Nano-gümüş ve h-BN katkılı yağların MQL ve sürekli akış yöntemleri kullanılarak tribolojik performans odaklı incelenmesi
Tribologic performance focused investigation of optimum concentration ratio in nano-silver and boron additive oils
- Tez No: 792014
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRETTİN DÜZCÜKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Günümüzde talaşlı imalatta kaliteli ürünlerin arttırılması ve enerji tüketiminin minimum seviyelere indirilmesi hedeflenmektedir. Bu doğrultuda tribolojik performansı yüksek olan kesme sıvılarının kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Kullanılan kesme sıvıları talaş kaldırma işlemlerinde yağlama ve soğutma fonksiyonları sağlanmaktadır. Günümüzde nano boyutlarda üretimi yapılan katkı maddelerinin kesme sıvılarına ilave edilmesiyle nano akışkanlar elde edilmektedir. Elde edilen nano akışkanların, diğer kesme sıvılarına kıyasla daha fazla tribolojik performans sergilemesi beklenmektedir. Bu çalışmada belirli oranlarda nano-gümüş (AgNP) ve hekzagonal bor nitrür (h-BN) ile geliştirilen yağlayıcıların tribolojik performansları araştırılmıştır. Deneyler Pin-on-Disk cihazında yapılmıştır. Cihazda aşınan bir disk ve aşındırıcı bir bilye kullanılmıştır. Burada sürtünme katsayısı değerleri ve bilyedeki hacimsel kayıplar elde edilmiştir. Çalışma tank içerinde sürekli akış ve MQL olmak üzere iki farklı uygulama yöntemi ile yapılmıştır. Dört adet kesme sıvısı (saf su, %1 h-BN, %8 AgNP ve saf su + %1 h-BN + %8 AgNP) kullanılmıştır. Kayma hızı olarak 1.5 m/sn ile 1.75 m/sn, yük olarak ise 40 N ve 50 N parametreleri uygulanmıştır. Deneysel çalışmada giriş parametreleri olarak kesme sıvısı, yük, hız ve uygulama yöntemi seçilmiştir. Çıkış parametresi olarak sürtünme katsayısı ile ağırlık kaybı incelenmiştir. İncelemeler varyans analizi (ANOVA) metodu ile yapılmıştır. Elde edilen veriler kıyaslandığı zaman sürtünme katsayısının en düşük seviyede olduğu durumlar sırasıyla MQL, 40 N yük saf su + % 1h-BN + %8 AgNP karışımı ve 1.50 m/sn hızdır. h-BN, saf su koşuluna göre %15.23, AgNP koşuluna göre %16.65, saf su + % 1h-BN + %8 AgNP karışım koşuluna göre de %22 oranında düşük performans vermiştir. AgNP koşulu ise saf su koşuluna kıyasla %1.23 daha iyi, saf su + % 1h-BN + %8 AgNP karışım koşuluna göre ise %4.58 daha kötü performans göstermiştir. Sürtünme katsayısı sonuçlarına göre MQL kullanmanın %1.9 oranında daha iyi sonuç verirken ağırlık kaybı sonuçlarına göre MQL kullanmanın %38.29 oranında daha iyi sonuç vermiştir. MQL yöntemi kullanılması yağlayıcı maliyeti, işçi sağlığı ve sürdürülebilirlik için talaşlı imalatta kesme sıvılarının kullanımı için en ideal yöntem olarak önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
This is a very interesting study on the development and testing of cutting fluids with high tribological performance, which can have a significant impact on reducing energy consumption and improving the quality of machining processes. The use of nanofluids, which are produced by adding nano-sized additives to cutting fluids, is a promising approach for achieving better tribological performance. The study investigated the tribological performance of cutting fluids developed with certain ratios of nano-silver and hexagonal boron nitride. The experiments were conducted on a Pin-on-Disk device, and the coefficient of friction and weight loss were measured as output parameters. The study considered two different application methods (continuous flow and MQL) and four cutting fluids (pure water, 1% h-BN, 8% AgNP, and distilled water + 1% h-BN + 8% AgNP). The results showed that the distilled water + 1% h-BN + 8% AgNP mixture performed the best in terms of reducing the friction coefficient, especially when used with the MQL method. On the other hand, the use of h-BN alone showed a relatively low performance compared to the other conditions. The study also showed that the MQL method was more effective in reducing weight loss, which is an important factor for sustainability and worker health. Overall, the study highlights the importance of using cutting fluids with high tribological performance in machining processes, and the potential of nanofluids for achieving better performance. The use of MQL method is also emphasized as an ideal method for the use of cutting fluids, considering its benefits in terms of lubricant cost, worker health, and sustainability. The ANOVA analysis used in the study is also a useful statistical method for analyzing the data and drawing conclusions.
Benzer Tezler
- Adaptive metasurface designs for thermal camouflage, radiative cooling, and photodetector applications
Termal kamuflaj, ısınımlı soğutma ve fotodedektör uygulamaları için uyarlanabilir metayüzey tasarımları
EBRU BUHARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Sol jel yöntemiyle gümüş ve ceviz kabuğu ekstresinin tekstil ürünleri üzerindeki uygulamaları ve yapısal tayinleri
Applications and structural determinations of silver and walnut shell extract on textile products by sol gel method
TURAN BİRİMOĞLU
- Bor yağı ve bitkisel esaslı kesme sıvılarına nano gümüş eklentisinin delme işlemindeki performansının araştırılması
Investigation of performance of nano silver addition in boron oil and vegetable cutting fluids in drilling process
AYFER KESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Amonyak boran hidrolizinden hidrojen eldesi için uygun katalizörlerin sentezi karakterizasyonu ve optimizasyonu
Development of multimetallic nanocatalyst and for hydrogen production from ammonia borane in liquid phase
FİKRET YILDİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİLAL ÇELİK KAZICI
DOÇ. DR. HİLAL DEMİR KIVRAK
- Experimental investigation of discrete to continuous vortex gust encounters
Tekil sağanak karşilaşmasindan sürekli sağanak karşilaşmasina geçişin deneysel incelenmesi
KÜBRA SOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM