AISI 304-310-316-430 paslanmaz sacların lazerle kesme işleminde kesme parametrelerinin kerf genişliği, çapak yüksekliği ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi
Investigation of the-effect of cutting parameters on kerf width burr height and surface roughness laser cutting
Yazar: İBRAHİM CEBECİ
Danışman: PROF. DR. HALİL DEMİR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ÖZLÜ
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, dört farklı paslanmaz sac malzemenin lazer yöntemi kullanılarak kesilmesinde kritik bir öneme sahip olan frekans, kesme hızı ve basınç gibi işleme parametrelerinin kerf genişliği, çapak yüksekliği ve yüzey pürüzlülüğü değerleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneylerde kullanım alanı oldukça fazla olan AISI
304–310–316–430 paslanmaz saclar malzeme olarak kullanılmıştır. Bu sac malzemelerin farklı işlemlere ihtiyaç duyulmaksızın lazer kesim yöntemi ile daha seri ve ekonomik bir biçimde kesilmesi planlanmıştır. Bu nedenle lazer tezgâhında dört farklı paslanmaz sac malzeme üzerinde toplam 128 adet kesik elde edilmiştir. İşleme parametreleri olarak; 4 mm malzeme kalınlığı; 20 mm/s, 24 mm/s, 28 mm/s, 32 mm/s kesme hızı; 0,8 bar, 0,9 bar basınç; 3500 Hz, 4000 Hz, 4500 Hz, 5000 Hz frekans seçilmiştir. 800 W lazer gücü, %100 güç yoğunluğu, 5″ lens, 0,8 mm odak noktası seçilmiştir. 800 W lazer gücü, %100 güç yoğunluğu, 5″ lens, 0,8 mm odak noktası uzaklığı ve 2 mm nozul çapı kullanılmıştır. İşlemlerde oksijen yardımcı gaz olarak seçilmiştir. Kesme işleminden sonra numunelerin önce kerf genişliği, sonra çapak yüksekliği ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Kesme parametrelerinin (kesme hızı, frekans, basınç) kerf genişliği ve çapak yüksekliğine olan etkileri araştırılmıştır. Ölçümler sonrasında malzemeler giyotin makinesi kullanılarak kesilmiş ve malzemelerin yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar
yorumlanmıştır. Sonuç olarak, kesme hızının artması yüzey pürüzlülüğünün, kerf genişliğinin ve çapak yüksekliğinin azalmasına neden olmuştur. Frekans değerinin artırılması yüzey pürüzlülük değerinin azalmasına ve kerf genişliğinin artmasına neden olmuştur.

Abstract:
In this study, the effects of processing parameters such as frequency, cutting speed and pressure, which are critical for cutting four different stainless steel materials using laser methods, on Notch width, Dross height and surface roughness values were examined. AISI 304-310-316-430 stainless sheets, which have a high range of uses in
the experiments, were used as materials. These sheet materials are planned to be cut more rapidly and economically by laser cutting methodˮ without the need for different operations. For this reason, a total of 128 cuts were obtained on four different stainless steel sheets in the laser machine. As processing parameters; 4 mm material thickness; 20 mm/s, 24 mm/s, 28 mm/s, 32 mm/s cutting speed; 0.8 bar, 0.9 bar pressure; 3500 Hz, 4000 Hz, 4500 Hz, 5000 Hz frequency was selected. 800 W Laser Power, 100% power density, 5" lens, 0.8 mm focal point distance and 2 mm nozzle diameter were used. Oxygen was selected as the auxiliary gas in the processes. After cutting, first kerf width and then dross height measurements were performed. The effects of cutting parameters (cutting speed, frequency, pressure) on kerf width and dross height were investigated. After the measurements, the materials were cut using a guillotine machine and the surface roughness values of the materials were measured. The results have been interpreted. As a result, the increase in cutting speed caused a decrease in surface roughness, kerf width and the dross height. Increasing the frequency value caused the surface roughness value to decrease and kerf width to increase.