Gevrek malzemelerin su jeti ile kesilmesi sürecinde ürün yüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation the surface quality of brittle materials in waterjet machining process
Yazar: MUSTAFA RAŞİT TURGUT
Danışman: PROF. DR. YUSUF KAYNAK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Koniklik etkisi = Tapering effect ; Su jeti = Water jet ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Gevrek malzemelerden biri olan cam malzemelerin su jeti ile kesme süreçleri endüstride
yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu süreçlerde özellikle malzemenin deformasyon
davranışı dikkate alındığında, kesme esnasında malzemenin kesilen bölgelerinde bazı
sorunlarla karşılaşılmaktadır.
Bu çalışmada, uluslararası literatürlerde edinilen bilgiler ve yapılan deney çalışmasından
edinilen çıktılar doğrultusunda oluşan yüzey kusurlarının sebepleri ve iyileştirme yöntemleri
belirlenerek bu konuda bilgiler verilmiştir. Kesme parametrelerinin yüzey kusurları üzerine
etkisi deney sonuçlarından edinilen çıktılar doğrultusunda açıklanmıştır.
Malzemenin kesim esnasında esnemesi sebebiyle yüzey pürüzlülüğü ve koniklik oluşumu
artmaktadır. Bu sebeple, tüm deneyler malzeme altına mdf plaka yerleştirilerek yapılmıştır ve
yüzey kusurları minimize edilmiştir.
Deney sonucunda yüzey pürüzlülüğü, koniklik oluşumu laboratuar ortamında incelenerek,
edinilen bilgiler doğrultusunda en optimum sonuçların hangi parametreler ile elde edildiği
belirlenmiştir.
Deneysel tasarım metodu ile anova analizinden edinilen çıktılara göre kullanılan
parametrelerden yüzey pürüzlülüğü oluşumuna etki eden en önemli parametre % 53,23 katkı
oranı ile malzeme kalınlığıdır. İkinci önemli parametre % 17,08 ile ilerleme hızıdır. 3. önemli
parametre % 14,90 katkı oranı ile aşındırıcı akış oranıdır. 4. önemli parametre % 14,73 katkı
oranı ile kesme yüksekliğidir. Son etki eden parametre % 0,05 katkı oranı ile kesme
basıncıdır.
Koniklik oluşumu için etki eden en önemli parametre % 84,05 katkı oranı ile malzeme
kalınlığıdır. İkinci önemli parametre % 10,20 katkı oranı ile ilerleme hızıdır. Üçüncü önemli
parametre % 3,19 katkı oranı ile kesme basıncıdır. Dördüncü önemli parametre % 1,33 katkı
oranı ile aşındırıcı akış oranıdır. Son etki eden parametre % 1,23 katkı oranı ile kesme
yüksekliğidir.
Regresyon analizi ile koniklik ve yüzey pürüzlülüğü oluşumunu tahmin etmek için uygun
formüller elde edilmiştir.
Anahtar kelimeler: Aşındırıcılı su jeti ile işleme, yüzey pürüzlülüğü, koniklik.

Abstract:
Waterjet cutting processes of brittle materials including glass materials are widely used in
industry. However, in these processes, some problems are encountered in the cut parts of the
material during cutting, especially when the deformation behavior of the material is taken into
account.
In this study, the causes of surface defects and improvement methods were determined and
information on this subject was given in line with the information obtained in the international
literature and the outputs obtained from the experimental study. The effect of cutting
parameters on surface defects is explained in line with the outputs obtained from the test
results.
Due to the stretching of the material during cutting, surface roughness and formation of taper
of cut increase. For this reason, all experiments were performed by placing an mdf plate
under the material and surface defects were minimized.
As a result of the experiment, the surface roughness and formation of taper of cut were
examined in the laboratory and it was determined with which parameters the most optimum
results were obtained in line with the information obtained.
According to the outputs obtained from the Anova analysis, the most important parameter
affecting the surface roughness formation is the material thickness with contribution rate of
53,23%. The second most important parameter is the feed rate with contribution rate of
17,08%. The third most important parameter is the abrasive flow rate with contribution rate of
14,90%. The forth most important parameter is the stand of distance with contribution rate of
14,73%. The last effective parameter is cutting pressure with 0.05% contribution ratio.
The most important parameter affecting the taper formation is the material thickness with
contribution rate of 84,05%. The second most important parameter is the feed rate with
contribution rate of 10.20%. The third most important parameter is the cutting pressure with
an contribution rate of 3,19%. The forth most important parameter is the abrasive flow rate
with contribution rate of 1,33%. The last effective parameter is the stand of distance with
contribution rate of 1,23%.
Appropriate formulas were obtained to predict the formation of taper of cut and surface
roughness by regression analysis.
Keywords: Abrasive waterjet cutting, surface roughness, taper of cut.