Nikel-titanyum şekil hafızalı alaşımların elektro erozyon tezgahında işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the machinability of nickel-titanium shape memory alloys on electro discharge machine
Yazar: METEHAN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Akıllı malzemeler = Intelligent materials ; Elektroerozyon =   ; Kesici takımlar = Cutting tools ; Şekil bellekli alaşımlar = Shape memory alloys

Özet:
Bu çalışmada, Nikel-Titanyum şekil hafızalı alaşımların elektro erozyon ile işleme (Electrical Discharge Machining, EDM) tezgahında işlenebilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar üç farklı elektrot bakır, grafit, tungsten-bakır ile dielektrik sıvı (dielektrikum 358) ortamında gerçekleşmiştir. Deney parametre değerleri üç farklı akım (6, 12, 18 A), vurum süresi (200, 400, 600 µs) ile sabit voltaj (3 V) ve vurum ara süresi (50 µs) olarak belirlenmiştir. Ele alınan bu parametre değerleri ile gerçekleştirilen deneylerden talaş kaldırma oranı ve ortalama yüzey pürüzlülük değeri bakımından en uygun kesme şartlarının tayin edilmesi amaçlanmıştır. Talaş kaldırma işlemleri sonrası deney numuneleri ve elektrot çaplarının ölçümü Dino-Lite Digital mikroskop kullanımıyla gerçekleştirilerek mukayese edilmiştir. Elektrot çapları ile delik çaplarının mukayesesi yapılmıştır. Ayrıca belirlenen deney parametrelerinin deney numune yüzeyinde meydana gelen etkileri taramalı elektron mikroskobu (Scanning Electro Microscopy, SEM) yardımıyla görüntülenerek incelenmiştir. Talaş kaldırma işlemi sırasında elektrot malzemesinde gerçekleşen kopmaların hangi oranda numune yüzeyine yapıştığını tespit etmek amacıyla enerji dağılımlı spektroskopi (Energy-Dispersive X-ray Spectrocopy, EDX) yardımıyla analiz gerçekleştirilmiştir. Deney parametrelerinin değişken faktörler üzerindeki etki derecelerini belirlemek için varyans (ANOVA) analizi uygulanmıştır. Faktörlerin etki derecelerini belirlemek ve etki derecelerinin sıralamasını tayin etmek için Minitab 18 paket programı kullanılmıştır. Talaş kaldırma işlemlerinde en etkili parametre değerinin akım olduğu ve vurum süresi değerlerinin artmasıyla delik çap değerlerinin arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, the machinability of Nickel-Titanium (NiTi) Shape Memory Alloys (SMAs) in Electrical Discharge Machining (EDM) was investigated. Experimental studies were carried out in three different electrodes of copper, graphite, tungsten-copper and dielectric liquid (dielectricum 358). Experimental parameter values were determined as three different currents (6, 12, 18 A), pulse duration (200, 400, 600 µs) and constant voltage (3 V) and pulse interval time (50 µs). It is aimed to determine the most suitable cutting conditions in terms of metal removal rate and average surface roughness value from the experiments carried out with these parameter values. After chip removal, test samples and electrode diameters were measured using a Dino-Lite Digital microscope and compared. The comparison of the electrode diameters with the hole diameters was made. In addition, the effects of the determined test parameters on the test sample surface were examined with the help of scanning electron microscope (SEM). Analysis was carried out with the help of energy dispersive spectroscopy (EDX) in order to determine the extent to which the breaks in the electrode material adhered to the sample surface during the machining process. Analysis of Variance (ANOVA) was applied to determine the degree of influence of experimental parameters on variable factors. Minitab 18 package program was used to determine the effect degrees of the factors and to determine the order of the effect degrees.