Dergiler / Academic Platform Journal of Engineering and Smart Systems / 2020 / Cilt: 8 Sayı: 3

Kompozit Malzemelerin Tornalanması Esnasında Oluşan Kesme Kuvvetlerinin Optimizasyonu

Optimization of Cutting Forces During Turning of Composite Materials

Sayfa
423–431
Yayın Tarihi
2020-09-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Varyans analizi (ANOVA) neticesinde bileşke kesme kuvveti üzerine en çok etkisi olan parametrenin %80 katkı oranıyla birlikte üretim basıncı olduğu tespit edilmiştir

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kompozit malzemeler kullanılacağı yere göre tasarlanan ve üretilen malzemelerdir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Dolayısıyla kompozit malzemeler aynı üretim metodu kullanılarak kullanılacağı yere göre farklı üretim parametrelerinde üretilebilir.
💡
Sonuç & Katkı:Varyans analizi (ANOVA) neticesinde bileşke kesme kuvveti üzerine en çok etkisi olan parametrenin %80 katkı oranıyla birlikte üretim basıncı olduğu tespit edilmiştir
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kompozit malzemeler · tornalama · optimizasyon

Özet

Kompozit malzemeler kullanılacağı yere göre tasarlanan ve üretilen malzemelerdir. Dolayısıyla kompozit malzemeler aynı üretim metodu kullanılarak kullanılacağı yere göre farklı üretim parametrelerinde üretilebilir. Farklı üretim parametrelerinde üretilen kompozit malzemeler farklı mekanik özelliklere sahip olacağı için bu durum kompozit malzemelerin işlenebilirlik özelliklerini etkiler. Bu sebeple kompozit malzemelerin işlenmesi esnasında oluşan kesme kuvvetlerinin tespit edilmesi ve optimizasyonu önem arz etmektedir. Bu kapsamda, 3 farklı üretim sıcaklığı (350, 400 ve 450˚C) ve basıncı (480, 640 ve 820 MPa) ile 4 farklı karışım oranında (ağ. %10, ağ. %20, ağ. %30, ağ. %40) üretilen dökme demir (GGG-40) takviyeli ve bronz matrisli (CuSn10) kompozit malzemelerin kuru kesme şartlarında tornalanması esnasında kesme kuvvetlerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Tam faktöriyel tasarım prensibi ile 36 deney yapılmış ve üç eksende kesme kuvvetleri ölçümü alınarak bileşke kesme kuvveti hesabı yapılmıştır. Deneyler esnasında kesme şartları sabit tutulmuştur (kesme hızı=50 m/dak, ilerleme=0,128 mm/dev ve talaş derinliği=1 mm). Varyans analizi (ANOVA) neticesinde bileşke kesme kuvveti üzerine en çok etkisi olan parametrenin %80 katkı oranıyla birlikte üretim basıncı olduğu tespit edilmiştir

Abstract

Composites are the type of materials designed and produced according to their usage area. Therefore, composite materials can be produced in accordance with the usage area using the same production method. This situation affects the machinability properties of composites, owing to the fact that different production parameters cause different mechanical properties. For this reason, it is important that the determination and optimization of cutting forces during machining of composite materials. In this context, the optimization of cutting forces of bronze matrix (CuSn10) composites which are reinforced with cast iron (GGG-40) produced using 3 different production temperatures (350,400 and 450˚C) and pressure (480, 640 and 820 MPa) and 4 different reinforcement (wt. %10, wt. %20, wt. %30, wt. %40) during dry turning. Full factorial design based 36 experiments were performed and resultant force calculation was carried out with measurement of cutting forces in 3 axes. During experiments cutting conditions were kept constant (cutting speed=50 m/min, feed rate=0,128 mm/rev and depth of cut=1 mm). As a result of analysis of variance (ANOVA), it was found that the parameter which has the most effect on the cutting forces is the production pressure with 80% contribution rate.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

SALUR, E., ASLAN, A., KUNTOĞLU, M., GÜNEŞ, A., ŞAHİN, Ö. S. (2020). Kompozit Malzemelerin Tornalanması Esnasında Oluşan Kesme Kuvvetlerinin Optimizasyonu. Academic Platform Journal of Engineering and Smart Systems, Cilt: 8 Sayı: 3, 423–431. https://ajindex.com/articles/899460

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. H. Sepet, N. Tarakcioglu, and R. Misra, "Determination of the mechanical, thermal and physical properties of nano-CaCO3 filled high-density polyethylene nanocomposites produced in an industrial scale," J Compos Mater, vol. 50, no. 24, pp. 3445-3456, 2016
  2. H. Sepet, B. Aydemir, and N. Tarakcioglu, "Evaluation of mechanical and thermal properties and creep behavior of micro-and nano-CaCO 3 particle-filled HDPE nano-and microcomposites produced in large scale," Polymer Bulletin, pp. 1-19, 2019
  3. A. Aslan, O. S. Sahin, E. Salur, A. Gunes, A. Akdemir, and H. B. Karadag, "A new method for recycling of metal chips," Journal of Selçuk University Natural and Applied Science, vol. 4, no. 1, pp. 1-12, 2015
  4. A. Aslan, E. Salur, A. Gunes, O. Sahin, H. Karadag, and A. Akdemir, "The mechanical properties of composite materials recycled from waste metallic chips under different pressures," International Journal of Environmental Science and Technology, pp. 1-8, 2019
  5. K. K. Chawla, "Metal matrix composites," Mater Sci Tech-Lond, 2006
  6. S. R. Bakshi, D. Lahiri, and A. Agarwal, "Carbon nanotube reinforced metal matrix composites-a review," International materials reviews, vol. 55, no. 1, pp. 41-64, 2010
  7. J. Kaczmar, K. Pietrzak, and W. Włosiński, "The production and application of metal matrix composite materials," Journal of materials processing technology, vol. 106, no. 1-3, pp. 58-67, 2000
  8. H. Kwon, M. Estili, K. Takagi, T. Miyazaki, and A. Kawasaki, "Combination of hot extrusion and spark plasma sintering for producing carbon nanotube reinforced aluminum matrix composites," Carbon, vol. 47, no. 3, pp. 570-577, 2009
  9. J. Fogagnolo, E. Ruiz-Navas, M. Simón, and M. Martinez, "Recycling of aluminium alloy and aluminium matrix composite chips by pressing and hot extrusion," Journal of Materials Processing Technology, vol. 143, pp. 792-795, 2003
  10. F. Tang, I. E. Anderson, T. Gnaupel-Herold, and H. Prask, "Pure Al matrix composites produced by vacuum hot pressing: tensile properties and strengthening mechanisms," Materials Science and Engineering: A, vol. 383, no. 2, pp. 362-373, 2004
  11. A. Aslan, E. Salur, A. Güneş, Ö. S. Şahin, H. B. Karadağ, and A. Akdemir, "Production and mechanical characterization of prismatic shape machine element by recycling of bronze and cast-iron chips," J Facul Eng Archit Gazi Univ, vol. 33, no. 3, pp. 1013-1027, 2018
  12. I. Sabirov, O. Kolednik, and R. Pippan, "Homogenization of metal matrix composites by hi