MALZEME SEÇİMİ ve DİZAYNI
1. MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ Genel anlamda; İnsanl İnsanları arın n ihtiy ihtiyacı acı olan her şeye MALZEME denir. MALZEME denir.
Özel anlamda ; üretim yapmak için için kull kullan anılılan an her gerece MALZEME denir. denir. türrlü araç tü araç ve gerece MALZEME Malzemelerin fiziksel, mekanik ve kimyasal vs. özelliklerini MALZEME BİLİMİ inceler.
Tarih öncesi malzemeler malzemeler (Taş (Taş devri) seramikler seramikle r, camlar camlar,, doğal polimerler ve kompozitlerden meydana gelmiştir. Geçmiş çağlarda silahlar ağaç ve sert taştan, binalar ve köprüler taş ve ağaçtan, giyecekler ise yün ve deriden yapılmıştı. Bakır, bronz ve demirin bulunması (Bronz (Bronz çağı 3000 – 1000 MÖ ve Demir çağı 1000 MÖ – 1620 MS) şaşırtıcı gelişme sağlamıştır. Eski ağaç ve taş silahların ve takımların takımları n yerini bu malzemeler almıştır. almıştır. Dökme demir teknolojisi (1620'ler) metallerin mühendislikte hakimiyetini sağlamıştır. Çeliklerin geliştirilmesi geliştirilmesi (1850'den günümüze), hafif alaşımlar (1940'lar) ve özel alaşımlar, metalik malzemelerin pozisyonu güçlendirmiştir. 1960'larda mühendislik malzemeleri denince metaller akla gelirdi. Metallerdeki Metallerdeki bu gelişmeler ile birlikte diğer malzeme
Refrakterler ve ergimiş silis gibi malzemeler
seramikleri oluşturur. Sentetik kauçuk, bakalit ve polietilen (PE) gibi gi bi malzemeler ise polimerlere
örnek verilebilir. Bu malzemelerin pazar payları geçmişte düşüktü. düşüktü. 1960 yılından bugüne bir değişim görülmüştür. Yeni metalik alaşımların gelişme hızı azalmıştır. Bazı ülkelerin çelik ve dökme demir talebi düşmüştür. Polimerik malzemeler, metalleri artan sayıdaki pazarda geçmişlerdir. Metal üretim endüstrisinin en büyük pazarı otomobilde de bu böyle olmuştur. Kompozit endüstrisi güçlü bir şekilde büyümüştür, yüksek performanslı seramik alanı da bunlardan biridir.
Her tek Her ekni nik k el elem eman an malzemeler hakkında bilgi sahibi olmak zorundadır. Yoksa kullanma nma alanına en en malzemeyi seçemez.
uygun
olan
Malzeme Malze me seçimi niçin önemli? 1. Farzedelim Türkiye’den 1. Farzedelim ürkiye’den Amerika’ya Amerika’ya konserve ihraç edel edelim im.. Konse onserv rvel eler er kutul utular ara a dold doldur urul ulup up gemi gemiye ye yükleniyor. Bir aylık yolculukt yolculuktan an sonra sonra Amerika’ya vardığında kapaklar açılıyor. O da ne? Konserve kapak apakla ları rı küfl küfleenmiş miş. Tabii mallar geri gönderiliyor. Milyarlarca lira zarar.
Küflenmenin sebebi, ”Düşük Karbonlu Çelik kutuların” korozyona dayanması için kaplama yapılmayışıdır.
2. Başka bir örnek ; Helikopter ; Helikopter için gerekli bir mil
“dövme çelikten” yapmak malzemesini zorundayız. Heli Helik kopte opterrde can can kaybı olm olma a risk riskii vardır. Oysa temizlik robotunda kullanılan aynı dökm kmee çe çelilikt kten en yapabiliriz. mili, dö
Önceki ki anla anlatttığım tığımız ız örne örnekl kler erde den n de görüldüğü 3. Önce gibi ; Malzemelerin kullanılacakları yere ve yükleme uygun olacak şekilde seçilmesi şartlarına uyg gereklidir
Ampul flamanı: aydınlatma için kullanılan ampullerdeki flamanlarda ısıl
mukavemetinin yüksek olması istenir. Çünkü aydınlatmada kullanılan elektrik enerjisinin küçük bir kısmı aydınlatma için kullanılırken, büyük bir kısmı ise ısı enerjisine dönüşür ve bu ısı ampulü ısıtır. Onun için ampul ampul flaman flamanında ında sıcak sıcaklık lık mukavemetinin yüksek olması istenir. Burada aday malzemesi olarak tungsten (wolfram) kullanılır. Bu malzeme toz metalurjisi ile üretilir ve ergime sıcaklığı çok yüksektir (3300 °C).
