Yıl: 2016 Cilt: 22 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 259 - 266 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi

Öz:
Bu çalışmada, toz metalurjisi-sıcak presleme yöntemiyle üretilen yüksek yoğunluklu B4C parçacık takviyeli kompozitlerin kaplamalı ve kaplamasız karbür matkaplarla delinmesinde kesme kuvvetleri ve tork değerleri Taguchi metodu (TM) yardımıyla optimize edilmiştir. Kontrol faktörleri olarak kesme hızı (18, 25 ve 35 m/dk), ilerleme miktarı (0.08, 0.112 ve 0.16 mm/dev), kaplama özellikleri (kaplamalı ve kaplamasız) ve parçacık takviye miktarı (%5, %10 ve %15 B4C) kullanılmıştır. Artan ilerleme miktarı ve parçacık takviyesinin eksenel kuvvet ve torku arttırdığı, kesme hızını ise düşürdüğü görülmüştür. Kaplamasız matkaplar, kaplamalı matkaplara kıyasla daha iyi performans sergilemiştir. B4C takviye miktarının sırasıyla %96.6 ve %49.1 katkı oranları ile eksenel kuvvet ve tork üzerinde en etkili parametre olduğu görülmüştür. Ayrıca, eksenel kuvvet ve tork için geliştirilen birinci dereceden tahmini denklemlerin korelasyon katsayıları (R2) sırasıyla 0.895 ve 0.854 olarak hesaplanmıştır.
Anahtar Kelime:

