Kaynak (imalat) sayfasının kaynağını görüntüle

{{Ek kaynak gerekli|tarih=Ekim 2023}}
[[Dosya:GMAW.welding.af.ncs.jpg|küçükresim|upright=1.14|Gaz metal ark kaynağı]]

'''Kaynak''', malzemeleri, genellikle [[metal]]leri veya [[termoplastik]]leri, esas olarak parçaları birbirine [[Erime|eritmek]] ve soğumalarını sağlamak için yüksek sıcaklık kullanarak birleştiren bir üretim sürecidir ve füzyona neden olur. Yaygın alternatif yöntemler arasında, ısı olmadan bağlanan malzemeleri eritmek için kimyasallar kullanan [[Plastik kaynak|çözücü kaynak]] (termoplastikler) ve basınç, [[soğuk kaynak]] ve difüzyon bağlama gibi erimeden bağlanan '''katı hal kaynak''' işlemleri vardır.

Metal kaynağı, ana metali eritmeyen ve bunun yerine bağlarını sağlamlaştırmak için dolgu metalinin akmasını gerektiren [[lehimleme]] ve havyalama gibi alçak sıcaklıktaki bağlama tekniklerinden farklıdır.

Kaynakta temel metali eritmenin yanı sıra, genellikle birleşme noktasına, temel malzemeden daha sağlam olabilen birleşme noktası oluşturmak için soğuyan bir erimiş malzeme havuzu (kaynak havuzu) oluşturmak üzere bir dolgu malzemesi eklenir. Kaynak ayrıca, dolgu metallerini veya erimiş metalleri kirlenmekten veya [[Redoks|oksitlenme]]kten korumak için kalkan biçimi gerektirir.

Kaynak için gaz alevi (kimyasal), [[elektrik arkı]] (elektrik), [[lazer]], elektron ışını, [[sürtünme kaynağı|sürtünme]] ve [[ultrason]] gibi birçok farklı enerji kaynağı kullanılabilir. Genellikle sanayi işlemi olsa da kaynak, açık havada, su altında ve [[uzay]]da olmak üzere birçok farklı ortamda gerçekleştirilebilir. Kaynak tehlikeli bir iştir ve [[yanık]]lardan, [[elektrik çarpması]]ndan, görme hasarından, zehirli gazların ve dumanların solunmasından ve [[Ultraviyole|yoğun ultraviyole radyasyon]]a maruz kalmaktan kaçınmak için önlemler alınması gerekir.

Kaynak, iki veya daha fazla malzemenin birbiri ile ısı ve/veya basınç kullanarak kaynaştırıldığı (birleştirildiği) bir [[imalat]] yöntemidir, genellikle [[metal]] veya [[plastik]] malzemeler üzerinde kullanılır.<ref>{{Kitap kaynağı|başlık=1000 Soruda Kaynak Teknolojisi El Kitabı|yazarlar=Selahaddin ANIK, Sabri ANIK, Murat VURAL|tarih=1993|sayfa=14}}</ref>

Bu yöntemde genellikle çalışma parçalarının kaynak yapılacak kısmı eritilir ve bu kısma dolgu malzemesi eklenir, daha sonra ek yeri soğutularak sertleşmesi sağlanır, bazı hâllerde [[ısı]] ile birleştirme işlemi [[basınç]] altında yapılır. Bu yöntem [[lehim]] ve sert lehim ile fark gösterir, lehim ve sert lehim yöntemlerinde birleştirme düşük erime noktalarında ve çalışma parçaları erimeden oluşur.

19. yüzyılın sonuna kadar, tek kaynak işlemi, demircilerin binlerce yıldır [[ısıtma]] ve [[Dövme (imalat)|dövme]] yoluyla demir ve çeliği birleştirmek için kullandığı dövme kaynağıydı. [[Ark kaynağı]] ve [[oksi asetilen kaynağı]], yüzyılın sonlarında geliştirilen ilk işlemler arasındaydı ve kısa bir süre sonra elektrik direnç kaynağı izledi. Kaynak teknolojisi, dünya savaşlarının güvenilir ve ucuz birleştirme yöntemlerine olan talebi artırmasıyla 20. yüzyılın başlarında hızla ilerledi. Savaşların ardından, günümüzde en popüler kaynak yöntemlerinden biri olan [[korumalı metal ark kaynağı]] gibi elle yapılan yöntemlerin yanı sıra [[gaz metal ark kaynağı]], [[tozaltı ark kaynağı]], özlü ark kaynağı ve elektro cüruf kaynağı gibi yarı otomatik ve otomatik işlemler de dahil olmak üzere çeşitli modern kaynak teknikleri geliştirildi. Yüzyılın ikinci yarısında [[lazer ışını kaynağı]], elektron ışın kaynağı, [[manyetik darbe kaynağı]] ve sürtünme karıştırma kaynağının icadıyla gelişmeler devam etti. Günümüzde, bilim ilerlemeye devam ederken, robot kaynak endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve araştırmacılar yeni kaynak yöntemleri geliştirmeye ve kaynak kalitesi hakkında daha fazla bilgi edinmeye devam etmektedir.<ref>{{kitap kaynağı |soyadı1= C. Brown|ad1= Walter|soyadı2= K. Brown|ad2= Ryan |tarih= 2011|başlık=Print Reading for Industry, 10cu basım |yayımcı= The Goodheart-Wilcox Company, Inc.|sayfa= 422|isbn=978-1-63126-051-3}}</ref>

