Bakır ve pirinç elektrot ile EDM yönteminde soğuk iş takım çeliği işlemede MRR, EWR ve KERF Analizi

Bu çalışmada, 60-62 HRC sertliğe sahip Sleipner soğuk iş takım çeliğine EEİ’de bakır ve pirinç elektrotlar’la üç farklı akım değeri (50, 25, 12,5 A), üç farklı ark süresi (3, 6, 9 μs) ve bekleme süreleri (4, 6, 8 μs) kullanılarak delikler delinmiş, bu çalışma parametrelerinin operasyon sürelerine, talaş kaldırma oranına (TKO) ve elektrot aşınma oranına (EAO), işlenen parçaların delik giriş-çıkış çaplarına, iş parçası ve elektrot üzerindeki kerf’e etkileri analiz edilmiştir. Yapılan analizler neticesinde, bakır elektrot kullanımında TKO pirinç elektrot kullanımına göre ortalama %311,25 artarken, EAO ve işleme süresi sırasıyla %42,01 ve %38,46 oranında azalmıştır. İş parçası ile elektrot arasındaki kıvılcımlanmanın ve termal etkilerin artması TKO’nun artması ve işleme süresinin azalmasını sağlamıştır. Farklı işleme parametreleriyle bakır ve pirinç elektrot kullanımında delinen deliklerin giriş çaplarının çıkış çaplarından büyük olduğu görülmüş, aşınan elektrotlar sebebiyle debris tahliyesine bağlı olarak düzensiz bir kerf oluşumuna rastlanmıştır.
Anahtar Kelimeler:

EEİ, TKO, EAO, KERF, SLEİPNER

MRR, EWR and KERF Analysis in cold work tool steel machining in EDM method by copper and brass electrode

In this study, holes were drilled on the Sleipner cold work tool steel with a hardness of 60-62 HRC by copper and brass electrodes using three different current values (50, 25, 12.5 A), pulse on times (3, 6, 9 μs) and pulse off times (4, 6, 8 μs) parameters in the EDM method; the effects of these working parameters on machining times, material removal rate (MRR), electrode wear rate (EWR), the hole inlet-outlet diameters of the machined parts, the kerf on workpiece and electrode were analyzed. As a result of the analyzes made, in the use of copper electrodes, the MRR increased by 311.25% on average compared to the use of brass electrodes, while the EWR and machining time decreased by 42.01% and 38.46%, respectively. The increase in sparking and thermal effects between the workpiece and the electrode resulted in an increase in the MRR and a decrease in the machining time. In the use of copper and brass electrodes with different processing parameters, the inlet diameters of the drilled holes were found to be larger than the outlet diameters as well as an irregular kerf formation was observed due to debris evacuation due to worn electrodes.

