Grafit Parçacık Takviyeli Nano Akışkan Kullanılarak AISI 316’nın Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğü ve Kesme Sıcaklığının Optimizasyonu

Minimum Miktarda Yağlama (MMY) sistemi, kullanılan kesme sıvısı miktarını önemli ölçüde azaltmaktadır. Böylece, konvansiyonel kesme sıvılarının getirdiği çevre, işçi sağlığı ve üretim maliyetlerinin artması gibi bazı dezavantajları ortadan kaldırmaktadır. Ancak, bu sistemde çok az miktarda kesme sıvısı kullanıldığı için soğutma kabiliyetinde azalmalar ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, kesme sıvısının içerisine nano parçacık takviyesi yaparak MMY sisteminin soğutma kabiliyetini artırmaktır. Bu amaç doğrultusunda üç farklı soğutma/yağlama şartı, üç farklı yağ debisi ve üç farklı püskürtme basıncı işleme parametresi olarak seçilmiştir. Değerlendirme ölçütü olarak yüzey pürüzlülüğü ve kesme sıcaklığı seçilmiştir. Zaman ve maliyetten tasarruf etme adına Taguchi L9 deney tasarımı tercih edilmiştir. Deneyler sonucunda yüzey pürüzlülüğü için optimum parametre grubu %1 katkılı nano grafit takviyeli kesme yağı, 40 ml/saat debi ve 8 bar püskürtme basıncı çıkarken kesme sıcaklığı adına %1 katkılı nano grafit takviyeli kesme yağı, 80 ml/saat debi ve 8 bar püskürtme basıncı çıkmıştır.

Anahtar Kelimeler:

AISI 316, Nano akışkan, MMY

PDF

___

[1] V. T. G. Naves, M. B. Da Silva, ve F. J. Da Silva, “Evaluation of the effect of application of cutting fl uid at high pressure on tool wear during turning operation of AISI 316 austenitic stainless steel”, Wear, c. 302, sayı 1–2, ss. 1201–1208, 2013.
[2] C. Maranhão ve J. P. Davim, “Finite element modelling of machining of AISI 316 steel: numerical simulation and experimental validation”, Simul. Model. Pract. Theory, c. 18, sayı 2, ss. 139–156, 2010.
[3] M. Kumar, P. K. Sood, ve V. S. Sharma, “Optimization of machining parameters and cutting fl uids during nano- fl uid based minimum quantity lubrication turning of titanium alloy by using evolutionary techniques”, J. Clean. Prod., c. 135, sayı 1, ss. 1276–1288, 2016.
[4] M. Amrita ve S. A. Shariq, “Experimental investigation on application of emulsifier oil based nano cutting fluids in metal cutting process”, Procedia Eng., c. 97, sayı 1, ss. 115–124, 2014.
[5] T. K. Nguyen, I. Do, ve P. Know, “A tribological study of vegetable oil enhanced by nano-platelets and implication in MQL machining”, Int. J. Precis. Eng. Manuf., c. 13, sayı 7, ss. 1077–1083, 2012.
[6] D. Setti, S. Ghosh, ve P. V. Rao, “Application of Nano Cutting Fluid under Minimum Quantity Lubrication ( MQL ) Technique to Improve Grinding of Ti – 6Al – 4V Alloy”, c. 6, sayı 10, ss. 2107–2111, 2012.
[7] A. Uysal, F. Demiren, ve E. Altan, “Applying minimum quantity lubrication (MQL) method on milling of martensitic stainless steel by using nano Mos2 reinforced vegetable cutting fluid”, Procedia-Social Behav. Sci., c. 195, sayı 1, ss. 2742–2747, 2015.
[8] İ. Çiftçi, “Machining of austenitic stainless steels using CVD multi-layer coated cemented carbide tools”, Tribol. Int., c. 39, sayı 6, ss. 565–569, 2006.
[9] Y. Muthusamy, K. Kadirgama, M. M. Rahman, D. Ramasamy, ve K. V. Sharma, “Wear analysis when machining AISI 304 with ethylene glycol/TiO 2 nanoparticle-based coolant.”, Int. J. Adv. Manuf. Technol., c. 82, sayı 1–4, ss. 327–340, 2016.
[10] E. Altınkaya ve A. Güllü, “AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Kesme Hızının ve Takım Kaplamasının Takım Aşınmasına Etkileri”, Politek. Derg., c. 11, sayı 3, ss. 243–247, 2008.
[11] M. M. S. Prasad ve R. R. Srikant, “Performance evaluation of nano graphite inclusions in cutting fluids with MQL technique in turning of AISI 1040 steel”, Int. J. Res. Eng. Technol., c. 2, sayı 11, ss. 381–393, 2013.
[12] M. Amrita, R. R. Srikant, ve A. V Sitaramaraju, “Performance Evaluation of Nanographite-Based Cutting Fluid in Machining Process Performance Evaluation of Nanographite-Based Cutting Fluid in Machining Process”, Mater. Manuf. Process., c. 29, sayı 5, ss. 600–605, 2014.
[13] M. K. Balki, C. Sayin, ve M. Sarıkaya, “Optimization of the operating parameters based on Taguchi method in an SI engine used pure gasoline, ethanol and methanol”, Fuel, c. 180, sayı 1, ss. 630–637, 2016.
[14] D. Fratila ve C. Caizar, “Investigation of the influence of process parameters and cooling method on the surface quality of AISI-1045 during turning”, Mater. Manuf. Process., c. 27, sayı 10, ss. 1123–1128, 2010.
[15] A. Kumar, R. Kumar, A. Rai, ve A. Kumar, “Characterization and experimental investigation of Al2O3 nanoparticle based cutting fluid in turning of AISI 1040 steel under minimum quantity lubrication ( MQL )”, Mater. Today Proc., c. 3, sayı 6, ss. 1899–1906, 2016.
[16] M. H. Sadeghi, M. J. Haddad, T. Tawakoli, ve M. Emami, “Minimal quantity lubrication-MQL in grinding of Ti–6Al–4V titanium alloy”, Int. J. Adv. Manuf. Technol., c. 44, sayı 5–6, ss. 487–500, 2009.
[17] E. Şirin, Ş. Şirin, Y. Turgut, ve İ. Korkut, “Optimization of Surface Roughness Using the Taguchi Method in Milling of AISI D2 Cold Work Tool Steel”, Düzce Univ. J. Sci. Technol., c. 3, ss. 132–144, 2015.
[18] M. Günay ve E. Yücel, “Application of Taguchi method for determining optimum surface roughness in turning of high-alloy white cast iron”, Measurement, c. 46, sayı 2, ss. 913–919, 2013.