2. MALZEME SEÇİMİ-TASARIM İLİŞKİSİ Endüstride malzeme seçiminin TASARIM’la yakın bir iliş ilişki kisi si vardı ardırr. 2.1 TASARIM NEDİR? Bir ürün (ev, araba, alet vs.) yapmak vs.) yapmak istiyorsanız önce onu tasarlamanız gerekir.
Açıkçası şapkalardan tutun da, yağlı dişli kutularına kadar birçok ürün birer tasarım eniş anla anlam mı olan “tasarım” eseridirler. Bu kadar geniş kavramını mühendislik için daha farklı bir biçi bi çimd mdee ta tanı nıml mlaayab abililir iriz iz. Bir malzeme bilimciye veya malz malzem eme e mühendisine göre tasarımın aşamal alar arıı vardı ardırr. belirli aşam
Yani tasarım ye yeni bir uygulama için da daha iyi özellikleri ol olan yeni bir malzeme seçmektir. Malzeme seçimi uygun üretim pr proses osesle lerri ve malzeme özellikleri göz ardı edilerek yapılamaz. Sonuç ola olarak; dizayn daha iyi özelliklerde bir üretme mekk için için geli gelişt ştir irililen en bir prosestir. malzeme üret örnek- dişliler, kollar, miller, yataklar, vs. gibi). Bu parçalar “malzeme”lerden oluşurlar (örnek-bu par parçalar aların ın bazı bazısı sı çelik, bazısı plastik plastik,, bazısı seramik vs. gibi )
Bu malz malzem emel eler er değişik “imalat yöntemleri” (döküm sonucu, dövme sonucu, haddeleme sonucu vs. gibi) sonucu ürün haline gelmişlerdir.
Bu ürünlerin aşağıdakiler gibi çok “şekilleri” vardır.
I - Profil T - Profil U - Profil Yuvarlak
değişik
Çokgen kesit Saç, Plaka, Şerit Kare profil
Bu parçalar, bulundukları çalışma yerlerindeki şekilleri ile “yük taşır” lar, lar, zorlama orlamalar lara a maruz maruz kalırlar. Bu zorlam orlamal alar ar Çekme, basma,, Burma, basma Burma, Kesme ve Eğme yüklemeleri şeklindedir.
“ısı ileti iletirl rler er,, yor orul ulur urla larr, genleşirl genle şirler er,, aşını aşınırlar rlar,, kor orozy ozyona” ona” uğrarlar. Bu
malzemeler,
Bu derste anlatılacak konular;
Bütün bu bu aktivitelerin rin birb irbirleri ile nasıl ilişkide olduğunu bize öğretecektir. Unutmayalım ki hem malzemeler hem malzemeler hem de şekil verme yöntemleri eskiye göre hızlı bir şekil şekilde de geli gelişip şip yenilenmektedir.
Eski
Yeni ESKİ VE YENİ DEVRİM ARABASI VE SAHİMO
2.2 TASARIMDA MALZEMELER Tasarım, düşünülen bi bir fikri, bir ürüne dönü dönüşştü türm rmee işle işlemi midi dirr. Tıpkı bir köprü öprü kurac uracağ ağım ım rüyayıı gerçek gerçekleş leştir tirme me gibi. deyip bu rüyay
•
•
•
Bu köprü tasarımının her aşamasında, karar alma vardır. Bu köprü tasarımı , malzeme seçme seçme’yi ’yi zorunlu kılar. Bu köprü tasarımında yeni malzemeler çıktıkça terkedilir. Mühendislerin Mühendislerin eski malzemeler terkedilir. kullandıkları malzeme sayısı 120 bin’in üzerindedir.
•
Standardizasyon çalışmaları sayesinde bu 120
bin sayısı düşürülmeye çalışılmaktadır çalışılmaktadır..
