Al 2024 Matrisli Farklı Boyutlarda MgO Takviyeli Kompozitlerin Farklı Kesici Takımlarla Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğü Takım Aşınması ve Talaş Formunun İncelenmesi

Bu çalışmada alüminyum matrisli kompozitlere takviye edilen seramik parçacık boyutunun işlenebilirliğe etkisi incelenmiştir. Bu amaçla ilk etapta üç farklı boyuttaki MgO parçacıkları, %10 ağırlık oranında sıvı Al 2024 içerisine takviye edilerek karıştırmalı döküm yöntemiyle kompozit malzemeler üretilmiştir. Daha sonra üretilen kompozitler üzerinde tornalama yöntemiyle, iki farklı kesici takım kullanılarak işlenebilirlik deneyleri yapılmıştır. Deneylerde 63, 94, 133 ve 196 m/min kesme hızları, 0,03 mm/rev ilerleme değeri ve 1 mm sabit kesme derinliği uygulanmıştır. İşlenen yüzeylerin pürüzlülük ölçümleri yapılmış, çıkan talaş şekillerine bakılmış ve kullanılan kesici takımların aşınma davranışları incelenmiştir. Sonuç olarak alüminyum matris içerisindeki MgO takviye parçacık boyutunun ve farklı kesici takımların, yüzey pürüzlülüğü, talaş şekli ve takım aşınmaları üzerinde çok önemli etkisi olmadığı görülmüştür. Yüzey pürüzlülüğünde en önemli etkiyi kesme hızındaki değişimler yapmıştır. Aynı şekilde kesme hızındaki değişimler, talaş şekilleri ve kesici takım aşınma davranışlarında da en etkili parametre olmuştur.

The Effect of MgO Particle Size and Cutting Tool Geometry on Machinability in Turning Al 2024/MgO Composite

In this study, the effect of ceramic particle size reinforced on aluminum matrix composites on machinability was investigated. For this purpose, in the first stage, composite materials were produced by mixing MgO particles in three different sizes by reinforcing 10% by weight into liquid Al 2024. Then, machinability tests were carried out on the produced composites by turning method, using two different cutting tools. In the experiments, 63, 94, 133 and 196 m/min cutting speeds, 0.03 mm/rev feed rate and 1 mm fixed cutting depth were applied. The roughness measurements of the machined surfaces were made, the chip shapes were examined and the wear behavior of the cutting tools used was examined. As a result, it was seen that the MgO reinforcement particle size in the aluminum matrix and different cutting tools did not have a significant effect on the surface roughness, chip shape and tool wear. Changes in cutting speed had the most important effect on surface roughness. Likewise, changes in cutting speed were the most effective parameters in chip shapes and cutting tool wear behavior.

