Ti6Al4V MALZEMESİNİN DELİNMESİNDE FARKLI SOĞUTMA YÖNTEMLERİNİN ETKİLERİ VE YSA İLE MODELLENMESİ


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Bahattin YILMAZ

Danışman: Abdulkadir Güllü

Özet:

Delme işlemi sıklıkla kullanılan ve en zorlu talaş kaldırma yöntemidir. İşlemin kapalı bir bölgede gerçekleşmesi, zayıf talaş tahliyesi, takıma ve iş parçasına geçen yüksek ısı gibi nedenler delme işlemini zorlaştırmaktadır. İşlenebilirliği düşük malzemelerin şekillendirilmesi esnasında delme işleminin mevcut zorlukları katlanarak artmaktadır. Ti6Al4V; sahip olduğu düşük termal iletkenliği ve yüksek mekanik özellikleri nedeniyle şekillendirilmesini zor bir malzemedir. Yine bu üstün özellikler malzemenin birçok sanayi alanında (uzay, havacılık, savunma, medikal, enerji vb.) tercih edilmesine neden olmuştur. Söz konusu sanayi alanları yüksek kalitede ve dar tolerans aralığında ürünlere gereksinim duymaktadır. Bu durum Ti6Al4V malzemenin yüksek hassasiyette işlenmesini ve özellikle delinmesini gerekli kılmıştır. Talaşlı imalat yöntemlerinde verimliliği ve ürün kalitesini artırmak için soğutma uygulamaları kullanılmaktadır. Bu çerçevede Ti6Al4V malzemenin delinmesi işleminde soğutma yöntemlerinin kullanılması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada Ti6Al4V malzemenin delinmesi sırasında farklı kesme parametrelerinin operasyon çıktılarına (ilerleme kuvveti, kesme momentleri, sıcaklık ve takım performansı) ve delik kalitesine (yüzey pürüzlülüğü, delik çapındaki değişim sapma, dairesellik ve silindirik değerleri) etkileri araştırılmıştır. Çalışmada dört farklı kesme hızı (20, 30, 45 ve 60 m/dak) ve dört farklı ilerleme oranı (0,050; 0,073; 0,100 ve 0,150 mm/dev) kullanılmıştır. Elde edilen veriler operasyon maliyetleri ve ürün (delik) kalitesi dikkate alınarak yapay sinir ağları ile başarılı bir şekilde modellenmiştir. Farklı soğutma yöntemleri geleneksel soğutma, kuru hava ile soğutma, vortex soğutma, minimum miktarda yağlama ile soğutma ve kriyojenik soğutma kullanılmış olup, bu yöntemlerin operasyon ve ürün çıktılarına etkileri incelenmiştir. Geleneksel soğutma ve kuru hava ile soğutma işlemleri hem takım içinden hem de takım dışından uygulanarak farklı soğutma tekniklerinin etkileri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda takım içinden soğutmanın daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir. En iyi ürün ve operasyon çıktıları takım içinden yapılan geleneksel soğutma yönteminde elde edilmiştir. Bu soğutma yönteminde değişen soğutucu akışkan basıncının (10, 20, 40 ve 60 bar) delme operasyonuna etkileri de incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler : Ti6Al4V, Delme işlemi, Soğutma Yöntemleri,  Soğutucu basıncı, YSA ile modelleme