DÜZENLENMEMİŞ ALAN
ÇAKIŞAN
DÜZENLENMİŞ
STANDARTLAR
ALAN
BİR MÜHENDİS BU KADAR GENİŞ BİR MALZEME LİSTESİNDEN AMACA UYGUN, EN İYİ MALZEYİ NASIL SEÇMELİ ? •
Son yıllarda mühendislik tasarımında “malzemee seçimi” ile ilgili çok ilerlemeler oldu. “malzem
•
Malzeme seçiminde sistematik bir yol izlemeye ihtiyaç vardır. Başlangıçta tasarım AKICI’dır ve fikirler GENİŞTİR. Tüm malzemeler GÖZÖNÜNE ALINIR.
plastikler
metaller
seramikler
•
Sonra tasarım bir ODAK NOKTA’ya doğru gelir. gelir. Malzeme seçme kriteri KESKİNLEŞİR. Malzeme listesi DAHA DAR ve KISA KISA olur. olur.
Örneğin Seçilecek Malzeme iki gruba düşer.
metaller
seramikler
•
•
Tasarımın ileri aşamalarında çok daha doğru veriler geldikçe seçilecek malzeme sayısı da düşer. En sonunda hassas verilere varıldıkça, seçilecek malzeme malzeme tek sayıya bile iner. iner. Aşağıda Aşağıda görüldüğü gibi sadece metallerden metallerden pirinç ve bronz gibi
Malzeme seçimi, onu üretmek ve şekillendirmek için yapılan ; deformasyon,
birleştirme, yüzey işlemlerinden işlemlerinden bağımsız yapılamaz. Onların da göz önüne alınması gerekir.
Malzeme seçiminde ; malzemenin fiyatı, malzemenin çevreye olan etkisi de gözö gözönüne nüne alınır alınır.
•
•
•
İyi bir mühendislik tasarımı, tek başına ürünü satmaya yetmez . Şu cümleler çok önemlidir. İyi bir tasarım çalışır, Ama Mükemmel bir tasarım zevk verir.
Bir tasarımcının en çok ihtiyaç duyduğu şey, AÇIK FİKİR’li FİKİR ’li olmasıdır. olmasıdır. Tüm Tüm ihtimalleri göz göz önüne almalıdır. Bu şuna benzer ; “GENİŞ BALIK AĞI KURAR SAN ÇOK BALIK ÇEKERSİN”
Unutma ! Bu ders notları sana karışık bi bir ormanda rehberlik yapacaktır. Malzemenin bazen en iyisini seçeceksin, ba bazen de en yakın olanını, etkili li olan olan par parame ametrel treler er bir bir hayl haylii fazla azla çünkü etki olacak.
3 ) MALZEMELERİN SINIFLANDIRILMASI iletkenliği enliği ve Genel olarak malzemeleri elektrik iletk özellikleri baz alındığında iki kaynak ka ynak edilebilirlik özellikleri gruba ayırabiliriz. 1. Metaller Fe ve Çelik
2. Demir dışı metal malzemeler
Şayet, atomlararası bağ kuvvetleri ve diğer özellikleri dikkate alırsanız o zaman da aşağıdaki yrıı sı sını nıffa ayırabiliriz. gibi 6 gibi 6 ayr
Malzemelerin sınıflandırılmaları ve özellikleri METALLER
PLASTİKLER
SERAMİKLER
KOMPOZİTLER
Fe,çelik,Zn,Cu,Ni
Pvc,bakalit
Briket,cam
Beton,kontraplak
Atomlara arası Bağ
Metalik
Kovalent
İyonik
Makro düzeyde birleşme
Mukavemet
Yüksek
düşük
Basma muk
yüksek
MMK- iyi PMK- düşük
Isıl İletkenlik
yüksek
düşük
düşük
değişken
Elektrik iletkenliği
yüksek
düşük
düşük
Değişken
Korelasyon katsayısı
>= 8
<=8
<=6
-
Özgül ağırlık
Ağır
Hafif
yüksek
MMK - yüksek PMK - düşük
PŞV kabiliyeti
İyi
Termoplastikler (iyi) Termoset (yok)
yok
Zayıf
Süneklik
Al – sünek W - gevrek
Termoplastik –sünek Termoset - gevrek
Sert, gevrek
PMK – sünek SMK – gevrek
Darbe direnci
Çelik –yüksek Kurşun -düşük
yüksek
düşük
PMK – yüksek SMK – düşük
4 ) MALZEME SEÇİMİNDE GENEL OLARAK DİKKATE ALINACAK FAKTÖRLER 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Mukav Mukaveme emett
Süneklik Kararlılık İmal edilebilirlik Elde Elde edileb edilebili ilirli rlik k Koroz Korozyon yon direnci direnci Isı transfer özelliği Mali Ma liy yet
Birçok uygulama, bütün bu faktörlerin fakt örlerin olmasını gerekli kılmaz. Ama bazı uygulamalarda da ek faktörlerin devreye girmesi bile gerekebilir.
