Kubilay ASLANTAŞ, İ. Sedat BÜYÜKSAĞIŞ, İsmail UCUN

Mermer kesme işleminde bor yağı katkılı soğutma sıvısının disk performası üzerindeki etkisinin incelenmesi

Elmas kesici diskler ile kesme işleminde genellikle soğutma sıvısı olarak su kullanılmaktadır. Su kesme esnasında ortaya çıkan mikro boyuttaki kayaç parçacıklarını ortamdan uzaklaştırdığı gibi, elmas soket yüzeyinde oluşan sıcaklığı önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu sayede elmas soketin verimi ve ömrü artmaktadır. Bu çalışmada, bor yağı katkılı soğutma sıvının kesme performansı üzerindeki etkisi ilk defa incelenmiştir. Kesme işlemlerinde bilgisayar kontrollü blok kesme makinesi kullanılmıştır. Testlerde kesme kuvvetleri, güç, gürültü, spesifik enerji ve aşınmalar belirlenmiştir. Reaksiyon kuvvetleri ($F_x, F_y$ ve $F_z$) makine üzerine yerleştirilen bir piezoelektrik dinamometre ile ölçülmüştür. Elmas soketin aşınması ise KEYENCE lazer cihazı ile ölçülmüştür. Literatürde, bor yağı katkılı soğutma sıvısının mermer kesme işleminde kullanılmasına yönelik bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmanın amacı, bor yağı katkılı soğutma sıvısının mermer kesme endüstrisinde alternatif bir soğutma olup olmadığını araştırmaktır. Yapılan deneylerde su-bor yağı kullanılması ile güç tüketimi, spesifik enerji ve elmas soket aşınmasında belirgin bir azalma görülmüştür.

Investigation of the effect on disc performance of coolant containing boron oil in marble sawing process

Water is generally used as coolant in cutting process with diamond saw blades. The purpose of the application of cutting fluids in marble cutting process is to reduce the cutting temperature and to remove the marble chip from the cutting zone. Therefore the efficiency and life of the diamond segment increases. In this study, the effect of boron oil coolant on the sawing performance was investigated for the first time. The computer control block cutting machine was used in the cutting tests. Cutting forces, noise, power consumption, specific energy and the wear of the diamond segment were determined in the study. The reaction forces ($F_x, F_y$ ve $F_z$) were measured by using piezoelectric dynamometer attached on the marble test machine. The wear of the diamond segment was also measured using KEYENCE laser equipment. There is no study in the literature in which the role of the boron oil coolant in the marble cutting process. The objective of the present work, therefore to investigate whether the boron oil coolant could be alternative coolant in the marble cutting industry. Experimental results show that the using of the boron-oil coolant results in a decrease in power consumption, specific energy and specific wear of the diamond segment.

PDF

___

1. Tönshoff, H.K., Hillmann-Apmann, H., Asche, J., “Diamond Tools in Stone and Civil Engineering Industry: Cutting Principles, Wear and Applications”, Diamond and Related Materials, 11, 736-741, 2002.
2. Büyüksağış, İ.S., Atıcı, Ü. Ersoy, A. “Travertenlerde Tabaka Yönünün Kesme Verimi Üzerine Etkileri”, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu (MERSEM’2003) Bildiriler Kitabı, 189-199, 18-19 Aralık 2003.
3. Konstanty, J., ”Theoretical Analysis of Stone Sawing with Diamonds”, J. of Materials processing Tech., Vol 123, 146-154, 2002.
4. Konstanty, J., “Powder Metallurgy Diamond Tools – A Review of Manufacturing Routes”, Materials Science Forum, Vol 534-536, 1121-1124, 2007.
5. Ucun, İ., Çolakoğlu, M., Taşgetiren, S., “Stress Analysis of Marble Sawing Disc in Cutting Process”, Journal of Applied Sciences, Vol 8, No 5, 876-880, 2008.
6. Tönshoff, H.K., Wobker, H.G., Przywara, R., “Das Arbeitsverhalten von Werkzeugen zum Trennschleifen von Gestein“, Industrial Diamond Related, Vol 3, 12-19, 1993.
7. Büyüksağiş, İ.S., Göktan, R.M., “Investigation of Marble Machining Performance Using an Instrumented Block-Cutter”, J. of Materials Processing Technology, Vol 169, 258-262, 2005.
8. Xu, X., Li, Y., Yu, Y., “Force Ratio in the Circular Sawing of Granites with a Diamond Segmented Blade”, Journal of Materials Processing Tech., Vol 139, 281-285, 2003.
9. Xu, X., “Friction Studies on the Process in Circular Sawing of Granites”, Tribology Letters, Vol 7, 221-227, 1999.
10. Luo, S.Y., Liao Y.S., “Effects of Diamond Grain Characteristics on Saw Blade Wear”, Int. J. Mach. Tools Manufact., Vol 33, No 2, 257- 266,1993.
11. Zhan, Y.J., Li, Y., Huang, H., Xu X.P., “Effects of the Wear Characteristics of Brazed Diamond Grits on Grinding Forces”, Advanced Materials Research, Vol 24-25, 233-238, 2007.
12. Yu, Y.Q., Li, Y., Xu, X.P., “An Experimental Study of Specific Energy in Grinding Granite”, Materials Science Forum, Vol 471-472, 625-629, 2004.
13. Xu, X.P., Li, Y., “The Effects of Swarf in the Diamond Sawing of Granite”, Key Engineering Materials, Vol 250, 187-193, 2003.
14. Luo, S.Y., Liao, Y.S., “Study of the Behaviour of Diamond Saw-Blades in Stone Processing”, J. of Materials Processing Tech., Vol 51, 296-308, 1995.
15. Ersoy, A., Atıcı, U., “Performance Characteristics of Circular Diamond Saws in Cutting Different Types of Rocks”, Diamond and Related Materials, Vol 13, 22-37, 2004.
16. Jennings, M., Wright, D., “Guidelines for Sawing Stone”, Industrial Diamond Review, Vol 2, 70- 75, 1989.
17. Tönshoff, H.K., Denkena, B., Asche, J., Apmann, H.H., “Development of a System for the Deep Sawing of Granite”, Key Engineering Materials, Vol 250, 239-246, 2003.
18. Luo, S.Y. “Characteristics of Diamond Sawblade Wear in Sawing”, Int. J. Machine Tools Manufacturing, Vol 36, No 6, 661-672, 1996.
19. Xu, X.P., Li, Y., Zeng, W.Y., Li, L.B., “Quantitative Analysis of the Loads Acting on the Abrasive Grits in the Diamond Sawing of Granites”, Journal of Materials Processing Tech., 129, 50-55, 2002.
20. Wang, C.Y., Hu, Y.N., Wang, Z.W., Ding, H.N., “Noise and Vibration of Diamond Sawblade for Concrete Dry Cutting”, Key Engineering Materials, Vol 291-292, 103-108, 2005.