TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ

Benzer belgeler
Dubleks Paslanmaz Çeliğin Tel Erozyon ile İşlenebilirliğinin Deneysel Araştırılması

TEL EROZYONDA KESME PARAMETRELERĐNĐN ĐLERLEME HIZINA ETKĐSĐ

Farklı Elektrotlar ile Delik Delme İşlemlerinde Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

CNC TEL EROZYON TEZGAHLARINDA FARKLI MALZEMELERİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Tel Erozyonda Kesme Parametrelerinin Parçanın Boyut Ölçüsüne Etkilerinin Deneysel İncelenmesi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 5 Sayı: 2 sh Mayıs 2003

KAPLAMA ÇEŞİDİ VE İŞLEME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK TAKIM-TALAŞ ARAYÜZEY SICAKLIĞI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNDEKİ DEĞİŞİM

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Tel Erozyon Yönteminde İşlem Parametrelerinin Malzemenin Mikroyapı ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi

Öğrenim Durumu. Verdiği Dersler. İdari Görevler

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

Nikel esaslı waspaloy alaşımının tel erozyon yöntemiyle işlenmesinde Taguchi metodu ile yüzey pürüzlülüğü için optimum kesme parametrelerinin tahmini

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

Frezeleme İşlemlerinde Titreşimi ve Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Parametrelerin Optimizasyonu

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

Alüminyum Esaslı T/M Malzemelerin Tel Elektro Erozyon Tezgahında İşlenebilirliklerinin Araştırılması

X10CrAlSi24 Sac Malzemesine Farklı Elektrotlar İle Delik Delme İşlemlerinde Performans Çıktılarının Modellenmesi

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

Cu-Cr-Zr ALAŞIMININ AŞINDIRICI SU JETİ İLE TORNALANMASI. Fuat KARTAL, Hasan GÖKKAYA, Muammer NALBANT

DOİ: /fmbd Tel Erozyon ile Kesmede Farklı Tel Elektrotların ve Soğutma Yöntemlerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi

ÜÇ FARKLI ÇELİĞE KATI BORLAMA İŞLEMİ YAPILMASININ İÇ YAPI VE SERTLİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

Yunus KAYIR a*, Ahmet AYTÜRK a. Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Ç1040 VE 11SMnPb37 ÇELİKLERİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE ÜRETİM MALİYETİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

BÖHLER K720 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması

Özgedik A., Çoğun C., Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9

makale TEL EROZYONDA KESME PARAMETRELERİNİN İLERLEME HiZİNA ETKİSİ GIRIŞ Nihat TOSUN, Can ÇOĞUN

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

AISI 304 östenitik paslanmaz çeliklerde kesme parametrelerine bağlı olarak yüzey pürüzlülüklerinin araştırılması

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

BÖHLER K600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması

ORTAGONAL KESME İŞLEMİNDE KESİCİ TAKIM KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ KAYMA AÇISI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN MODELLENMESİ

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN SON BİTİRME OPERASYONLARININ ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON ANALYSIS OF FINISH OPERATIONS OF DUCTILE IRON

AISI D2 ve AISI D3 Soğuk İş Çeliklerinin Delinmesinde İşleme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

METAL KESİM ŞERİT TESTERELERİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

ÇELİKLERİN STANDARZİSAYONU VE TÜRK ÇELİK STANDARDI (TSE-1111)

KAPLAMASIZ SERMET TAKIMLA AISI 6150 ÇELİĞİNİN FREZELENMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİ *

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi

KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIM VE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ.BÖHLER W500

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ

4 köşeli,tek yönlü, güçlü delik delme serisi, talaş kırıcı form ve kalite seçenekleri ile tüm malzemeleri kapsar.

AISI 303 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN İŞLENMESİNDE KESİCİ KENAR FORMUNUN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

1.Elektroerozyon Tezgahları 2.Takımlar( Elektrotlar) 2.1. İmalat Malzemeleri

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 8

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİK LEVHALARDA ZIMBA HIZININ KESME YÜZEYİ GEOMETRİSİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

CNC TORNA TEZGAHINDA AISI 304 ÇELİKLERİN İŞLENEMESİNDE OPTİMUM YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜ SAĞLAYACAK KESME PARAMETRELERİNİN TESPİTİ

BÖHLER K460 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması

Serbest formlu yüzeylerde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisinin taguchi metodu ile optimizasyonu

