PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU
Yıl: 2019 Cilt: 24 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 685 - 695 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17482/uumfd.514168 İndeks Tarihi: 29-04-2021
PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU
Öz: Günümüzde lazer ışını ile kesme yöntemi modern malzeme kesme yöntemleri arasında maliyet ve kalite açısından üstün özellikleri nedeni ile öne çıkmaktadır. Özellikle lazer kesme yöntemi, imalat sektöründeki birçok uygulamada kullanılan paslanmaz çeliklerin kesilmesinde çok önemli avantajlara sahiptir. Bu çalışma kapsamında 304 kalite paslanmaz çelik malzemenin fiber lazer ile kesilmesinde lazer gücü, kesme hızı ve odak mesafesinin kesilen yüzeylerin pürüzlülüğü ve kerf genişliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Box-Behnken deney tasarımına göre parametre çiftleri belirlenerek kesme işlemi gerçekleştirilmiş ve yüzey pürüzlülükleri ile kerf genişlikleri ölçülmüştür. İşlem parametrelerinin tekil ve etkileşimli etkilerini belirlemek için varyans analizi (ANOVA) uygulanmıştır. Yüzey pürüzlülükleri ve kerf genişlikleri için cevap yüzeyi fonksiyonları belirlenmiş ve istenebilirlik fonksiyonu yaklaşımı ile optimum proses parametreleri tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda yüzey pürüzlülüğü ve kerf genişliği üzerindeki en etkili parametrenin odak mesafesi olduğu, ilerleme hızının etkisinin sınırlı kaldığı görülmüştür.
Anahtar Kelime: Optimization of Process Parameters in Fiber Laser Cutting of Stainless Steel Material
Öz: Nowadays laser cutting is one of the most important method of modern material cutting due to its superior features in terms of cost and quality. Particularly, the laser cutting method has very important advantages in the cutting of stainless steels used in many applications in the manufacturing sector. In this study, the effects of laser power, cutting speed and focal length on the roughness of cut surfaces and kerf width were investigated. According to the Box-Behnken experiment design, parameter pairs were determined and surface roughness and kerf widths were measured. Variance analysis (ANOVA) was applied to determine the single and interactive effects of the process parameters. Response surface functions have been determined for surface roughness and kerf widths and optimum process parameters have been determined with desirable function approach. As a result of the study, it was found that the most effective parameter on surface roughness and kerf width was focal distance and the effect of progression speed was limited.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Çavdar, K. ve Tanrısever, T. (2013) Farklı malzemelerin lazerle kesilmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 18(2), 79-99. 2018.
- 2. Durukan, Z., Motorcu, A.R. ve Güllü, A. (2014) AISI 304 çeliğini farklı geometrilerde lazerle kesmede parametrelerin boyutsal doğruluk üzerine etkilerinin modellenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(3), 505-515. http://dx.doi.org/10.17341/gummfd.80157
- 3. Dubey, A.K. ve Yadava, V. (2008) Multi-objective optimisation of laser beam cutting process, Optics and Laser Technology, 40(3), 562–570. doi.org/10.1016/j.optlastec.2007.09.002
- 4. Fomin, V.M., Golyshev, A.A., Malikov, A.G., Orishich, A.M. ve Shulyat’ev, V.B. (2015) Mechanical characteristics of high-quality laser cutting of steel by fiber and CO2 lasers, Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 56(4), 726–735. doi.org/10.1134/S0021894415040203
- 5. Jarosz, K., Löschner, P. ve Nieslony, P. (2016) Effect of cutting speed on surface quality and heat-affected zone in laser cutting of 316L stainless steel, Procedia Engineering 149; 155 – 162. doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.650
- 6. Karthikeyan, R., Senthilkumar, V., Thilak, M. ve Nagadeepan, A. (2018) Application of grey relational analysis for optimization of kerf quality during CO2 laser cutting of mild steel, Materials Today: Proceedings, 5(9), 19209–19215. doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.276
- 7. Kotadiya, D.J., Kapopara, J.M., Patel, A.R., Dalwadi, C.G. ve Pandya D.H. (2018) Parametric analysis of process parameter for Laser cutting process on SS-304, Materials Today: Proceedings, 5(2), 5384–5390. doi.org/10.1016/j.matpr.2017.12.124
