OTOMOTİV SEKTÖRÜ AYDINLATMA ÜRÜNLERİ PLASTİK ENJEKSİYON KALIPLARINDA KULLANILAN DIN 1.2343 ÇELİĞİNİN DALMA EROZYON YÖNTEMİ İŞLEME PARAMETLERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜK DEĞERİNE ETKİSİNİN İNCELENEMESİ

Yıl 2024, Sayı: 717, 675 - 693

Mert Çelik , İlbeyi Kilavuz

Öz

Bu çalışmada otomotiv sektörü aydınlatma ürünleri plastik enjeksiyon kalıplarında kullanılan 181x131x37 mm boyutlarındaki DIN 1.2343(X37CrMoV5-1) sıcak iş takım çeliğinin dalma erozyon yöntemi ile işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülük değerine olan etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışma OSCARMAX S430S PNC (60A) marka dalma erozyon tezgahında ve COOLMATIC EDM PLUS erozyon sıvısı ile uygulanmıştır. Deneylerde Ø16 mm çap 25 mm boy ölçüsüne sahip elektrot (CuBe2, CuAl10Ni5Fe4, CuCrZr), akım (4 A, 8 A, 16 A), vuruş süresi (30 μs, 60 μs, 120 μs) ve vuruş bekleme süresi (45 μs, 90 μs, 180 μs) parametreleri kullanılmıştır. Bu 4 faktör ve 3 seviye için Minitab21 programı yardımıyla L27 ortogonal dizilim oluşturulmuş ve deneyler uygulanmıştır. Deneyler sonrasında yüzey pürüzlülük değeri Mitutoyo SJ-410 yüzey pürüzlülük ölçüm cihazı ile ölçülmüştür. Bu değerler doğrultusunda yine Minitab21 programı yardımıyla Taguchi(En Küçük En İyi) deney analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda optimum parametreler CuAl10Ni5Fe4 elektrot, 4 A akım değeri, 30 μs vuruş süresi ve 180 μs vuruş bekleme süresi olarak belirlenmiştir. Bu parametreler ile yapılan doğrulama deneyinde yüzey pürüzlülük değeri 2,16 µm elde edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda elde edilen en küçük yüzey pürüzlülük değeri 2,16 µm olduğu için proses parametrelerinin optimum seçildiği görülmektedir. Deneysel çalışmanın son aşamasında Minitab21 programı yardımıyla yapılan ANOVA analizi ile yüzey pürüzlülük değeri için parametrelerin önem sırası sırasıyla vuruş süresi (%39,53), akım (%31,02), vuruş bekleme süresi (%10,21) ve elektrot tipi (%2,2) olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Dalma erozyon işlemi, plastik enjeksiyon kalıp çelikleri, taguchi, anova analizi, yüzey pürüzlülük değeri

INVESTIGATION OF THE EFFECT OF PLUNGE EROSION MACHINING PARAMETERS ON THE SURFACE ROUGHNESS VALUE OF DIN 1.2343 STEEL USED IN PLASTIC INJECTION MOLDS FOR AUTOMOTIVE INDUSTRY LIGHTING PRODUCTS

Öz

In this study, the effect of machining parameters on the surface roughness value of DIN 1.2343 (X37CrMoV5-1) hot work tool steel with dimensions of 181x131x37 mm used in plastic injection molds of automotive sector lighting products by plunge erosion method was investigated. The experimental work was carried out on an OSCARMAX S430S PNC (60A) plunge erosion machine with COOLMATIC EDM PLUS erosion fluid. Electrode (CuBe2, CuAl10Ni5Fe4, CuCrZr) with Ø16 mm diameter and 25 mm length, current (4 A,8 A,16 A), on time (30 μs, 60 μs, 120 μs) and off time (45 μs, 90 μs, 180μs) parameters are used in the experiments. With the help of Minitab21 program, L27 orthogonal array was created and experiments were applied. After the experiments, the surface roughness value was measured with Mitutoyo SJ-410 surface roughness measuring device. In line with these values, Taguchi (Least Best) experiment analysis was performed with the help of Minitab21 program. As a result of the analysis, the optimum parameters were determined as CuAl10Ni5Fe4 electrode, 4 A current value, 30 μs on time and 180 μs off time. In the verification experiment performed with these parameters, a surface roughness value of 2.16 µm was obtained. As the smallest surface roughness value obtained as a result of the experiments was 2.16 µm, it is seen that the process parameters were selected optimally. In the last stage of the experimental study, ANOVA analysis performed with the help of Minitab21 program showed that the importance of the parameters for the surface roughness value were on time (39.53%), current (31.02%), off time (10.21%) and electrode type (2.2%), respectively.