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

HİDROLİK SİSTEM ÇÖZÜM ORTAĞINIZ

TAKIM TEZGAHLARI. BÖLÜM 1 İMALAT ve TALAŞLI İMALATA GİRİŞ. Öğr.Gör.Dr. Ömer ERKAN

MŞMM METAL ŞEKİLLENDİRME MÜKEMMELİYET MERKEZİ METAL ŞEKILLENDIRMEDE TÜRKIYE NIN TEK MÜKEMMELIYET MERKEZI

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE SERMET KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

AISI 01 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDAN ARAŞTIRILMASI ÖZET

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNDEN DIEVAR TAKIM ÇELİĞİNİN TEL EROZYON İLE İŞLENEBİLİRLİNİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Metrik Vida Açmada Alternatif Kesici Uç Yaklaşımı

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

ALÜMİNYUM T6 ISIL İŞLEMİ İÇİN GELİŞTİRİLEN SEPET TASARIMI İLE ZAMAN VE ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

AISI H13 SICAK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN DENEYSEL İNCELENMESİ. Metin ZEYVELİ 1,*, Halil DEMİR 1

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

YÜKSEK ALAŞIMLI BEYAZ DÖKME DEMİRLERİN (Nİ-HARD) TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN MODELLENMESİ

ELEKTRO EROZYON (EDM) (ELECTRICAL DISHARGE MACHINE)

The Influence of Cutting Parameters on Surface Roughness and Tool Wear In Milling of AISI D2 Cold Work Tool Steels of Different Hardness

DENİZ HARP OKULU MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

UZAY VE HAVACILIK MALZEMELERİNDE ELEKTRİKSEL EROZYON İLE HIZLI DELİK DELME PERFORMANSININ DENEYSEL İNCELENMESİ

TARIM MAKİNALARI KALIP SAN. ve TİC. LTD. ŞTİ.

CAM ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT MALZEMENİN DELİNMESİ ESNASINDA OLUŞAN YÜZEY HASARININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

BÖHLER S600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırması:

YÜKSEK HIZLI TALAŞLI İŞLEMEDE YÜZEY KALİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

15-5 PH PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN TAGUCHİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

SERVO KONTROLLÜ PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNASI TASARIMI

PVD VE CVD KAPLAMALI SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLARIN İŞLEME PARAMETERLERİNE BAĞLI OLARAK YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

PLAZMA NİTRÜRLEME PARAMETRELERİNİN DEĞİŞEN MALZEME ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

İMALAT TEKNOLOJİLERİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

Modüler sistem Coromant EH

100 kv AC YÜKSEK GERİLİM BÖLÜCÜSÜ YAPIMI

YÜZEY İŞLEME YÖNTEMLERİNİN SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN YORULMA DAVRANIŞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Invastigation of the Effect Surface Roughness of Cutting Parameters on the Ms 58 Brass Materials by Using Turn-Milling Process

TALAŞLI İMALAT. Koşul, takım ile iş şekillendirilmek istenen parça arasında belirgin bir sertlik farkının olmasıdır.

Erol KILIÇKAP Dicle Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Diyarbakır ÖZET

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT TEZGÂHLARININ TANITIMI

Silindirik Tornalama İşlemi İçin Yeni Bir Ultrasonik Sistem Tasarımı ve İmalatı

AA5052 ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN KESME KUVVETİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Malzeme İşleme Yöntemleri

Transkript:

TMMOB Makine Mühendisleri Odası Konya Şubesi IV. Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi 24-25 Kasım 2007 TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ Murat Kıyak 1, Bahar Emir 2 Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü Beşiktaş 34349 İstanbul 1 Tel: 0212 259 70 70/2621 e-posta: kiyak@yildiz.edu.tr 2 e-posta: bahar_emir@yahoo.com Özet: Modern imalat yöntemlerinin önemlilerinden biri olan tel erozyon yöntemi, 1970 lı yıllardan günümüze sürekli gelişmesiyle, özellikle kalıp imalatında oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Tel erozyon yöntemi yaygın olarak kabul edilen alışılmadık talaş kaldırma yöntemi olarak, karmaşık şekil ve profile sahip endüstriyel parçaların imalatında kullanılmaktadır. Bu çalışmada iş parçası olarak, kalıp imalatında geniş bir kullanım alanına sahip olan X160CrMoV121 (Euronorm) standardında çelik malzeme kullanılmıştır. Deneyler için seçilen değişken işlem parametreleri; akım geçiş süresi (0.4, 0.8 ve ), bekleme süresi (15 ve 20µs), tel hızı (5, 8 ve 10m/dak) ve parça kalınlıklarıdır (10, 15 ve ). Deneyler esnasında akım (1.1A) ve gerilim (80V) sabit işlem parametreleri olarak belirlenmiştir. Belirtilen bu şartlarda gerçekleştirilen deneylerle; iş parçası yüzey pürüzlülükleri, sertlik değişimleri, talaş kaldırma oranları ve parçanın işlenmiş yüzeylerinde kimyasal yapı değişiklikleri incelenmiştir. Çalışmada, parçanın işlenen yüzeylerinin, tel ilerleme doğrultusunda üst bölümünde ve alt bölümünde yüzey pürüzlülük değerleri belirlenmiştir. Yapılan tüm ölçümlerde, alt kısımlarda daha yüksek pürüzlülük değerleri belirlenmiştir. Akım geçiş süresine bağlı olarak da yüzey pürüzlülük değerlerinde artışlar gözlemlenmiştir. Sertlik değişimin belirlenmesinde mikrovickers yöntemi kullanılmış ve akım geçiş süresi artımıyla sertlik değerlerinde artışlar tespit edilmiştir. Ayrıca, işlenen yüzeylerde işlem parametrelerine bağlı olarak kimyasal bileşim değişiklikleri belirlenmiştir. Bunların yanı sıra işlem sürelerine bağlı olarak, talaş kaldırma oranları da hesaplanmıştır. Anahtar sözcükler: Tel erozyon yöntemi, yüzey kalitesi, akım geçiş süresi, bekleme süresi 1. GİRİŞ Elektro erozyon yöntemi, araştırmacı Lazerenko tarafından 1949 yılında geliştirilmiş olan bir imalat yöntemi olarak bilinmekte ve günümüzde de belirli alanlardaki imalat sanayinde oldukça yaygın kullanılmaktadır. İlk defa 1969 yılında bir tezgah üretici firma tarafından uygulanan tel erozyon yöntemi ile şekillendirme, imalat sanayi için en büyük yeniliklerden biri olarak görülmektedir. Yöntem, uygulandığı alanlarda, verimliliği, kaliteyi ve hassasiyeti geliştirmiş ve kazanç sağlamıştır[1]. Tel erozyon yönteminin yaygın uygulamaları arasında, pres ve ekstrüzyon kalıpları, bağlama elemanları, prototipler, uzay, uçak ve tıbbi parçalar sayılabilir[2]. Daha iyi bir yüzey kalitesi elde edebilmek için, yöntemde kullanılan işlem parametrelerinin uygun seçilmeleri büyük önem taşır. Bu faktörler; elektriksel parametreler, di-elektrik sıvı, iş parçası malzemesi ve diğerleridir. Tel erozyon yöntemiyle işlenmiş yüzeylerin pürüzlülüğü konusunda yapılan yayın araştırması sonucunda, boşalma enerjisinin artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün arttığı, büyük boşalma enerjisinin daha büyük kraterler ürettiği, bunun da iş parçasında daha büyük yüzey pürüzlülük değerlerine neden olduğu görülmüştür. Ayrıca, yüzey pürüzlülüğünü etkileyen önemli bir diğer parametrenin bekleme zamanı olduğu tespit edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü, krateri oluşturan ark boyutuna bağlıdır[3]. Tel erozyon yöntemi ile ilgili olarak son otuz yıl boyunca, gerek deneysel gerek teorik pek çok araştırma yapılmıştır.

2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI Han ve arkadaşları [3] yaptıkları araştırmalarda, aynı enerji düzeyinde kısa ve uzun akım geçiş sürelerini ve kutuplama değişimini tel erozyonda işlem parametreleri olarak belirlemişler ve iş parçası yüzey pürüzlülüğü üzerine etkilerini araştırmışlardır. Yapılan araştırmada, bekleme süresinin ve uygulanan akım değerinin her ikisinin birden azalmasıyla yüzey pürüzlülüğünde iyileşmeler gözlemlenmiştir. Spedding ve arkadaşları [4], işlem parametrelerini optimize etmek üzere, modellemede ANN yöntemini kullanarak, tel erozyonda işlenmiş yüzeylerin karakteristiklerini ortaya koymuşlardır. Yaptıkları çalışmada, yüksek kesme hızlarında yüzey pürüzlülüğünün hızlı bir şekilde azaldığını gözlemlemişlerdir. Gökler ve arkadaşları[5] çalışmalarında, farklı şartlarda işlenmiş iş parçaları için sağlanması istenilen yüzey pürüzlülük değerlerinin, tel erozyon işleminde seçilen en uygun parametre kombinasyonlarının belirlenebilmesini amaçlamışlardır. Yöntemin işlem parametrelerinin yüzey kalitesi üzerine etkileri için farklı tipte çelik malzemeler kullanmışlardır. İş parçası kalınlığının artmasının, yüzey pürüzlülük karakteristiklerinin iyileşmesine ve kararlı hale gelmesine neden olduğunu gözlemlemişlerdir. Tosun ve arkadaşları[6], tel erozyon yönteminde, iş parçası yüzey pürüzlülüğü değişiminin; bekleme zamanı, uygulanan gerilim, tel hızı ve di-elektrik sıvı basıncı ile değişimini deneysel olarak araştırmışlardır. Bekleme zamanının, uygulanan gerilimin ve tel hızının artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün arttığını bunun yanı sıra, dielektrik sıvı basıncının artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün azaldığını gözlemlemişlerdir. Yüzey pürüzlülüğü üzerine en etkin parametrelerin, gerilim ve bekleme zamanı olduğunu belirlemişlerdir. Liao ve arkadaşları[7,8] yaptıkları çalışmada, iyi bir yüzey kalitesi elde edebilmek için tel erozyon işlemleri esnasında düşük güç değerlerinin kullanılması gerektiğini belirtmişlerdir. Özek ve arkadaşları[9], tel erozyonda işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerini araştırmışlardır. Değişken işlem parametreleri olarak, gerilim, akım ve tel hızı kabul edilmiş ve bunların yüzey pürüzlülüğüne etkileri incelenmiştir. Akım ve gerilim değişiminin, yüzey pürüzlülüğüne etkisinin daha az olduğu, yüzey pürüzlülüğünü en fazla etkileyen parametrenin tel hızı olduğunu gözlemlemişlerdir. Gerçekleştirilen bu çalışmada, tel erozyon yönteminde değişken olarak kabul edilen işlem parametreleri (akım geçiş zamanı, bekleme zamanı ve tel hızı) ile iş parçası kalınlığının; yöntemle işlenen yüzeylerin yüzey pürüzlülüğüne, işlenmiş yüzeylerin sertlik ve kimyasal bileşim değişimlerine ve talaş kaldırma oranlarına etkileri deneysel olarak incelenmiş ve belirlenmiştir. 3. DENEYSEL ÇALIŞMA Deneysel çalışmalar, Charmilles Robofıll 690 model CNC Tel Erozyon tezgahında gerçekleştirilmiştir. Elektrot olarak 0.25mm çapında bakır tel kullanılmıştır. Konu ile ilgili yapılan yayın araştırması sonucunda, en fazla etkili olan işlem parametreleri belirlenmiş olup, akım geçiş zamanı, bekleme zamanı ve tel hızı değişken deney parametreleri olarak seçilmiştir. Seçilen işlem parametreleri ve değerleri Tablo 1 de verilmiştir. Akım 1.1A ve gerilim 80V olarak tüm deneylerde sabit olarak alınmıştır. Di-elektrik sıvı olarak de-iyonize su kullanılmıştır. Di-elektrik sıvı basıncı 1 bar alınmıştır. Deney no Akım geçiş zamanı (T on )[µs] Bekleme Zamanı (T off )[µs] Tablo 1. Deney Parametreleri [m/dak] Deney no Akım geçiş zamanı (T on )[µs] Bekleme Zamanı (T off )[µs] 1 0.4 15 5 10 0.4 20 5 2 0.8 15 5 11 0.8 20 5 3 1.1 15 5 12 1.1 20 5 4 0.4 20 8 13 0.4 15 8 5 0.8 20 8 14 0.8 15 8 6 1.1 20 8 15 1.1 15 8 [m/dak] 7 0.4 15 10 16 0.4 20 10 8 0.8 15 10 17 0.8 20 10 9 1.1 15 10 18 1.1 20 10 2

