Yeni Sıcak Ultrasonik Yardımlı İmalat Ünitesi Tasarımı ve Ekonomik Analizi
Öz
Ultrasonik yardımlı işleme, takıma
veya iş parçasına belirli bir titreşim uygulanarak iş parçasının işlenmesi
süreci olup son işlem uygulamalarında yüzey özelliklerinin iyileşmesi, kesme
kuvvetlerinin azalması ve takım ömrünü arttırılması amacıyla uygulanır. Sıcak
işleme ise talaş kaldırması zor olan malzemelerin termal yumuşamasını
sağlayarak kesme işleminin kolaylaştırılmasını amaçlayan bir işlemdir. Bu işlem
sayesinde kesme kuvvetlerinde azalma ve takım ömründe artış görülmektedir.
İşlenebilirliği zor malzemeler için son yıllarda ortaya çıkan en önemli melez
yöntemlerden biri ise sıcak titreşim yardımlı talaşlı işlemedir. Bu işlem
ultrasonik yardımlı işleme ile sıcak işlemeyi birleştiren yeni bir melez imalat
yöntemidir. Bu çalışma kapsamında ülkemizde yaygın olmayan bu üretim tekniği
için yeni bir imalat ünitesi tasarımı yapılmıştır. Bu yeni üretim yöntemi ile
özellikle savunma ve havacılık sektöründe işlenebilirliği düşük olan
süperalaşım, paslanmaz çelik gibi malzemeler hem yüzey kalitesi arttıralarak imal
edilebilecek hem de takım maliyeti gibi masraflar azaltılacaktır. Yöntemin
hayata geçmesiyle de savunma ve havacılık gibi kritik bir alanlarda ileri
teknoloji edinilerek milli bir birikim sağlanmış olacaktır. Tasarlanan imalat
ünitesi üniversal torna tezgahlarına ilave bir modül olarak eklenebilmekte ve
ileride CNC tezgahlar için de yaygınlaştırılabilme potansiyeline sahiptir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Brehl D.E, Dow T.A., Review of vibration-assisted machining, Precision Engineering, 32(3): 153-172, (2008).
- [2] Brehl D.E., Dow T.A, Garrard K.S., Microstructure fabrication using elliptical vibration-assisted machining. Proc ASPE, 39: 511–514, (2006).
- [3] Shamoto E., Suzuki N., Tsuchiya E., Hori Y., Inagaki H.,Yoshino K., Development of 3-DOF ultrasonic vibration tool for elliptical vibration cutting of sculptured surfaces. CIRP Ann, 54: 321–324, (2005).
- [4] Shamato E., Ultraprecision micromachining of hardened die steel by applying elliptical vibration cutting, JSME News,16: 1–4, (2005).
- [5] Ahmed N., Mitrofanov A.V., Babitsky V.I., Silberschmidt V.V., Analysis of material response to ultrasonic vibration loading in turning Inconel 718, Materials Science and Engineering: A, 424(25): 318-325, (2006).
- [6] Babitsky V.I., Mitrofanov A.V., Silberschmidt V.V.,Ultrasonically assisted turning of aviation materials: simulations and experimental study, Ultrasonics, 42(1–9): 81-86, (2004).
- [7] Cakir F., Gurgen S., Sofuoglu M., Celik O.N., Kushan M.C., Finite Element Modeling of Ultrasonic Assisted Turning of Ti6Al4V Alloy, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 195: 2839-2848, (2015).
- [8] Khajehzadeh M., Akhlaghi M., Razfar M.R., Finite element simulation and experimental investigation of tool temperature during ultrasonically assisted turning of aerospace aluminum using multicoated carbide inserts, Int J Adv Manuf Technology, 75: 116, (2014).
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
M. Alper Sofuoğlu
Bu kişi benim
Fatih H. Çakır
Bu kişi benim
Sezan Orak
Bu kişi benim
Melih C. Kuşhan
Bu kişi benim
Yayımlanma Tarihi
1 Haziran 2019
Gönderilme Tarihi
14 Ocak 2018
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 22 Sayı: 2
Cited By
Influence of tool nose angle on cutting performance in hot machining of Inconel 718
Journal of Engineering and Applied Science
https://doi.org/10.1186/s44147-024-00423-9