Sıcaklık, çevre koşulları, uygulana uygulanan n gerilm gerilmeni enin n der derecesi ecesi,, ve diğer faktörleri içeren imal imala at ve çalış alışma ma koşul oşulla ları rı bilinmeden “uygun malzemeyi seçmek” zordur.
1. Mukavemet Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu çalılışm şmaa esn esnası asınd ndaa uygulanan yüke ve doğacak malzeme ça gerilmeye da dayyan anır ır mı mı?? dayanmaz mı?
Yüzde yüz mukavemet gerekince bu parametre birinci sırada olmasına karşılık bazen bazen birinci birinci sıraya bir anda sertlik, sert lik, koro orozy zyon, on, ilet iletk kenli enlik, k, man manye yetikli tiklik, k, özgül ağırlık, mukavemet / özg.ağırlık gelebilir.
Evdeki su tesisatı bakır boru borudan dan da döşenir, çelik borudan boru dan da döşenir.
Su basıncı Mukavemet
Tesisat masrafı Malzeme fiyatı
Bakır boru Düşük Dayanıksız Düşük Yüksek
Çelik boru Düşük Dayanıklı Yüksek Düşük
Yorum : Bu ola olayda yda düşük su basıncı olduğu sürece, çelik boru boru yerin erine e bakır boru kullanımı, bakırın yüksek fiyatını, tesisat masrafının düşük oluşu ile ile telaf elafii ettiğinden ve eğer soğuk bir ortamda isek çatlama yapma apmayyacağ acağıı için çeli çeliği ğin n yük yüksek sek olan mukavemetine tercih edebiliriz. DEMEK Kİ MALZEME SEÇİMİNDE KULLANILAN KRİTER HER ZAMAN “TE “TEK K BİR ÖZELLİK” DEĞİLDİR.
Mekanik Özellikler Mukavemetli Tok T ok hafif esnek
hepsi TAMAM AMAM !
Elastik modül küçük (daha yüksek E)
yeterince muk . değil(daha büyük y )
Seçilen malzemelerin iyileştirilmeye ihtiyacı
yeterince tok değil(daha büyük K ic)
var
Çok ağır (çok düşük yoğunlu
)
•
Uçak kanadı: uzun yıllardır önemli bir ulaşım aracı olarak yoğun bir şekilde kullanılan uçaklarda kanat malzemesi olarak kullanılacak malzemenin hem dayanımı yüksek olmalı ve hem de enerji tasarrufu açısından hafif olmalıdır. Burada aday malzemesi olarak aluminyum alaşımı veya titanium alaşımı kullanılabilir. Hatta Al-Ti ikili alaşımları da birlikte uçaklarda kullanılabilir.
2. Süneklik : Bu kriter şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu malzemee çalışma esnasında ne kadar sünek olması malzem gerekir?
mukavemetten en fedakarlıkla fedakarlıkla Yeterli süneklilik genelde mukavemett elde edilir. Bu parçalar soğuk işlemle şekillendirilmiş, mukavemetleri yüksek süneklilikleri ama düşüktür. Maksat, büyük mukavemet kaybı ol olmadan ne kadar
Tren ray’ında süneklilik az az istenir., istenir., zira çalı çalışm şmaa koşul oşulla ları rı serttir. Yani buradaki süneklilik ne olmalı?
Buhar türbin kanadında %1, %1,5 5 luk luk süneklilik kanadın aerodinamiğini yok etmeye yeter. Böyle bir uygulamada gevreklik avantaj gevreklik avantaj olabilir. Ama buna rağmen haddelemede, extrüzyonda tel çekmede ve diğer bazı işleme proseslerinde aranan
3. Tasarım-Yorulma Bu kriter şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu malzeme çalışma esnasında neden bu kadar çabuk yoruldu? Tasarımda bir yanlışlık mı var?
Çalışan malzemelerin bozulmalarının büyük ekseriyeti yorulma yüzünden, yorulmanın da % 90 tasarım ve üretim hatası’n hatası’ndan dan meydana meydana geldiği geldiği kanıtlan kanıtlanmış mıştır tır
4. Kararlılık Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu malzeme çalışma esnasında ne kada darr süre devamlı çalışması gerekecek?
