Metal matriksli kompozit malzemelerin işlenmesinde yüzey pürüzlülüğüne takım ve malzeme özelliklerinin etkisi

Vortex metodu ile "farklı boyut ve hacim oranlarında Al2O3 parçacık takviyeli kompozit malzemeler belli oranda basınç uygulanarak başarılı şekilde üretilen alüminyum esaslı kompozit malzemeler, farklı kesici takımlarla sayısal denetimli torna tezgahında talaş kaldırma deneylerine tabi tutulmuş ve değişik kesme hızlarında yüzey pürüzlülüğü incelenmiştir. Deney sonuçlan; TP30 takımla işlenmiş yüzeylerdeki pürüzlülük değerlerinin, TiN+K1O takımlarla elde edilen yüzey pürüzlülüklerinden daha az olduğunu göstermiştir. Bunun yanında yüzey pürüzlülüğü, kesme hızının ve parça boyutunun artması ile artarken parçacık oranın artması ile azalmıştır. En büyük ortalama yüzey pürüzlülük değerleri 2024Al+%10 içerikli 16 $mu$ m parçacık boyutlu alüminyum oksit esaslı kompozitlerin işlenmesinde ortaya çıkmıştır. Ancak optimum yüzey pürüzlülük değeri 160 m/dak kesme hızı ile kesme işlemi gerçekleştiğinde bulunmuştur.

The effect of properties of cutting tools and work materials on the surface roughness when machining the metal matrix composite

For 2024 Aluminium alloys were reinforced with various size and volume fraction of $alpha$-Al2O3 particles by using a vortex technique and subsequently applied pressure, the machinability tests were carried out with different cutting speeds on a numerical controlled turning machine and surface roughness was measured with a Taylsurf instrument. The experimental results showed that avareage surface roughness values obtained by TP30 cutting tools were found to be lower than those of TİN+K10 tools. In addition, surface roughness increased with increasing the volume fraction of the particles. The biggest surface roughness value was found in the machining of 2024 Al+10%Al2O3 composite with the particle size of 16 $mu$ m. However, an optimum surface roughness value appeared when the machining carried out at acutting speed of 160 m. $min^{-1}$

___

1.M. Kök, "Doktora Tezi", Fırat Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, Elazığ, 2000.
2.J. R. Coleman (ED.), Proc. 5th. Int.Symp., "Automotive Propulsion Systems", Vol 1, Dearborn, MI, Octo. SME, 1980.
3.R.Snoeys and F. Stanlens,"Machining of metal based composites", CIRP Ann., 35, 1986,467-480.
4.Y. Şahin, "Tribological behaviour and surface analysis of metal matrix composites", Jornal of Material Science, 34 (1999) 875-880.
5.Y.Sahin, 'The effect of sliding speed and microstructure on the dry sliding wear properties of metal matrix composites, Wear 212 (1998) 98-106.
6.J.Dinwoodie, "Automotive applications for MMCs based on short staple alumina fibres", SAE Tecnical Paper Series, Int.Con. Exp., Detroit, Michigaban, Febr. 23-27, 1987.
7.G.A.Ghadwich, P. J.Heath, "Machining of metal matrix composites", Metals and Materials, Vol 2,6,1990,73-76.
8.Y.Şahin, "Kompozit Malzemelere Giriş", Gazi Kitabevi, 2000, Ankara.
9.P.Chen, "High performance machining of SiCw-reinforced Al composites by self-propelled rotary tools", Annuals of the CIRP, 41,1,1992,59-62.
10.L.Cronjager and D.Meister,''Turning of MMCs", Proc. 2nd European Conf. on Advanced Materials and Processes, Cambridge, 2,1982, 73-80.
11.P.Çhen and Y. Miyake, "Machining characteristics of SiCw reinforced Al", Proc. of 1989, ASM Int.Conf Workshop on machinibility, Cincinati, 69-75.
12.A.R.Chambers and S.E.Stephens, Mate. Sci. and Eng., A 135,1990,287-290.
13.H.Chandraseharan and J.O. Johnson, "On the behaviour of fibre/particle reinforced Al alloy composites in milling and grinding", Proc. of the Ind. Mam Conf. Aqcher, VDJ, Berichte, Nr 1276,1996,463-478.
14.L.Cronjager and D.Meister, "Drilling of fibre and particle-reinforced Al matrix compsites", Processing of the 14th ETCT Comp. Mate. Tech., ASME, Houston, Texas, Jan. 1991,20-33.
15.S.Durante, G. Rutteili and F.Rabezzana, "Al-based MMC machining with diamond coated cutting tools", Surface and Coating Technology, 94-95,1997, 623-640.
16.C.T.Lane, "Machining characteristics of particle-rerriforced Al", Proc. of Conf. fabrication of particulate reinforced metal composites, 1990, Sept. 17-19, Montreal, Canada, P204.
17.T.Sağa and S.Ikeda, "Machinability of Al2O3-SiC short fibre-reinforced Al alloy composites", J. Jap. Int. Light Metals, 41,4,1991,264-269.
18.N.Tomaç and K.Tonnesson, "Machining of particulate Al matrix composites", Annuals of CIRP, 41,1,1992,55-58.
19.Y. Şahin, ''Talaş Kaldırma Prensipleri F'', Nobel Yayın Dağıtım, 2000, Ankara.