Geri Dön

Savunma sanayinde kullanılan alüminyum malzemelerin yüksek basınçlı soğutma yöntemleri ile delinebilirliğinin araştırılması

Investigation of drillability via high pressure cooling methods of alüminium materials used in defence industry

PDF İndir

  1. Tez No: 1016453
  2. Yazar: BÜŞRA ÇALIK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜLTEKİN UZUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Delme işlemi, kapalı bir kesme bölgesinde gerçekleşmesi, talaş tahliyesinin zor olması ve kesme sırasında oluşan yüksek sıcaklıklar nedeniyle talaşlı imalat yöntemleri arasında en zorlayıcı operasyonlardan biridir. Bu durum, özellikle savunma sanayinde yaygın olarak kullanılan alüminyum alaşımlarının işlenmesinde delik kalitesi ve geometrik doğruluk açısından kritik hale gelmektedir. Bununla birlikte, günümüzde çevresel etki, enerji tüketimi ve soğutucu akışkan kullanımı gibi sürdürülebilirlik kriterleri de üretim süreçlerinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, yüksek dayanım ve üstün mekanik özelliklere sahip Al 7075-T6 alaşımının delinmesinde uygun soğutma stratejilerinin kullanılması; hem operasyon verimliliği hem de ürün kalitesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Al 7075-T6 alaşımının delinmesi sırasında içten soğutmalı yüksek basınçlı soğutma (YBS) uygulamasının delme performansı üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler; üç farklı kesme hızı (140, 170 ve 200 m/dak), üç farklı ilerleme oranı (0,1-0,15-0,2 mm/dev) ve üç farklı soğutma basıncı (20, 40 ve 60 bar) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel veriler Gri İlişki Analizi (GİA) ile bütüncül olarak değerlendirilmiş, kesme parametrelerinin gri ilişki derecesi üzerindeki etkileri ise varyans analizi (ANOVA) yöntemiyle analiz edilmiştir. YBS koşullarına ek olarak kuru ve geleneksel soğutma yöntemleriyle karşılaştırmalı deneyler yapılmış; itme kuvveti, kesme momenti, güç tüketimi, yüzey pürüzlülüğü, çaptan sapma, dairesellik ve silindiriklik değerleri performans çıktıları olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, YBS uygulamasının özellikle düşük ve orta kesme hızlarında daha kararlı bir delme süreci sağladığını, uygun basınç-hız-ilerleme kombinasyonlarıyla delik kalitesinin iyileştirilebildiğini ortaya koymuştur. Buna karşılık, kuru kesme koşullarında yüksek sıcaklık ve sürtünme etkileri nedeniyle yüzey pürüzlülüğü ve geometrik sapmaların belirgin biçimde arttığı tespit edilmiştir. Gri İlişki Analizi sonuçlarına göre en uygun kesme parametreleri 140 m/dak kesme hızı, 0,1 mm/dev ilerleme oranı ve 40 bar soğutma basıncı olarak belirlenmiş olup, bu koşullarda en yüksek gri ilişki derecesi (0,814) elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Drilling is one of the most challenging machining operations due to its execution within a closed cutting zone, difficulties in chip evacuation, and the high temperatures generated during cutting. This situation becomes particularly critical in terms of hole quality and geometric accuracy during the machining of aluminum alloys widely used in the defense industry. In addition, sustainability criteria such as environmental impact, energy consumption, and cutting fluid usage have also become important factors in modern manufacturing processes. Therefore, the use of appropriate cooling strategies in the drilling of Al 7075-T6 alloy, which possesses high strength and superior mechanical properties, is of great importance in terms of both operational efficiency and product quality. In this study, the effects of internally supplied high-pressure cooling (HPC) on the drilling performance of the Al 7075-T6 alloy were experimentally investigated. The experiments were carried out using three different cutting speeds (140, 170, and 200 m/min), three different feed rates (0.1, 0.15, and 0.2 mm/rev) and three different coolant pressure levels (20, 40, and 60 bar). The experimental data were comprehensively evaluated using Grey Relational Analysis (GRA), while the effects of the cutting parameters on the grey relational grade were statistically analyzed using analysis of variance (ANOVA). In addition to HPC conditions, comparative drilling tests were conducted under dry and conventional cooling conditions. Thrust force, cutting torque, power consumption, surface roughness, diameter deviation, circularity, and cylindricity were evaluated as performance output parameters. The obtained results demonstrated that the application of HPC provides a more stable drilling process, particularly at low and medium cutting speeds, and that hole quality can be improved by selecting appropriate pressure–speed–feed combinations. In contrast, under dry cutting conditions, surface roughness and geometric deviations were found to increase significantly due to the effects of high temperature and friction. According to the Grey Relational Analysis results, the optimal cutting parameters were determined to be a cutting speed of 140 m/min, a feed rate of 0.1 mm/rev, and a coolant pressure of 40 bar, under which the highest grey relational grade (0.814) was achieved.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1000799

    Design, advanced manufacturing, and performance evaluation of optical sensor-integrated laminated composite monoleaf springs for heavy commercial vehicles: A numerical and experimental study

    Ağır ticari araçlar için optik sensör entegreli lamine kompozit tek katlı yaprak yayların tasarımı, ileri üretimi ve performans değerlendirmesi: Sayısal ve deneysel bir çalışma

    MUSTAFA BAŞARAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    PROF. DR. MEHMET YILDIZ

  2. Tez No

    814002

    Ökzetik çekirdeğe sahip sandviç plakların parçacık etkili patlama yükü altında dinamik davranışı

    Dynamic behavior of sandwich plates with auxetic core under particle induced-blast load

    SERCAN BOSTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

  3. Tez No

    737004

    Yerli grafen nano plakalarla takviye edilmiş Al-Cu esaslı alaşım matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi, ısıl işlemi ve karakterizasyonu

    Production of native graphene nano platelets reinforced Al-Cu alloy based composi̇tes wi̇th powder metallurgy, heat treatment and characterization

    KÜBRA ÇANKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NAZLI AKÇAMLI

  4. Tez No

    432222

    Partikül takviyeli AA 2014 metal matrisli kompozit malzemenin infiltrasyon yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin karakterizasyonu

    Investigation on the properties of particulate reinforced AA 2014 metal matrix composite materials produced by vacuum infiltration method

    ONUR OKUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİBEL DAĞLILAR

    PROF. DR. RECEP ÇALIN

  5. Tez No

    604685

    Poliüre kaplı metal levhaların mekanik özelliklerinin incelenmesi ve zırh malzemesi olarak kullanımının değerlendirilmesi

    Investigation of the mechanical properties of polyurea coated metal plates and evaluation of their use as armor material

    MELİKE YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Savunma ve Savunma TeknolojileriYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU DİDEM ÇORBACIOĞLU

Geri Dön