Al 1050-H14 Alaşımının Delinmesi Sürecinde Yüzey Pürüzlülüğü, Çapak Oluşumu, Takım Aşınması, Çaptan ve Silindiriklikten Sapmanın Modellenmesi ve Tahmini

Yıl 2021, Cilt: 2 Sayı: 1, 23 - 40, 30.04.2021

Hüseyin Gökçe

Öz

Bu çalışmada, 1050-H14 alüminyum alaşımı kesme sıvısı kullanılmaksızın yüksek hız çeliği matkaplarla delme deneylerine tabi tutulmuştur. Değişen delme koşulları (kesme hızı, ilerleme, matkap uç açısı, kaplama durumu) sonucunda oluşan yüzey pürüzlülüğü, çapak yüksekliği, kesici takıma yapışma, çaptan ve silindiriklikten sapma değerleri ölçülmüş, sonuçlar regresyon analizi ile modellenmiştir. Regresyon analizi sonucunda; yüzey pürüzlülüğü üzerinde ilerleme miktarı ve kaplama durumu, çaptan sapma üzerinde ilerleme miktarı ve kaplama durumu, silindirikliklikten sapma üzerinde kesme hızı, matkap uç açısı ve kaplama durumu, çapak yüksekliği üzerinde kesme hızı ve kaplama durumu, yapışma değeri üzerinde ise kesme hızı istatistiksel olarak anlamlıdır (P<0,05).Ayrıca Taguchi metodu ile optimimum delme koşulları belirlenmeye çalışılmış ve doğrulama deneyleri ile yapılan optimizasyonun geçerliliği test edilmiştir. Taguchi metodu ile yapılan optimizasyona göre kontrol faktörlerinin optimum seviyeleri; yüzey pürüzlülüğü için 20 m/dk. - 0,025 mm/dev - 105º uç açısı - kaplamalı matkap, çaptan sapma için 30 m/dk. - 0,025 mm/dev - 118º uç açısı - kaplamalı matkap, silindiriklikten sapma için 10 m/dk. - 0,050 mm/dev - 90º uç açısı - kaplamalı matkap, çapak yüksekliği için 40 m/dk. - 0,050 mm/dev - 105º uç açısı - kaplamalı matkap, yapışma değeri için 40 m/dk. - 0,075 mm/dev - 90º uç açısı - kaplamalı matkap olarak belirlenmiştir. 0,05 anlamlılık düzeyinde yapılan optimizasyonun uygun olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Alüminyum, Delme, Regresyon analizi, Taguchi metodu

Kaynakça

• 1. G. Samtaş, S. Korucu, Optimization of cutting parameters for surface roughness in milling of cryogenic treated EN AW 5754 (AlMg3) aluminum alloy. Journal of Polytechnıc, 22(3): 665-673, 2019.
• 2. H. Durmuş, Optimization of multi-process parameters according to the surface quality criteria in the end milling of the AA6013 aluminum alloy, Materials and Technology, 46(4): 383–388, 2012.
• 3. M. Kurt, Y. Kaynak, B. Bakır, U. Köklü, G. Atakök, L. Kutlu, Experimental investigation and Taguchi optimization for the effect of cutting parameters on the drilling of Al 2024-t4 alloy with diamond like carbon (DLC) coated drills, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 2019, Karabük.
• 4. Ş. Bayraktar, Investigating of effects on thrust force and burr height of cutting parameters in dry drilling of al-5083 alloy, 16th International Materials Symposium (IMSP’2016), 64, 2016, Denizli.
• 5. U. Çaydaş, M. Çelik, AA 7075-T6 alaşımının delinmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü, takım sıcaklığı ve ilerleme kuvvetine etkilerinin araştırılması, Journal of Polytechnic, 20(2): 419-425, 2017.
• 6. N. Dheeraj, S. Sanjay, K.K. Bhargav, T. Jagadesh, Investigation into solid lubricant filled textured tools on hole geometry and surface integrity during drilling of aluminium alloy, Materials Today: Proceedings, 10th International Conference of Materials Processing and Characterization, 2020.
• 7. D. Song, L. Wenhe, Z. Kan, L. Jinshan, F. Jindan, Investigation on exit burr in robotic rotary ultrasonic drilling of CFRP/aluminum stacks, International Journal of Mechanical Sciences, 151, 868-876, 2019.
• 8. M. Kimmelmann, J. Duntschew, I. Schluchter, H.C. Möhring, Analysis of burr formation mechanisms when drilling CFRP-Aluminium stacks using acoustic emission, Procedia Manufacturing, 40, 64-69, 2019.
• 9. Z. Zhu, K. Guo, J. Sun, J. Li, Y. Liu, Y. Zheng, L. Chen, Evaluation of novel tool geometries in dry drilling aluminium 2024-T351 / titanium Ti6Al4V stack, Journal of Materials Processing Technology, 259, 270-281, 2018.
• 10. A.P. Ilyuschenko, E.E. Feldshtein, Y.O. Lisovskaya, L.V. Markova, M.A. Andreyev, A. Lewandowski, On the properties of PVD coating based on nanodiamond and molybdenum disulfide nanolayers and its wfficiency when drilling of aluminum alloy, Surface and Coatings Technology, 270, 190-196, 2015.
• 11. S.S. Chatha, A. Pal, T. Singh, T. Performance evaluation of aluminium 6063 drilling under the influence of nanofluid minimum quantity lubrication, Journal of Cleaner Production, 137, 537-545, 2016.
• 12. Material Property Data: Matweb 01.05.2020 http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=b1aa69c0528a40729478403542a8c94a&n=1.
• 13. G. Başar, F. Kahraman, Delik işleme prosesinde kesme parametrelerinin Taguchi metodu ve regresyon analizi kullanılarak modellenmesi ve optimizasyonu, 2nd International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2017), 688-695, 2017.
• 14. M.E. Aydemir, Bazı optimizasyon yöntemlerinin yama anten problemlerindeki performansı, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29(3): 579-588, 2014.
• 15. İ. Çiftçi, H. Gökçe, Optimisation of cutting tool and cutting parameters in machining of molybdenum alloys through the Taguchi Method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34(1): 201-213, 2019.
• 16. M. Saat, Kalite denetiminde Taguchi yaklaşımı. Gazi Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 3, 97-108, 2000.
• 17. E.M. Trent P.K. Wright, Metal Cutting 4th ed., Butterworth-Heineman, 2000, Boston.
• 18. H. Gökçe, M. Yavuz. İ. Çiftçi, An invertigation into the performance of HSS drills when drilling commercially pure molybdenum, Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 38(1): 61-70, 2020.
• 19. İ. Çiftçi, H. Gökçe, Ti6Al4V Titanyum alaşımının delinmesinde delme yönteminin aşınmaya etkisinin incelenmesi, Journal of Polytechnic, 22(3): 627-631, 2019.
• 20. M. Yavuz, H. Gökçe, İ. Çiftçi, H. Gökçe, Ç. Yavaş, U. Şeker, Investigation of the effects of drill geometry on drilling performance and hole quality, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 106, 4623–4633, 2020.
• 21. M. Elitaş, İ. Çiftçi, Sertleştirilmiş AISI 52100 malzemenin aşındırıcı diskle kesilmesinin araştırılması, Türk Bilim Araştırma Vakfı, 10(2): 1-10, 2017.
• 22. H. Yurtkuran, M.E. Korkmaz, M. Günay, Modelling and optimization of the surface roughness in high speed hard turning with coated and uncoated cbn insert, Gazi University Journal of Science, 29(4): 987-995, 2016.