Seçici lazer ergitme ile imal edilen Ti6Al4V alaşımının mikro şartlarda frezelenmesinin araştırılması
Investigation of the milling of Ti6Al4V alloy manufactured by selective laser melt under micro conditions
- Tez No: 856526
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR YALÇIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Bu doktora tezinde, havacılık, savunma sanayi ve sağlık sektöründe sıklıkla kullanılan ticari Ti6Al4V (Ti64) alaşımının mikro frezelenebilirliği ile Ti64 alaşımı tozlar kullanılarak seçici lazer ergitme (SLM) yöntemi ile eklemeli imalatı yapılan Ti64 alaşımının mikro frezelenebilirliği deneysel karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, imalat yöntemi farklı olan iki Ti64 alaşımı test malzemesine, çekme ve sertlik testleri ile birlikte mikro yapı incelemeleri yapılarak mekanik ve metalografik olarak ta mukayese edilmiştir. Her iki test malzemesi, 502 µm çapında iki kesici ağızlı TiAlN kaplamalı mikro freze takımı ile seçilen aynı kesme koşullarında mikro frezelemeye tabi tutulmuştur. Her iki test malzemesi için de, farklı ilerleme hızı, kesme hızı ve talaş derinliği ile mikro frezeleme sırasında kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, çapak genişliği ve takım aşınması değişimi ölçülmüştür. Elde edilen deney sonuçlarına göre, her iki test malzemesi için de, düşük kesme hızlarının ve yüksek talaş derinliklerinin kesme kuvvetlerinde artışa neden olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, her iki test malzemesinin mikro frezelenmesinde de, dramatik kesme kuvvetlerine sebep olan takımın kazınma durumundan kurtulabilmesi için minimum talaş kalınlığının, ilerleme hızı fz:1 µm/diş ile sağlanabildiği tespit edilmiştir. Yüksek kesme kuvvetlerinin mikro freze takımında abrasif aşınmayı hızlandırdığı ve işlenmiş kanalda meydana gelen çapak genişliğini arttırdığı sonucuna varılmıştır. Talaş kaldırma uzunluğunun artması, takımda hem eksenel hem de çevresel olarak aşınmaya ve kenar radyüsünün anlık değişmesine neden olmuştur. Özellikle kenar radyüsü değişiminin yüzey pürüzlülüğünü kötü yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. İlave olarak, işlenmiş kanal kenarlarındaki çapak genişliğinin malzemeye ve kesme parametrelerine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Bu bağlamda, ticari Ti64 alaşımının daha düşük sertlik ve dayanıma sahip olması, işlenen kanalda meydana gelen çapak genişliğini arttırmakla birlikte takıma sıvanma eğilimi gözlemlenmiş olup, fz:1 µm/diş ilerleme hızından küçük ilerleme ile kazıma şeklinde işlenen kanalda daha geniş çapaklar görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this doctoral thesis, the micro-millability of commercial Ti6Al4V (Ti64) alloy, which is frequently used in the aerospace, defense industry and healthcare industry, and the micro-millability of Ti64 alloy, which is additively manufactured by selective laser melting (SLM) method using Ti64 alloy powders, were experimentally compared. For this purpose, two Ti64 alloy test materials with different manufacturing methods were compared mechanically and metallographically by performing microstructure examinations along with tensile and hardness tests. Both test materials were subjected to micro milling under the same selected cutting conditions with a TiAlN coated micro milling tool with two cutting edges of 502 µm diameter. For both test materials, the change in cutting forces, surface roughness, burr width and tool wear during micro milling with different feed rate, cutting speed and depth of cut were measured. According to the experimental results, it was determined that low cutting speeds and high depths of cut caused an increase in cutting forces for both test materials. Additionally, in micro milling of both test materials, it has been determined that the minimum chip thickness can be achieved with a feed rate fz: 1 µm/tooth in order to avoid the scraping of the tool, which causes dramatic cutting forces. It was concluded that high cutting forces accelerated abrasive wear in the micro milling tool and increased the burr width in the machined channel. Increasing the machining length caused both axial and circumferential wear on the tool and a sudden change in the edge radius. It was concluded that especially the change in edge radius negatively affects the surface roughness. Additionally, it has been observed that the burr width on the machined channel edges varies depending on the material and cutting parameters. In this context, the lower hardness and strength of the commercial Ti64 alloy increases the burr width in the machined channel, and a tendency to smear the tool has been observed, and wider burrs have been observed in the channel processed by scraping with a feed rate smaller than fz:1 µm/tooth.
Benzer Tezler
- Eklemeli üretimle imal edilen havacılık sektöründe kullanılan titanyum alaşımlarının, farklı sıcaklıklardaki yorulma ve kırılma özelliklerinin belirlenmesi ve dinamik davranışlarının iyileştirilmesi
Determination of the fatigue and fracture properties and improvement of the dynamic behavior of additively manufactured titanium alloys used in the aviation industry at different temperatures
HİLMİ TEKDİR
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FATİH YETİM
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile biyouyumlu iskelet yapılarının imalatı ve özelliklerinin geliştirilmesi
Manufacturing biocompatible scaffolds by selective laser melting method and improvement of properties
EMRE ÖZEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MİHRİGÜL ALTAN
- Seçici lazer ergitme ile üretilmiş 316L paslanmaz çelik parçaların ince tornalama işlemleri
Finish turning operations of 316L stainless steel workpieces manufactured by selective laser melting
KADİR KIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. CENGİZ KAYACAN
- Inconel 718 süper alaşımının vakum indüksiyon gaz atomizasyon (VIGA) ve lazer toz yataklı ergitme ile prosesi
Processing of inconel 718 super alloy with vacuum induction gas atomization (VIGA) and laser powder bed fusion
MÜCTEBA BURAK KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ UZUNSOY
- Uydu ekipmanlarına yönelik topoloji optimizasyon metodu ile parça geometrisi tasarımı, modellenmesi, seçici lazerle ergitme yöntemi ile üretimi ve analizi
Part geometry design, modeling, manufacturing and analysis via selective laser melting method for topology optimization of satellite parts
MEHMET EMİN BADIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