bulunmaktadır. Laboratuarlar Bölüm bünyesinde teorik derslerde kullanılan amfilerden başka 4 adet temel laboratuarımız bulunmaktadır; Tasarım Atölyesi CAD/CAM Laboratuarı Otomasyon Laboratuarı
CNC Laboratuarı
Tasarım Atölyesi
Öğrenciler 2 boyutlu teknik resim çalışmalarını, proje çizimlerini tasarım atölyesinde gerçekleştirmektedirler.
Cad/Cam Laboratuarı
Öğrenciler 2 boyutlu ve 3 boyutlu projelerini bilgisayar ortamında yapmaktadırlar. Tasarımını gerçekleştirdikleri ürünlerin imalat için gerekli olan CNC kodlarını bu laboratuarda çıkartmaktadırlar.
Otomasyon Laboratuarı
Öğrenciler otomasyon sistemleri, elektro hidrolik ve elektro pnömatik sistemlerin tasarımını yapmaktadırlar. PLC kontrol ve PLC sistemleri tasarımı ve üretimini gerçekleştirmektedirler.
CNC Laboratuarı
Öğrenciler CNC laboratuarında CNC kodları ile tasarımını yaptıkları endüstriyel ürünleri üretirler. Ayrıca kendi tasarım ve kurulumlarını kendilerinin yaptığı CNC tezgahlarıyla çalışmaktadırlar.
Bitirme Projeleri Bitirme projelerimiz; - Sac Şekillendirme Uygulamaları - Plastik Kalıpçılık - Endüstriyel Sistem Tasarımı - CNC Sistemleri Tasarımı
- Makine Tasarımı - Çelik Konstrüksiyon Yapılar - Hava, Kara, Deniz Araçları Örnek Projelerimiz
Beş eksen CNC tasarımı yapılmış, prototipi üzerinde çalışılmaktadır
Dört Eksen CNC kendi atelyelerimizde yapılmış olup silindirik helisel dişli açma uygulaması
Aşağıda kendi prototip CNC mizin dördüncü ekseni kullanılarak sonsuz vida dişlisi açılması görülmektedir.
Yukarıda glass-fiber malzemeden tasarım, kontrol ve prototipi yapılan robot çalışmamız görülmektedir
Yukarıda kendi CNC lerimizde işlenmiş tekne modeli görülmektedir. 2013 Haziran-Temmuz aylarında 3 boyutlu su altı görüntü alma teknemiz test denemelerine başlayacaktır.
Kendi CNC tornamızı eğitim amaçlı prototip yapmaktayız TECRÜBELERĠMĠZ CNC freze tasarımı, inşası, elektronik donanımı ve işletim sistemi günümüzde eğitim ortamlarında eğiticileri, öğrencileri ve küçük sanayi işletmelerini kapsamaktadır. Karabük Üniversitesi, Tasarım ve Konstrüksiyon Eğitimi Anabilim Dalında 2005 Yılında oluşturulan çalışma grubu öğrencilerimiz ile “MASA ÜSTÜ CNC FREZE TEZGAHI TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI” adlı proje çalışmasına başladık. Uzun deneme yanılma sonucu Haziran 2009 da KARABÜK üniversitemizde şekilde görülen eğitim amaçlı sistemimiz çalışır durumdaydı.
Elektronik Kontrol Ünitesi Elektronik kontrol ünitesi bilgisayar ve cnc mini freze arasında iletişimi sağlayan ara birimdir. İmal edilecek ürün modelinden G-M kodları çıkarıldıktan sonra mini CNC frezenin tasarlanan ürünü imal edebilmesi için bilgisayarın paralel portundan gelen kodları yorumlamaya yarayan elektronik elemanların bütünüdür.
