Machining performance and carbon footprint analysis of inconel 718 using different minimum quantity lubrication oils
Inconel 718'in farklı minimum miktarda yağlama yağları kullanılarak işleme performansı ve karbon ayak izi analizi
- Tez No: 983979
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN HAKKI NAMLU, DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KALKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Inconel 718, üstün korozyon ve oksidasyon direnci ile yüksek dayanım özellikleri sayesinde yüksek sıcaklık uygulamaları için son derece uygun bir malzemedir. Ancak, yüksek sertliği, aşınma direnci ve belirgin işleme sertleşme oranı nedeniyle işlenmesi zordur. Geleneksel Kesme Sıvıları (GKS), bu zorlukların üstesinden gelmede yetersiz kalmakta ve yüksek tüketim oranları ile insan sağlığına ve çevreye olan zararlı etkileri nedeniyle sürdürülebilir bir çözüm sunmamaktadır. Bu nedenle, Minimum Miktarda Yağlama (MMY), GKS'ye etkili bir alternatif olarak dikkat çekmektedir. Sıkıştırılmış hava ile karıştırılan az miktarda yağın aerosol formunda kesme bölgesine iletilmesiyle, MMY özellikle Inconel 718 gibi işlenmesi zor malzemeler için çevre dostu ve sürdürülebilir bir üretim yöntemi sunmaktadır. Aerosol uygulama yöntemi, kesici takım ile iş parçası arasındaki bölgeye daha iyi nüfuz ederek işleme verimliliğini artırmaktadır. Ancak, MMY uygulamalarında kullanılan yağların doğrudan işleme performansını etkilemesi, işlenecek malzemeye özgü yağların geliştirilmesini kritik hâle getirmektedir. Bu çalışmada, Inconel 718'in işlenebilirliğini artırmaya yönelik olarak geliştirilen üç farklı MQL yağı önce fiziksel özellikleri ve performansları açısından test edilmiştir. Ardından, Inconel 718 malzemesi üzerinde yapılan kanal frezeleme deneylerinde performansları değerlendirilmiştir. Geleneksel İşleme (Gİ), kuru işleme ve MMY yöntemleri karşılaştırmalı olarak ele alınmış; kesme kuvvetleri, takım aşınması, yüzey kalitesi gibi temel performans metriklerine ek olarak, çevresel etki ve sürdürülebilirlik, karbon ayak izi temel alınarak değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, MMY yönteminin işleme performansını önemli düzeyde artırırken karbon salımını azalttığını ve Inconel 718'in verimli ve sürdürülebilir şekilde işlenmesi için daha uygun bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Inconel 718 is highly suitable for high-temperature applications due to its exceptional corrosion and oxidation resistance, along with its high strength at elevated temperatures. However, its high hardness, wear resistance, and significant work hardening rate make its machining challenging. Conventional Cutting Fluids (CCFs) are inadequate for addressing these challenges and are not sustainable due to their high consumption and harmful effects on human health and the environment. Minimum Quantity Lubrication (MQL) has emerged as an effective alternative to CCFs. By delivering a small amount of oil mixed with compressed air in aerosol form to the cutting zone, MQL promotes sustainable and environmentally friendly manufacturing, particularly for hard-to-machine materials like Inconel 718. The aerosol delivery method improves penetration between the cutting tool and workpiece, enhancing efficiency. However, the oils used in MQL applications directly affect machining performance, making it crucial to develop oils specific to the material being machined. In this study, three different MQL developed to improve the machining performance of Inconel 718 were first tested for their physical characteristics and performance. Subsequently, their performance during slot milling experiments of Inconel 718 material was evaluated. A comparative investigation of CCFs, dry machining and MQL is provided with the focus on critical performance metrics including cutting forces, tool wear, surface finish alongside an assessment of environmental impact and sustainability in terms of carbon footprint. The findings demonstrate that MQL significantly enhances machining performance while reducing carbon emissions, offering a more viable solution for efficient and sustainable machining of Inconel 718.
Benzer Tezler
- Karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerinin işlenmesi için kesici takım tasarımı, üretimi ve performansının değerlendirilmesi
Cutting tool design, production and evaluation of performance for machining of carbon fiber reinforced composites
SELÇUK YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ULVİ ŞEKER
- Monitoring and improvement of machining process of carbon fiber reinforced polymer materials
Karbon fiber takviyeli polimer malzemelerin işleme sürecinin izlenmesi ve iyileştirilmesi
BURCU BİLGİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LÜTFİ TANER TUNÇ
- Elektro erozyon ile işlemede döner elektrot kullanarak delik delmede dielektrik sıvısına karıştırılan tozların ve ısıtmanın işleme performansına etkisinin araştırılması ve multi fizik simülasyonu
Investigation and multi physics simulation of effect of adding powder into dielectric fluid and heating on processing performance in drilling with electric discharge machining using rotary electrode
OĞUZ ERDEM
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM USLAN
PROF. DR. CAN ÇOĞUN
- Bor nitrür ve çok cidarlı karbon nanotüp katkılı bazalt elyaf takviyeli epoksi kompozit malzemelerin işlenebilirliği ve nanoparçacık katkısının işleme kalitesi üzerine etkisi
The machinability of boron nitride and multi-walled carbon nanotube rei̇nforced basalt fiber/epoxy composites and the effect of nanoparticle additives on machining quality
MEHMET TONGUR
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECATİ ATABERK
- SiAlON seramiklerinin karbon fiber takviyeli polimer kompozit malzemelerin delme operasyonlarındaki performansları
The performance of SiAlON ceramics on drilling operations of carbon fiber reinforced polymer composites
ALİ ÇELİK
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT KARA