OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI

ÖNEL, SELİS

OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI

Selis ÖNEL (Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

1 1

Yıl: 2014 Cilt: 29 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 8 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI

Öz:

Bu çalışmada ülkemizde henüz uygulama imkanı bulamayan ileri bir metal işleme yöntemi olan elektrokimyasal işleme (EKİ) yöntemi incelenmiştir. Yeni bir EKİ tezgâhı, üç-eksenli bilgisayarlı sayısal denetimli (CNC) bir tezgâhın elektrokimyasal işlemeye uygun şekilde geliştirilerek darbeli doğru akım güç kaynağı, dikey yönde elektrot aralığı kontrolünü sağlayan servo kontrol sistemi, elektrolit vakumlama, arıtma ve geri-çevrim sistemi ile bütünleştirilmesi ile elde edilmiştir. EKİ sisteminin istenilen sınırlarda kontrollü çalışması katot ucu tasarımının doğru yapılması, katot ile anot arasındaki mesafenin hassas ayarlanması, akım ve gerilim değerlerinin kontrol altında tutulması ve elektrot yüzeylerinin maskelenmesi ile sağlanmıştır. Sistemin kararlı çalışabilmesi için elektrolit derişiminin sabit tutulması gerektiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelime:

INVESTIGATION AND APPLICATION OF AUTOMATIC CONTROLLED ELECTROCHEMICAL MACHINING (ECM)

Öz:

In this study, electrochemical machining (ECM), an advanced metal processing method that has not found application in Turkey, has been investigated. A new ECM device was developed by customizing a threedimensional CNC machine for electro-chemical applications and integrating it with pulsed DC power supply, servo motor control system that provides vertical gap control, electrolyte vacuum, purification and recycle system. Controlled operation of the system within desired limits was achieved by correct design of the cathode tool, effective adjustment of the vertical gap between the anode and the cathode, accurate control of electric current and voltage values, and masking the surface of the electrodes. It was found that keeping the electrolyte concentration constant was necessary for the system stability.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Aaron, T. E., "Evaluation and Selection of Parts for Electrochemical Machining (ECM)", Rosemont, IL, USA, 9141-9146, 1984.
2. Grzesik, W., Advanced Machining Processes of Metallic Materials Theory, Modelling and Applications, Elsevier, 2008.
3. McGeough, J. A., Advanced Methods of Machining, Chapman and Hall, 1988.
4. Jain, V. K. ve Pandey, P. C., "On the Complex Nature of ECM Process [Electrochemical Machining]", Mechanical Engineering Bulletin, Cilt 11, No 1, 3-8, 1980.
5. Bin, W., Chengye, Y. ve Jiawen, X., "NumericalControlled Electrochemical Machining (NCECM)", American Society of Mechanical Engineers, Production Engineering Division, Chicago, IL, USA, 135-140, 1988.
6. Kozak, J., Dabrowski, L., Ruszaj, A. ve Slawinski, R., "Computer Simulation of 3-D Numerically Controlled Electrochemical Machining (Ecm-Nc) with a Spherical Tool Electrode", 11th International Conference on Computer Aided Production Engineering, London, UK, 205-210, 1995.
7. Rajurkar, K. P., Zhu, D., McGeough, J. A., Kozak, J. ve De Silva, A. K. M., "New Developments in Electro-Chemical Machining", Annals of the CIRP, Cilt 48, No 2, 567-579, 1999.
8. Datta, M. ve Romankiw, L. T., "Application of Chemical and Electrochemical Micromachining in the Electronics Industry", Journal of the Electrochemical Society, Cilt 136, No 6, 285C-292C, 1989.
9. Datta, M. ve Harris, D., "Electrochemical Micromachining: An Environmentally Friendly, High Speed Processing Technology", Electrochimica Acta, Cilt 42, No 20-22, 3007-3013, 1997.
10. Datta, M., "Micromachining by Electrochemical Dissolution", Micromachining of Engineering Materials, Marcel Dekker, Inc, New York, 239- 276, 2002.
11. Datta, M., "Electrochemical Processing Trends in Micro/Nano Electronics", 8th International Symposium on Magnetic Materials, Processes, and Devices, Honolulu, Hawaii, 126-143, 2004.
12. Bhattacharyya, B., Doloi, B. ve Sridhar, P. S., "Electrochemical Micro-Machining: New Possibilities for Micro-Manufacturing", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 113, No 1-3, 301-305, 2001.
13. Bhattacharyya, B., Mitra, S. ve Boro, A. K., "Electrochemical Machining: New Possibilities for Micromachining", Robotics and ComputerIntegrated Manufacturing, Cilt 18, No 3-4, 283-289, 2002.
14. Bhattacharyya, B., Munda, J. ve Malapati, M., "Advancement in Electrochemical MicroMachining", International Journal of Machine Tools & Manufacture, Cilt 44, No 15, 1577- 1589, 2004.
15. Lee, S.-J., Hsu, C.-D., Guan, F.-H. ve Chung, S.- W., "Micro-Electrochemical Machining (Mecm) for Metallic Flow Channels of Fuel Cells", 1st European Fuel Cell Technology and Applications Conference, Rome, Italy, 213, 2005.
16. Wansheng, Z., Xiaohai, L. ve Zhenlong, W., "Study on Micro Electrochemical Machining at Micro to Meso-Scale", 1st IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems, Piscataway, NJ, USA, 5, 2006.
17. Bhattacharyya, B., Malapati, M., Munda, J. ve Sarkar, A., "Influence of Tool Vibration on Machining Performance in Electrochemical Micro-Machining of Copper", International Journal of Machine Tools & Manufacture, Cilt 47, No 2, 335-342, 2007.
18. Bhattacharyya, B. ve Munda, J., "Experimental Investigation into Electrochemical Micromachining (Emm) Process", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 140, 287-291, 2003.
19. Bhattacharyya, B. ve Munda, J., "Experimental Investigation on the Influence of Electrochemical Machining Parameters on Machining Rate and Accuracy in Micromachining Domain", International Journal of Machine Tools & Manufacture, Cilt 43, No 13, 1301-1310, 2003.
20. Munda, J. ve Bhattacharyya, B., "Investigation into Electrochemical Micromachining (EMM) through Response Surface Methodology Based Approach", International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Cilt 35, No 7-8, 821-832, 2008.
21. Munda, J., Malapati, M. ve Bhattacharyya, B., "Control of Micro-Spark and Stray-Current Effect During Emm Process", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 194, No 1-3, 151-158, 2007.
22. Moore, G. E., "Cramming More Components onto Integrated Circuits", Electronics, Cilt 38, No 8, 114117, 1965.
