Paslanmaz çelik malzemenin fiber lazerle kesiminde taguchı tabanlı gra metoduyla çoklu parametre optimizasyonu
Multi-objective optimization in fiber laser cutting of stainless-steel plates using taguchi-based grey relational analysis
- Tez No: 821560
- Danışmanlar: PROF. DR. NURETTİN YAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Paslanmaz çelik, üstün korozyon direnci, yüksek mekanik özellikleri, yüksek mukavemeti, şekillendirilebilirliği, ısıl ve elektriksel iletkenliği nedeniyle denizcilik, havacılık, sıhhi tesisat, endüstriyel ekipman ve inşaat sektörlerinde yaygın olarak tercih edilen bir malzeme türü haline gelmiştir. Bu çalışmada, kesme hızı, odak konumu, frekans ve görev döngüsü gibi fiber lazer kesim parametrelerini optimize etmek için Gri İlişkisel Analize (GRA) dayalı çok amaçlı bir optimizasyon yöntemi gerçekleştirilmiştir. Lazer kesim kalitesini belirleyen en önemli iki parametre olan yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği aynı anda optimize edilmiştir. Her bir parametre için ayrı ayrı optimum seviyeyi belirlemek amacıyla Taguchi tekniği uygulanmıştır. 3D optik profilometre ile Gri İlişki Derecesine (GRA) bağlı olarak kesme yüzeyi morfolojisi incelenmiş ve kesme yüzeylerinin haritaları oluşturulmuştur. ANOVA ile elde edilen sonuçlara göre yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği üzerinde en etkili parametrenin sırasıyla %49,01 etki oranı ile Duty cycle ve %31,2 etki oranı ile frekans olduğu görülmüştür. Çoklu yanıtlar üzerinde ise %18,55'lik etki oranı ile frekans en önemli parametredir. Görev döngüsü (Duty cycle) ve odak konumu (Focal position) sırasıyla ikinci ve üçüncü etkili parametrelerdir. 20 mm kalınlığındaki AISI 304 (DIN EN 1.4301) malzemenin fiber lazer kesiminde minimum yüzey pürüzlülüğü ve minimum kerf genişliği için optimum parametrelerin kesme hızı için 310 mm/dak, odak konumu için -11 mm, frekans için 105 Hz ve Duty cycle için de %60 olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Stainless steel has become a widely preferred material type in the marine, automotive, aerospace, sanitary, aeronautics, industrial equipment and construction industries due to their superior corrosion resistance, high mechanic properties, high strength, formability, thermal and electrical conductivity. In this study, a multi-objective optimization method based on grey relational analysis is conducted to optimize the fiber laser cutting parameters of cutting speed, focal distance, frequency and duty cycle. Surface roughness and kerf width, which are the two most important parameters that determine laser cutting quality, are simultaneously optimized. In order to assign the optimum level for each parameter individually, the Taguchi technique was applied. The cutting surface morphology was examined depending on grey relational grade with 3D optical pro-filometer as well as maps of the cutting surfaces were created. According to results achieved by ANOVA, the most effective process parameter on kerf width was frequency, with the ratio of 31,2%. Duty cycle found as the most effective parameter on surface roughness with an effect ratio of 49.01%. Additionaly frequency is the most important parameter on the multiple responses with an effect of 18.55%. It has been determined that the optimum parameters for minimum surface roughness and minimum kerf width for fiber laser cutting of 20 mm thick AISI 304 (DIN EN 1.4301) material were 310 mm/min for cutting speed, −11 mm for focal position, 105 Hz for frequency and 60% for duty cycle.
Benzer Tezler
- Paslanmaz çeliğin fiber lazerle kesilmesinde işleme parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of machining parameters in cutting of stainless steel with fiber laser
HÜSEYİN UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜNAY
- Hassas döküm yöntemiyle üretilen metalik biyomalzemelerin lazerle yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improving the surface properties of metallic biomaterials with laser fabricated by investment casting method
EMRE AYKAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiKocaeli ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- Lazerle işlenen 316L çelik alaşım yüzeyinin ıslanabilirlik davranışının incelenmesi
Investigation of wettability behaviour of laser textured 316L steel alloy surface
DAMLA MERAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriKocaeli ÜniversitesiElektro-Optik Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BELGİN GENÇ ÖZTOPRAK
- Metalik biyomalzemelerin yüzeyinin fiber lazer ile işlenmesi: paslanmaz çelik ve co-cr malzemelerin karşılaştırılması
Fiber laser processing of surface of metallic biomaterials: comparison of stainless steel and co-cr materials
İBRAHİM CAN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEFİKA KASMAN
DOÇ. DR. SERTAN OZAN
- Elasto-palstic stress analysis in transversely loaded composite laminated plates
Başlık çevirisi yok
HALİL AYKUL
Doktora
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SAYMAN