Al 2024 T3 lamine levhaların delmesi
Drilling of Al 2024 T3 laminated plates
Yazar: WAHID SALEM ALMABROUK DAKHEEL
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL ESEN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Alüminyum kompozitler = Aluminum composites ; Delaminasyon analizi = Delamination analysis ; Delme = Drilling ; Lamine malzeme = Laminated materials ; Metal kesme = Metal cutting ; İzlenebilirlik = Traceability

Özet:
Bu çalışmada, metal matris elemanı olarak 0,8 mm kalınlığında 2024-T3 alüminyum levha kullanılmıştır. Metal matris elemanlarının arasına takviye fazı olarak karbon fiber kullanılmıştır. Karbon fiber polieter eter keton (PEEK) ile işlem görerek lamine kompozit malzeme üretiminde kullanılmıştır. Lamine kompozit malzemeler 3/2 istif sırasına göre (Metal/Prepreg/Metal/Prepreg/Metal) istiflendikten sonra sıcak pres cihazında üretilmiştir. İşlenebilirlik deneyleri KARCAN A.Ş tarafından 6 mm çapında sinterlenmiş karbür çubuk malzemeden üretilen matkap kullanılarak, 3 farklı uç açısıyla (100°-120°-138°), üç farklı kesme hızıyla (1000-1250-1500 m/dak) ve üç farklı ilerleme miktarıyla (0.075-0.10-0.15 mm/dev) gerçekleştirilmiştir. Delme kuvveti, tork gibi temel işlenebilirlik parametreleri araştırılmıştır. Delik delme işleminde meydana gelen delik hasarı incelenmiş ve delaminasyon faktörü (Fd) hesaplanmıştır. İşlenmiş yüzeylerin, talaşların ve  matkapların yüzey görüntüleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda 100 ̊ matkap ucunda maksimum kuvvet değeri 855 N bulunurken maksimum tork değeri 0.070 Nm olarak hesaplanmıştır. 120 ̊  
matkap ucunda ise maksimum kuvvet değeri 440 N, maksimum tork değeri 0.54 Nm olarak bulunmuştur. 138 ̊ matkap ucunda maksimum kuvvet değeri 370 N, maksimum tork değeri 1.26 Nm olarak hesaplanmıştır. Delaminasyon ölçüm sonuçlarına bakıldığında ise 100 ̊ matkap ucuyla yapılan delme deneyinde en yüksek delaminasyon faktörü 1.135, 120 ̊ matkap ucunda 1.062 ve 138 ̊ matkap ucunda ise 1.142 olarak ölçülmüştür. İşlenmiş yüzeylerin değerlendirme sonucunda ise ilerleme hızı arttıkça daha fazla tabakanın ayrıldığı görülmüştür. İncelenen talaş formu sonucunda testere dişli ve kısa talaş formunda talaşlar elde edilmiştir. 100 ̊ matkap ucunun incelenmesiyle matkap ucunun deforme olduğu ve kompozitten kopan parçaların matkap ucuna yapıştığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, a 0.8 mm thick 2024-T3 aluminum plate was used as the metal matrix element. Carbon fiber was used as the reinforcement phase between the metal matrix elements. Carbon fiber was treated with polyether ether ketone (PEEK) and used in the production of laminated composite material. Laminated composite materials were produced in a hot press device after stacking in 3/2 stacking order (Metal/Prepreg/Metal/Prepreg/Metal). Machinability tests were performed by KARCAN A.Ş using a drill produced from sintered carbide rod material with a diameter of 6 mm, with 3 different tip angles (100°-120°-138°), three different cutting speeds (1000-1250-1500 m/min) and three different was carried out with the amount of advance (0.075-0.10-0.15 mm/rev). Basic machinability parameters such as drilling force and torque were investigated. Hole damage in the drilling process was investigated and delamination factor (Fd) was calculated. Surface images of machined surfaces, chips and drills were examined. As a result of the experimental studies, the maximum force value of the 100 ̊ drill bit was found to be 855 N, while the maximum torque  
value was calculated as 0.070 Nm. In the 120 ̊ drill bit, the maximum force value was 440 N, and the maximum torque value was 0.54 Nm. The maximum force value of the 138 ̊ drill bit is calculated as 370 N, and the maximum torque value is calculated as 1.26 Nm. Considering the delamination measurement results, the highest delamination factor was measured as 1.135 in the drilling test performed with a 100 ̊ drill bit, 1.062 in a 120 ̊ drill bit, and 1.142 in a 138 ̊ drill bit. As a result of the evaluation of the machined surfaces, it was seen that more layers were separated as the feed rate increased. As a result of the examined chip form, saw-toothed and short chip form chips were obtained. Upon examination of the 100 ̊ drill bit, it was observed that the drill bit was deformed and the pieces that were broken off from the composite adhered to the drill bit.