Investigation of machinability of magnesium alloys (AZ91) under nano-particule added cutting fluid environment
Nano partikül katkılı kesme sıvısı ortamında magnezyum alaşımlarının (AZ91) işlenebilirliğinin araştırılması
- Tez No: 882775
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Bu araştırma, magnezyum esaslı malzemelerin tribolojik davranışını ve işleme verimliliğini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Bu amaçla, aşınma testleri, freze deneyleri ve gelişmiş istatistiksel analizler entegre edilen çok disiplinli bir yaklaşım kullanılmıştır. Araştırma, Taguchi'nin L16 ortogonal dizi metodolojisini kullanarak aşınma testleri yaparak sürtünme katsayısı, ağırlık kaybı ve yüzey pürüzlülüğü gibi kritik parametreler hakkında detaylı bilgiler sunmaktadır. S/N analizi ile sürtünme katsayısını minimize etmek için optimal koşullar belirlenmiş ve nano gümüşle zenginleştirilmiş yağlayıcıların ve Silisium takviyesinin sürtünme kuvvetlerini azaltmadaki önemli katkıları vurgulanmıştır. Ardından yapılan freze deneyleri, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde kesme parametrelerinin önemini daha da açıklayarak, işleme parametrelerinin optimize edilmesinin iş verimliliği ve üretkenliği için endüstriyel önemini vurgulamıştır. Ayrıca, bu araştırma, özellikle özel alaşımlar bağlamında metal kesme işlemlerinde soğutma sıvılarının kritik rolünü ele almaktadır. Magnezyum alaşımına odaklanarak, araştırma, istenilen özelliklere sahip soğutma sıvıları geliştirmeyi ve alaşımın işleme özelliklerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Silisium ve nano gümüş katkı maddeleri ile takviye edilmiş AZ91 magnezyum alaşımı üzerinde yapılan aşınma testleri ve freze deneyleri, sürtünmenin azaltılması ve işlenebilirliğin arttırılması açısından umut verici sonuçlar ortaya koymaktadır. Araştırma, özellikle nano gümüş katkı maddelerinin entegrasyonu olmak üzere nanoteknolojinin, sürdürülebilir ve etkili işleme uygulamalarına doğru malzeme işleme teknolojilerini devrimci bir şekilde dönüştürme potansiyelini vurgulamaktadır. Genel olarak, bu araştırma, malzeme davranışının temel anlayışını ilerletmekle kalmaz, aynı zamanda endüstriyel ortamlarda işleme süreçlerini optimize etme konusunda pratik sonuçlar sunar. Bulgular, alaşım imalat süreçlerini geliştirme ve yeni soğutma sıvıları geliştirme çabalarına katkıda bulunarak, üretim verimliliğini artırmayı, takım ömrünü uzatmayı ve yüksek kaliteli çıktılar elde etmeyi, aynı zamanda çevresel ve insan sağlığı önlemlerini önceliklendirerek sağlamayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This research presents a comprehensive investigation into the tribological behavior and machining efficiency of magnesium-based materials, utilizing a multidisciplinary approach integrating wear tests, milling experiments, and advanced statistical analyses. The study leverages Taguchi's L16 orthogonal array methodology to conduct wear tests, providing detailed insights into critical parameters such as friction coefficient, weight loss, and surface roughness. Through S/N analysis, optimal conditions for minimizing friction coefficient are identified, highlighting the significant contributions of nanosilver-enhanced lubricants and Silisium reinforcement in reducing frictional forces. Subsequent milling experiments further elucidate the importance of cutting parameters on cutting forces and surface roughness, underscoring the industrial significance of optimizing machining parameters for enhanced efficiency and productivity. Furthermore, the study addresses the crucial role of cooling fluids in metal-cutting operations, particularly in the context of specialized alloys. With a focus on magnesium alloy, the research endeavors to develop cooling fluids with favorable specifications, alongside enhancing the alloy's machining properties. Wear tests and milling experiments conducted on AZ91 magnesium alloy, supplemented with Silisium and nanosilver additives, demonstrate promising outcomes in terms of reduced friction and improved machinability. The study underscores the potential of nanotechnology, particularly the integration of nanosilver additives, in revolutionizing material processing technologies toward sustainable and efficient machining practices. Overall, this research not only advances the fundamental understanding of material behavior but also offers practical implications for optimizing machining processes in industrial settings. The findings contribute to the ongoing efforts in enhancing alloy manufacturing processes and developing novel cooling fluids, with the aim of improving production efficiency, prolonging tool lifespan, and achieving high-quality outputs while prioritizing environmental and human health considerations.
Benzer Tezler
- Enhancement of the low temperature deformation ability of magnesium alloys
Magnezyum alaşımlarının düşük sıcaklık deformasyon kabiliyetinin geliştirilmesi
VAHİD ATTARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BENAT KOÇKAR
- Machinability investigation of recycled short carbon fiber reinforced magnesium matrix composites
Geri dönüşüm kısa karbon fiber takviyeli magnezyum esaslı kompozitlerin talaşlı işlenebilirliğinin araştırılması
ŞAHİN ATASOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN KANDEMİR
- AZ91 magnezyum alaşımının işlenebilirlik özelliğinin deneysel olarak araştırılması
The experimental investigation of machinability AZ91 magnesium alloy
FARUK MULLAAHMETOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER ASAL
- Magnezyum alaşımlarının işlenebilirliğinin incelenmesi
An investigation of machinability of magnesium alloys
AHMET KALA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BİROL AKYÜZ
- Magnezyum alaşımının kriyojenik ve kuru şartlar altında frezelenebilirliğinin deneysel araştırılması
An experimental investigation on machinability of magnesium alloy under cryojenic and dry conditions
HÜSNÜ KAYHANLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR KÖKLÜ