Yüksek lisans ve lisans bitirme tezleri ile kendi tasarımlerımızı ve prototiplerimizi eğitim amaçlı masa üstü köprü tipinde konstrüksiyonuna karar verilen sistemin iki ekseni köprü üzerinde hareketli olup köprü sabit tutulmuştur. Sistemin tablası hareketli olduğundan bir eksende tablaya verilerek toplam üç eksenli masaüstü bir CNC frezenin eğitim amaçlı üretimi için gerekli modellemesi aşağıda görülmektedir.
Kesici takım motoru olarak 220 V, 125 W gücünde, 10000-33000 dev/dk arası devir sayısına sahip, 1-6 mm çapları arasında kesici takımın takılabildiği kalıpçı el breyzi kullanılmıştır. Yapılan yüksek lisans tez çalışmasında ise Arel marka kesici iş mili(spindle) kullanılmaktadır. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren ve mobilya sanayi, ağaç işleme, reklamcılık gibi çeşitli sektörlerde kullanılan özel amaçlı elektrik motorlarıdır. Kesici iş mili 1,4 KW gücünde ve 50-18000 d/dk hızında dönebilmektedir.
Aşağıdaki sistemde tabla sabit olup köprü yani kesici takım hareketlidir. Yanlarda görülen kestamid kaymalı yataklara bağlı köprü yataklarla beraber hareketli olur. Ortada vidalı mile alıştırılmış somun hareketi ara parça ile kaymalı yataklara iletilmektedir.
ELEKTRONĠK DONANIM İlk çalışmamızda elektronik donanım ünitesinin tamamen kendi tasarım ve prototipini geliştirdik. Piyasada ticari amaçlı satılan hazır elektronik CNC kontrol kartları ve güç kaynakları kendi tasarım ve üretimimizden oldukca ekonomik olduğundan, sonraki CNC lerimizde kontrol ünitelerini piyasadan hazır alıp kullandık. Sistemde kullanılan başlıca elemanlar resimdeki sırası ile 3 eksen sürücü kartı, güç kaynağı ve kontrol edilen adım motorlarıdır.
ĠġLETĠM SĠSTEMĠ (MACH3 KURULUM) Mach3 dünyada birçok kişinin kullandığı bir cnc kontrol yazılımıdır. Bu yazılım ile 6 eksene kadar olan tüm hareket kontrol uygulamalarınızı bilgisayar destekli olarak gerçekleştirebilirsiniz. Mach3 cnc kontrol programı basit bir bilgisayarı gelişmiş bir hareket kontrol ünitesine çevirebilir. http://www.machsupport.com/ sitesinden Mach3 indirilerek kurulumu yapılabilir.
CNC modelleme çalışmamız
CNC dişli açma tazgahı modelleme çalışmamız Mastercam programı ile 4. Eksen tanımlama gibi değerler belirlendikten sonra takım yolu çıkarılmıştır. Sanal olarak Mastercam de parça işlenmiş ve takım yolunun çarpmalara neden olmadığı , dişlinin simülasyonu ile görülmüştür ve G kodu çıkartılmıştır .
Çıkarılan G kodu mach 3 arayüz programı aracılığı kendi üretimimiz 4 eksenli CNC tezgahına aktarımı sağlanmış olup helisel konik dişli işleme gerçekleşmiştir.
4. eksende ayna istenilen derecede dönerek dişli işlemeyi tamamlamıştır. Kontrol Yazılımı olarak Mach3 Programı kullanılmıştır. Bu program yüklediğimiz kodlara göre makineye yön vermektedir. Programın arayüzü ve kodların doğru bir şekilde aktarılması için yapılması gereken ayarlar aşağıda gösterilmiştir . Dördüncü eksenin de (tabloda görülen A ekseni) mach 3 programından gerekli ayarları aşağıdaki gibi yapılmaktadır.
Go-kart tasarımı ve uygulaması
Yüksek Lisans tezi olarak yapılan 2 eksenli CNC torna. 3 eksenli CNC torna çalışmalarımız devam etmektedir.
