Karbon Fiber Takviyeli Polimer Kompozitlerin Kenar Budama Değişkenlerinin Yüzey Kalitesine Etkisi

Bu çalışmada karbon elyaf takviyeli polimer matrisli kompozitlerin kenar budama işlemlerinin işlenebilirliği ve yüzey kalitesi araştırılmıştır. Frezeleme tipi, takım tipi, kesme hızı ve ilerleme hızının, yüzeyin ilerleme ve ilerlemeye dik doğrultusunda oluşan yüzey pürüzlülüğüne ve deformasyon davranışına olan etkileri araştırılmıştır. Üç farklı kesici ağız sayısına (2,4,6) sahip mikro taneli karbür kesici takımlarla dik ve eğimli çevresel frezeleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Kenar budama işlemleri için kullanılan frezeleme parametreleri Taguchi deney tasarımına göre uyarlanmıştır. Parametrelerin işlenebilirlik çıktıları üzerine etkilerinin katkı oranları varyans analizi (ANOVA) ile istatistiksel olarak belirlenmiştir. İşlenebilirlik çıktıları olan yüzey pürüzlülüğü ve deformasyon miktarlarına göre eğimli yanal frezeleme işleminin dik frezelemeye göre daha üstün olduğu sonucuna varılmıştır. Dik yan yüzey frezelemeyle yapılan kenar budama işlemlerinde Tip-II delaminasyon yani kenarlarda kesilmeden uzayan uzun elyaf demetlerinin bulunduğu gözlenmektedir. Eğimli frezeleme ise Tip I-II delaminasyonun aynı anda ortaya çıkarmakta yani kenarlarda kesilmemiş uzun elyaf demetleri ve kenardan içe doğru kırılmış tabakalar oluşturmaktadır. Kesici ağız sayısı ve kesme hızı arttıkça ve ilerleme hızı azaldıkça enine ve boyuna olan yüzey pürüzlülüğü ile deformasyon azalmaktadır. En iyi işleme koşulları kesme hızının en yüksek seviyede, ilerlemenin en düşük seviyede 6 ağızlı kesicide eğimli frezeleme koşullarında sağlanmıştır.

Effect of Edge Trimming Parameters on Surface Quality of Carbon Fiber Reinforced Polymer Composites

The main focus of this paper is to investigate the surface quality and machinability of the edge trimming process of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) material. Measurement of transverse and longitudinal surface roughness and deformation behavior are carried out for different combinations of cutting speed, feed per tooth, tool type and milling type to evaluate the machined surface quality. Three different flutes (2,4,6) micro grain carbide end mill tools were used for vertical and inclined peripheral milling. Edge trimming experiments were conducted under different experimental parameters and their levels according to the Taguchi design of experiment method. The contribution ratio of parameters on machinability outputs has statistically analyzed by Analysis of Variance (ANOVA). According to machinability outputs such as surface roughness and deformation types, the inclined peripheral milling is more suitable than vertical peripheral milling. Edge trimming by vertical peripheral milling generates Type II delamination which consists of long uncut fibers protruding from the trimmed edges. Edge trimming by inclined milling generates Type I-II delamination which consists of short uncut fibers protruding from the trimmed edges and where plies have broken inwards in the same time. The transverse and longitudinal surface roughness and deformation decreased with increased number of teeth, cutting speed and decreased feed per tooth. The best machining quality was obtained when cutting at the highest level of cutting speed, lowest feed rate and 6 number of flute in inclined milling

