AZ31 ve AA6082 alaşımlarının aşındırıcılı su jeti ile delik delme işlemine etki eden parametrelerin optimizasyonu


Dr. Öğr. Üyesi ERHAN BALCI

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tez Danışmanı: Aziz Armağan Arıcı

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Bu doktora tezi, AZ31 ve AA6082 alaşımlarının su jeti ile delik delme işlemlerinde, işlem parametrelerinin delik geometrisi ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerini kapsamlı bir şekilde incelemekte ve optimize etmektedir. AZ31 ve AA6082 vb. hafif metal alaşımları, endüstriyel uygulamalarda geniş bir kullanım alanına sahip olmalarına rağmen, geleneksel işleme yöntemlerinin sınırlamaları ve çevresel etkileri nedeniyle yeni ve sürdürülebilir işleme teknikleri üzerine odaklanmak önem arz etmektedir. Bu çalışma, aşındırıcılı su jeti teknolojisinin hafif metallerin işlenmesindeki potansiyelini değerlendirmek amacıyla yürütülmüştür. Yüksek basınçlı su jeti işleminde kullanılan kesme parametrelerinin ve aşındırıcı tanelerinin, hafif metal alaşımlarının kesme ve delme işlemleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar öncesinde, literatür araştırması yapılarak, edinilen bilgiler ışığında, aşındırıcılı su jeti işlemindeki etkin parametreler belirlenmiş ve AZ31 ve AA6082 alaşımı için deney numuneleri hazırlanmıştır. Deney numunelerinde açılan delikler, yuvarlaklık ve yüzey pürüzlülüğü açısından optimize edilmiştir. Aşındırıcılı su jeti parametrelerinin optimizasyonu Yüzey Cevap Metodu (RSM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. RSM kullanılarak kurulan matematiksel model, Varyans Analizi (ANOVA) yöntemiyle doğrulanmıştır. Ön çalışma olarak, hazırlanan deney numuneleri CMM cihazında ve üç boyutlu tarayıcıda taranarak, delik çapları incelenmiştir. Sonrasında, açılan deliklerin çapları stereo mikroskop kullanılarak ölçülmüştür. Bu yöntemde, her bir deliğin çapı, tüm daire taranarak 6 farklı açıyla ölçülmüş, ortalama çap ve ovalite değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, deliklerin yüzey pürüzlülüğü, her bir deliğin ilk 4 mm derinliğinde üç farklı bölgeden ölçülerek, ortalama yüzey pürüzlülüğü tespit edilmiştir. Yapılan bu ölçümler neticesinde, İstenirlik Fonksiyonu yöntemi kullanılarak, kesme parametreleri optimize edilmiştir. Optimizasyon sonucunda en düşük ovalite ve yüzey pürüzlülüğü değerlerini elde edebilmek için gerekli işlem parametreleri belirlenmiştir.