Ti-6Al-4V Alaşımının Tornalanmasında Minimum Miktarda Yağlama (MMY) Yöntemi İle Kesme Sıvısı Uygulamanın İşlenebilirliğe Etkilerinin Araştırılması

Year 2021, Volume: 13 Issue: 2, 653 - 665, 18.06.2021

Ali Osman Er Kanay Zeyrek

https://doi.org/10.29137/umagd.907630

Abstract

Ti6Al4V alaşımı kullanım yerinde avantaj sağlayacak yüksek sertlik ve aşınma dayanımı, ısıl direnç gibi özelliklere sahip olması sebebiyle talaşlı imalatla şekillendirme işlemlerinde kesici takım malzemelerinde ciddi manada güçlükler çıkarmaktadır. Bu sebeple kesici takım ve iş parçası arasındaki etkileşimi olabildiğince en aza indirgemek gerekmektedir. Hali hazırda sektörde bunu sağlayabilmek için geleneksel kesme sıvısı yöntemi kullanılmaktadır. Fakat bu durum bize maliyet ve insan sağlığı gibi çeşitli sıkıntılar olarak geri dönmektedir. Yapılan bu deneysel çalışmada, Ti-6Al-4V malzemesi TiAlN kaplı kesici takımla önce kesme sıvısı kullanılmadan tornalanmış, daha sonra karşılaştırma yapmak için aynı kesme parametreleriyle MQL sistemin içerisine ticari bitkisel bazlı kesme sıvısı eklenerek tornalamaya tabi tutulmuştur. Deney sonuçları kesme kuvveti, sıcaklık ve yüzey pürüzlülüğü cinsinden karşılaştırılmış ve MQL işleme yönteminin kuru işlemeye kıyasla performans farklılıkları hesaplanmıştır.

Keywords

MQL, Kuru İşleme, Ti – 6Al – 4V, Tornalama, Kesme Kuvveti, Sıcaklık

Supporting Institution

Kırıkkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Project Number

2020/053

Thanks

Bu çalışma 2020/053 nolu proje numarası ile Kırıkkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Kırıkkale, Türkiye.

Investigation of the Effects of Cutting Fluid Application on Machinability by Using the Minimum Quantity Lubrication (MQL) Method in Turning Ti-6Al-4V Alloy

Abstract

Ti64 or ASTM Grade 5, Ti-6Al-4V is one of the most widely used titanium alloys in aerospace, automotive and biomechanical applications. This alloy creates serious difficulties in the materials of the cutting tool due to its high hardness and abrasion resistance and thermal resistance. For these reasons, it is necessary to minimize the interaction between the cutting tool and the workpiece as much as possible. Traditional processing method is currently used in the sector. However, this situation returns to us as various problems such as cost and human health. In this experimental study, MQL system was used instead of the traditional method of machining Ti-6Al-4V material with TiAlN coated cutting tool and turning was performed by adding commercial vegetable-based cutting fluid into the system. Experiments were repeated by dry processing method for comparison. In the experimental results, it has been observed that the MQL machining method performs better than dry machining.

Keywords

MQL, Dry Machining, Ti – 6Al – 4V, Turning, Cutting Force, Temperature

Project Number

2020/053

References

• Basmacı, G. (2012). Tornalamada minimum miktarda yağlama (mql) tekniğinin takım ve iş parçası üzerine etkilerinin incelenmesi. Yüksek Öğretim Kurulu Başkanlığı, Tez Merkezi. 320540
• Ekinovic, S., Prcanovic, H., Begovic, E. (2015). Investigation of Influence of MQL Machining Parameters on Cutting Forces During MQL Turning of Carbon Steel St52-3. Procedia Engineering, 132, 608-614
• Elbah, M., Laouici, H., Benlahmidi, S., Nouioua, M. Yallese, M. A. (2019). Comparative assessment of machining environments (dry, wet and MQL) in hard turning of AISI 4140 steel with CC6050 tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 105, 2581–2597
• Hadad, M., Sadeghi, B. (2013). Minimum quantity lubrication-MQL turning of AISI 4140 steel alloy. Journal of Cleaner Production, 54, 332-343
• Khan, M. M. A., Mithu, M. A. H., Dhar, N. R. (2009). Effects of minimum quantity lubrication on turning AISI 9310 alloy steel using vegetable oil-based cutting fluid. Journal of Materials Processing Technology, 209, 5573-5583
• Marques, A., Guimaraes, C., Batista, R. B., Fonseca, M. P. C., Sales, W. F., Machado, A. R. (2016). Surface Integrity Analysis of Inconel 718 after Turning with Different Solid Lubricants Dispersed in Neat Oil Delivered by MQL. Procedia Manufacturing, 5, 609-620
• Meena, A., Mansori, M. E. (2011). Study of dry and minimum quantity lubrication drilling of novel austempered ductile iron (ADI) for automotive applications. Wear, 271, 2412-2416
• Moura, R. R., Silva, M. B., Machado, A. R., Sales, W. F. (2015). The effect of application of cutting fluid with solid lubricant in suspension during cutting of Ti-6Al-4V alloy. Wear, 332-333, 762-771
• Rahim, E. A., İbrahim, M. R., Rahim, A. A., Aziz, S., Mohid, Z. (2015). Experimental Investigation of Minimum Quantity Lubrication (MQL) as a Sustainable Cooling Technique. Procedia CIRP, 26, 351-354.