Akademik Veri Yönetim Sistemi
Karataş Ç.(Yürütücü), Subaşı M.
TÜBİTAK Projesi, 2015 - 2018
Bu proje kapsamında, insörtlü toz enjeksiyon kalıplama yöntemiyle (113M125 kodlu TUBİTAK projesi ile geliştirilerek tamamlanan) çekirdek bölümünde daha tok bir insört malzemesi kullanılarak, frezeleme amaçlı yekpare sementit karbür kesici takımlara alternatif bir sementit karbür (WC-Co) frezeleme takımının geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Üretimlerinde farklı yöntemler kullanılıyor olmakla birlikte yekpare sementit karbür frezeleme takımlarının klasik üretiminde ilk olarak toz metalürji yöntemi ile sementit karbür silindir çubuklar hazırlanmakta ve daha sonra bu çubuklar üzerindeki talaş kanalları ve kesici ağızları (takım geometrsi) taşlama metodu ile açılmaktadır.
İnsörtlü Toz Enjeksiyon Kalıplama (İTEK) yöntemi hazır insört kullanma ve insört üzerine besleme stoğu enjekte etme prensibine dayanmaktadır. İTEK yönteminin avantajları; insört ve enjekte bölgenin farklı malzemelerden seçilerek insörtlü parçanın farklı fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olması, enjekte bölgesinde, toz enjeksiyon kalıplama tekniği sayesinde istenilen karmaşık geometrilerin kolaylıkla parça üzerine oluşturulabilmesi, enjekte bölgenin kalınlığının düşük olmasından dolayı enjeksiyon prosesinden sonraki adım olan bağlayıcı giderme sürecinin çok kısa zamanda gerçekleştirlebilmesi, büyük ve karmaşık geometriye sahip parçaların çok kısa sürede ve hatasız olarak üretimlerinin yapılabilmesi olarak özetlenebilir.
Bu proje önerisinde insörtler HSS (yüksek hız çeliği) malzemesinden hazırlanarak üzerine sementit karbür (WC-Co) malzeme toz enjeksiyon kalıplama yöntemi ile enjekte edilecektir. Enjeksiyon sürecinden sonra numunelere kimyasal bağlayıcı giderme işlemi uygulanacaktır. Bağlayıcı giderme işleminden sonra numuneler sinterlenecektir. Sinterleme deneyleri sonucunda insört ile enjekte edilen malzeme (sementit karbür) arasındaki difüzyon mekanizması ile en iyi birleşmeyi sağlayan sinterleme parametreleri belirlenecektir. İnsört ve enjekte bölge arasındaki en iyi element difüzyonu ve birleşmeyi sağlayan sinterleme parametreleri SEM, EDS analizleri ve sertlik, kesme ve burulma dayanımı gibi mekanik testler uygulanarak belirlenecektir. İnsört ve enjekte kısım için gerekli optimum enjeksiyon/bağlayıcı giderme/sinterleme parametreleri tespit edildikten sonra sementit karbür (WC-Co) frezeleme takımının İTEK yöntemi ile geliştirilmesi için özel enjeksiyon kalıbı hazırlanacaktır. Hazırlanan kalıp ile insörtlü sementit karbür frezeleme takım taslağı (blank) genel geometrisi ve kanalları oluşturulmuş olarak üretilecektir. Geliştirilen bu takımlara, kesici imalatı yapan bir firmadan sağlanacak destek ile bileme işlemi uygulundıktan sonra istenilen nihai kesici geometrisi elde edilmiş olacaktır. Bu takımların kesme performansı, kesme parametrelerinin tayini ve geleneksel takımlarla kıyaslanması için AISI 4140 ve P20 (plastik takım çeliği) çeliği malzemeler kullanılarak işleme deneyleri yapılacaktır. İTEK yöntemi ile geliştirilen insörtlü sementit karbür frezeleme takımlarının talaş kaldırma kabiliyeti, yekpare sementit karbür ve HSS frezeleme takımları ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilecektir.
Sonuç olarak bu proje kapsamında karbüre göre daha tok bir yapıya sahip çekirdek (HSS) insörtler hazırlanacak ve üzerlerine aşındırıcı özelliği yüksek malzeme (sementit karbür) toz enjeksiyon kalıplama ile enjekte edilerek yeni nesil bir frezeleme takımı geliştirilecektir. Bu frezeleme takımlarının iç (öz) bölgeleri daha tok bir yapıya sahipken dış kısım kesici takımlara özgü yüksek sertliğe sahip olacaktır. Ayrıca kesici takımın talaş kanalları kalıplama tekniği ile doğrudan elde edileceği için kanaların açılması sırasında karşımıza çıkan zaman ve maliyet problemleri azaltılmış olacaktır. Geliştirilecek frezeleme takımında enjekte bölge et kalınlığının az olmasından dolayı bağlayıcı giderme prosesi çok kısa sürede ve yüksek başarıyla gerçekleştirilebilecektir. Proje sonucunda İTEK yöntemi ile farklı mekanik özelliklere sahip malzemelerden yüksek performanslı yeni nesil bir frezeleme takımının en kısa sürede ve en ekonomik frezeleme takımı üretimi için gerekli bilgi birikimi sağlanmış olacaktır. Ayrıca bu çalışmadan elde edilecek bu bilgi birikimi diğer yekpare dönel takımların üretiminde kullanılabilecektir.