Anahtar Kelimeler

Plunge erosion, plastic ınjection mold steels, taguchi, anova analysis, surface roughness value

Etik Beyan

Yazar tarafından herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmemiştir.

Teşekkür

Deneylerin gerçekleştirilmesi için tüm imkanlarını paylaşan Neta Kalıp firmasına ve sabrından dolayı değerli eşime teşekkür ederim.

Kaynakça

• Aydın M., Gavas M., Yaşar M. Altunpak Y. (2022). Üretim Yöntemleri ve İmalat Teknolojileri Talaşsız İmalat – Talaşlı İmalat – Eklemeli İmalat. (5.Baskı). İstanbul:Seçkin Yayıncılık ISBN:9789750274459
• Bakal J.A., Defroda, S.F., Eltorai, A.E.M., Owens, B.D. (2023). Translational Sports Medicine (1st ed.). USA:Academic Press.Doi: https://doi.org/10.1016/C2020-0-04032-6
• Bayramoğlu, M., Duffill, A. W. (1995). Manufacturing linear and circular contours using CNC EDM and frame type tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 35,1125–1136. Doi: https://doi.org/10.1016/0890-6955(95)90407-D
• Catoen, B., Rees, H. (2022). Injection Mold Design Handbook (1st ed.). Münih:Hanser. Doi: https://doi.org/10.1016/C2020-0-01637-3
• Crookall, J.R., Heuvelman, C.J., (1971). Electro-discharge machining the state of the art, Annals of the CIRP, 20(1), 113–120.
• Dursun, K. (2007). Elektro Erozyon ile İşlemede Tel Demeti Elektrodun Performansının Deneysel ve Teorik İncelenmesi (Doktora Tezi). Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Erman, B. (2021). Mirrax Kalıp Çeliğinin Elektro Erozyon Yöntemi ile İşlenebilirliğinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Karabük Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Karabük.
• Ho, K.H., Newman, S.T. (2003). State of the art electrical discharge machining. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 43,1287–1300. Doi: https://doi.org/10.1016/S0890-6955(03)00162-7
• Kalpakjian S., Schmid S.R., Bakkal M. (2022) Mühendislik Malzemeleri İçin İmalat Yöntemler 6. Basımdan Çeviri, (1.Baskı). İstanbul:Literatür Yayıncılık. ISBN:9789750409226
• Kaya, E. (2022). PEM Yakıt Pili Performansının Taguchi Metodu ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile Optimizasyonu (Yüksek Lisans Tezi). Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bursa.
• Koçak H. (2019). Takım Çelikleri. (10. Baskı). Kocaeli:Bolokur Teknik Yayıncılık. ISBN:9786056404849
• Malo, Y. (2023). DIN 1.2344 Çeliğinin Elektro Erozyon ile İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Optimizasyonu (Yüksek Lisans Tezi). Amasya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Amasya.
• Mennig, G., Stoeckhert, K. (2013). Mold-Making Handbook (3rd ed.). Münih:Hanser. Doi: https://doi.org/10.3139/9781569905500
• Nas E., Argun K., Zurnacı E. (2018). AISI 1.2738 Çeliğinin Elektro-Erozyon Tezgahında Grafit Elektrot ile İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin İncelenmesi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(1), 574-581. Doi: https://doi.org/10.29130/dubited.413185
• Rachman F., Purnomo D. A., Fajardini A. R. Umami R. R. (2019). Optimization of Surface Roughness of AISI P20 on Electrical Discharge Machining Sinking Process using Taguchi Method, JTAM, 5(1), 50-59.Doi: https://doi.org/10.31764/jtam.v5i1.3291
• Schumachera B.M., Krampitzb R., Kruthc J.P., (2013). Historical phases of EDM development driven by the dual influence of "Market Pull" and "Science Push. Procedia CIRP 6(1), 5-12, Doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2013.03.001
• Singh, S., Bhardwaj, A., (2011) Review to EDM by using water and powder-mixed dielectric fluid, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 10(2), 199-230, Doi: https://doi.org/10.4236/jmmce.2011.102014
• Ünverdi M., Küçük H., (2019). Taguchi Yöntemi ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Kullanılarak Tasarlanan Levhalı Isı Değiştiricilerin Performanslarının Karışlaştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25(4),373-386, Doi: https://doi.org/10.5505/pajes.2018.35493
• URL-1: https://turekim.com/urun/metal-islem (Erişim Tarihi: 10.06.2024)