Çalışma halindeki bir malzemenin kararl ararlılılığ ığı,ı, doğru doğruda dan n sıcaklığa, sıca sıcakl klık ık dalg dalgal alan anma ması sına na ve bu sıcaklıkta uzun sür süre kalıp alıp kalma almama ması sına na bağl bağlıd ıdır ır.
Çalışma halindeki bir malzemenin kararlılığı kararlılığı doğrudan doğruya sıcaklığa, sıcaklıktaki dalgalanmalara ve sıcaklıkta zaman uzunluğuna bağlıdır. Bazı uygulamalarda, radyasyona maruz bırakma da önemli bir koşul olabilir. Sıcaklık sadece mukavemeti doğrudan etkileyip sürünmeye neden olmaz, aynı zamanda malzemenin mikro yapısında da değişiklikler meydana getirir. getirir. Örneğin Örneğin martenzitik çeliklerin temperlenmesi ve alaşımların çökeltme sertleştirilmesinde yaşlanmaya uğratılması.
Anlaşılacağı gibi zaman bu olayın oluşma sürecinin tanımlanmasında ve sonuç olarak kararlılığın sıkılığında önemlidir. Örneğin bir roket motorun kısa bir süre için çalışması arzu edilebilir, oysa bir buhar türbininin yıllarca çalışması beklenir. Bir çok bileşimin, tamirat için çalışmayı durdurmaya meydan vermeyen karakteristiklere sahip olması arzu edilir.
şmasıını en çabuk sıcaklık ve Malzemenin kararlı çalışmas dalgalanmaları bo bozabilir. Mukavemeti etkiler, sürünmeye ve iç yapı apı deği değişi şikl klik ikle leri rine ne sebep olur
Bir roket oket moto motoru ru kısa süreli çalışması istenirk istenirken, en, bir yıllar larca ca çal çalışsı ışsın n istenir. buhar türbini yıl
Kararlılığın diğer bir yönü de “hatanın ciddiyeti” sorunudur.
Örnek olarak görmüş müş oldu lduğunu ğunuzz gibi çaydanlıktaki bir ve radyoaktif madde ile dolu kaptaki bir çatlak ile yanıcı ve radyoaktif çatlak aynı aynı değil değildi dirr.
5. Elde edilebilirlik Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu malzeme kolay mı yoksa zor mu bulunur? Sadece tek bir yöntemle mi imalatı söz konusudur? Fiyatı ulaşılamayacak kadar yüksek midir? Malz Malzemenin emenin nitelik nitelikler lerii göz önüne alınmadan, eğer malz alzeme eme kolay lay eld elde edile ilebilir ilir değilse bir tasarım yapmak mantıksızlıktır.
Burada sözü edilen “elde edilebilirlik” teriminden malzemenin fiyatı ve istenilen şekli alabilmesi anlaşılmalıdır. Örnek , sadece dökü döküml mlee üret üretilileb ebililen en bir çekme, extrüzyonla malzeme haddeleme, tel yapılam yapılamıy ıyors orsa, a, işimiz işimiz zor demektir.
Seçilen malzeme yalnızca yurt dışından gelecek ise bu sava vaşş za zaman manlar larınd ındaa her zaman risklidir. Özellikle sa
6. Üretilebilirlik Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu malzeme malz eme kola olay y mı yoks yoksa a zorm ormu u ür üret etililiy iyor or?? İs İstten enililen en parç pa rçaa sa sayı yısı sı az mı çok mu? Bu parametre bir önceki “eld elde e ed edil ilebi ebilir lirlik lik” ile sıkı sıkı sıkıyya bağlı ağlıdı dırr. Sadece fark, parça sayısı faz fazla la olun oluncca metal kalıp gerekecek fakat masr masraf af fazla azla olaca olacak, k, anca ancak k kritik sayı aşılınca karlı olunacaktır.
Parça sayısı az ise imalat el ile yapılır ama ucuz malzeme kullanılır, o zaman da toplam maliyet ucuza getirilir.
7. Korozyon Direnci Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu seçilecek malzeme çal çalışm ışmaa koşul oşullar larınd ındaa korozyona karşı dirençli mi? yoksa dirençsiz mi? Her tasarımda korozyon ihtimali mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır.
Bazı durumlarda, periyodik değiştirmeler gerektiren gerektiren yerlerde daha kötü bir malzeme kullanmak daha elverişli olabilir çünkü bu durum pahalı bir malzeme malzeme kullanılmasından daha ekonomiktir. ekonomiktir. Bununla Bununla birlikte, bazı durumlarda bu yaklaşım, hayati tehlike ihtimali veya farklı sebeplerden kabul edilmeyebilir.
