Machinability performance when milling shape memory alloys at conventional speeds

Yıl 2025, Cilt: 14 Sayı: 3, 932 - 936, 15.07.2025

Eren Kaya , İrfan Kaya

https://doi.org/10.28948/ngumuh.1649015

Öz

Machining NiTi shape memory alloy parts is a process that requires special care to avoid damaging the functional properties of these alloys. By choosing the right cutting parameters and using appropriate cooling methods, machining NiTi alloys can produce high quality and precision parts In order to examine the performance of various cutting tool materials, different insert materials were used and indexable insert cutting tools were preferred. Within the scope of conventional cutting speeds, Vc = 25, 50, 75, 100 m/min cutting speeds were investigated. In the range of low cutting speeds, it is observed that the tool life increases with increasing the cutting speed. This is true for both WC and coated WC cutting tools

Anahtar Kelimeler

Milling , NiTi , Tool Wear , Cutting Tool

Proje Numarası

19ADP141

Eş atomlu NiTi şekil hafızalı alaşımların geleneksel hızlarda frezelenmesinde işlenebilirlik performansı

Öz

NiTi şekil hafızalı alaşımlarının talaşlı imalatı, bu malzemelerin fonksiyonel özelliklerini koruyabilmek için özel bir hassasiyet gerektiren bir işlemdir. Uygun kesme parametrelerinin belirlenmesi ve etkili soğutma yöntemlerinin kullanılması, NiTi alaşımlarının talaşlı işlenmesi sırasında yüksek hassasiyetli ve kaliteli parçaların elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Farklı kesici takım malzemelerinin performanslarını değerlendirmek amacıyla çeşitli kesici uç malzemeleri kullanılmış olup, kesi uçların değiştirilebildiği takım sistemleri tercih edilmiştir. Geleneksel kesme hızları kapsamında Vc = 25, 50, 75 ve 100 m/dk değerleri incelenmiştir. Düşük kesme hızlarında, kesme hızının artışıyla birlikte takım ömrünün uzadığı gözlemlenmiştir. Bu eğilim, hem karbür hem de kaplamalı karbür kesici takımlar için geçerli bir durumdur.

Anahtar Kelimeler

Frezeleme , NiTi , Takım Aşınması , Kesici Takım

Proje Numarası

19ADP141

Teşekkür

Bu çalışma, Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 19ADP141 numaralı proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça

• D. Stoeckel, Shape memory actuators for automotive applications. Materials & Design, 11(6), 302-307, 1990. https://doi.org/10.1016/0261-3069(90)90013-A
• F. Butera, A. Coda and G. Vergani, Shape memory actuators for automotive applications. Nanotec IT newsletter. Roma: AIRI/nanotec IT, 12-6, 2007.
• C. Bil, K. Massey, and E.J. Abdullah, Wing morphing control with shape memory alloy actuators. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 24(7), 879-898, 2013.https://doi.org/10.1177/1045389X12471866
• D.J. Hartl, and D.C. Lagoudas, Aerospace applications of shape memory alloys. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 221(4), 535-552, 2007. https://doi.or g/10.1243/09544100JAERO211
• L. Petrini and F. Migliavacca, Biomedical applications of shape memory alloys. Journal of Metallurgy, 2011. https://doi.org/10.1155/2011/501483
• A. Kaya, İ. Kaya and H.E. Karaca, U-Shape Slot Antenna Design with High-Strength Ni54Ti46 Alloy. Arabian Journal for Science and Engineering, 41(9), 3297-3307, 2016. https://doi.org/10.1007/s13369-015-1819-2
• A. Kaya, İ. Kaya and H.E. Karaca, Radio Frequency U‐Shape Slot Antenna Design with Niti Shape Memory Alloys. Microwave and Optical Technology Letters, 55(12), 2976-2984, 2013. https://doi.org/10.1002/ mop.27977
• Y. Furuya, Design and material evaluation of shape memory composites. Journal of intelligent material systems and structures, 7(3), 321-330, 1996. https://doi.org/10.1177/1045389X9600700313
• M. Kohl, E. Just, W. Pfleging and S. Miyazaki, SMA microgripper with integrated antagonism. Sensors and Actuators A: Physical, 83(1), 208-213, 2000. https://doi.org/10.1016/S0924-4247(99)00385-4
• H. Kahn, M. Huff and A. Heuer, The TiNi shape-memory alloy and its applications for MEMS. Journal of Micromechanics and Microengineering, 8(3), 213, 1998. https://doi.org/10.1088/0960-1317/8/3/007
• M.H. Elahinia, M. Hashemi, M., Tabesh and S.B. Bhaduri, Manufacturing and processing of NiTi implants: a review. Progress in materials science, 57(5), 911-946, 2012. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.20 11.11.001
• H. Huang, A study of high-speed milling characteristics of nitinol. Materials and Manufacturing Processes, 19(2), 159-175, 2004. https://doi.org/10.1081/AMP-120029849
• K. Weinert and V. Petzoldt, Machining of NiTi based shape memory alloys. Materials Science and Engineering: A, 378(1), 180-184, 2004. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.344
• E.O. Ezugwu, J. Bonney and Y. Yamane, An overview of the machinability of aeroengine alloys. Journal of Materials Processing Technology, 134(2), 233-253, 2003. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)01042-7
• Y. Guo, A. Klink, C. Fu and J. Snyder, Machinability and surface integrity of Nitinol shape memory alloy. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 62(1), 83-86, 2013. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2013.03.004
• K. Weinert, V. Petzoldt and D. Kötter, Turning and drilling of NiTi shape memory alloys. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 53(1), 65-68, 2004. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60646-5
• K. Weinert and V. Petzoldt, Machining of NiTi based shape memory alloys. Materials Science and Engineering: A, 378(1), 180-184, 2004. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.344
• E.Kaya, Farklı kesici takım malzemeleri kullanarak NiTi şekil hafızalı alaşımların işlenebilirlik davranışlarının araştırılması ve performans parametrelerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Türkiye, 2019.