Soğutma sıvılı metal kesme için CNC çalışmamız
Dönem ödevi olarak öğrencilerimizin yaptığı hoby CNC çalışmaları 2011.
Endüstriyel boyutlarda CNC çalışmamız 2012
Endüstriyel boyutlarda CNC çalışmamız 2012
Helikopter tahrik sistemi uygulamamız
Öğrencilerimiz Sanat ve tasarım çalışmasında Öğrenci görüĢleri; 1) Bölümünüzü neden tercih ettiniz? Endüstriyel tasarımı sevdiğim için bu bölümü seçtim. Küçüklükten beri makinelerle, mekanizmalarda uğraşıyorum. Yeni makineler üretmek ve ülkeme katkı sağlamak için sevdiğim bu bölümü seçtim. Bu bölümü severek gelmeyen bir kişi tasarımın ne harika bir şey olduğunu öğrenir. 2) Üniversitemizi neden tercih ettiniz?
Yeni bir üniversite olduğu için öğrencilerine karşı daha verimli olma çabasında bulunabileceğini, öğretim elemanlarıyla birebir iletişimin daha rahat sağlanabileceğini düşündüm. Burada bulundukça bu düşüncemde yanılmadığımı fark ettim. 3) Öğretim kadrosuyla öğrenciler arasındaki iletişim hakkında bilgi verebilir misiniz? Öğretim kadrosu ile öğrenciler arasında oldukça kuvvetli bir iletişim bulunmaktadır. Hocalarımızla istediğimiz zaman iletişim kurabilmekteyiz. İhtiyacımız olan akademik bilgileri bizzat hocalarımızdan alabilmekteyiz. Beraber sosyal ve kültürel aktivitelere katılıyoruz. Üniversitede istediğimizde Hocalarımızın yanına gönül rahatlığı ile gidebiliyoruz. 4) Üniversitemizin size sunduğu sosyal, kültürel, sanatsal ve sportif imkanlar nelerdir? Tiyatro, Halkoyunlar, Tasarım, Bisiklet, Fotoğrafçılık ve Voleybol vb. gibi kulüpler yer almaktadır. Üniversitemizin katkılarıyla kulüplerimiz öğrenciler tarafından kurulmaktadır. Bu kulüpler tanıtım amacıyla çeşitli dönemlerde yerleşkede stantlar kurmaktadır. Buralardan üye kaydı yapılabilmektedir. 5) Mezuniyet sonrasındaki hedefleriniz nelerdir? İlk hedefim akademik kariyer yapmak, bunun için Ales ve yabancı dil sınavına hazırlanıyorum. Burada aldığım bilgi ve deneyimleri gelecek nesillere aktarmayı kendime hedef edindim. 6) Bölümünüzü tercih edecek adaylarda sizce ne gibi özellikler olmalıdır? En başta bölüm hakkında kapsamlı bilgi edinmeleri gerekir. Bölümümüzün Endüstriyel Tasarım olması nedeniyle bütün tasarım alanları ile ilgilidir. Tercih edecek adayların tasarıma karşı bir ilgisi olmalıdır. Hayal gücünün sınırsız olması gerekir. Tasarım oldukça eğlenceli bir süreç olmasının yanında, bir anda yapılacak bir şey olmadığından dolayı zaman gerektirir ve arkadaşların bu konuda sabırlı olmaları gerekir. 7) Üniversitenizde katıldığınız sosyal kültürel sanatsal ve sportif aktiviteler nelerdir? Üniversitemizde düzenlenen bilimsel seminerlere, çalıştaylara ve konferanslara katıldım. Bunun yanında şiir dinletileri ve sık sık faaliyet gösteren tiyatro gösterilerinde izleyici olarak bulundum. 8) Üniversiteniz sizin hangi alanlarda en fazla gelişmenizi sağladı? Üniversitemiz başta sosyal ve kültürel bakış açısının yanında, ayrıca biz öğrencilerin olaylara objektif bakmamızı sağladı.