İş parçası malzemesi olarak; imalat sanayinde, kalıp ve ekstrüzyon matrisi malzemesi olarak oldukça yaygın tercih edilen ve kullanılan X160CrMoV121 standardındaki çelik malzeme seçilmiştir. Deneyler öncesinde iş parçasının tüm yüzeyleri frezeleme yöntemi ile hassas bir şekilde işlenerek, 20x20x135 mm boyutlarında numune hazırlanmıştır (Şekil 1a). Seçilen iş parçası malzemesi, AISI D2 tip olarak da tanımlanan gereç numarası 1.2379 olan çelik malzemedir. Anılan malzemenin literatürde tanımlanmış kimyasal yapısına bakıldığında; %1.55C, %12Cr, %0.4Mn, %0.8Mo, %0.3Si ve %0.8V içerdiği görülmüştür. Deneylerde kullanılan iş parçası malzemesinin analizi, SpektroLAB model Optik Emisyon Spektrometre cihazı ile yapılmış ve kimyasal bileşimi Tablo 2 de verilmiştir. Ayrıca deneylere başlamadan önce iş parçasının sertlik değeri mikrovickers sertlik ölçüm cihazı ile belirlenmiş olup sertlik değeri de aynı tabloda verilmiştir. Tablo 2. İş parçası malzemesinin (X160CrMoV121) kimyasal yapısı ve sertlik değeri Kimyasal Yapı [%] C Cr Mn Mo Si V Ni Fe 1.54 11.60 0.29 0.84 0.32 0.72 0.24 84.16 Sertlik [Hv] 340 Deneyde kullanılan iş parçası, kalınlığının ön görülen deney sonuçlarına etkisinin belirlenebilmesi için, Şekil 1a da görüldüğü gibi, tel erozyon uygulamaları öncesinde frezeleme yöntemi ile kademeli olarak hazırlanmıştır. Tel erozyon yöntemi ile işlenmiş yüzeylerin yüzey pürüzlülüğü, Mitutoyo marka Surface-211 model yüzey pürüzlülüğü ölçüm cihazı kullanılarak tespit edilmiştir. Ölçümde kullanılan uzunluk 2.5mm olarak seçilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü, işlenmiş yüzeylerin kalitesini belirlemede bir kriter olan, ortalama yüzey pürüzlülüğü (R a ) olarak Şekil 1 b de belirtilen bölgelerden ölçülmüştür. (a) (b) Şekil 1. a) İşlem için düzenlenmiş iş parçası (deneyler sonucunda fotoğrafı) b) Pürüzlülük ve sertlik değerlerinin ölçüldüğü bölgeler Tel erozyon yöntemi ile işlenmiş yüzeylerin sertlik değerleri HSV-1000 model dijital ekranlı mikro-sertlik ölçüm cihazıyla, Şekil 1 b de belirtilen bölgelerden ölçülmüştür. Ayrıca talaş kaldırma oranlarının belirlenebilmesi için deneyler esnasında işlem süreleri tespit edilmiştir. 4. SONUÇLAR 4.1. Yüzey Pürüzlülüğü Yüzey pürüzlülüğü değerleri, işlem parametrelerinin ve özellikle iş parçasının kalınlık etkisinin de belirlenmesi için seçilmiş olan değişik noktalarda ölçülmüştür. Şekil 1 b de de görüldüğü gibi yüzey pürüzlülük değerleri (R a ), tel erozyon yöntemi ile işlenmiş yüzeylerde, iş parçasının üst yüzeyine (tel giriş bölgesi) ve alt yüzeyine (tel çıkış bölgesi) yakın bölgelerde ölçülmüştür. Böylece aynı işlem parametrelerinde parça kalınlığının yüzey pürüzlülüğüne etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Deneyler sonucunda, elde edilen değerler Şekil 2 de verilmiştir. Gerçekleştirilmiş olan tüm deneylerde, tel erozyon yöntemi ile işlenmiş yüzeylerin üst kısımlarındaki yüzey pürüzlülük değerlerinin (tel giriş bölgesi) alt kısımdaki (tel çıkış bölgesi) yüzey pürüzlülük değerlerinden çok daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir. 3

