Farklı İnsört Malzemeler Kullanılarak Toz Enjeksiyon Yöntemġ ile Kesici Takım Üretimi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Harun Koçak

Danışman: ÇETİN KARATAŞ

Özet:

Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK), yönteminde daha büyük parçaların üretilebilmesi için insört adı verilen hazır bir parça kalıp içerisine yerleştirilerek üzerine toz enjeksiyon kalıplama yapılmaktadır. Yeni olarak geliştirilen bu yöntem İnsörtlü Toz Enjeksiyon Kalıplama (İTEK) olarak isimlendirilmektedir. Bu tez kapsamında, kesen kısmı WC-%9Co sap kısmı çelik malzemeden oluşan, kompozit T kanal freze çakısı İTEK yöntemiyle üretilmiş ve sonrasında işleme deneyleri yapılarak yekpare karbür T kanal çakıyla performansı karşılaştırılmıştır. Çakıyı oluşturacak kompozit parça üretimi için M2 HSS ve 4340 çelik insörtler kullanılarak WC-%9Co besleme stokuyla direk (katmansız) olarak parça üretimi ve ara bölgede Cu ve Ni ara katman kullanımı ön deneyler yapılarak araştırılmıştır. Ön deneylerlerden sonra M2 HSS ve 4340 çelik insörtlerin üzerine üç farklı kalınlıkta (25 μm-50 μm-100 μm) Ni ara katman uygulanarak üç farklı sıcaklıkta (1200 °C-1250 °C-1300 °C) ve üç farklı sürede (120 dak-240 dak-360 dak) sinterleme işlemi yapılmış ve optimum şartlar belirlenmiştir. Deneylerde en yüksek kesme dayanımı, 4340 insört ve 100 μm Ni ara katman kullanılarak, 1300 °C de 240 dak sinterleme işleminden sonra ara bölgede 290,4 MPa olarak elde edilmiştir. Belirlenen optimum şartlarda üretilen numunelerle burulma deneyi yapılmış ve deneylerde numunenin ara bölgesinin 12.13 Nm burulma torkuna dayanabileceği ve T kanal çakının çakının işleme esnasında 2021,66 N kesme kuvvetini karşılayabileceği tespit edilmiştir. Kompozit parça üretimi için yapılan deneylerden sonra T kanal çakısı için 4340 çelik insört hazırlanmış ve üzerine 100 μm Ni kaplanarak optimum şartlarda WC-%9Co besleme stokunun enjeksiyonu, bağlayıcı giderme ve sinterleme işlemleri yapılmıştır. Sinterleme işleminin ardından üretilen kompozit parçalar taşlanarak T kanal çakı formuna getirilmiştir. Yekpare karbür T kanal çakı üretimine göre İTEK yöntemiyle T kanal çakı üretiminde taşlama işlemi %87,42 ve kullanılan WC-Co malzeme 29,2 kat azalmaktadır. Aynı şartlarda bilenmiş olan hem İTEK T kanal çakıyla hem de yekpare karbür T kanal çakıyla dört farklı kesme hızında ( 200, 300, 400, 500 m/dak ) ve üç farklı ilerlemede ( 0,01-0,025-0,05 mm/diş) Al 7075 T6 malzeme üzerinde talaş kaldırma deneyleri yapılmıştır. Talaş kaldırma testlerinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü ölçülerek çakıların performansları karşılaştırılmıştır. İTEK T-kanal çakısıyla ortalama %25,69 daha düşük kesme kuvvetleri ve 0,01 mm/diş ilerleme değerinde %11,22 daha düşük yüzey pürüzlülükleri elde edilmiştir. İTEK yöntemiyle üretilen T kanal çakıyla herhangi bir hasar olmaksızın Al 7075 malzemesi başarıyla işlenmiştir. Elde edilen sonuçlar malzeme temini, maliyet, işçilik ve takım performansı bakımından İTEK yöntemiyle T kanal çakı üretiminin daha avantajlı olduğunu ortaya çıkarmaktadır.