8. Maliyet Bu krit kriter er şu sorunun karşılığı olarak önemlidir. Bu seçilecek malzemenin fiyatı nedir? Malzeme seçiminde bu kriter, son karar olarak ödün vermeyi gerektirebilir. Bu malzemeden vazgeçilebilinir mi?.
İlişikteki tablo’yu inceleyiniz? Şayet bu tablo’daki sorul sorular arda dan n herh herhang angib ibir irin inin in cevabı “EVET” olursa
Değer biçme testi 1.
Bu malze malzeme me olmada olmadan n yapab yapabili ilirr miyiz? miyiz?
2.
İstenilenden daha fazla özelliği var mı?
3.
Değerinden daha pahalı mı?
4.
İşi yapmak için daha iyi olasılık var mı?
5.
Daha ucuz bir yöntemle yapılır mı?
6.
Stan Standa dart rt bir bir malz malzem eme e mi? mi?
7.
Miktarı da düşünürsek, daha ucuza işlenerek kullanılır mı?
8.
Bir başkası aynı malzemeyi daha ucuza temin edebilir mi?
9.
Paranız olsaydı çok pahalı olan bu malzemeyi almayı reddeder miydiniz?
Büyük tasarruflar genellikle imalat prosedüründen veya veya malzemenin kullanıldığı şekilde değişiklikler yaparak gerçekleştirirler. Örneğin bazı özel kompleks şekiller, doğrudan pahalı işlemlerle elde edilebilecekken; levha, plaka, döküm veya dövme yöntemlerinden yöntemlerinden biriyle hazır imal edilmiş basit parçaların birleştirilmesinden de yapılabilirler. Diğer taraftan birleştirme masrafı döküm veya ekstrüzyon ekstrüzyon yöntemleri yöntemleri kullanılarak kullanılarak minimize minimize edilebilir. Buna belirgin bir örnek otomobil motorlarındaki krank milleridir.
Örneğin , Krank mili imalatı son yıllara dek hep dövme çeli çelikt kten en yapıl yapılır ırdı dı. Çünkü “darbeye karşı çok sert oluyor, mutlak dövme ıslah çeliği”nden yapılmalıdır, fikr fikrii bu günlerde “darbe çok sert sert olm olmam amak akta ta,, çok yüksek sertliğe gerek olmadığı, sadece yeterli sünekliliğe sahip olması yeterli” şeklinde düşünülerek “küresel grafitli dökme kme demirden” de yapıl apılma mayya başl başlanm anmış ıştı tırr. Dövme, küresel grafitli dökme demire göre öre çok paha pahalılıdı dırr.
Küresel G. dökme demir
Bir imalat yönteminden yönteminden diğerine geçişte genellikle aynı zamanda tasarım da değişiklikler vardır. Tasarımlar imalat yöntemlerine uygun yapılırlar. Bazı hallerde aynı temel tasarım korunurken, maliyeti azaltma fırsatı vardır. Tasarımcılar, esasen bilgi eksikliği yüzünden ağırlıklı bölgeleri gerekenden daha çok kullanmışlardır. Malzemeler Malzemeler hakkında daha fazla bilgi elde etmek mümkün hale geldiği ve tahribatsız deneyler daha mükemmelleştirildiği mükemmelleştirildiği için tasarımda malzeme kullanımında maksimum verime yaklaşmak mümkündür. Minyatürleştirme de diğer bir olasılıktır. Genellikle elektrik ve elektronik parçalarda parçalarda kullanılmasına rağmen, aynı düşünce başka malzemelere malzemelere de daha küçük, daha sağlam ve daha güçlü araçlar elde etmek ve maliyette hissedilir bir düşüş sağlamak için uygulanabilir.
örnek Kahve bardağı: kahve veya çay içerken kullanılacak bardak için malzeme seçerken öncelikle malzemenin elimizi yakmaması yani ısıyı iletmemesi ya da az iletmesini (ısı (ıs ı iletim katsayısının düşük olması) isteriz. Aday malzeme olarak polimer malzemelerden malzemelerden geri dönüşümü yapılabilir polistrien ve kağıt malzeme seçilebileceği gibi, cam gibi seramik malzemeler de seçilebilir. Tabi sağlık açısından her zaman için seramik malzeme seçilebilir.
