Karbon Fiber Takviyeli Kompozit Malzemelerinin Frezelenmesinde Meydana Gelen Yüzey Pürüzlüğünün Değerlendirilmesi ve Matematiksel Modellenmesi

Yıl 2018, Cilt: 6 Sayı: 3, 705 - 714, 30.09.2018

Selçuk Yağmur Abdullah Kurt Ulvi Şeker

https://doi.org/10.29109/gujsc.411033

Öz

Karbon fiberler ile
takviye edilmiş kompozitlerin mukavemetlerinin ve rijitliklerinin cam lifleri
ile imal edilen kompozitlere oranla çok fazla olması, yoğunluğunun az olması ve
yorulma mukavemetlerinin fazla olması sebebi ile günümüzde kullanımları gittikçe
artmaktadır. Bununla birlikte bu malzemelerin işlenmesi diğer malzemelere
oranla daha zordur. Bu çalışmada karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerin
PCD takımlar işlenmesinde meydana gelen yüzey pürüzlülüğü araştırılmış ve
matematiksel bir model geliştirilmiştir. Deneylerde çalışmada kapsamında
tasarımı ve üretimi yapılan üç farklı geometride PCD parmak frezeler
kullanılmıştır. Deneyler CNC dik işleme merkezinde yapılmıştır. Kesme
parametreleri olarak 350, 400 ve 450m/dak kesme hız ve 1270 mm/dak sabit
ilerleme miktarı seçilmiştir. Artan kesme hızının yüzey pürüzlülüğünü olumlu
yönde etkilediği görülmüştür. Ayrıca regresyon analizi sonrasında elde edilen
ANOVA istatistiklerine göre yüzey pürüzlülüğünde etkili olan parametreler
tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

KFTK, PCD, Frezeleme

Kaynakça

• [1] Eren, Y. Kompozit Yapıların Darbe Etkilerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kütahya , 2007.[2] Ersoy, M.S. Lif Takviyeli Polimerik Kompozit Malzeme Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş, 2005.[3] Rusinek, R. Cutting process of composite materials:An experimental study, International Journal of Non-Linear Mechanics 45, (2010) 458-462.[4]Kalla, D., Sheikh-Ahmad, J., Twomey, J. Prediction of cutting forces in helical end milling fiber reinforced polymers, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 50(10), (2010) 882-891.[5] Davim, J.P., Reis, P. Damage and dimensional precision on milling carbon fiber-reinforced plastics using design experiments, Journal of Materials Processing Technology, (2005) 160-167.[6]Akira, H., Naoya, H., Takashi, U., Tatsuaki, F. High-quality machining of CFRP with high helix endmill, Manufacturing Technology , (2014) 89-92 [7] Gaitonde, V. N., Karnik, S. R., Rubio, J. C., Correia, A. E., Abrao, A. M., Davim, J. P. Analysis of parametric influence on delamination in high-speed drilling of carbon fiber reinforced plastic composites, Journal of materials processing technology, 203(1), (2008) 431-438.[8] Shyha, I.S., Aspinwall, D.K., Soo, S.L., Bradley, S. Drill geometry and operating effects when cutting small diameter holes”, C. International Journal of Machine Tools&Manufacture, (2009) 1008-1014.[9] Davim, J.P., Rubio, J.C., Abrao, A.M. A novel approach based on digital ımage analysis to evaluate the delamination factor after drilling composite laminates, Composite Science and Technology, (2007) 1939-1945.[10] Davim, J.P., Reis, P. Drilling carbon fiber reinforced plastics manufactured by autoclave-experimental and statistical study, Materials and Design, (2004) 315-324 [11] Davim, J.P., Reis, P. Study of delamination in drilling carbon fiber reinforced plastics (CFRP) using experiments, Composite Structures, (2003) 481-487 [12] Tsao, C. C., Hocheng, H. Computerized tomography and C- Scan for measuring delamination in the drilling of composite materials using various drills”, International Journal of Machine Tools&Manufacture, (2005) 1282-1287.[13] Chen, W. C. Some experimental investigations in the drilling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite laminates, International Journal of Machine Tools&Manufacture, (1997) 1097-1108. [14] Urban, N. A. Analysis of machining quality in edge trimming of carbon fiber reinforced composite”, Doctoral dissertation, Wichita State University, (2005) 21-36.[15] Karpat, Y., Polat, N. Mechanistic force modeling for milling of carbon fiber reinforced polymers with double helix tools”, CIRP Annals - Manufacturing Technology 62, (2013) 95–98.[16] Kurt, A. Talaş kaldırma sırasında oluşan kesme kuvvetleri ve mekanik gerilmelerin deneysel olarak incelenmesi ve matematiksel modellerinin oluşturulması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2006.[17] Sorrentino, L., Turchetta, S. Milling of Carbon Fiber-Reinforced Plastics: Analysis of Cutting Forces and Surface Roughness, 18th International Conference On Composıte Materials, Korea, 2011.[18] Hill, T., Lewicki, P., Lewicki, P. “Statistics: methods and applications: a comprehensive reference for science, industry, and data mining”, StatSoft, (2006) 21-35.[19] Feito, N., Díaz-Álvarez, J., Díaz-Álvarez, A., Cantero, J. L., López-Puente, J., & Miguelez, H. Influence of Tool Geometry in Drilling”, CFRP. ECCM16 - 16th European Conference On Composite Materials, Seville, Spain, 2014.[20] Çakıroğlu, R. Delik Delme İşlemlerinde Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Oluşan Sıcaklığın Modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2011.