Erozyon mekanizması yaklaşımı ile iş parçası yüzey kalitesinin iyileştirilmesinde parçacık boyutu ve hızının etkisinin incelenmesi
Examination of the effect of particle size and velocity on the improvement of workpiece surface quality by using erosion mechanism approach
Yazar: MUSTAFA HAYRİ İNCİRKUŞ
Danışman: PROF. DR. RAHMİ ÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Günümüzde, gelişen teknolojiyle birlikte artan makine kullanımlarına bağlı olarak karmaşık parçalara gereksinim giderek artmaktadır. Bu karmaşık parçaların imalatında da eklemeli imalat yöntemi hızla yaygınlaşmaktadır. Eklemeli imalatın en büyük dezavantajı, yüzey kalitesinin iyileştirilmesi hususunda klasik yöntemler yerine yeni yöntemlere ihtiyaç duyulmasıdır. Bu çalışma, gelecekte eklemeli imalat yöntemiyle üretilecek parçaların, yüzey kalitesinin iyileştirilmesinde kullanılabilecek olan "abrasif parçacıkla yüzey iyileştirme" metodunun temel mekanizmasının anlaşılmasını amaçlamaktadır. Bunun için çelik malzemeden üretilmiş belirli başlangıç yüzey kalitesine sahip basit geometrili yüzeylerin abrazif aşınma mekanizmasıyla yüzey kalitesinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, Silisyum Karbür - Su karışımı ve susuz Silisyum Karbür içerisinde numunelerin kendi ekseni etrafında dönme ve ilerleme hareketiyle numunelerin yüzey kalitesindeki değişimler incelenmiştir. Çelik numuneler Ç1040 malzemeden üretilmiş, numunenin aşındırıcı ortam içerisindeki hareketi 1,5 m/s, 1,75 m/s ve 2,0 m/s olmak üzere üç farklı hızda uygulanmıştır. Bu hızlarda numuneler beş saate kadar farklı sürelerde işleme tabi tutulmuştur. Deneylerde, F20 ve F36 Silisyum Karbür tozları ayrı ayrı ve karışım olarak kullanılmıştır. Su karışımlı F20 tozlarıyla yapılan deneylerde malzeme yüzey kalitesinde iyileşmeler görülürken, su karışımlı F36 tozlarıyla yapılan deneylerde malzeme yüzey kalitesinde artışlar meydana gelmiştir. F36 parçacıklı deneylerin sonucunda, kısa süreli maruziyette yüzey kalitesinde olumlu etki görülürken sürenin artışıyla birlikte yüzey kalitesinde bozulmalar görülmüştür. Sulu F20 ve F36 toz karışımı ile yapılan deneylerde ise yüzey kalitesinde iyileşmeler görülmüştür. Fakat F36 tozlarının etkisi ile yüzeyde bozulmaların başladığı SEM görüntüleriyle tespit edilmiştir.

Abstract:
Nowadays, the demand for complex parts is gradually increasing depending on growing use of machinery with developing technology. In the manufacture of these complex parts, the additive manufacturing method is quickly becoming prevalent. The main disadvantage of additive manufacturing is the need for new methods rather than conventional methods for improvement of the surface quality matter. The aim of this thesis is to understand the fundemantal mechanism of surface improvement method with abrasive particles which can be used to improve the surface quality of parts to be produced by additive manufacturing method in the future. Therefore it is aimed to improve the surface quality of simple geometric surface (made of steel with a certain surface quality) with abrasive wear mechanism. For this purpose the changes in the surface quality of test sample surfaces which are formed by rotating and progressing in silicon carbide - water mixture and anhydrous silicon carbide were investigated. Test samples were made of AISI1040 steel and the movement of the sample in inabrasive media has been applied at 3 different velocities respectively 1,5 m/s, 1,75 m/s and 2 m/s. The samples at these velocities were processed with different periods of time up to five hours. In the experiments Silicon Carbide F20 and F36 powders were used separately and as a mixture. In the experiments with water-mixed F20 powders, improvements in the sample surface quality were observed while increase in material surface quality were occured in the experiments with water-mixed F36 powders. As a result of F36 particle tests short-term exposure has increased the quality of surface whereas longer duration has causeddistortion in the surface quality. In the experiments with water-mixed F20 and F36 powder mixture, improvements in surface quality has been observed. However, the deterioration at the surface with the effect of F36 powders was detected by SEM images.