Alüminyum levha kompozitlerin mikro delinebilirliğinin deneysel incelemesi
Experimental investigation of micro drillability of aluminum sheet composites
- Tez No: 841797
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Alüminyum kompozitler; otomotiv, savunma ve yapı mühendisliği gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, arasında düşük yoğunluklu polietilen bulunan (PE) 2 adet 3105 serisi alüminyum levhanın birleştirilmesiyle oluşan alüminyum kompozit panellerin mikro delinebilirliği üzerine deneysel çalışmalar yapılmıştır. Alüminyum-polietilen kompozit panelin (Al-PE) mikro delme işlemi sonrasında kesme kuvvetlerini, çıkışta meydana gelen çapak oluşumunu, mikro matkaplarda ki çap değişimlerini ve panel üzerine açılan deliklerin çapları araştırılmıştır. Mikro delme testi parametreleri, Taguchi'nin L16 (4^2 2^3) ortogonal dizisi kullanılarak tasarlanmış olup beş kontrol parametresi ile gerçekleştirilmiştir. Bunlar dört seviyeli kesme hızı (10 m/dk, 20 m/dk, 30 m/dk, 40 m/dk), dört seviyeli ilerleme hızı (0,5 µm/dev, 1 µm/dev, 2 µm/dev, 4 µm/dev), iki seviyeli takım çapı (700µ, 1000µ), 2 seviyeli kaplama durumu (AlTiN kaplamalı, kaplamasız) ve iki seviyeli (100°, 140°) takım ucu açısıdır. Varyans analizi (ANOVA) için maksimum delme kuvveti (Fz), maksimum çapak yüksekliği ve hem matkap takımı hem de delik çaplarındaki meydana gelen değişimler ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar alüminyum tabaka delinirken delme kuvvetinin maksimum seviyede olduğunu, polietilen tabakada delinirken ise delme kuvveti minimum düzeyde oluştuğunu göstermiştir. Matkap uç açısının delme kuvveti üzerinde en etkili parametre olduğu görülmüştür. Takım çapındaki değişim üzerinde en önemli etkiye matkap çapı (%26,15) sahipken, uç açısının takım aşınması üzerinde %25,79'luk etkisinin olduğu belirlenmiştir. Delik çapındaki değişimde en büyük etkiye matkap çapı (%36,67) ve kesme hızı (%25,15) sahiptir. Kesme hızının ve ilerleme hızının arttırılması da delik çapı değişimini azaltmıştır. Delme parametrelerinden ilerlemenin delik çapı değişimine etkisi %16,13'tür. AlTiN kaplamanın etkisi %12,38 iken takım uç açısının etkisinin (%0,64) ihmal edilebilir düzeyde olduğu söylenebilir. Delik çıkışındaki çapak yüksekliği üzerinde en büyük etkiye uç açısı (%67,80) sahip olup, AlTiN kaplama kompozitin orta katmanındaki polietilenin yumuşamasına sebep olmuş ve oluşan sıvanma ile birlikte delik çıkışındaki çapak yüksekliğinde artış gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Aluminium composites are widely used in sectors such as automotive, defence and structural engineering. In this thesis, experimental studies were carried out on the micro-drillability of aluminium composite panels formed by joining two 3105 series aluminium sheets with low density polyethylene (PE) in between. After micro drilling of aluminium-polyethylene composite panel (Al-PE), cutting forces, burr formation at the exit, diameter changes in micro drills and diameters of the holes drilled on the panel were investigated. The micro drilling test parameters were designed using Taguchi's L16 (4^2 2^3) orthogonal array with five control parameters. These are four levels of cutting speed (10 m/min, 20 m/min, 30 m/min, 40 m/min), four levels of feed rate (0.5 µm/rev, 1 µm/rev, 2 µm/rev, 4 µm/rev), two levels of tool diameter (0.7 mm, 1 mm), two levels of coating status (AlTiN coated, uncoated) and two levels of tool tip angle (100◦, 140◦). For the analysis of variance (ANOVA), the variations in maximum drilling force (Fz), maximum burr height and both drill tool and hole diameters were measured. The results showed that the drilling force was maximum when drilling through the aluminum sheet, while the drilling force was minimum when drilling through the polyethylene sheet. The drill bit angle is the most effective parameter on the drilling force. Drill diameter has the most significant effect on the change in tool diameter (26,15%), while the bit angle has an effect of 25,79% on tool wear. Drill diameter (36.67%) and cutting speed (25.15%) have the greatest effect on the change in hole diameter. Increasing the cutting speed and feed rate also decreased the hole diameter change. Among the drilling parameters, the effect of feed rate on hole diameter change is 16.13%. However, the effect of AlTiN coating is 12.38% while the effect of tool tip angle (0.64%) is negligible. The tip angle had the greatest effect (67.80%) on the burr height at the hole exit, and the AlTiN coating caused softening of the polyethylene in the middle layer of the composite and the resulting plastering caused an increase in the burr height at the hole exit.
Benzer Tezler
- Karşıt ekstrüzyon işleminin al esaslı seramik takviyeli kompozitlerde mekanik özelliklerine etkilerinin araştırılması
The research about effects of reciprocating extrusion process on the mechanical properties of al based composites reinforced with ceramic
ALPER KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
- Sürtünme karıştırma kaynak tekniği ile birleştirilen AA2124/SiCp/25 kompozit levhaların mekanik özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu
Mechanical properties and microstructure of friction stir butt welded AA2124/SiCp/25 composite sheets
YAHYA BOZKURT
Doktora
Türkçe
2008
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN UZUN
PROF. DR. SERDAR SALMAN
- Alüminyum ve magnezyum matrisli prepreg takviyeli lamine kompozit malzeme üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the properties of prepreg reinforced laminated composite materials with aluminum and magnesium matrix
MUSTAFA YUNUS AŞKIN
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS TÜREN
- Fiber metal tabakalı kompozit plakaların diferansiyel quadrature metodu ile titreşim analizi
Free vibration analysis of fiber metal laminated composite plates using differential quadrature method
SİNAN MARAŞ
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YAMAN
- Low velocity ballistic impact behaviour of the Al-matrix composites
Alüminyum matrisli kompozitlerin düşük hız balistik davranışları
SEYFİ KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. ORHAN YILDIRIM