Alüminyum enjeksiyon makinalarında kullanılan döküm parametrelerinin malzemenin mekanik özelliklerine ve işlenebilirliğine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of casting parameters used in aluminum injection machines on mechanical properties and machinability of the material
Yazar: EMRE AKKAYA
Danışman: DOÇ. DR. YUNUS KAYIR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Alüminyum, günümüzde başta otomotiv, savunma ve havacılık olmak üzere birçok sektörde kullanılan temel malzemelerden biridir. Bu çalışmada alüminyum alaşımlarından Al{Si}_{12}Cu malzemesi kullanılarak belirlenen enjeksiyon parametrelerine göre test numuneleri üretilmiştir. Üretilen numuneler üzerinde, önce sertlik ve çekme testleri, sonrasında ise CNC freze tezgâhında delik delme deneyleri yapılmıştır. Kesme kuvvetleri, bir dinamometre ile ölçülmüştür. Elde edilen delikler üzerinde, çaptan sapma ve silindiriklik kontrolleri yapılmıştır. Böylelikle, kullanılan enjeksiyon parametrelerinin malzemenin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerine olan etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Mekanik testler için tam faktöriyel deney tasarım yöntemi ve delik delme içinde Taguchi deney tasarım yöntemi kullanılmıştır. Mekanik test sonuçlarının istatiksel analizlerine göre, en yüksek sertlik değerinin, ergimiş metal sıcaklığı 725 \degc, enjeksiyon hızı 4,0 m/s, kalıp açılma zamanı 10 s ile elde edildiği, en yüksek kopma dayanımının ise ergimiş metal sıcaklığı 725 \degc, enjeksiyon hızı 2,6 m/s, kalıp açılma zamanı 15 s olduğunda göstermiştir. Delik delme deneylerinin sonuçları, en düşük kesme kuvvetlerinin, kesme hızı 40 m/dk ve ilerleme 0,1 mm/dev alındığında, en düşük çaptan sapma değerlerinin, kesme hızı 90 m/dk ve ilerleme 0,22 mm/dev kullanıldığında meydana geldiğini, en iyi silindiriklik için ise, kesme hızının 90 m/dk ve ilerlemenin 0,1 mm/dev alınması gerektiğini ortaya çıkartmıştır.

Abstract:
Aluminum is one of the basic materials used in many sectors, especially in automotive, defense, and aerospace. In this study, test samples were produced according to the injection parameters determined by using Al{Si}_{12}Cu raw material from aluminum alloys. Hardness and tensile tests were carried out on the produced samples, and then drilling tests were carried out on the CNC milling machine. The cutting forces were measured by using a dynamometer. The drilled holes were controlled for deviation of diameter and cylindricity.Thus, it is aimed to understand the effect of the injection parameters used on the mechanical and machinability properties of the material. Full factorial test design method was used for mechanical tests and Taguchi test design method was used for hole drilling. According to the statistical analysis of the mechanical test results,the highest hardness value was obtained with molten metal temperature 725 ℃, injection speed 4.0 m/s, mold opening time 10 s, the highest breaking strength was obtained with molten metal temperature 725 ℃, injection speed 2.6 m/s and mold opening time was 15 s. The results of the drilling tests show that the lowest cutting forces occur when the cutting speed is 40 m/min and the feed is 0.1 mm/rev, the minimum deviation from the diameter is when the cutting speed is 90 m/min and the feed is 0.22 mm/rev. For best cylindricality, the cutting speed should be 90 m/min and the feed should be 0.1 mm/rev.