The Effect of Process Parameters on Hole Diameter in Electro Erosion Machining of Ramor 550 Steel

Öz

In this study, the effect of machining parameters on the hole diameter formed on the material surface after chip removal by EDM process using cylindrical copper electrode of Ramor 550 armor steel was investigated. Five levels for discharge current, five levels for pulse offtime and five levels for pulse ontime duration were used as machining parameters. In order to perform the statistical analysis of the results, the experimental design was designed as 18 experiments with the Central Composite Experiment design. İt was determined that the hole diameter closest to the electrode diameter occurred at 3 amps, 225 µs pulse time duration and 23 µs pulse offtime duration, while the largest hole diameter was occurred at 9 amps, 225 µs pulse time duration and 23 µs pulse offtime duration. When the Anova results are analyzed statistically, in the quadratic estimation equations developed for the hole diameter; In the linear model, it was determined that the discharge current amount (0.00004<0.05) and the effect of the pulse duration (0.0003122<0.05) were significant, and the margin of error for the hole diameter was calculated as 9.13%.

Anahtar Kelimeler

• Electro discharge machining response
• Surface methodology surface roughness
• Hole diameters
• Armour

Proje Numarası

Yok

Ramor 550 Çeliğinin Elektro Erozyon İşleme Metodu İle İşlenmesinde Proses Parametrelerinin Delik Çapına Etkisi

Öz

Bu çalışmada, Ramor 550 zırh çeliğinin silindirik bakır elektrot kullanılarak elektro erozyon işleme (EEİ) ile talaş kaldırılması sonrasında işleme parametrelerinin malzeme yüzeyinde oluşan delik çapına etkisi araştırılmıştır. İşleme parametreleri olarak vurum süresi, bekleme süresi, amper ve sabit talaş derinliği seçilmiştir. Sonuçların istatiksel olarak analizini gerçekleştirmek için deney tasarımı Merkezi Kompozit Deney tasarımı ile 18 deney olarak tasarlanmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda, elektrot çapına en yakın delik çapının 3 amper, 225 µs vurum süresi ve 23 µs bekleme süresinde, en büyük delik çapının ise 9 amper, 225 µs vurum süresi ve 23 µs bekleme süresinde gerçekleştiği belirlenmiştir. İstatiksel olarak anova sonuçları incelendiğinde ise delik çapı için geliştirilen ikinci dereceden tahminsel denklemlerde; Linear modelde Amper miktarının (0,00004<0,05), vurum süresine ait etkinin (0,0003122<0,05) anlamlı olduğu, delik çapı için hata payı %9,13 olarak hesaplandığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Elektro Erozyon İşleme
• Yüzey Yanıt Yöntemi
• Yüzey pürüzlülüğü
• Delik Çapı
• Zırh Çeliği
• Electro discharge machining response
• Surface methodology surface roughness
• Hole diameters

Destekleyen Kurum

Yok

Proje Numarası

Yok

Teşekkür

Yok

Kaynakça

1. Ade F., Ballistic qualification of armor steel weldments. Welding Journal 1991;70(9):53-8.
2. Avlar E., Experimental investigation on technological feasibility study of spherical tool electrodes in edm rough machining: Machining of rectangular pockets. Konya: Selçuk Üniversity 2006.
3. Basmacı G., Kırbaş İ., Ay M., Peker M., Karma Taguchi ve yüzey yanıt yöntemi kullanılarak astm b574 (hastelloy c-22)'in tornalanması esnasındaki işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisinin incelenmesi ve kesme parametrelerinin optimizasyonu. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2018; 22(2) 761-771.
4. Bekci M.L., Canpolat B.H., Usta E., Güler M.S., Cora Ö.N., Ballistic performances of Ramor 500 and Ramor 550 armor steels at mono and bilayered plate configurations. Engineering Science and Technology, an International Journal 2021;24(4):990-5.
5. Box G.E., Draper N.R., Empirical model-building and response surfaces: John Wiley & Sons; 1987.
6. Camposeco-Negrete C., Optimization of cutting parameters using Response Surface Method for minimizing energy consumption and maximizing cutting quality in turning of AISI 6061 T6 aluminum. Journal of cleaner production 2015;91:109-17.
7. Chandel R., Seow H., Cheong F., Effect of increasing deposition rate on the bead geometry of submerged arc welds. Journal of materials processing technology 1997;72(1):124-8.
8. Çiçek A., Kıvak T., Ekici E., Optimization of drilling parameters using Taguchi technique and response surface methodology (RSM) in drilling of AISI 304 steel with cryogenically treated HSS drills. Journal of Intelligent Manufacturing 2015;26(2):295-305.

