Yıl 2020, Cilt 23 , Sayı 1, Sayfalar 27 - 35 2020-03-01

Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli
Specific Energy Consumption (SEC) Model for Types of Two Different Production of Fittings which is Reinforced by Chip of Copper and Brass

Burak ÖZTÜRK [1] , Özkan KÜÇÜK [2]


TS 11 EN 10242 Standartlara uygun ölçülerde ve geometrilerde üretimi yapılan boru bağlantı elemanlarının (fittings); havacılık, otomotiv ve makine üretimi gibi önemli alanlar başta olmak üzere, bina içi doğalgaz ve su tesisatlarına kadar birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Fittings malzemelere tek seferde diş açma işlemi, genelde CNC Freze tezgâhlarında ve özel diş açma makinelerinde yapılmaktadır. Ayrıca üniversal torna tezgâhlarında da kademeli diş açma işlemi ile de fittings malzemeler üretilmektedir. Özellikle Amerika ve Hindistan'da otomotiv sektörü ve makine ekipmanları için üretilen  alüminyum alaşımlı fittings malzemeler, bu çalışmada hurda pirinç ve bakır talaşıyla belirli oranda alaşımlandırılmıştır. Literatürde ilk defa boru bağlantı elemanlarının, endüstride seri üretim koşulları dikkate alınarak, CNC Freze'de kılavuzla diş açma ve tornada kademeli diş açma işlemleri ile yapılmış ve karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu çalışmada, parametre olarak devir sayısı, alaşım tipi ve tezgah türü seçilmiş ve enerji güç dönüşüm denklemleri kullanılarak özel enerji tüketimi değerini (SEC (Specific Energy Consumption)) optimum yapan şartlar belirlenmiştir. Optimum şartların belirlenmesinde, Taguchi Yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen malzemelerin içyapıları ve sertlik değişimleri incelenmiştir. SEC sonuçları incelendiğinde %73,91 oranda işleme tipinin ve %26,05 oranda da devir sayısının etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlara göre tezgah türü olarak CNC freze, devir sayısı olarak 180 RPM ve alaşım tipi olarak da %8 Prinç Takviyeli 6061 Alüminyum alaşımı seçildiğinde optimum şartlar elde edilmiştir. 

TS 11 EN 10242 Pipe fittings (fittings) manufactured according to standards and geometries; It is widely used in many sectors such as aerospace, automotive and machinery production, mainly in building natural gas and water installations. Threading of the fittings to the materials at one time is usually carried out on CNC mill and on special manual threading machines. In addition, fittings are also thread by universal lathes. Especially in America and India, aluminum alloy fittings manufactured for the automotive industry and mechanical equipment are alloyed via chips of brass and copper in this study. Pipe fittings for the first time in the literature, considering industrial mass production conditions, made in gradual threading via lathes and milling by tap tool were evaluated comparatively. In this study, speed, alloy type, and machine type are selected as parameters and the conditions which make optimum specific energy consumption (SEC) by using  energy power conversion equations are determined. Taguchi method was used to determine the optimum conditions. microstructure and hardness changes in the obtained materials were investigated. When the results of SEC were examined, it was observed that 73,91% of the processing type and 26,01 % of the rotational speed were effective. According to these results; CNC milling as the machine type, 180 RPM as the number of revolutions, and 8% brass reinforced 6061 aluminum alloy as the alloy type, conditions were obtained.