- 8. Kotadiya, D.J. ve Pandya, D.H. (2016) Parametric Analysis of Laser Machining with Response Surface Method on SS-304, Procedia Technology, 23, 376–382. doi.org/10.1016/j.protcy.2016.03.040
- 9. Mullick, S., Agrawal, A.P. ve Nath A.K. (2016) Effect of laser incidence angle on cut quality of 4 mm thick stainless steel sheet using fiber laser, Optics and Laser Technology, 81, 168–179. doi.org/10.1016/j.optlastec.2016.02.006
- 10. Parthiban, A., Chandrasekaran, M. ve Sathish, S. (2018) Optimization of CO2 Laser Cutting of Stainless Steel Sheet for Curved Profile, Materials Today: Proceedings, 5(6), 14531–14538. doi.org/10.1016/j.matpr.2018.03.042
- 11. Rana, R.S., Chouksey, R., Dhakad, K.K. ve Paliwal, D. (2018) Optimization of process parameter of Laser beam machining of high strength steels: A review, Materials Today: Proceedings, 5(9), 19191–19199. doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.274
- 12. Stelzer, S., Mahrle, A., Wetzig, A. ve Beyer, E. (2013) Experimental investigations on fusion cutting stainless steel with fiber and CO2 laser beams, Physics Procedia, 41, 399–404. doi.org/10.1016/j.phpro.2013.03.093
- 13. Wandera, C. ve Kujanpää, V. (2011) Optimization of parameters for fibre laser cutting of a 10 mm stainless steel plate, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 225(5), 641–649. doi.org/10.1177/2041297510394078
- 14. Wandera, C., Kujanpää, V. ve Salminen, A. (2011) Laser power requirement for cutting thick-section steel and effects of processing parameters on mild steel cut quality, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 225(5), 651–661. doi.org/10.1177/09544054JEM1971
- 15. Wandera, C., Salminen, A. ve Kujanpää, V. (2009) Inert gas cutting of thick-section stainless steel and medium-section aluminum using a high power fiber laser, Journal of Laser Applications, 21(3), 154–161. doi.org/10.2351/1.3184429
- 16. Yilbas, B.S., Shaukat, M.M. ve Ashraf, F. (2017) Laser cutting of various materials: Kerf width size analysis and life cycle assessment of cutting process. Optics and Laser Technology, 93, 67–73. doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.02.014
| APA | Yuce C (2019). PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. , 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| Chicago | Yuce Celalettin PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. (2019): 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| MLA | Yuce Celalettin PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. , 2019, ss.685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| AMA | Yuce C PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. . 2019; 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| Vancouver | Yuce C PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. . 2019; 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| IEEE | Yuce C "PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU." , ss.685 - 695, 2019. 10.17482/uumfd.514168 |
| ISNAD | Yuce, Celalettin. "PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU". (2019), 685-695. https://doi.org/10.17482/uumfd.514168 |
| APA | Yuce C (2019). PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 24(2), 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| Chicago | Yuce Celalettin PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24, no.2 (2019): 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| MLA | Yuce Celalettin PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol.24, no.2, 2019, ss.685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| AMA | Yuce C PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. 2019; 24(2): 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| Vancouver | Yuce C PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. 2019; 24(2): 685 - 695. 10.17482/uumfd.514168 |
| IEEE | Yuce C "PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU." Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 24, ss.685 - 695, 2019. 10.17482/uumfd.514168 |
| ISNAD | Yuce, Celalettin. "PASLANMAZ ÇELİK MALZEMELERİN FİBER LAZER KESİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU". Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24/2 (2019), 685-695. https://doi.org/10.17482/uumfd.514168 |
