Genel bir tanım olarak ihtiyaç duyulan her şey malzemedir. Biz mühendisler için özel bir tanım olarak da üretim yapmak için ihtiyaç duyulan her şey malzemedir.
Bir mühendisin, özellikle bir tasarım mühendisinin optimum seviyede malzeme bilgisine sahip olması gerekiyor. Optimum diyorum çünkü makine mühendisliğinde malzeme kullanıma göre seçilir. Yani kullandığın malzemenin bir malzeme mühendisi gibi iç organlarına kadar bilmene gerek yok. Tıpkı eczacıların hangi ilacın neye yaradığını bilmesi, doktorların hangi rahatsızlığa da hangi ilacı kullanmaları gerektiğin bilmesi gibi. Yoksa bir eczacı yahut doktor bir agumentin içerisinde hangi bileşen ne oranda kullanlmış, nasıl bir kimyasal prosesten geçmiş bilmesine gerek yok.
Malzeme Seçim Kriterleri
Evet, malzemeleri seçerken belli başlı kriterlerimiz var. Tıpkı evlilik sürecinde kadın ve erkeklerin karşı cinste aradığı kriterler gibi. Mesela seçtiğimiz malzeme estetik olarak güzel görünsün isteriz, kimse çirkin malzemeyi almak istemez. Eğer malzseme çirkin ise onu boyar güzel hale getiririz. :)
Malzeme seçme kriterlerimiz belli başlı bir liste olarak aşağıdaki gibi sıralanabilir;
(Not: Bu kriterler tümünü kapsamaz, farklı durumlarda farklı kriterler muhakkak olacaktır.)
1. Mukavemet: Kullanılacak olan malzeme bir yüke maruz kalıyorsa mukavemet bizim için önemlidir. Mesela makinenin gövdesini ince bir şaseden yaparsanız çalışma esnasında makinemiz uçan adam Sabri gibi hareket edecektir.
2. Süneklik: Mukavemeti az olan yani dik duruşundan fedakarlık edip mühendise mukavemet göstermeyen malzemelerdir. Mesela elektrik telleri. Eğilir bükülür ama hemen kopmaz. Biraz süner süner ve inceldiği yerden kopsun der ve salar kendisini.
3. Kararlılık: Yüksek sıcaklıklarda çalışıp tekrar soğudunda bulunduğu şekli muhafaza eden malzemelerdir. Yani pasta yerken iyi olup kavgada ağzına gelen her sözü söyleyen insanlar kararlı olmadığı gibi biraz sıcaklık görünce şekli bozulup deforme olan malzemeler de kararlı değildir. Kararlılıkta istenen şey ısı, yük ve hareket sonrası eski haline geri gelebilmesidir.
4. İmal edilebilirlik: Bir makine tasarımı yaparken çizimi yapılan parçaların ne derece üretilebilir olduğudur. Yani öyle bir parça çizersiniz tornacı o parçayı üretmesi için Counter-Strike’da duvardan geçme şifresi girerek parçanın içinde delik ve diş açması gerekebilir. Bu konular önemlidir.
5. Elde edilebilirlik: Bu durumu sıradan bir erkeğinin Melisa Aslı Pamuk ile evlenmeyi hedeflemesi ve bu konuda girişimde bulunmasıdır. Uğraşır emek verir ama sonuç da tahmin edibilirdir. Mühendislik kısmına dönecek olursak, bir piston imalatında seçtiğiniz bir o-ring düşünelim. Kastaş kataloğunda bu o-ring vardır ama çok az giden bir o-ring ve özel üretim ise onu temin etmek çok zordur. Yahut çok niş bir parça çizmişsinizdir ve ürünü Almanya’dan 40 haftalık terminle getirmeye benzer.
6. Korozyon direnci: Çalışma şartlarınızda hava yahut su ile temas var ise malzemenizi buna göre seçmeli ya da kapmalısınız. Mesela malzememizi st37 seçtik. En ucuzlarından birisi st37’dir ancak hava ile temasında hemen oksitlenme paslanma yapar. Bu nedenle malzemeyi boya ya da galvaniz kaplatmamız gerekebilir. Su ile temas varsa malzememizi AISI 304 yani paslanmaz 304, deniz suyu gibi bir tuzlu su ile temas varsa AISI 316 yani paslanmaz 316 ile değiştirmemiz gerekbekbilr.
7. Isı transfer özelliği: Örneğin bir tava ürettik. Tavamız yemek pişirirken hem ısı iletsin hem yapışmasın diye teflon kapanır. Şefimiz yemeği pişrirken de tutup çevirebilmesi için de sap takılır ve bu da ısı iletkenliği olmayan bir plastik malzemden seçilir.
8. Maliyet: Gelelim işin en duygusal tarafına. Bir ev yaptık içini de eşya ile doldurduk. Kapıların kulplarını Dubai’deki meşhur Burc Halife gökdeleni gibi altından yapmak yerine alüminyumdan yaparsak fiyat farkı olur herhalde. Mühendislik açısından da örnek verelim; bir makinede mühendislik plastiklerinden birisini kullanacaksınız diyelim. Kestamid de bir plastik çeşitidir POM da. İkisi de mekanik olarak aynı işlemi görüryorsa makinemizde POM tercih edebiliriz, çünkü Kestamid POM’un yaklaşık 3 katı fiyata satılmaktadır.