Bunun yanı sıra akım geçiş sürecinin değişiminin de yüzey pürüzlülüğüne etkisi söz konusudur. Genellikle yüksek enerji daha kaba bir yüzey yapısı oluşturmakta ve yüzey pürüzlülük değerlerinde artışlar görülmektedir. Ayrıca, X160CrMoV121 tipindeki çelik malzemeden iş parçasının tel erozyon yöntemi ile işlenmesi sırasında uygulanan tel hızlarının da yüzey pürüzlülük değerlerini az da olsa etkilediği belirlenmiştir. Deneyler esnasında uygulanan düşük tel hızı(5m/dak) 3.17µm lik bir pürüzlülük (R a ) değeri oluştururken daha yüksek tel hızları (8 ve 10 m/dak) sırasıyla 3.02 ve 2.95µm gibi daha düşük pürüzlülük değerleri oluşturmuştur. nın artmasıyla, yüzey pürüzlülük değerlerinin çok az da olsa düştüğü görülmüştür. Deneylerde seçilmiş bulunan bir diğer değişken parametre akım geçiş süresidir. Ön görülen deney şartlarında, akım geçiş süresinin tel hızından çok daha fazla etken olduğu gözlemlenmiştir. Akım geçiş sürelerindeki artışlar, yüzey pürüzlülük değerlerinin artışına neden olmuştur. Örneğin, akım geçiş süresinin den ye artmasıyla; yüzey pürüzlülük değerlerinin 2.25μm den 4.30μm ye kadar yükseldiği belirlenmiştir. Bu durum erozyon yönteminde uygulanan enerji miktarının artışından kaynaklanmaktadır. Yüksek akım geçiş süresi kullanıldığında, yüksek boşalma enerjisi söz konusu olmaktadır. Yöntemin bu şartlarda uygulanmasında, iş parçası yüzeyinde daha geniş ve daha derin kraterler oluşmaktadır. Benzer değerlendirmeleri, yapmış oldukları çalışmalarda Han ve arkadaşları [3] ile Liao ve arkadaşları [7,8] da belirtmiş olup, akım geçiş süresinin yüzey pürüzlüğü üzerine en etkin faktör olduğunu ifade etmişlerdir. Yüzey pürüzlülüğü konusunda gerçekleştirilmiş olan bu araştırmanın bulgularının, araştırmacı Liao nun sonuçlarıyla çok iyi uyum sağladığı görülmüştür. Şekil 2 de parça kalınlığının azalmasıyla yüzey pürüzlülük değerinin arttığı, akım geçiş sürelerinin artmasıyla da yüzey pürüzlülük değerlerinin arttığı görülmektedir. Ayrıca, Gökler ve arkadaşları [5] da, yapmış oldukları çalışmada iş parçası kalınlığının artmasıyla yüzey pürüzlülüğü değerinin azaldığını belirlemişlerdir. 4,5 işlenmiş yüzeyin üst bölümü işlenmiş yüzeyin alt bölümü Yüzey Pürüzlülüğü (Ra-µm) 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 İş parçası kalınlığı ve akım geçiş süresi Şekil 2. İş parçası kalınlığı ve akım geçiş süresine bağlı pürüzlülük değişimi 4.2. Sertlik Uygulanan yöntemin işlem parametrelerine bağlı olarak, işlenmiş olan yüzeylerin sertlik değişimlerinin belirlenmesi ve işlenmiş yüzeylerin spektral analizleri sonucunda kimyasal bileşim değişimlerinin belirlenmesi bu çalışmanın özgün noktaları olup, bu konuda yapılan literatür araştırmasında herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Tel erozyon işlemi uygulanmadan önce iş parçasının sertlik değeri mikrovickers cinsinden belirlenmiştir Deneyler öncesinde iş parçasına ısıl işlem uygulanmış böylelikle sertliği düşürülmüş ve tel erozyon ile kesme işlemi daha kolay sağlanmıştır. Seçilmiş parametrelerle uygulanan tel erozyon işlemi sonrasında, sertlik değerleri ölçülerek sertlikte herhangi bir değişim olup olmadığı belirlenmiştir. Sertlik ölçümleri 1000gr ağırlık ile, Şekil 1 b de gösterildiği gibi, işlenmiş yüzeylerin orta kısımlarından yapılmıştır. Sertlik ölçümlerinde en az 5 değer belirlenip ortalamaları alınmıştır. Bu şekilde belirlenen sertlik değerleri Şekil 3 de verilmiştir. 4