  • [1] Weinert, K. Inasaki, I., Sutherland J. W., Wakabayashi, T., Dry Machining and Minimum Quantity Lubrication, CIRP Annals, 53, 2, 511–537, (2004).
  • [2] Düzdar, I. Kantoğlu, B. Öztürk, B., A New Product Design After Benckmarking Analysis Of Helis Gear Pumps and Optimization in Energy Consumption, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6, 610-617, (2017).
  • [3] Ingarao, G. Lorenzo D. R. Micari, F., Sustainability issues in sheet metal forming processes. an overview, J. Clean. Prod., 19, 4, 337-347, (2011).
  • [4] Bhushan, R.K., Optimization of cutting parameters for minimizing power consumption and maximizing tool life during machining of Al alloy SiC particle composites, J. Clean. Prod., 39, 242-254, (2013).
  • [5] Balogun, V. A., Mativenga, P. T., Modelling of direct energy requirements in mechanical machining processes. J. Clean. Prod., 41, 179-186, (2013).
  • [6] Duflou, J.R., Kellens, K., Dewulf, W., Unit process impact assessment for discrete part manufacturing: a state of the art. CIRP J. Manuf. Sci. Technol., 4, 129-135, (2011).
  • [7] Hanafi, I., Khamlichi, A., Cabrera, F.M., Almansa, E., Jabbouri, A., Optimization of cutting conditions for sustainable machining of PEEK-CF30 using TiN tools. J. Clean. Prod., 33, 1-9. (2012).
  • [8] Mori, M. , Fujishima, M., Inamasu, Y., Oda, Y., CIRP Annals-Manufacturing Technology, 60, 145–148, (2011).
  • [9] Liu, N. , Zhang, Y.F., Lu, W.F., A hybrid approach to energy consumption modelling based on cutting power: a milling case, Journal of Cleaner Production, 104, 264-272, (2015).
  • [10] Negrete, C. C., Optimization of cutting parameters for minimizing energy consumption in turning of AISI 6061 T6 using Taguchi methodology and ANOVA, Journal of Cleaner Production, 53, 195-203, (2013).
  • [11] Oda, Y. , Mori, M., Ogawa, K., Nishida, S., Fujishima, M., Kawamura T., a Study of optimal cutting condition for energy efficiency improvement in ball end milling with tool-workpiece inclination, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 61, 119–122, (2012).
  • [12] Shokoohi, Y., Khosrojerdi, E., Shiadhi, R., Machining and ecological effects of a new developed cutting fluid in combination with different cooling techniques on turning operation, , Journal of Cleaner Production, 94, 330-339, (2015).
  • [13] 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 For Production Technologies, 60, 5, 519-524, (2018).
  • [14] Liu, N., Wang, S.B., Zhang, Y.F., Lu, W.F., A novel approach to predicting surface roughness based on specific cutting energy consumption when slot milling Al-7075, International Journal of Mechanical Sciences, 118, 13–20, (2016).
  • [15] Öztürk, B., Küçük, Ö., Düzdar, İ., Altınbilek, Y. S., Exploring the economial reasons of the usage of unhealthy & low resisting far-east products in the water pipe systems, The Turkish Journal Of Occupational / Environmental Medicine and Safety, 2, 3, 60-72, (2017).
  • [16] Öztürk, B., Öktem, H., Said, G., Çetindağ, H. A., Erzincanlı, F., Investigation of Cooling Rate on Hardness and Microstructure in Casting Fittings Materials, Published in 4th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, 1278-1285, (2016).
  • [17] Öktem, H., Öztürk, B., Akincioğlu, S., Investigation of energy consumption on thread machining of austempered ductile cast iron materials, 5th International Conference and Exhibition on Mechanical & Aerospace Engineering, 75, (2017).
  • [18] Weng , Y., Jia, Z., Ding, L., Pan, Y., Liu, Y., Liu, Q., Effect of Ag and Cu additions on natural aging and precipitation hardening behavior in Al-Mg-Si alloys, Journal of Alloys and Compounds, 695, 2444-2452, (2017).
  • [19] Li, J. F., Liu, P. L., Chen, Y. L., Zhang, x. H., Zheng, Z. Q., Microstructure and mechanical properties of Mg, Ag and Zn multi-microalloyed Al-(3.2-3.8) Cu-(1.0-1.4)Li alloys, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 25, 2103-2112, (2015)
  • [20] Choia, S. W., Chob, H. S., Kumaic, S., Titanium as an intermetallic phase stabilizer and its effect on the mechanical and thermal properties of Al-Si-Mg-Cu-Ti alloy, Materials Science & Engineering A, 678, 267–272, (2016).
  • [21] Shabestari, S.G., Moemeni, H., Effect of copper and solidification conditions on the microstructure and mechanical properties of Al–Si–Mg alloys, Journal of Materials Processing Technology, 193–199, (2004).
  • [22] Kiliçaslan, M F., Yilmaz, F., Ergen, S., Hong, S. J., Uzun, O., Microstructure and microhardness of melt-spun Al–25Si–5Fe–XCo (X = 0, 1, 3, 5) alloys, Materials Characterization, 77, 15-22, (2013).
  • [23] Entes akım trafosu ve ampermetreler teknik özellikler katalogu, (2018).
  • [24] Fanuc 1000 CNC kullanıcı rehberi, (2012).
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-1018-6545
Yazar: Burak ÖZTÜRK (Sorumlu Yazar)
Kurum: BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-4337-4454
Yazar: Özkan KÜÇÜK
Kurum: BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 1 Mart 2020

Bibtex @araştırma makalesi { politeknik473105, journal = {Politeknik Dergisi}, issn = {}, eissn = {2147-9429}, address = {Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi 06500 Teknikokullar - ANKARA}, publisher = {Gazi Üniversitesi}, year = {2020}, volume = {23}, pages = {27 - 35}, doi = {10.2339/politeknik.473105}, title = {Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli}, key = {cite}, author = {ÖZTÜRK, Burak and KÜÇÜK, Özkan} }
APA ÖZTÜRK, B , KÜÇÜK, Ö . (2020). Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli. Politeknik Dergisi , 23 (1) , 27-35 . DOI: 10.2339/politeknik.473105
MLA ÖZTÜRK, B , KÜÇÜK, Ö . "Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli". Politeknik Dergisi 23 (2020 ): 27-35 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/politeknik/issue/51707/473105>
Chicago ÖZTÜRK, B , KÜÇÜK, Ö . "Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli". Politeknik Dergisi 23 (2020 ): 27-35
RIS TY - JOUR T1 - Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli AU - Burak ÖZTÜRK , Özkan KÜÇÜK Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.2339/politeknik.473105 DO - 10.2339/politeknik.473105 T2 - Politeknik Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 27 EP - 35 VL - 23 IS - 1 SN - -2147-9429 M3 - doi: 10.2339/politeknik.473105 UR - https://doi.org/10.2339/politeknik.473105 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Politeknik Dergisi Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli %A Burak ÖZTÜRK , Özkan KÜÇÜK %T Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli %D 2020 %J Politeknik Dergisi %P -2147-9429 %V 23 %N 1 %R doi: 10.2339/politeknik.473105 %U 10.2339/politeknik.473105
ISNAD ÖZTÜRK, Burak , KÜÇÜK, Özkan . "Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli". Politeknik Dergisi 23 / 1 (Mart 2020): 27-35 . https://doi.org/10.2339/politeknik.473105
AMA ÖZTÜRK B , KÜÇÜK Ö . Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli. Politeknik Dergisi. 2020; 23(1): 27-35.
Vancouver ÖZTÜRK B , KÜÇÜK Ö . Bakır ve Pirinç Talaşı ile Takviye Edilmiş Boru Bağlantı Elemanlarının İki Farklı Üretim Türü İçin (SEC) Özel Enerji Tüketim Modeli. Politeknik Dergisi. 2020; 23(1): 35-27.