___

  • [1] S. J. S. Chelladurai, S. S. Kumar, N. Venugopal , A. P. Ray, T.C. Manjunath, S. Gnanasekaran, “A review on mechanical properties and wear behaviour of aluminium based metal matrix composites,” Materials Today: Proceedings vol. 37, pp. 908–916, 2007.
  • [2] M. Pul, “The Effect of MgO Ratio on Surface Roughness in Al-MgO Composites,” Materials and Manufacturing Processes, vol. 28, pp. 963–968, 2013.
  • [3] G. Sur, Y. Sahin and H. Gokkaya, “Production of Aluminum Based Particulate Reinforced Composites Using Molten Metal Mixing and Squeeze Casting Methods,” J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. vol. 20, no. 2, pp. 233-238, 2005.
  • [4] M. Pul, U. Şeker, “The effect of cutting tool wear behaviors on feed rates in turning of metal matrix composites,” Journal of Polytechnic, vol. 17, no. 3 pp. 99-106, 2014.
  • [5] E. Kılıçkap, O. Çakır, M. Aksoy, A. İnan, “Study of tool wear and surface roughness in machining of homogenised SiC-p reinforced aluminium metal matrix composite”, Journal of Materials Processing Technology, vol. 164-165, pp. 862-867, 2005.
  • [6] S. Kannan, H.A. Kishawy, “Tribological aspects of machining aluminium metal matrix composites”, Journal of Material Processing Technology, vol. 198, pp. 399-406, 2008.
  • [7] P. J. Davim, “Diamond tool performance in machining metal–matrix composites,” J. Mater. Process. Technol., vol. 128, pp.100–105, 2002.
  • [8] A. Pramanik, L.C. Zhang, J.A. Arsecularatne, “Prediction of cutting forces in machining of metal matrix composites,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 46, pp. 1795–1803, 2006.
  • [9] A. Mannaa, B. Bhattacharayya, “A study on machinability of Al/SiC-MMC,” Journal of Materials ProcessingTechnology, vol. 140, pp. 711–716, 2003.
  • [10] M. Acılar and F. Gül, “Production and development of A1–10Si/SiCp metal matrix composites by vacuum infiltration,” J. Polytech. Fac. Tech. Educ. Gazi Univ., vol. 4, pp. 21–27, 2002.
  • [11] B. Subramaniam, V. R. Purusothaman, S. M. Karuppusamy, S. H. Ganesh, R. K. Markandan, et al. “Review On Properties Of Aluminium Metal Matrix Composites,” Journal of Mechanical and Energy Engineering, vol. 4, no. 1, pp. 57-66, 2020.
  • [12] A. A. Yar, M. Montazerianb, H. Abdizadehb, H.R. Baharvandic, “Microstructure and mechanical properties of aluminum alloy matrix composite reinforced with nano-particle MgO,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 484, pp. 400–404, 2009.
  • [13]T. Jayakumar, K. Annamalai, “Investigation of hot tensile behavior of silicon carbide and magnesium oxide reinforced aluminum matrix composites,” Silicon, vol. 11, pp. 935–945, 2019.
  • [14] E.P. De Garmo, J.T. Black, R.A. Kohser, 1997, “Materials and processes in manufacturing”, New Jersey, USA, Prentice-Hall Inc., 1997, pp. 214-652.
  • [15]M. S. Ranganath, Vipin, R. S. Mishra, Prateek, Nikhil “Optimization of Surface Roughness in CNC Turning of Aluminium 6061 Using Taguchi Techniques”, International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), vol. 5, no. 5, pp. 42-50, 2015.
  • [16]D. Deepak, B. Rajendra, “Investigations on the surface roughness produced in turning of Al 6061 (as-cast) by taguchi method”, International Journal of Research in Engineering and Technology, vol. 4, no. 8, pp. 295-298, 2015.
  • [17]A. Pridhvijit, C. Y. Binu, “Experimental Study and Parameter Optimization of Turning Operation of Aluminium Alloy-2014”, International Journal of Engineering Researchand General Science, vol. 3, no. 5, pp. 525-530, 2015.
  • [18]V. A. Rogov, G. Siamak, “Optimization of Surface Roughness and Vibration in Turning of Aluminum Alloy AA2024 Using Taguchi Technique,” International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, vol. 7, no. 11, pp. 2330-2339, 2013.
  • [19]Y. Ozcatalbas, “Chip and built-up edge formation in themachining of in situ Al4C3–Al composite,”Materialsand Design, vol. 24, pp. 215–221, 2003.
  • [21] S. Basavarajappaa, J. P. Davim, “Influence of Graphite Particles on Surface Roughness and Chip Formation Studies in Turning Metal Matrix Composites,” Materials Research, vol. 16, no. 5, pp. 990-996, 2013.
  • [22] N. Radhika, R. Subramanian and A. Sajith, “Analysis of chipformation in machining aluminium hybrid composites,” E3 Journal of Scientific Research. Vol. 2, no. 1, pp. 009-015, 2014
  • [23] M. Sekmen, M. Günay, U. Şeker, “Alüminyum Alaşımlarının İşlenmesinde Kesme Hızı ve Talaş Açısının Yüzey Pürüzlülüğü, Yığıntı Talaş ve Yığıntı Katmanı Oluşumu Üzerine Etkisi, Politeknik Dergisi, c. 18, s. 3, ss. 141-148, 2015.
  • [24] H. Gökkaya ve M. Nalbant, “Investigating The Effects Of Cuttnig Speeds Over The Built-Up Layer And Built-Up Edge Formatıon With SEM,” J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ., c. 22, s. 3, ss. 481-488, 2007
Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Düzce Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Görünür-Işık ile Çalışan Fotokatalizör Hematitin Çinko ve Bakır ile Katkılanmasıyla Geliştirilmesinin Karşılaştırmalı İncelenmesi

Emre ALP

Derin Öğrenme Yöntemleri ile 3B Nokta Bulutlarının Semantik Segmentasyonuna Genel bir Bakış

Muhammed Ahmet DEMİRTAŞ

Mobil Platformda IoT Temelli ve Soket Programlamaya Dayalı Termal Sensör Uygulaması

Emin GÜNEY, Akın YAŞAR, Gamze AĞIRTAŞ, Cüneyt BAYILMIŞ

Düzce İli Karasal Karbon Kapasitesinin Belirlenmesi

Ahmet Salih DEĞERMENCİ

Jelatin/PAAm-tabanlı IPN Hidrojelleri Kullanarak Sulu Çözeltiden Krom (VI) Uzaklaştırmasının Değerlendirmesi

Gülen Oytun AKALIN

Veri Ölçekleme ve Eksik Veri Tamamlama Yöntemlerinin Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Başarısına Etkisinin İncelenmesi

Mesut POLATGİL

HCT116 ve HT29 Kolon Kanseri Hücrelerinde 5-Florourasil Kaynaklı Hücre Ölümünün Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi ile İncelenmesi

Dilşad ÖZERKAN, Ferdane DANIŞMAN KALINDEMİRTAŞ, Naci TÜZEMEN

Cotinus coggygria Scop. (Peruka Çalısı) Bitkisinden Elde Edilmiş Bitki Ekstraktı ile Boyanmış Yünlü Kumaş Numunelerinin Boyama Özelliklerinin İncelenmesi

Kadri AKÇALI, Meliha OKTAV BULUT, Bilge TUNÇKOL, Gözde BUHARALI

Bataklık Kırlangıcı'nın (Glareola pratincola) üreme biyolojisi ve yumurta boyutunun ilk kaydı

Yasemin ÖZTÜRK, Leyla ÖZKAN

Bulanık Mantık (Fuzzy Logic) Yöntemi Kullanılarak Vernaküler Mimarinin Sürdürülebilirliği: Akşehir Eski Evleri Örneği

Huseyin OZDEMİR