== Kaynak yöntemleri ==
=== Elektrik ark kaynağı ===
Bu yöntemde kaynak yapmak için, kaynak elektrodu (dolgu metali) ve ana malzeme arasında bir güç kaynağı kullanılarak [[elektrik]] arkı yaratılır. Bu yöntemde [[Doğru akım|doğru (DC)]] veya [[Alternatif akım|alternatif (AC) akım]] çeşitlerinin her ikisi de kullanılabilir. Bu yöntemde kaynak yapılan bölge bazı durumlarda, koruma gazı olarak da bilinen bir gaz ile korunarak elektrik ark kaynağı yapılır.

=== Gazaltı ark kaynağı ===
[[Dosya:GMAW weld area.svg|alt=|sol|küçükresim|upright=1.14|<br />1. Kaynak yönü, <br />2. Torç, <br />3. [[Kaynak teli]], <br />4. Koruyucu gaz, <br />5. Kaynak banyosu, <br />6. Kaynak dikişi, <br />7. İş parçası.]]
Kaynak yerinin bir gaz atmosferiyle korunması sonucu yapılan ark kaynağına ''gazaltı'' ya da ''koruyucu gaz kaynağı'' adı verilir. Başlıca türleri MIG-MAG ve [[TIG Kaynağı|WIG (TIG)]] gazaltı ark kaynak teknikleridir. Bu kaynak türünde koruyucu gaz olarak [[Argon]] ve [[Helyum]] gibi soy gazlar kullanan [[MIG kaynağı|MIG]] (İngilizce; Metal Inert Gas) kaynak tekniği ile koruyucu gaz olarak aktif bir gaz olan karbondioksit kullanan [[MAG kaynağı|MAG]] (İngilizce; Metal Active Gas) teknikleri en yoğun olarak kullanılır. Diğerlerine göre nispeten daha az kullanılan WIG tekniğinin diğerlerinden farkı erimeyen [[Tungsten|Wolfram (Tungsten)]] elektrot kullanılmasıdır.

=== Oksi-Asetilen kaynağı ===

Bu yöntemin en genel kullanım şekli [[Oksi asetilen kaynağı|''oksi-gaz'' kaynağıdır]] (''oksi-asetilen kaynağı'' olarak da bilinir). En eski ve çok yönlü kaynak yöntemlerinden biridir, fakat son yıllarda endüstriyel uygulamalardaki popülerliği azalmıştır. Hâlâ yaygın olarak, boru ve kanal kaynağında ve tamir işlerinde kullanılmaktadır. Ekipmanı ucuz ve basittir, genelde kaynak alevi (yaklaşık 3100&nbsp;°C) [[oksijen]]le [[asetilen]]in yanması sonucu elde edilir. Alev, elektrik arkından daha az güçlü olduğundan, kaynak soğuması daha yavaş olur ve meydana gelen gerilme ve kaynak çarpılmalarının daha az olabilmesine imkân tanıyabilir, bu nedenle [[Yüksek alaşımlı çelikler|yüksek alaşım çeliklerinin]] kaynağının yapılması bu yöntemle daha kolaydır. Bu metot, metallerin kesilmesinde de kullanılır.

Diğer gaz kaynak metotları da, hava-asetilen kaynağı, oksijen-hidrojen kaynağı ve basınçlı gaz kaynağı gibi, oldukça benzerdir, sadece kullanılan gaz tipi değişir. [[Gazaltı kaynağı|Gaz kaynağı]], [[plastik kaynağı]]nda da kullanılır.