Bölümümüz ise kendi alanımızdaki farklı alanlardaki tasarım tekniklerini bize detaylı olarak öğretti. Basit tasarımlardan karmaşık sistemlere kadar olan birçok ürün çeşidinin tasarım prensiplerini ve tasarımın hayattaki önemini öğrenmiş olduk. 9) Üniversitenizi ve Bölümünüzü tercih edecek adaylara öneriniz nelerdir? Çeşitli makine ve tasarımlarında hayal güçlerini sınırlamasınlar. Mekanizma konularına duyarlı ve ilgili olmalılar. Verilen proje ve ödevleri ciddiye alarak yapmalılar. Bölüm Hocalarıyla sürekli fikir ve düşünce alışverişi yapmalılar. Kendine özgü tasarımlarında akademik destek alsınlar, bunlar kendilerine başarıyı getiri. Düşünülen her fikri uygulamaya döksünler. KAYNAKLAR 1.A. Köbeloğlu, A.Gök, K.Çetinkaya, “A test circuit design for axis motion control cards of a desktop cnc lathe” TİMAK Balikesir, 2010. 2.Kaygısız H. ve Çetinkaya K., ”CNC Freze eğitim seti tasarımı ve uygulaması”, SDÜ International Journal of Technologic Sciences, Isparta 2010. 3.Kabaş K., ve Çetinkaya K.; “Masaüstü CNC dik işleme tezgahı tasarımı ve soğutma sıvısı uygulaması”, IATS’11, Elazığ, 2011.
4.Kobeloğlu A., ve Çetinkaya K.; “Design and the prototype of a desktop cnc lathe to be utilized for educational purposes, Antalya, WCIT 2011. 5.Başboğa G., Pındık A., Tutkun E., ve Çetinkaya K.; “Eğitim amaçlı masa üstü cnc freze tasarımı ve imalatı” ,TMMOB Makina mühendisleri odası Konya şubesi VI. Makina tasarım ve imalat teknolojileri kongresi, 22-23 ekim 2011. 6.A.Koleri ve K.Çetinkaya “Masaüstü CNc freze tezgahı tasarımı ve prototip imalatı”, MKT2012, 25-27 Mayıs, Çankırı, 2012. 7.A.İ.Tokat, N.Hasar, K.Çetinkaya “Masaüstü yarı profesyonel ve tam profesyonel CNC frezelerin mekanik sistemleri, hassasiyetler ve maliyet analizi karşılaştırmaları” MKT2012, 25-27 Mayıs, Çankırı, 2012. 8. Kerim Çetinkaya ,”Kendi Cnc Frezeni Kendin Yap” Seminerleri, Gediz Üniversitesi (İzmir), S.D.Ü.Üniversitesi (Isparta), Balıkesir Üniversitesi, 2012.
9. S. Uyar,F. Beler, K. Çetinkaya, “Eğitim Amaçlı 4 Eksenli Masa Üstü Cnc Freze Tasarımı Ve Prototipi”, Gazi Üniversitesi, Talaşlı Üretim Sempozyumu, 2012. 10.Sevil, S., Kaygısız, H., Çetinkaya, K., “Dört Eksenli Masaüstü Cnc Freze Tasarımı ve Prototip İmalatı” International Iron & Steel Symposium, 02-04 Nisan 2012, Karabük, Türkiye 11.Hasar, N., Tokat, A., Çetinkaya, K., “Masaüstü 4 Eksen CNC İle Silindirik Düz Konik Dişli İşleme”, Gediz Üniversitesi – Endüstri Mühendisliği Bölümü, 12. Üretim Araştırmaları Sempozyumu – ÜAS 2012 12.Ali İbrahim Tokat , Neslin Hasar Ve Kerim Çetinkaya, “Masa Üstü 4 Eksen Cnc İle Strofor Ve Ahşap Helisel Konik Dişli İşleme Ve Kesme Parametreleri ,TİMAK 2012, Balıkesir.