9. Ekici E, Gültekin U, Kıvak T. Evaluation of the effects of cutting parameters on the surface roughness during the turning of Hadfield steel with response surface methodology. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering. 2014;19(2):19-28.
10. Gunaraj V., Murugan N., Application of response surface methodology for predicting weld bead quality in submerged arc welding of pipes. Journal of materials processing technology 1999;88(1-3):266-75.
11. Hills R.G, Trucano T.G. Statistical validation of engineering and scientific models: Background. Sandia National Laboratories SAND99-1256. 1999;36.
12. Kaçar R., Emre H.E., Gaz Metal Ark Kaynaklı Zırh Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Uluslararası Mühendislik Teknolojileri Ve Uygulamalı Bilimler Dergisi 2018;1(1):15-23.
13. Kalyon A., AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin elektro erozyon tekniği ile işlenebilirliğinin deneysel olarak incelenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Uygulamalı Bilimler Dergisi 2020;3(1):75-86.
14. Kalyon A., Optimization of machining parameters in sinking electrical discharge machine of caldie plastic mold tool steel. Sādhanā 2020;45(1):1-13.
15. Kara F., Taguchi optimization of surface roughness and flank wear during the turning of DIN 1.2344 tool steel. Materials Testing 2017;59(10):903-8.
16. Karagöz Ş., Atapek Ş., Yılmaz A., Zırh çeliklerinde perforasyon ve balistik korumanın anlaşılması açısından fragtografik etüd. Metal Dünyası 2008;182:102-7.
17. Kurt S, Evci C., Işık H., Işık S.M., Farklı kaynak ağız açılarının 307Si elektroduyla kaynak edilmiş mil-a 46100 zırh çeliğinin mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 2016;31(ÖS1):155-62.
18. Lakshmanan S., Kumar M., Optimization of EDM parameters using response surface methodology for EN31 tool steel machining. International Journal of Engineering Science and Innovative Technology 2013;2(5):64-71.
19. Li P., Fang M., Lucas J., Modelling of submerged arc weld beads using self-adaptive offset neutral networks. Journal of Materials processing technology 1997;71(2):288-98.
20. Magudeeswaran G., Balasubramanian V., Reddy G.M. Metallurgical characteristics of armour steel welded joints used for combat vehicle construction. Defence Technology 2018;14(5):590-606.
21. Manganello S., Wilson A., Direct Quenching and its Effects on High-Strength Armor Plate. The Minerals, Metals & Materials Society(TMS)(USA) 1993:235-41.
22. Motorcu A.R., Predictive Model of Surface Roughness in Turning with Different Cutting Tools of AISI 52100. I Young statisticians Symposium, 2013, 1-8; Ankara
23. Nas E., Analysis of the electrical discharge machining (EDM) performance on Ramor 550 armor steel. Materials Testing 2020;62(5):481-91.
24. Nas E., Öztürk B., Optimization of surface roughness via the Taguchi method and investigation of energy consumption when milling spheroidal graphite cast iron materials. Materials Testing 2018;60(5):519-25.
25. Nas E., Akincioglu S., Optimization of cryogenic treated nickel-based superalloy in terms of electro erosion processing performance. Academic Platform Journal of Engineering and Science 2019;7(1):115-26.
26. Reddy G.M., Mohandas T., Papukutty K., Effect of welding process on the ballistic performance of high-strength low-alloy steel weldments. Journal of materials processing technology 1998;74(1-3):27-35.
27. Sarsilmaz F., Kirik I., Batı S., Microstructure and mechanical properties of armor 500/AISI2205 steel joint by friction welding. Journal of Manufacturing Processes. 2017;28:131-6.
28. Sedat K., Korkut M.H., Zırhlı Muharebe Araçlarında Kullanılan Zırh Plakalarında Kaynak Sonrası Isıl İşlemin Birleşim Mukavemetine Etkisinin Araştırılması. Savunma Bilimleri Dergisi 2012;11(2):159-71.
29. Singh N., Routara B., Das D., Study of machining characteristics of Inconel 601in EDM using RSM. Materials Today: Proceedings 2018;5(2):3438-49.
30. Soykan Ş.H. Aslanoğlu Z., Karakaş Y., Metallurgy of Armor Steels. Erdemir Semineri, 2013.
31. Sönmez F., Başak H., Baday Ş., Haddeleme işleminin yüzey yanıt yöntemi ile analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 2016;4(4):275-83.
32. Taşkaya S., Yıldız T., Gür A.K., The effect of voltage on joining of Ramor 500 armor steel with submerged arc welding method. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2018;22(2):357-63.
33. Uğur A., Nas E., Gökkaya H., Investigation of the machinability of SiC reinforced MMC materials produced by molten metal stirring and conventional casting technique in die-sinking electrical discharge machine. International Journal of Mechanical Sciences 2020;186:105875.
34. Zengin E., Searching about mechanical properties of armour steels which are welded with different preheating temperature. Ankara Gazi University; 2010.