=== Elektrik direnç kaynağı ===
[[Dosya:Spot welder.miller.triddle.jpg|küçükresim|Nokta kaynak makinesi]]
Direnç kaynağı, metallerin üzerinden geçen akıma karşı gösterdiği dirençle ısı üretmesi esası ile iki veya daha fazla metal yüzey arasında yapılan kaynak yöntemidir. Metalden geçen yüksek akım (1000 - 100.000 A.) nedeni ile kaynak bölgesinde küçük bir eriyik metal havuzu oluşur. Genelde direnç kaynağı yöntemleri verimli ve az kirlilik yaratan yöntemlerdir, fakat uygulamaları sınırlı ve ekipmanları oldukça pahalıdır.
=== Enerji ışın kaynakları ===
Enerji ışın kaynak metotları, yani [[Lazer ışını kaynağı|lazer ışın kaynağı]] ve [[elektron ışın kaynağı]], oldukça yeni yöntemler olup, yüksek üretim gerektiren uygulamalarda tercih edilir. İki yöntem de oldukça benzerdir, farkları birinde yoğun foton demeti kullanılırken diğerinde ise elektron demeti kullanılır.{{Kb}}

=== Katı hâl kaynak yöntemleri ===
İlk bilinen kaynak yöntemi olan dövme yöntemi gibi, modern bazı kaynak yöntemleri de kaynak malzemesi erimeden gerçekleşir. Katı hâl kaynak yöntemi malzemelerin ergime dereceleri altında, dışarıdan uygulanan basınç yardımı ile koruyucu atmosfer ortamında veya koruyucu atmosfer ortamı olmadan, birbirine temas eden aynı ya da farklı özellikli malzemelerin iki yüzey arasında bağ oluşturarak yapılan birleştirme yöntemleridir. En yaygın yöntemlerden biri olan ''[[ultrasonik kaynak]]'', yüksek [[basınç]] ve yüksek [[frekans]] altında vibrasyon ile [[termoplastik]] veya [[metal]] malzemeden yapılmış kablo veya ince tabakaların birleştirilmesinde kullanılır. Ekipman ve yöntemler ''direnç kaynağı'' ile benzerdir. Burada [[elektrik]] akımının yerini, [[Titreşim|vibrasyon (titreşim)]] ile sağlanan enerji alır. Bu yöntemde kaynak metallerinin erimesi yoktur, onun yerine basınç altında yatay olarak uygulanan mekanik vibrasyon vardır.

Plastiklerin kaynağında ise, malzemeler erime sıcaklığına yakın sıcaklığa getirilmeli ve dikey olarak vibrasyon uygulanmalıdır. Ultrasonik kaynak, genelde elektrik bağlantıları için kullanılan [[alüminyum]] veya [[bakır]] malzemede ve [[polimer]]lerin kaynağında kullanılır.

== Geometri ==
[[Dosya:Common joint types.svg|alt=|sol|küçükresim|upright=0.91|Genel kaynak bağlantı türleri (1) Alın kaynağı, (2) V şeklinde kaynak ağzı açarak ekleme, (3) Bindirme kaynağı, (4) T-kaynağı]]
Kaynak yapılacak parçalar, çeşitli şekillerde kaynak işlemi için geometrik olarak hazırlanabilir. Beş temel kaynak ekleme tipi vardır; alın ekleme, bindirmeli ekleme, köşe ekleme, kaynak ağzı ile ekleme ve T-ekleme. Parçanın şekline göre farklı varyasyonlar da vardır; örneğin çift-V ekleme gibi. Tek-U ve çift-U şeklinde kaynak ağzı açılarak yapılan eklemeler de sıklıkla kullanılır ve V tipi kaynak ağızlarına benzerdir. Bindirmeli eklemeler genelde parça kalınlığına bağlı olarak kullanılır, bazı ince parçalarda bindirmeli ekleme yapmak zorunlu hâle gelebilir.

Kaynak işleminin tam olarak gerçekleşmesi için, sıklıkla özel ekleme yöntemleri de kullanılmaktadır. Örneğin, direnç kaynağı, lazer ışın kaynağı ve elektron ışın kaynağında en iyi performansı bindirmeli ekleme verir. Bununla beraber, bazı kaynak yöntemleri, korumalı (gazaltı veya tozaltı) metal ark kaynakları gibi, çok yönlüdür ve tüm ekleme tipleri ile uygulanabilir. Ek olarak, bazı prosesler çok geçişli kaynak yöntemlerini (sonraki kaynak yapılırken, öncekinin soğumasına imkân tanıyan) kullanabilir. Bu yöntem, kalın kesitlerin kaynağında, tek-V kaynak ağzı eklemenin kullanımına izin verir.

