Renksiz düz camın aşındırıcılı su jeti ile kesiminde çapak ve kum izi hatalarının incelenmesi
Investigation of burr and grit defects in abrasive waterjet cutting of float glass
Yazar: HALİL İBRAHİM AVCI
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Cam = Glass ; Nozul = Nozzle ; Su jeti = Water jet

Özet:
Aşındırıcılı Su Jeti ile kesim işlemi diğer kesme tekniklerinin birçoğuna göre daha üstün olup, cam endüstrisinde geniş uygulamalar bulmuştur. Bu metotta su basıncı, aşındırıcı tane büyüklüğü, nozul çapı ve çalışma mesafesi gibi büyük öneme sahip birbirlerine bağlı birkaç parametre vardır. Bu çalışma, bu parametrelerin düz camların yüzey kalitesindeki etkilerinin araştırılmasıyla ilgili olacaktır. Bu noktada beyaz eşya endüstrisinde düz cam kalitesinin belirlenmesinde büyük rol oynayan çapak ve kum izi kalite kriterleri değerlendirilmiştir. Çalışmada 4 mm ve 6 mm renksiz düz camlar kullanılmış olup, analizler 18 farklı numune üzerinde CMM cihazıyla yapılmıştır. Proses parametrelerini optimize etmek için Taguchi metodundan yararlanılmıştır. Faktör seviyeleri (çalışma mesafesi, ilerleme hızı) belirlenirken daha önceki iş tecrübeleri ve çalışmalar göz önünde bulundurulmuştur. Proses parametreleri ve hatalar arasındaki ilişkiyi görmek için özellikle kum izi ve çapak hataları özelinde S/N diyagramları oluşturulmuştur. Yapılan deneylerin analizleri sonucunda kum izi ile çalışma mesafesi hatası arasında doğru orantı olduğu; ilerleme hızıyla ise herhangi bir orantılı bağıntısının olmadığı gözlemlenmiştir. Kum izi hatası bazında 4 mm kalınlıktaki camlar için optimum çalışma mesafesi 2,5 mm, optimum ilerleme hızı ise 180 mm/dk olarak belirlenmiştir. Kum izi hatası bazında 6 mm kalınlıktaki camlar için optimum çalışma mesafesi 3 mm, optimum ilerleme hızı ise 1250 mm/dk olarak belirlenmiştir. Çapak hatası için ilerleme hızıyla doğrusal orantısının olduğu lakin çalışma mesafesiyle orantılı bir yakınlığının olmadığı görülmüştür. Çapak hatası bazında 4 mm kalınlıktaki camlar için optimum çalışma mesafesi 2,5 mm, optimum ilerleme hızı ise 150 mm/dk olarak belirlenmiştir. Çapak hatası bazında 6 mm kalınlıktaki camlar için optimum çalışma mesafesi 4 mm, optimum ilerleme hızı ise 1000 mm/dk olarak belirlenmiştir. Eğer kesme parametreleri uygun olarak seçilirse deneysel olarak da görüldüğü gibi, Aşındırıcılı Su Jeti ile kesme düz camların yüzey kalitesini arttırabilir.

Abstract:
Abrasive Waterjet Cutting (AWJC) process is superior to many other cutting techniques and has found wide applications in glass industry. There are several associated parameters in this technique, among which water pressure, abrasive particle size, nozzle diameter and standoff distance are of great importance. This study is conducted to investigate the effects of these variable parameters on surface quality of float glasses. At this point, the quality criteria of burr and grit defects, which play a major role in determining the quality of flat glass in the white goods industry, were evaluated. 4 mm and 6 mm flat glasses were used in the study and analyzes were made on 18 different samples with a CMM device. The Taguchi method was used to optimize the process parameters. While determining the factor levels (working distance, feed rate), previous work experiences and studies were considered. In order to see the relationship between process parameters and defects, S/N diagrams were created especially for grit and burr defects. As a result of the analysis of the experiments, it was found that there is a direct proportionality between the grit defect and the working distance; there is no proportional correlation with the feed rate. The optimum working distance was determined as 2.5 mm and the optimum feed rate was 180 mm/min for glasses with 4 mm thickness on the basis of grit defect. The optimum working distance was determined as 3 mm and the optimum feed rate was 1250 mm/min for 6 mm thick glasses on the basis of grit defect. It has been observed that there is a linear proportionality with the feed rate for the burr defect, but it is not proportional to the working distance. The optimum working distance was determined as 2.5 mm and the optimum feed rate was 150 mm/min for glasses with 4 mm thickness on the basis of burr defect. The optimum working distance was determined as 4 mm and the optimum feed rate was 1000 mm/min for glasses with 6 mm thickness on the basis of burr defect. It is experimentally demonstrated that if the cutting parameters are selected properly, AWJC can increase the surface quality of float glasses.