Evaluation of drilling Al/B4C composites with carbide drills

Öz:
In this study, cutting forces and torque was evaluated through Taguchi Method (TM) in the drilling of the high density B4C particle reinforced composites, which were produced through powder metallurgy-hot pressing method, with coated and uncoated carbide drills. Cutting speed (18, 25 and 35 m/min), feed rate (0.08, 0.112 and 0.16 mm/rev), coating properties (coated and uncoated) and the amounts of particle reinforcement (5%, 10% and 15% B4C) were used as the control factors. It was observed that the increased feed rate and particle reinforcement increased the axial force and torque, and decreased the cutting speed. The uncoated drills had a better performance than the coated drills. The amount of B4C reinforcement was observed to be the most effective parameter on the axial force and torque with the contribution ratios of 96.6% and 49.1%, respectively. Moreover, the correlation coefficients (R2) of the first order predictive equations developed for the axial force and torque were calculated as 0.895 and 0.854, respectively.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Sharma SC, Girish BM, Kulkarni RS, Kamath R. "Drillabiliy Metal of NML Technical Journal, 38(3), 107-111, 1996. Matrix Composites".
  • Davim JP, Baptista AM. "Cutting Force, Tool Wear and Surface Finishing Drilling Metal Matrix Composites". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E, 215(2), 177-183, 2001.
  • Shorowordi KM, Laoui T, Haseeb ASMA, Celis JP, Froyen L. "Microstructure and Interface Characteristics of B4C. SiC and Al2O3 Reinforced Al Matrix Composites: A Comparative Study". Journal of Materials Processing Technology, 142(3), 738-743, 2003.
  • Peng J, Li DHW, Xie JDY, Liu G. "Study on the Yield Behavior Composites". Materials Science and Engineering A, 486(1- 2), 427-432, 2008. Metal Matrix
  • Şahin İ. "Alüminyum Matrisli Kompozit Malzemelerin Matkap ile Delinmesi Konusunda Yapılan Çalışmaların İncelenmesi". Mühendis ve Makina, 55(649), 9-16, 2014.
  • Basavarajappa S, Chandramohan G, Prabu M, Mukund K, Ashwin M. "Drilling of Hybrid Metal Matrix Composites Workpiece Surface Integrity". International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47(1), 92-96, 2007.
  • Manna A, Bhattacharya B. "A Study of Machinability of Al-SiC-MMC". Journal of Materials Processing Technology, 140(1-3), 711-716, 2003.
  • Park SH. Robust Design and Analysis for Quality Engineering. London, Chapman &Hall, 1996.
  • Tosun G. "Statistical Analysis of Process Parameters in Drilling of AL/SICP Metal Matrix Composite". Journal of Advanced Manufacturing Technology, 55(5-8), 477-485 2011.
  • Rajmohan T, Palanikumar K. "Experimental Investigation and Analysis of Thrust Force in Drilling Hybrid Metal Matrix Composites by Coated Carbide Drills". Materials and Manufacturing Processes, 26(8), 961-968, 2011.
  • Ahamed AR, Asokan P, Aravindan S, Prakash MK. "Drilling of Hybrid Al-5%SiCp-5%B4Cp Metal Matrix Composites". Journal of Advanced Manufacturing Technology, 49(9-12), 871-877, 2010.
  • Noorul Haq A, Marimuthu P, Jeyapaul R. "Multi Response Optimization of Machining Parameters of Drilling Al/SiC Metal Matrix Composite Using Grey Relational Analysis in the Taguchi Method". Journal of Advanced Manufacturing Technology, 37(3-4), 250-255, 2008.
  • Taşkesen A, Aldas K, Özkul İ, Kütükde K, Zumrut Y. "Analysis of Thrust Force in Drilling B4C-Reinforced Aluminium Alloy Using Genetic Learning Algorithm". Journal of Advanced Manufacturing Technology, 75(1-4), 237-245, 2014.
  • Dhavamani C, Alwarsamy T. "Optimization of Machinnig Parameters for Aluminium and Silicon Carbide Composite Engineering, 1194-2004, 2012. Algorithm". Procedia 38,
  • Palanikumar K, Muniaraj A. "Experimental Investigation and Analysis of Thrust Force in Drilling Cast Hybrid Metal Matrix Measurement, 53, 240-250, 2014. Composites".
  • Montgomery DC. Taguchi's Contributions to Experimental Design and Quality Engineering, Design and Analysis of Experiment. 3rd ed. Canada, USA, 1991.
  • Canıyılmaz E, Kutay F. "Taguchi Metodunda Varyans Analizine Alternatif Bir Yaklaşım". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 18(3), 51-63, 2003.
  • Roy RK. A Primer on the Taguchi Method. Competitive Manufacturing Series, Van Nostrand Reinhold, New York, USA, 1990.
  • Barnes S, Pashby IR, Mok DK. The Effect of Workpiece Temperature on the Machinability of an Aluminum/SiC MMC". Journal of Manufacturing Science and Engineering, 118(3), 422-427, 1996.
  • Çakır C. Modern Talaşlı İmalatın Esasları. 2. Baskı. Bursa, Türkiye, Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayını, 1999.
  • Rajmohan T, Palanikumar K. "Application of the Central Composite Design in Optimization of Machining Parameters in Drilling Hybrid Metal Matrix Composites". Measurement, 46(4), 1470-1481, 2013.
  • Alakesh M, Bhattacharayya B. "Influence of Machining Parameters on the Machinability of Particulate Reinforced Al/SiC-MMC". International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 25(9-10), 850-856, 2005.
APA Motorcu A, EKİCİ E (2016). Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. , 259 - 266.
Chicago Motorcu Ali Riza,EKİCİ Ergün Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. (2016): 259 - 266.
MLA Motorcu Ali Riza,EKİCİ Ergün Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. , 2016, ss.259 - 266.
AMA Motorcu A,EKİCİ E Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. . 2016; 259 - 266.
Vancouver Motorcu A,EKİCİ E Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. . 2016; 259 - 266.
IEEE Motorcu A,EKİCİ E "Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi." , ss.259 - 266, 2016.
ISNAD Motorcu, Ali Riza - EKİCİ, Ergün. "Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi". (2016), 259-266.
APA Motorcu A, EKİCİ E (2016). Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(4), 259 - 266.
Chicago Motorcu Ali Riza,EKİCİ Ergün Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22, no.4 (2016): 259 - 266.
MLA Motorcu Ali Riza,EKİCİ Ergün Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.22, no.4, 2016, ss.259 - 266.
AMA Motorcu A,EKİCİ E Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016; 22(4): 259 - 266.
Vancouver Motorcu A,EKİCİ E Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016; 22(4): 259 - 266.
IEEE Motorcu A,EKİCİ E "Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22, ss.259 - 266, 2016.
ISNAD Motorcu, Ali Riza - EKİCİ, Ergün. "Al/B4C kompozitlerin karbür matkaplarla delinmesinin değerlendirilmesi". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22/4 (2016), 259-266.