23. Martin, P. M., Matson, D. W. ve Bennett, W. D., "Microfabrication Methods for Microchannel Reactors and Separations Systems", Chemical Engineering Communications, Cilt 173, Taylor & Francis, 245-254, 1999.
24. Erden, A., Geleneksel Olmayan Yapım Yöntemleri, Makina Mühendisliği El Kitabı, Üretim ve Tasarım, Cilt 2, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Ankara, 15.01-15.53, 1996.
25. Sun, J. J., Taylor, E. J., Gebhart, L. E., Renz, R. P. ve Zhou, C. D., "Final Finishing of a Metal Surface by an Electrochemical Machining (Ecm) Process", AESF Annual Technical Conference, Cincinnati, OH, USA, 189-199, 1999.
26. Çoğun, C., Kocabaş, B. ve Özgedik, A., " Elektro Erozyon İle İşlemede (EEİ) İşparçası Yüzey Pürüzlülük Profilinin Deneysel ve Teorik Olarak İncelenmesi", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 19, No 1, 97-106, 2004.
27. Ekmekçi, B., Tekkaya, A. E. ve Erden, A., "A Semi-Empirical Approach for Residual Stresses in Electric Discharge Machining (EDM)", International Journal of Machine Tools and Manufacture, Cilt 46, No 7-8, 858-868, 2006.
28. Ergun, Z. E. ve Çoğun, C., "Elektro Erozyon İle İşleme (EEİ) İş Parçası Yüzey Karakteristiklerinin Deneysel İncelenmesi", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 21, No 3, 427-441, 2006.
29. Sarıkavak, Y. ve Can, C., "Elektro Erozyon İşlemede İşleme Mekanizmasının Isıl Modellenmesi", Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 25, No 3, 517-531, 2010.
30. Bhattacharyya, B., Doloi, B. N. ve Sorkhel, S. K., "Experimental Investigations into Electrochemical Discharge Machining (Ecdm) of Non-Conductive Ceramic Materials", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 95, No 1-3, 145-154, 1999.
31. Doloi, B., Bhattacharyya, B. ve Sorkhel, S. K., "Electrochemical Discharge Machining of NonConducting Ceramics", Defence Science Journal, Cilt 49, No 4, 331-338, 1999.
32. Jain, V. K. ve Adhikary, S., "On the Mechanism of Material Removal in Electrochemical Spark Machining of Quartz under Different Polarity Conditions", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 200, No 1-3, 460-470, 2008.
33. De Silva, A. K. M., Altena, H. S. J. ve McGeough, J. A., "Precision Ecm by Process Characteristic Modelling", CIRP Annals - Manufacturing Technology, Cilt 49, No 1, 151- 156, 2000.
34. Cook, N. H., Loutrel, S. P. ve Meslink, M. C., Increasing Electrochemical Machining Rates - Final Report, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, Sonuç Raporu, 1967.
35. Bilgi, D. S., Jain, V. K., Shekhar, R. ve Mehrotra, S., "Electrochemical Deep Hole Drilling in Super Alloy for Turbine Application", Journal of Material Processing Technology, Cilt 149, 445-452, 2004.
36. Bhattacharyya, B. ve Sorkhel, S. K., "Investigation for Controlled Electrochemical Machining through Response Surface Methodology-Based Approach", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 86, No 1-3, 200-207, 1999.
37. Li, Z. ve Niu, Z., "Process Parameter Optimization and Experiment Study of AeroEngine Blade in Electrochemical Machining", Advanced Materials Research, Cilt 135, 418- 423, 2010.
38. Sun, C.-H., Zhu, D. ve Li, Z.-Y., "Prediction of the Workpiece Accuracy During the Electrochemical Machining Based on Bp Neural Network", Huanan Ligong Daxue Xuebao/Journal of South China University of Technology (Natural Science), Cilt 32, No 10, 24-27, 2004.
39. Li, Z. ve Niu, Z., "Process Parameter Optimization and Experimental Study of MicroHoles in Electrochemical Micromachining Using Pulse Current", Advanced Materials Research, Cilt 135, 293-297, 2010.

APA	ÖNEL S (2014). OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. , 1 - 8.
Chicago	ÖNEL SELİS OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. (2014): 1 - 8.
MLA	ÖNEL SELİS OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. , 2014, ss.1 - 8.
AMA	ÖNEL S OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. . 2014; 1 - 8.
Vancouver	ÖNEL S OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. . 2014; 1 - 8.
IEEE	ÖNEL S "OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI." , ss.1 - 8, 2014.
ISNAD	ÖNEL, SELİS. "OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI". (2014), 1-8.

APA	ÖNEL S (2014). OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(1), 1 - 8.
Chicago	ÖNEL SELİS OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 29, no.1 (2014): 1 - 8.
MLA	ÖNEL SELİS OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.29, no.1, 2014, ss.1 - 8.
AMA	ÖNEL S OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2014; 29(1): 1 - 8.
Vancouver	ÖNEL S OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2014; 29(1): 1 - 8.
IEEE	ÖNEL S "OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29, ss.1 - 8, 2014.
ISNAD	ÖNEL, SELİS. "OTOMATİK KONTROLLÜ ELEKTROKİMYASAL İŞLEMENİN (EKİ) İNCELENMESİ VE UYGULAMASI". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 29/1 (2014), 1-8.