Tel erozyon işlemleri sonrasında, işlenmiş yüzeylerde yapılan sertlik ölçümlerinde akım geçiş süresinin artımıyla sertlik değerinin arttığı tespit edilmiştir. 300 Sertlik (Microvikers-HV) 250 200 150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Akım Geçiş Süresi (µs) 13 14 15 16 17 18 Şekil 3. X160CrMoV121 malzemesinin işlenmiş yüzeyinin sertlik değişimleri Sertlik değerlerinin değişimi, tel erozyon yöntemi uygulanması esnasında iş parçasının işlenen yüzeylerinde oluşan yüksek sıcaklıkların etkisiyle metalografik dağılım değişiminden de kaynaklanabilmektedir. Bu durumun tespit edilebilmesi için deney parçasında işlenmiş yüzeylerin spektral analizleri yapılmıştır. Spektral analizler sonucunda elde edilen kimyasal bileşim sonuçları Şekil 4 de verilmiştir. 1,6 İşlenmiş Yüzeylerin Kimsayal Analizi İçerrik Oranı (%) 1,2 0,8 0,4 0,0 7 16 3 12 9 18 Deney Numaraları C Si Mn Mo Şekil 4. Sertlik değişimlerinin kimyasal analiz ile karşılaştırılması Uygulanan deney şartları ile durum değerlendirildiğinde; tel hızı aynı kalmak şartı ile bekleme zamanı ve akım geçiş süreçlerine bağlı olarak, tel erozyon uygulanan yüzeylerde ısıl işlem etkisiyle sertlik değişimleri olduğu görülmektedir. Şekil 5 de %C oranının değişimine bağlı olarak, sertlik değerinin de benzer eğilim gösterdiği görülmektedir. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonucunda; spektral analiz sonuçları ve sertlik ölçümleri birlikte değerlendirildiğinde; 7 ve 16 numara ile belirtilmiş şartlarda gerçekleştirilmiş deneylerde tel hızı 10m/dak olarak sabit alındığında akım geçiş süresine karşılık 15µs ve 20µs bekleme sürelerinde sertlik değerinde düşme ve benzer bir eğimle %C oranında iki deney şartı arasında azalma görülmektedir. 3 ve 12 numara ile belirtilmiş şartlarda gerçekleştirilmiş deneylerde tel hızı 5m/dak olarak sabit alındığında akım geçiş süresine bağlı olarak 15µs ve 20µs bekleme sürelerinde sertlik değerinde artış tespit edilmiş benzer eğimle %C oranında artışlar tespit edilmiştir. 9 ve 18 numara ile belirtilmiş şartlarda gerçekleştirilmiş deneylerde tel hızı 10m/dak olarak sabit alındığında akım geçiş süresine bağlı olarak 15µs ve 20µs bekleme sürelerinde sertlik değerinde artış tespit edilmiş benzer eğimle %C oranında artış tespit edilmiştir. 5

Sonuç olarak, gerçekleştirilen tel erozyon uygulamalarında işlenmiş yüzeylerde, uygulanan enerji miktarlarına bağlı olarak ısıl işlem etkisi ve buna bağlı sertlik değerlerinde değişiklikler belirlenmiştir. 1,60 300 C Oranı (%) 1,40 1,20 200 100 Sertlik (Hv) 1,00 7 16 3 12 9 18 Deney Numaraları 0 %C Hv Şekil 5. Tel erozyon ile işlenmiş yüzeylerin sertlik değerlerinin %C oranı ile değişimi 4.3. Malzeme Giderme Oranı Malzeme giderme oranı akım geçiş sürelerine bağlı olarak Şekil 6 da verilmektedir. arttığı zaman, kesme zamanı belirgin bir şekilde azalma göstermektedir. İşlemleri daha kısa süreçlerde gerçekleştirebilmek için, tel hızının artırılmasına ihtiyaç vardır. Bununla beraber, iş parçasının sertliği tel hızını sınırlayan bir faktördür. Bu bakımdan tel hızı istenildiği gibi artırılamaz. İşlem esnasında daha yüksek tel hızları kullanıldığı zaman, tel üzerinde daha fazla gerilme değerleri oluşacaktır. 80 Malzeme Giderme Oranı (mm³/dak) 60 40 20 0 0,4 0,8 1,1 Akım Geçiş Süresi (µs) Toff 15µs 5m/dak 8m/dak 10m/dak Toff 20µs 5m/dak 8m/dak 10m/dak Şekil 6. Akım geçiş süresi ve tel hızına bağlı malzeme giderme oranı değişimi Şekil 6 dan da görüldüğü gibi, akım geçiş süresi ve/veya tel hızı arttırıldığında malzeme giderme oranları artmaktadır. Diğer taraftan, bekleme süresi azaldığında, malzeme giderme oranlarında artışlar görülmektedir. Bu çalışmada, çelik malzemeden iş parçasının tel erozyon yöntemi ile işlenmesi sırasında değişkenler olarak kabul edilen; akım geçiş süresi, bekleme süresi, tel hızı ve parça kalınlığı değişimlerinin, yüzey pürüzlülüğü, sertlik, kimyasal bileşim değişimi ve malzeme giderme oranlarına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. 6

