AA 7075 ve AA 2024 alüminyum malzemelerine delik delinmesinde soğutma yöntemlerinin işleme performansına etkilerinin incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: AYŞEGÜL ÇAKIR

Danışman: ULVİ ŞEKER

Özet:

Talaşlı imalat işlemlerinde kullanılan kesme sıvısı miktarının kontrolü, hem doğaya ve insan sağlığına olan etkisi açısından hem de toplam üretim maliyeti açısından çok önemlidir. Kesme sıvısının olumsuz etkilerini yok etmek, üretim maliyetini düşürmek ve ürün kalitesini artırmak için son yıllarda kullanılan Minimum Miktarda Yağlama (MMY) yönteminin incelendiği bu çalışmada, AA7075 ve AA2024 alüminyum alaşımları dört farklı soğutma yöntemi (içten MMY, dıştan MMY, geleneksel soğutma ve basınçlı havayla soğutma), dört farklı kesme hızı (100, 125, 150, 175 m/dk) ve dört farklı ilerleme (0,10, 0,15, 0,20, 0,25 mm/dev) kullanılarak delik delme işlemine tabi tutulmuştur. Teknik kısıtlarla ilgili olarak dört soğutma yöntemi iki ayrı tezgahta uygulanabildiği için, tezgah faktörünün belirlenebilmesi adına kuru kesme şartlarında ek deneyler yapılmıştır. Yapılan ek deneylerde üç farklı takım tezgahı (EcoSpeed-ES, DS Droop Rein-PMM ve Mori Seiki-MS), üç farklı kesme hızı (100, 125, 150 m/dk) ve üç farklı ilerleme (0,10, 0,15, 0,20 mm/dev) kullanılmıştır. Soğutma şartlarının karşılaştırıldığı ana deneyler ve tezgah faktörünün karşılaştırıldığı ek deneyler Taguchi deney tasarımına göre yapılmıştır. Deneyler sonunda deliklerin yüzey pürüzlüğü, çaptan sapma, dairesellikten sapma ve silindiriklikten sapma olmak üzere delik kalitesinin yanında, kesici takımlara etki eden ilerleme kuvvetleri ve momentler incelenmiştir. Elde edilen verilere ANOVA ve Sinyal/Gürültü (S/N) testleri yapılarak değerlendirilmiştir. Deneyler sonunda çıktı parametrelerini en çok soğutma yöntemlerinin etkilediği tespit edilmiştir. En düşük değerler geleneksel soğutma uygulamasında gözlenirken, içten MMY uygulamasında elde edilen sonuçların geleneksel soğutma yöntemine çok yakın olduğu görülmüştür. İlerlemelerdeki artış tüm çıktı parametrelerinde genelde artışa neden olurken, kesme hızının çıktı parametreleri üzerindeki etkisi daha belirsiz olmuştur. AA7075 alaşımından elde edilen sonuçların; kuvvet, moment ve yüzey pürüzlüğünde daha belirgin olmakla birlikte genel olarak çıktı paramatrelerinde, AA2024 alaşımından daha düşük olduğu görülmüştür. Yapılan tekrar deneylerinde tüm çıktı parametreleri için 1. delikten 30. deliğe artış miktarı geleneksel soğutma ve içten MMY uygulamalarında düşük olurken, dıştan MMY ve basınçlı havayla soğutmada daha yüksek olmuştur. Tezgah kıyasının yapıldığı ek deneylerde ise kuru kesme şartlarında elde edilen tüm çıktı parametreleri tüm soğutma yöntemlerinin kullanıldığı uygulamalardan daha yüksek çıkmıştır. ES tezgahında yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar PMM tezgahından elde edilen sonuçlara yakın olmakla birlikte PMM tezgahında elde edilen sonuçların % 1-6 daha düşük olduğu görülmüştür.