MİKRONİZE HİDROKSİAPATİT TOZ KATKILI ELEKTRİKSEL KIVILCIMLA İŞLENMİŞ Tİ-6AL-4V ALAŞIMININ YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ VE YÜZEYE TOZ KATKISI NÜFUZİYETİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
Abstract
Elektriksel Kıvılcımla İşleme (EKİ), özellikle çok sert ve karmaşık şekilli malzemelerin işlenmesinde tercih edilen alışılmamış imalat yöntemidir. Toz Katkılı Elektriksel Kıvılcımla İşleme (TKEKİ) yönteminde ise dielektrik sıvıya katılan toz partikülleri ile işlem performansının artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, silisyum karbür (SiC), bakır (Cu), alüminyum (Al), demir (Fe) ve karbon (C) gibi birçok toz katkısı kullanılmaktadır. Hidroksiapatit (HA) genellikle kemiklerde dolgu malzemesi olarak ya da implantları desteklemek amacıyla kullanılan biouyumlu seramiktir. Bunun yanında, Titanyum (Ti) ve titanyum alaşımları da sahip olduğu mekanik özellikleri ve korozyon direnci nedeniyle medikal uygulamalarda sıkça tercih edilmektedir. Bu çalışmada, mikronize HA toz katkılı EKİ yöntemiyle işlenmiş Ti-6Al-4V alaşımının yüzey özellikleri ve işleme sırasında yüzeye toz katkısı nüfuziyeti incelenmiştir. Numuneler, 4 farklı akım seviyesinde ve her bir akım seviyesi için 10 farklı darbe süresi uygulanarak işlenmiştir. İşlenen numuneler, Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS), X-Işını Kırınım Difraktometresi (XRD) ve Optik Mikroskop ile incelenmiştir. Yüzeyde HA yönünden zengin oluşumlar gözlemlenmiş ve bu oluşumların gözlemlendiği parametreler tespit edilmiştir. Buna göre en iyi nüfuziyetin 22 A darbe akımı ve 100 µs ve 800 µs darbe sürelerinde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Tıbbi uygulamalar için HA bakımından zengin fonksiyonel yüzeyler talep edilmektedir. Ayrıca bu yüzeylerin TKEKİ yöntemiyle elde edilmesi yenilikçi bir yaklaşımdır.
Keywords
References
- Chen, S. L., Yan, B. H. and Huang, F. Y. (1999) Influence of kerosene and distilled water as dielectric on the electric discharge machining characteristics of Ti-6Al-4V. Journal of Materials Processing Technology, 87, 107–111. doi:10.1016/S0924-0136(98)00340-9
- Chow, H. M., Yang, L. D., Lin, C. T. and Chen, Y. F. (2008) The use of SiC powder in water as dielectric for micro-slit EDM machining. Journal of Materials Processing Technology, 195(1-3), 160-170. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2007.04.130
- Ekmekci, B., Elkoca, O., Erden, A. (2005) A comparative study on the surface integrity of plastic mold steel due to electric discharge machining, Metallurgical and Materials Transactions B, 36(1), 117-124. doi: 10.1007/s11663-005-0011-6
- Ekmekci B. (2009) White layer composition, heat treatment, and crack formation in electric discharge machining process, Journal of Metallurgical and Materials Transactions B, 40(B), 70-81. doi: 10.1007/s11663-008-9220-0
- Ekmekci, B. and Ekmekci, N. (2014) Hydroxyapatite deposition onto Ti-6Al-4V surface in powder mixed electrical discharge machining’, Advanced Materials Research, 856, 205-209. doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.856.205
- Ekmekci, B., Ulusöz, F., Ekmekci, N. and Yaşar, H. (2015) Suspended SiC particle deposition on plastic mold steel surfaces in powder mixed electrical discharge machining, Proc IMech E Part B: J Engineering Manufacture, 229(3), 475–486. doi: 10.1177/0954405414530902
- Ekmekci, N. and Ekmekci, B. (2016) Electrical discharge machining of Ti6Al4V in hydroxyapatite powder mixed dielectric liquid, Materials and Manufacturing Processes, 31(13), 1663-1670. doi: 10.1080/10426914.2015.1090591
- Ekmekci, B., Yaşar, H. and Ekmekci, N. (2016) A discharge separation model for powder mixed electrical discharge machining, Journal of manufacturing science and engineering, Transactions of the ASME, 138 (8), 1-9. doi: 10.1115/1.4033042
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
April 30, 2019
Submission Date
December 21, 2018
Acceptance Date
March 5, 2019
Published in Issue
Year 2019 Volume: 24 Number: 1