Çalışmadan elde edilen sonuçlar şunlardır; 1. Yüzey pürüzlülükleri, işlenmiş yüzeylerin üst kısımlarında (telin ilerleme doğrultusuna bağlı olarak giriş bölümünde) işlenmiş yüzeylerin alt kısımlarına (parçanın alt yüzeyine yakın bölgelere) göre daha düşük değerler olarak ölçülmüştür. 2. Akım geçiş süresinin artması, yüzey pürüzlülüğünü arttırmaktadır. Daha düşük akım geçiş sürelerinin uygulanmasıyla yüzey pürüzlülük değerleri azalmış daha kaliteli yüzeyler elde edilmiştir. 3. Çalışmanın özgün noktalarından biri; uygulanan yöntemin işlem parametrelerine bağlı olarak, işlenmiş olan yüzeylerin sertlik değişimlerinin belirlenmesi olup; iş parçasının işlenmiş yüzeyinde mikro sertlik değerleri ölçülmüş, akım geçiş süresinin artmasıyla sertliklerin arttığı belirlenmiştir. 4. Çalışmanın bir diğer özgün noktası da, yöntemle işlenmiş yüzeylerin spektral analizlerinin gerçekleştirilmesi olup, işlenmiş yüzeylerde spektral analizler yapılmış, malzeme bileşimlerinde sertlik değişimi oluşturan farklılıklar ortaya konmuştur. Özellikle karbon oranının değişimi ile sertlik değişimlerinin benzer eğimler gösterdiği ortaya konmuştur. 5. Akım geçiş süresinin veya tel hızının artmasıyla, malzeme giderme oranı artmıştır. Diğer taraftan bekleme süresinin azalmasıyla da malzeme giderme oranı artmıştır. Teşekkür Yazarlar, bu çalışmaya sağladıkları teknik destekten dolayı, NBR Makina ve Yedek Parça San. ve Tic. Ltd. Şirketine ve Sayın Mak. Müh. Mehmet Ragıp EMİR e teşekkürlerini sunar. REFERANSLAR [1] C. Sommer, S. Sommer, Complete EDM Handbook First Edition, Advanced Publishing Inc, Houston US, 2005. [2] K.H. Ho, S.T. Newman, S. Rahimifard, R.D. Allen, State of the art in wire electrical discharge machining (WEDM), Int. J. of Machine Tools &Manufacture, 44 (2004) 1247-1259. [3] F. Han, J. Jiang, D. Yu, Influence of machining parameters on surface roughness in finish cut of WEDM, Int. J. Adv. Manuf. Techn. Springer-Verlag. (2006) Online Article [4] T.A. Spedding, Z.Q. Wang, Parametric optimization and surface characterization of wire electrical discharge machining process, Precision Engineering, 20/1 (1997) 5-15. [5] M.I. Gökler, A.M. Ozanözgü, Experimental investigation of effects of cutting parameters on surface roughness in the WEDM process, Int. J. of Mac. Tools &Manuf., 40 (2000) 1831-1848 [6] N. Tosun, C. Cogun, A. Inan, The effect of cutting parameters on workpiece surface roughness in Wire EDM, Machining Science and Technology, 7/2 (2003) 209-219. [7] Y.S. Liao, Y.P. Yu, Study of specific discharge energy in WEDM and its application, Int. J. of Machine Tools &Manufacture, 44 (2004) 1373-1380. [8] Y.S.Liao, J.T. Huang, Y.H. Chen, A study to achieve a fine surface finish in Wire-EDM, Journal of Materials Processing Technology, 149 (2004) 165-171. [9] C. Özek, E. Kılıçkap, O. Çakır, The influences of voltage, current and wire feed rate on surface roughness in the WEDM of AISI 8620 steel, Proc. of the 3rd International Conf. on Adv. Manuf. Tech. (ICAMT 2004), (2004) Malaysia, 136-140 ÖZGEÇMİŞLER İlk Yazar: Murat KIYAK, Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü'nde Yardımcı Doçent olarak görev yapmaktadır. Çalışma konuları, talaşlı şekillendirme, takım tezgahları ve CAD/CAM olup, bu konularda ulusal ve uluslararası yayınları bulunmaktadır. İkinci Yazar: Bahar Emir, 2003 yılında Bursa Anadolu Lisesi nden mezun oldu. Aynı yıl Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü nde öğretime başladı. Halen eğitimine Makine Mühendisliği Bölümü 4. sınıf öğrencisi olarak devam etmektedir. 7