___

  • Abhishek, K., Datta, S., Biswal, B. B., & Mahapatra, S. S., Machining performance optimization for electro-discharge machining of Inconel 601, 625, 718 and 825: an integrated optimization route combining satisfaction function, fuzzy inference system and Taguchi approach, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 2017; 39(9), 3499-3527.
  • Akbulut, A., & Kürşad, G. Ö. V., Micro Hole Drilling of Aerospace Materials and Regression Analysis, El-Cezeri Journal of Science and Engineering 2020; 7(2), 710-723. Azad, M. S., & Puri, A. B., Simultaneous optimisation of multiple performance characteristics in micro-EDM drilling of titanium alloy, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2012; 61(9), 1231-1239.
  • Ceritbinmez, F. & Kanca, E., The Effects of Cutting Parameters on the Kerf and Surface Roughness on the Electrode in Electro Erosion Process, Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology 2021; 9 (2) , 335-346. Ceritbinmez, F., & Yapıcı, A., Sleipner Soğuk İş Takım Çeliğinin Elektro-Erozyon Tezgahında Bakır Krom Zirkonyum Alaşımı Elektrot ile İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Kerf ve Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin İncelenmesi, Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 2021; 11(2), 570-583.
  • Dhanabalan, S., Sivakumar, K., & Narayanan, C. S., Experimental investigation on electrical discharge machining of titanium alloy using copper, brass and aluminum electrodes, Journal of Engineering Science and Technology 2015; 10(1), 72-80.
  • D’Urso, G., Maccarini, G., & Ravasio, C., Influence of electrode material in micro-EDM drilling of stainless steel and tungsten carbide, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2016; 85(9), 2013-2025.
  • Engin, N. A. S., Argun, K., & Zurnacı, E., AISI 1.2738 Çeliğinin Elektro-Erozyon Tezgahında Grafit Elektrot ile İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin İncelenmesi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 2018; 6(4), 1082-1093.
  • Joshi, A., Saraf, A. K., & Goyal, R. K., EDM machining of die steel EN8 and testing of surface roughness with varying parameters, Materials Today: Proceedings 2020; 28, 2557-2560.
  • Kirkhorn, L., Frogner, K., Andersson, M., & Ståhl, J. E., Improved tribotesting for sheet metal forming, Procedia CIRP 2012; 3, 507-512.
  • Kuppan, P., Rajadurai, A., & Narayanan, S., Influence of EDM process parameters in deep hole drilling of Inconel 718, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2008; 38(1), 74-84.
  • Maan A. Tawfiq, Asaad Ali Abbas., Effect of current and pulse on time on MRR an EWR for different inner electrode shape of EDM process, Global Journal of Engineering Science and Research Management 2018; 5(8), 13–26.
  • Mahajan, R., Krishna, H., Singh, A. K., & Ghadai, R. K., A Review on Copper and its alloys used as electrode in EDM, In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2018; (Vol. 377, No. 1, p. 012183), IOP Publishing.
  • Mouralová, K., Bednar, J., Benes, L., Hrabec, P., Kalivoda, M., & Fries, J., The analysis of EDM electrodes wear in corners and edges, Archives of Civil and Mechanical Engineering 2020; 20(4), 1-14.
  • Niamat, M., Sarfraz, S., Shehab, E., Ismail, S. O., & Khalid, Q. S., Experimental characterization of electrical discharge machining of aluminum 6061 T6 alloy using different dielectrics, Arabian Journal for Science and Engineering 2019; 44(9), 8043-8052.
  • Pantazopoulos, G., Psyllaki, P., Kanakis, D., Antoniou, S., Papadimitriou, K., & Sideris, J., Tribological properties of a liquid nitrocarburised special purpose cold work tool steel, Surface and Coatings Technology 2006; 200(20-21), 5889-5895.
  • Pavan, C., & Sateesh, N., Taguchi analysis on machinability of Inconel 600 using Copper, Brass, and Copper tungsten electrodes in EDM, Materials Today: Proceedings 2021; 46, 9281-9286.
  • Payal, H. S., Choudhary, R., & Singh, S., Analysis of electro discharge machined surfaces of EN-31 tool steel 2008.
  • Quarto, M., D’Urso, G., Giardini, C., & Maccarini, G., FEM model development for the simulation of a micro-drilling EDM process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2020; 106(7), 3095-3104.
  • Raj, S., Sinha, H. R., Das, S., Guha, S., Banik, D., & Routara, B. C., Optimization of Surface Topography of Electro-Discharge Machined Super Alloy Inconel 825: Using TOPSIS Integrated with Taguchi Philosophy, Materials Today: Proceedings 2020; 24, 218-224.
  • Rajesha, S., Sharma, A. K., & Kumar, P., On electro discharge machining of Inconel 718 with hollow tool, Journal of materials engineering and performance 2012; 21(6), 882-891.
  • Sahu, A. K., & Mahapatra, S. S., Surface characteristics of EDMed titanium alloy and AISI 1040 steel workpieces using rapid tool electrode, Arabian Journal for Science and Engineering 2020; 45(2), 699-718.
  • Sengottuvel, P., Satishkumar, S., & Dinakaran, D., Optimization of multiple characteristics of EDM parameters based on desirability approach and fuzzy modeling, Procedia Engineering 2013; 64, 1069-1078.
  • Shu, K. M., Shih, H. R., & Tu, G. C., Electrical discharge abrasive drilling of hard materials using a metal matrix composite electrode, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2006; 29(7), 678-687.
  • Soydan, O., Göv, K., Eyercioğlu, Ö., “Surface Finishing of Aerospace Materials”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering 2020; 7(2); 700-709.
  • Torres, A., Puertas, I., & Luis, C. J., EDM machinability and surface roughness analysis of INCONEL 600 using graphite electrodes, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2016; 84(9), 2671-2688.
  • Yıldız, Y., Biyomedikal uygulamalar için magnezyum-kalsiyum (MG-0.8 CA) alaşımının dalma erozyon ile işlenmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 2018; 20(59), 336-346.
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 2687-3729
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2018
  • Yayıncı: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Adana İli Referans Evapotranspirasyon Miktarının Bulanık Smrgt, Anfis ve Çoklu Doğrusal Regresyon Kullanılarak Tahmini

Serkan DEMİREL, Yunus Ziya KAYA, Bestami TAŞAR, Fatih ÜNEŞ, Mustafa DEMİRCİ

Görsel Peyzaj Kalite Değerlendirmesi: İskenderun-Arsuz Sahil Bandı Örneği

Onur GÜNGÖR, Gülay TOKGÖZ

Afyonkarahisar’da Tüketime Sunulan Piliç Etlerinde Campylobacter jejuni, Campylobacter coli ve Campylobacter lari Varlığının Real-Time PCR ile Araştırılması

Fidan Didem ARPACI, Recep KARA

Türkiye’nin Doğu Akdeniz Kıyılarında Yayılım Gösteren İki Diplodus Tür Populasyonunda DNA Barkodlama ve Filogenetik analiz

Makbule BAYLAN, Gamze MAZI, B. Devrim ÖZCAN, Sedat GUNDOGDU, Dilek TEKDAL

Poli (pirol-ko-o-amino fenol)/kitosan Kompozit Filmlerinin Farklı Monomer Oranlarındaki Çözeltilerde Elektrokimyasal Sentezi ve Karakterizasyonu

Süleyman YALÇINKAYA, Şirin DURAN

Keçi Sütü Üretimi ve Önemi

Hacer TÜFEKCİ

Döllü Kaz Yumurtalarında Vitamin C In-Ovo Enjeksiyonunun Kuluçka Sonuçlarına Etkisi

Günnur PEŞMEN

M, ρ, and M/ρ Monoidleri için Sonlu Tam Yeniden Yazma Sistemleri

Aykut EMNİYET, Basri ÇALIŞKAN

Destekleyici Elektrolitin, Süperkapasitör için Elektrokimyasal Biriktirilmiş PEDOT/ERGO Elektrotlarının Kapasitans ve Empedans Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Tolga KARAZEHİR

Örtü Altı Üreticilerinin Sosyo-Ekonomik Durumları, Yetiştiricilik Uygulamaları ve Pazarlama Tercihleri: Çarşamba İlçesi Örneği

Yasin Alparslan KURT, İsmet BOZ