Su jetiyle kayaç kesmede çeşitli aşındırıcıların kullanımı
Use of various abrasives in rock cutting by waterjet
Yazar: SERKAN KAYA
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN AYDIN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Kayaç kesme = Rock cutting ; Mermer kesme makineleri = Marble cutting machinery ; Su jeti = Water jet

Özet:
Bu çalışmada, çeşitli aşındırıcıların su jeti ile kayaç (mermer) kesmedeki performansları araştırılmaktadır. Su jeti ile kesme uygulamalarında kullanılma potansiyeli bulunan farklı aşındırıcı türleri (garnet, alüminyum oksit beyaz, alüminyum oksit kahverengi, silisyum karbür, cam küre, zımpara tozu, granit, olivin ve bakır fırın cürufu) çalışma kapsamında değerlendirilmiştir. Kesme işlemi süresince çalışma parametreleri sabit tutulmuştur. Aşındırıcıların kesme performansları, bazı göstergeler (kesme genişliği, kesme derinliği, kesme-aşınma bölgesi derinliği, kerf açıları ve yüzey pürüzlülüğü) temelinde değerlendirilmiştir. Çalışma neticesinde, alüminyum oksit kahverenginin kesme derinliği ve giriş kerf açısı temelinde en iyi performansı sunduğu görülmüştür. Ayrıca, alüminyum oksit beyaz ve zımpara tozunun, sırasıyla çıkış kerf açısı ve kesme genişliği temelinde iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Ek olarak, camın yüzey pürüzlülüğü temelinde iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Diğer taraftan, olivin ve fırın cürufunun nozülde tıkanmalara yol açtığı görülmüştür. Sonuç olarak, olivin ve fırın cürufu dışındaki aşındırıcıların su jeti ile kayaç kesmede ihtiyaç duyulan standartlar temelinde etkin bir şekilde kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Aşındırıcılı Su Jeti, Aşındırıcılar, Mermer, Kayaç Kesme, Kesme Performansı

Abstract:
In this study, performances of various abrasives in rock (marble) cutting by waterjet (WJ) are investigated. Different types of abrasives (garnet, white fused alumina, brown fused alumina, silicon carbide, glass beads, emery powder, granite, olivine and copper furnace slag) being usable as an abrasive in waterjet cutting applications are considered. The cutting parameters are kept constant during the cutting operations. Cutting performances of the abrasives are evaluated based on some indicators (cutting width, cutting depth, cutting-wear zone depth, kerf angle and surface roughness). As a result of the study, it is seen that brown fused alumina presents the best performances in terms of the cut depth and the kerf angle access. Moreover, it is determined that white fused alumina and emery powder present better performances based on the kerf angle exit and cutting width, respectively. Additionally, it is observed that glass bead presents good results with regard to the surface roughness. On the other hand; it is seen that olivine and furnace slag exhibit poor cutting performances due to the blockages occurred in the nozzle. Consequently, the study revealed that the abrasives apart from the olivine and furnace slag can be used effectively in rock cutting applications by waterjet depending on the required standards.

Key Words: Abrasive Waterjet, Abrasives, Marble, Rock Cutting, Cutting Performance