[[Dosya:Welded butt joint x-section.svg|sağ|küçükresim|upright=1.14|Alın kaynağında ek yerinin kesiti, koyu kısım kaynak bölgesi, gri bölge [[Isı tesiri altındaki bölge|ısı-etki alanı]] ve açık gri ana malzeme]]

Kaynak sonrası, kaynak bölgesinde farklı bölgeler oluşur. Kaynağın kendisi, erime bölgesi olarak adlandırılır, burada kaynak işlemi esnasında doldurulmuş dolgu metali vardır. Bu bölgenin özellikleri, birincil olarak kullanılan dolgu malzemesine ve ana malzeme ile olan uyumuna bağlıdır. Bu bölgenin hemen etrafında ısıdan etkilenmiş olan bölge vardır, bu bölgedeki mikroyapı ve özellikler kaynak işlemi ile değişmiştir. Bu özellikler ana malzemenin ısı altındaki davranışına bağlı olarak değişir. Bu bölgedeki metalin genelde hem ana metal hem de kaynak bölgesinden daha zayıf olduğu ve burada kalıcı malzeme gerilmeleri oluştuğu görülür.

== Kalite ==
Genelde, kaynağın kalitesini ölçmek için kullanılan en büyük kriter, kaynağın ve çevresindeki malzemenin [[Mukavemet|(mukavemeti) dayanımıdır]]. Bunu etkileyen birçok faktör vardır; kaynak metodu, ekleme yöntemi, ısı miktarı, ana malzeme ve dolgu malzemesi ve bunların arasındaki etkileşimler gibi.

Kaynağın kalitesini ölçmek için yapılan muayeneler genel olarak, ''[[Malzemelerin tahribatlı muayenesi|tahribatlı]]'' ve ''[[tahribatsız muayene]] yöntemleri'' olmak üzere, iki grupta toplanır. Bu muayenelerle yapılan ölçümlerde, kaynakta gözle görünür hata olmamalı, kalıcı gerilme ve çarpılmalar kabul edilebilir düzeyde olmalı, ısıdan etkilenmiş bölge özellikleri kabul edilebilir düzeyde olmalıdır.

=== Isı tesiri altındaki bölge (ITAB) ===
{{ana|Isı tesiri altındaki bölge}}

Isı tesiri altındaki bölge (ITAB) veya ısıdan etkilenen bölge (IEB)''',''' İng. (heat-affected zone, HAZ), kaynaklı parçaların birleşme bölgesinde kaynak ısısı tarafından etkilenmiş ve mikroyapısal olarak özellikleri değişmiş alandır.<ref>{{Web kaynağı|url=https://gedikegitimvakfi.org.tr/wp-content/uploads/2020/06/KAYNAK-TEKN%C4%B0%C4%9E%C4%B0-EL-K%C4%B0TABI.pdf|başlık=Kaynak teknigi el kitabı|yazarlar=Prof. Dr. Selâhaddin ANIK|sayfa=22|erişimtarihi=25 Ağustos 2023|arşivurl=https://web.archive.org/web/20230825110946/https://gedikegitimvakfi.org.tr/wp-content/uploads/2020/06/KAYNAK-TEKN%C4%B0%C4%9E%C4%B0-EL-K%C4%B0TABI.pdf|arşivtarihi=25 Ağustos 2023|ölüurl=hayır}}</ref>[[Dosya:Pipe root weld with HAZ.jpg|küçükresim|upright=0.91|Resimdeki mavi renkli bölge, 316 °C derecede oksitlenme nedeniyle oluşmuştur. Bu renk ısı derecesini gösterir fakat [[Isı tesiri altındaki bölge|ITAB (Isı tesiri altındaki bölge)]] için yeterince hassas bir gösterge değildir. ITAB, kaynak yapılmış madeni kısmı çevreleyen dar bölgedir.]]
Kaynak yapılan yerin etrafındaki malzeme üzerinde, kaynağın etkileri zararlı olabilir (kullanılan malzeme ve kaynak işleminde kullanılan ısı girişine bağlı olarak ısıdan etkilenmiş bölge boyutu ve dayanımı değişkenlik gösterebilir). Asıl malzemenin ısıl yayınımı (termal diffüzivite yani [[ısıl iletkenlik]]/hacimsel ısı kapasitesi) da burada büyük rol oynar. Eğer yayınım büyükse, malzemenin soğuma oranı yüksek olur ve ısıdan etkilenmiş bölge nispeten küçülür. Aksi durumda, düşük yayınım yavaş soğumayı ve daha büyük ısıdan etkilenmiş bölgeyi getirir. Kaynak işlemi ile enjekte edilmiş ısı miktarı, oksi-asetilen kaynak yöntemi gibi yöntemlerde önemli bir rol oynar, yoğunlaşmamış ısı girişi ısıdan etkilenmiş bölgenin genişlemesine sebep olur. Lazer ışın kaynağı gibi işlemler kaynak bölgesine yoğunlaşmış ısı verir, ısı miktarı sınırlanmış olup sonuçta ısıdan etkilenmiş küçük bir bölge ortaya çıkar. Elektrik ark kaynağı, kaynağa özel ısı girişindeki değişkenlikler nedeni ile, bu iki durumun arasında kalır. Ark kaynak prosedürü için ısı girişi aşağıdaki formül ile hesaplanır:

:<math>Q = \left(\frac{V \times I \times 60}{S \times 1000} \right) \times
\mathit{Verim}</math>

Burada ''Q'' = ısı girişi ([[kilojoule|kJ]]/[[millimetre|mm]]), ''V'' = voltaj ([[Volt|V]]), ''I'' = akım ([[Ampere|A]]) ve ''S'' = kaynak hızı (mm/dk) olarak verilmiştir. Verim, kaynak işleminde kullanılan kaynak yöntemine bağlıdır; örneğin, gazaltı metal ark kaynağında 0.8 ve gaz-altı tungsten kaynağında 0.6'dir.

== Ayrıca bakınız ==

* [[Lehimleme]]
* [[Yapıştırma]]
* [[Perçin|Perçin bağlantısı]]

== Kaynakça ==
{{kaynakça}}
== Dış bağlantılar ==
{{Dış bağlantı}}
* [https://web.archive.org/web/20110411003310/http://www.oerlikon.com.tr/guvenlik_ve_saglik-1.html Güvenlik ve Sağlık]
* [http://www.oerlikon.com.tr/ark_kaynak_yontemleri.html Ark Kaynak Yöntemleri] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20110311132339/http://www.oerlikon.com.tr/ark_kaynak_yontemleri.html |tarih=11 Mart 2011 }}
* [https://web.archive.org/web/20110517074913/http://www.oerlikon.com.tr/paslanmaz_celiklerin_kaynagi-1.html Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı]
* [https://web.archive.org/web/20110204213139/http://www.oerlikon.com.tr/dokme_demirlerin_kaynagi-1.html Dökme Demirlerin Kaynağı]
* [http://www.oerlikon.com.tr/sert_dolgu_kaynaklari.html Sert Dolgu Kaynakları] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20101026081524/http://www.oerlikon.com.tr/sert_dolgu_kaynaklari.html |tarih=26 Ekim 2010 }}
* [http://www.oerlikon.com.tr/sert_lehimleme.html Sert Lehimleme] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20110412053736/http://www.oerlikon.com.tr/sert_lehimleme.html |tarih=12 Nisan 2011 }}
* [http://www.oerlikon.com.tr/metallerin_temel_ozellikleri.html Metallerin Temel Özellikleri] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20110204213150/http://www.oerlikon.com.tr/metallerin_temel_ozellikleri.html |tarih=4 Şubat 2011 }}
* [http://www.oerlikon.com.tr/metrik_cevrim_tablosu.html Metrik Çevrim Tablosu] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20110204213226/http://www.oerlikon.com.tr/metrik_cevrim_tablosu.html |tarih=4 Şubat 2011 }}
* [http://www.oerlikon.com.tr/sertlik_cevrim_tablosu.html Sertlik Çevrim Tablosu] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20110429011209/http://www.oerlikon.com.tr/sertlik_cevrim_tablosu.html |tarih=29 Nisan 2011 }}
* [https://web.archive.org/web/20111003124704/http://www.oerlikon.com.tr/ortulu_elektrod_kaynak_makine_1faz.html Oerlikon invertör kaynak makinesi]* [http://www.oerlikon.com.tr Oerlikon internet sitesi - Kaynakla ilgili teknik bilgiler ve kaynak parametreleri seçme tabloları]{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20111003124704/http://www.oerlikon.com.tr/ortulu_elektrod_kaynak_makine_1faz.html |tarih=3 Ekim 2011 }}
* [http://www.oerlikon.com.tr/oerlikon_kutuphanesi.html Oerlikon kütüphanesi - Kaynak teknolojisi ile ilgili kaynaklar] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20181016163557/http://oerlikon.com.tr/oerlikon_kutuphanesi.html |tarih=16 Ekim 2018 }}

{{Otorite kontrolü}}

[[Kategori:Kaynak| ]]