Farklı istifleme sıralamaları ile üretilmiş metal ve elyaf takviyeli kompozitlerin işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of machinability of metal and fiber reinforced composites produced with different stacking orders
- Tez No: 905264
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET YAPICI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışmada, CFRP ve GFRP katmanlarından oluşan 5 farklı Al 2024/ FRP (12 kat)/ Al 2024 istifleme sıralamasına sahip hibrit FML kompozit levhalar vakum torbalama yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen bu malzemeler işlenebilirlik deneylerinde (matkapla konvansiyonel delme ve aşındırıcı su jeti ile delme) ve mekanik testlerde (çekme testi ve düşük hızlı darbe testi) kullanılmıştır. Matkapla konvansiyonel delme işleminde, 4 farklı (100, 200, 300 ve 400 mm/dk) ilerleme hızı ve 3 farklı (1500, 3000 ve 4500 rpm) kesme hızı kullanılmıştır. Delme esnasında 6 mm çapında tungsten karbür burgulu matkap kullanılmıştır. Tezgah üzerinde bulunan dinamometre ile kesme kuvveti ve tork değerleri belirlenmiştir. Mitutoya 2D profilometre ile yüzey pürüzlülük ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, SEM analizi ile yüzey morfolojisi detaylı şekilde incelenmiştir. Aşındırıcı su jeti ile delme işleminde, 3 farklı (400, 600 ve 1000 mm/dk) ilerleme hızı kullanılmıştır. Meme çapı, kesme basıncı, aşındırıcı garnet miktarı ve nozül uzaklık mesafesi sabit tutulmuştur. Delme işlemi sonrasında, giriş-çıkış delik çapı, malzeme kalınlığındaki değişim, kerf açısı ve delik sapma oranı belirlenmiştir. Zygo optik profilometre ile yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca SEM analizi ile delik içerisinde meydana gelen kusurlar detaylı şekilde gösterilmiştir. Her iki delme yönteminde ve mekanik testlerde istifleme sıralamasının etkisi kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, her iki işlenebilirlik yönteminde de istifleme sıralamasının önemli bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. GFRP yapılarda, delik hasarlarının daha yoğun olduğu gözlemlenmiştir. En düşük yüzey pürüzlülük değerleri tamamen CFRP yapılı istiflerde ölçülmüştür. Hibrit kompoztilerde de genelliklle GFRP yapının yüzey pürüzlülüğünü artırdığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, hybrid FML composite laminates with 5 different Al 2024/ FRP (12 layers)/ Al 2024 stacking sequences consisting of CFRP and GFRP layers were produced by vacuum bagging method. These materials were used in machinability tests (conventional drilling and abrasive water jet drilling) and mechanical tests (tensile test and low speed impact test). In conventional drilling, 4 different feed rates (100, 200, 300 and 400 mm/min) and 3 different speeds (1500, 3000 and 4500 rpm) were used. A 6 mm diameter tungsten carbide twist drill was used during drilling. Cutting force and torque values were determined with the dynamometer on the bench. Surface roughness measurements were made with Mitutoya 2D profilometer. In addition, the surface morphology was examined in detail by SEM analysis. In the abrasive water jet drilling process, 3 different traverse speed (400, 600 and 1000 mm/min) were used. Nozzle diameter, cutting pressure, amount of abrasive garnet and nozzle distance were kept constant. After drilling, inlet and outlet hole diameter, change in material thickness, kerf angle and hole deviation rate were determined. Surface roughness measurements were made with a Zygo optical profilometer. In addition, the defects occurring in the hole were shown in detail by SEM analysis. The effect of stacking sequence on both drilling methods and mechanical tests was comprehensively evaluated. As a result of the study, it was determined that the stacking sequence has a significant effect in both machinability methods. Hole damage was observed to be more intense in GFRP structures. The lowest surface roughness values were measured in stacks with fully CFRP structures. In hybrid composites, it was generally found that the GFRP structure increased the surface roughness.
Benzer Tezler
- Cam ve karbon elyaf takviyeli kompozit malzemelerin farklı istifleme şekillerine göre mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of mechanical properties of fiberglass and carbon fiber composite materials depending on fiber stacking sequence
OĞUZHAN ALBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİT AKBULUT
- Kompozit plakalarda farklı tabaka sayısı, farklı yapı ve istifleme sırasına bağlı optimum mekanik özelliklerin belirlenmesi
The effect of woven-fabric density, stacking sequence and the number of layers on the optimum mechanical properties of glass/polyester composites produced by RTM
YAKUP DABAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAİF SAKİN
- The effects of stackıng load and lenght of clapboard ın mono effıcıdent composıte-alumınum connectıons are bonded together by stackıng on damage load
Yapiştiriciyla bi̇rleşti̇ri̇lmi̇ş tek tesi̇rli̇ kompozi̇t-ali̇mümyum bağlantilarda i̇sti̇fleme açisi ve bi̇ndi̇rme uzunluğunun hasar yüküne etki̇si̇
BETÜL YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN ÖZEL
- Farklı ortam koşullarında bekletilen doğal lif takviyeli hibrit kompozitlerin burkulma davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation on buckling behavior of natural fiber reinforced hybrid composites exposed to different environment conditions
MUSTAFA MUZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖNDÜRÜCÜ
- Farklı ortam koşullarına maruz hibrit kompozit plakalarda burkulma davranışının incelenmesi
Investigation of buckling behavior in hybrid composite plates subjected to different environmental conditions
HÜSEYİN FIRAT KAYIRAN
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖNDÜRÜCÜ