Elektro erozyon ile işlemede yüzey bütünlüğünün yorulma üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of surface integrity on the fatigue in electrical discharge machining
Yazar: RAMAZAN ÇAKIROĞLU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA GÜNAY
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, elektro erozyon ile tornalamada (EET) işleme parametrelerinin yüzey bütünlüğü ve işlenmiş parçanın yorulma ömrüne etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. İlk olarak, iş parçasının dönmesini sağlamak amacıyla bir mekanizma tasarlanarak imal edilmiştir. EET deneyleri, AISI L2 takım çeliği üzerinde üç farklı boşalım akımı, vurum süresi ve bekleme süresi ile sabit devir sayısı kullanılarak yapılmıştır. Deneyler, L9 dikey dizisine göre gerçekleştirilmiş olup, işleme performans çıktıları olarak İİH, EAH, Ra, Rz, Sm ve mikrosertlik değerleri ölçülmüştür. Daha sonra numunelere dönel eğilmeli yorulma dayanım testi uygulanmıştır. Elde edilen deneysel yorulma dayanım sonuçları teorik yorulma hesaplamalarında kullanılan √area modeli ile karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, boşalım akımı ve vurum süresinin artışıyla İİH, EAH, Ra, Rz ve Sm değerlerinin arttığı belirlenmiştir. En düşük Ra, Rz ve Sm değerleri düşük boşalım akımı ve düşük vurum sürelerinde elde edilmiştir. Buna paralel olarak düşük boşalım akımı ve düşük vurum sürelerinin yorulma dayanım sınırını artırdığı tespit edilmiştir. En büyük yorulma dayanımı, 3 A boşalım akımı, 3 µs vurum süresi ve 7 µs bekleme süresinin olduğu durumda 591 MPa olarak elde edilirken; en küçük yorulma dayanımı ise, 12 A boşalım akımı, 8 µs vurum süresi ve 6 µs bekleme süresinin olduğu durumda 383 MPa olarak elde edilmiştir. Deneysel ve teorik sonuçlar karşılaştırıldığında, düşük boşalım akımında elde edilen sonuçların daha yüksek yorulma dayanımı verdiği görülmüştür.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the effects of machining parameters on the surface integrity and fatigue life of the machined part in electrical discharge turning (EDT). Initially, a mechanism was designed and manufactured to ensure rotation of the workpiece. EDT experiments were carried out on AISI L2 tool steel using three different discharge currents, pulse on time, pulse off time and constant rotational speed. The experiments were carried out according to the L9 orthogonal array, and Rz, Sm and hardness values were measured as processing performance outputs. Then, the samples were applied by rotational bending fatigue strength test. The experimental fatigue strength results obtained were compared with th√area  model used in theoretical fatigue calculations. According to the experimental results, it was determined that the values of IIH, EAH, Ra, Rz and Sm increased with the increase of discharge current and pulse duration. The lowest Ra, Rz and Sm values were obtained with low discharge current and low pulse times. In parallel, it was determined that low discharge current and low pulse times increase the fatigue strength limit. While the greatest fatigue strength, 3 A discharge current, 3 µs pulse time and 7 µs standby time are obtained as 591 MPa; The smallest fatigue strength was obtained as 383 MPa with 12 A discharge current, 8 µs pulse time and 6 µs standby time. When the experimental and theoretical results were compared, it was seen that the results obtained in the low discharge flow showed higher fatique strength.