Investigation of The Effect of The Tap Geometry on The Al 5083 Aluminium Material in Tapping

Abstract

In this study, threading process with HSS taps was applied to Al 5083 H116 aluminium alloy, which is characterized by its ballistic properties and high corrosion resistance. Differences between screw crest and root dimensions, of the standard screw with calculated theoretically screw with the threads was examined in terms of cutting speed and tap geometry. The experiments were carried out in dry conditions with cutting speeds of 2, 4 and 8 m/min. The screws formed were cut in the direction of their axes on the electrical discharge machine and the sections obtained were viewed with an optical microscope. These images were transferred to the computer-aided design program and necessary measurements were made. As a result of the measurements, it has been observed that the use of helix angle taps in tapping Al 5083 H116 aluminium alloy enables the screw profiles to appear relatively smooth and to obtain results closest to the standard values.

Keywords

• Aluminium
• tapping
• tap geometry
• thread geometry

AL 5083 Alüminyum Malzemeye Vida Açma İşleminde Kılavuz Geometrisinin Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada balistik özellikleri ve yüksek korozyon direnç ile karakterize edilen Al 5083 H116 malzemesine HSS kılavuz takımlarla vida açma işlemi uygulanmıştır. Oluşturulan vida dişleri ile teorik olarak hesaplanan standart vida dişlerine ait diş dibi ve diş üstü ölçüleri arasındaki farklar kesme hızı ve kılavuz geometrisi açılarından incelenmiştir. Deneyler 2, 4 ve 8 m/dk. kesme hızları ile kuru şartlarda yapılmıştır. Oluşturulan vidalar eksenleri doğrultusunda tel erezyon tezgâhında kesilmiş ve elde edilen kesitler optik mikroskop ile görüntülenmiştir. Bu görüntüler bilgisayar destekli tasarım programına aktarılarak gerekli ölçümler yapılmıştır. Ölçümler sonucunda Al 5083 H116 alüminyum alaşımına diş açılmasında helis açısına sahip kılavuzların kullanılması diş profillerinin nispeten daha düzgün çıkmasına ve standart değerlere en yakın sonuçlar elde edilmesine olanak sağladığı görülmüştür.

Keywords

• Alüminyum
• vida açma
• kılavuz geometrisi
• vida geometrisi

References

1. 1. Güleryüz K. Kaçar R., 2011, “Deformasyon yaşlanmasının AA7075 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi”, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey.
2. 2. Çakır A., Bahtiyar O., Şeker U., 2014, “Farklı soğutma şartları ile farklı kesme parametrelerinin AA7075 ve AA2024 alüminyum alaşımlarında delik delme işlemlerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi”, 16. Uluslararası Makina Tasarım ve İmalat Kongresi, 30 Haziran-03 Temmuz 2014, İzmir, Türkiye.
3. 3. Demir Z., 2012, “A7075-T651 alüminyum alaşımının ve St37 çelik malzemesinin sürtünmeli delme yöntemi ile delinmesinin deneysel incelenmesi”, Doktora Tez, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eylül, 2012.
4. 4. Fridlyander N., Sister V.G., Grushko O.E., Berstenev V.V., Sheveleva L.M., Ivanova1 L.A., 2002, “Aluminum alloys: promising materials in the automotive industry”, Metal Science and Heat Treatment, Translated from Metallovedeniei Termicheskaya Obrabotka Metallov, 9, 3-9.
5. 5. Uzun G., Korkut İ., 2013, “The effect of cryogenic treatment on tapping”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 67, 857-864.
6. 6. Nalbant M., Günay M., Yıldız Y., 2008, “Modelling of the effect of different infeed angles and cutting areas on the cutting forces in external threading”, Turkish J. Eng. Env. Sci., 32, 153-161.
7. 7. Günay M., 2011, “Investigation of the effects on screw thread of infeed angle during external threading”, Gazi University Journal of Science, 24 (1), 153-160.
8. 8. Uzun G., Korkut İ., 2012, “Ti6Al4V alaşımına kılavuz ile vida açmada kesme formunun deneysel incelenmesi”, International Iron & Steel Symposium, 870-876, 02-04 Nisan 2012, Karabük, Türkiye.

9. 9. Kayır Y., 2010, “Kılavuz kesici takımları ile AA5083 malzemesine vida açılmasında matkap delik çapının kesme kuvvetlerine etkisi”, J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ., 25 (4), 671-679.
10. 10. Uzun G., Korkut İ., 2012, “Kılavuz ile vı̇da açma işlemı̇ne kesme yöntemı̇nı̇n ve kesme parametrelerı̇nı̇n etkı̇lerı̇”, 3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 4-5. Ankara, 2012.
11. 11. GÖKÇE H., YAVUZ M., 2019, “Ticari saflıktaki molibden malzemesine HSS kılavuzla vida açma işleminde kesme hızının etkisi”, Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 5 (3), 237-243.
12. 12. Reiter A.E., Brunner B., Ante M., Rechberger J., 2006, “Investigation of several PVD coatings for blind hole tappingin austenitic stainless steel”, Surface & Coatings Technology, 200, 5532–5541.
13. 13. Jin M., Watanabe S., Miyake S., Murakawa M., 2000, “Trial fabrication and cutting performance of CBN coated taps”, Surface and Coatings Technology, 133-134, 443-447.
14. 14. http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=1efe7441a72f4a22a53c0dc1bd9c87ec&ckck=1