___

  • Ahmad, J,S., Nebu, U., Hossein, C., 2012. Machining Damage In Edge Trimming Of Cfrp. Materials And Manufacturing Processes, 27 (7) , 802-808.
  • Azmi, A.I., Lin, R.J.T., Bhattacharyya, D., 2013. Machinability Study Of Glass Fibre-Reinforced Polymer Composites During End Milling”, International Journal Of Advanced Manufacturing Technology, 64, 247–261.
  • Bhanacar, N., Ramakrishnann, N., Naik, K., Komanduri, R., 1995.On The Machining Of Fiber Reinforced Plastic (Frp) Composite Laminates. International Journal Of Machine Tools & Manufacture, 35(5), 701-716.
  • Dilipak, H., Güldaş A., Gezgin, A., 2009. An investigation of the effect of thenumber of inserts on the machining time and metal removal rate during the milling of AISI D3 steel at high cutting speeds. Strojniski Vestnik 55,7, 438-443.
  • Gunay, M., 2013.Optimization With Taguchi Method Of Cutting Parameters And Tool Nose Radius In Machining Of Aisi 316l Steel. Journal Of The Faculty Of Engineering And Architecture Of Gazi University, 28(3),437-444.
  • Faraz, A., Dirk, B., Klaus, W., 2009. Cutting Edge Rounding: An Innovative Tool Wear Criterion In Drilling Cfrp Composite Laminates, International Journal Of Machine Tools & Manufacture, 49, 1185–1196.
  • Haddad, M., Zitoune,R., Bougherara, H., Eyma,F., Castanié, B., 2014.Study Of Trimming Damages Of Cfrp Structures In Function Of The Machining Processes And Their Impact On The Mechanical Behavior. Composites: Part B, 57, 136–143.
  • Haddad, M., 2014.Zitoune, R., Bougherara, H., Eyma, F., Castanié, B., “Study Of Trimming Damages Of Cfrp Structures In Function Of The Machining Processes And Their Impact On The Mechanical Behavior”, Composites: Part B, 57, 136–143.
  • Paulo, J., Davim, P.R., 2005. Damage And Dimensional Precision On Milling Carbon Fiber Reinforced Plastics Using Design Experiments. Journal Of Materials Processing Technology, 160, 160–167.
  • Ramulua, M., Kima, D., Choib G., 2003. Frequency Analysis And Characterization In Orthogonal Cutting of Glass Fiber Reinforced Composites. Composites: Part A, 34, 949–962.
  • Rajamurugan, T.V., Shanmugam, K., Palanikumar, K., 2013.Analysis Of Delamination In Drilling Glass Fiber Reinforced Polyester Composites. Materials And Design, 45, 80–87.
  • Sarıkaya, M., Yılmaz, V., Dilipak H., 2016. Modeling and multi-response optimization of milling characteristics based on Taguchi and gray relational analysis. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 230-6, 1049-1065.
  • Sunny, T., Babu J., Philip, J.P., 2014.Experimental Studies On Effect Of Process Parameters On Delamination In Drilling Gfrp Composites Using Taguchi Method. Procedia Materials Science, 6, 1131–1142.
  • Tsao, C.C., 2008.Thrust Force And Delamination Of CoreSaw Drill During Drilling Of Carbon Fiber Reinforced Plastics (Cfrp). International Journal Of Advanced Manufacturing Technology, 37, 23–28.
  • Tsao, C.C., Chiu, Y.C., 2011. Evaluation Of Drilling Parameters On Thrust Force In Drilling Carbon Fiber Reinforced Plastic (Cfrp) Composite Laminates Using Compound Core-Special Drills. International Journal Of Machine Tools & Manufacture, 51(9), 740–744.
  • Tsao, C.C., 2012.Evaluation Of The Drilling-Induced Delamination Of Compound Core-Special Drills Using Response Surface Methodology Based On The Taguchi Method. International Journal Of Advanced Manufacturing Technology, 62, 241-247
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: 6
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

In Vitro Cytotoxicity and Molecular Effects Related to Silicon Nanoparticles Exposures

Elanur AYDIN, Hasan TÜRKEZ, Fazıl HACIMÜFTÜOĞLU

Effects of Citrobacter freundii ATP Production and Oxygen Intake Two Different Plasmids Carrying the Vitreoscilla Hemoglobin Gene (vgb)

Hüseyin KAHRAMAN, Aslı Giray KURT

Sonuç Analizi ile Belirlenen Etki Mesafeleri Üzerine Atmosferik Seçimlerin Etkisi (ALOHA Yazılımı)

Saliha ÇETİNYOKUŞ

Seramik Sağlık Gereçleri Fine Fire Clay Ürünlerde Şamot Alternatifi Malzemelerin Kullanımının Araştırılması ve Sentezlenmesi

Nazım KUNDURACI, Gülfem BİNAL, İrem Nur Gamze ŞİMŞEK

The Evaluation of High-Degree Geopotential Models for Regional Geoid Determination in Turkey

Mustafa YILMAZ, Bayram TURGUT, Mevlüt GÜLLÜ, İbrahim YILMAZ

TiO2-CaO-Al2O3-Na2O-SiO2 Cam Yapısının Elektriksel ve Optik Özellikleri Üzerine ZnO Miktarının Etkisi

Ferhunde ATAY, İdris AKYÜZ, Sadiye Çetinkaya ÇOLAK

Statik ve Dinamik Yük Altındaki Çekme Alüminyum Profillerde Kesit Alan Tasarımının Mekanik Davranışa Etkisi

Abdulkadir CENGİZ

Bitlis Kaynak Sularında Toplam Alfa ve Toplam Beta Radyoaktivite Seviyelerinin Belirlenmesi

Önder KILIÇ, Sultan Şahin BAL, Fikriye GÖNÜLTAŞ

Polietilen Oksitin Ultrasonik Zincir Kırılması: Konsantrasyon ve Sıcaklık Etkisi

Ali AKYÜZ

Assessment of MCNPX Monte Carlo Code for Absorbed Dose Calculations in Mammogarphy Examination

Huseyin Ozan TEKİN, Asghar MESBAHİ, Viswanath P. SİNGH, Umit KARA, Tugba MANİCİ, Elif Ebru ALTUNSOY