Pirinç elektrotlarda kriyojenik işlemin hızlı delik delme performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of cryogenic treatment on fast drilling performance of brass electrodes
Yazar: ŞURA BAYSAL
Danışman: DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA ; DR. FERHAT CERİTBİNMEZ
İskenderun Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Soğuk iş takım çeliği olan 1.2379 (X153CrMoV12) malzemesi oldukça sert ve işlenmesi zor çeliklerdendir. Bu çalışmada EDM yöntemi kullanarak hızlı delik delme işlemi ve çeşitli parametreler kullanarak elektrot çubuklara kriyojenik işlem uygulayarak deneyler analiz edilmiştir. Deneylerde  Ø 3, Ø 2 ve Ø 1 çap ölçülerine sahip pirinç elektrot tüpler kullanılmış olup elektrotlara 196 C'de 12 saat derin kriyojenik işlem uygulanmış, -80 C'de 6 saat sığ kriyojenik işlem uygulanmış ve kriyojenik işlem görmemiş elektrotlar test edilmiştir. Tüm deneylerde makina güvenli çalışma parametreleri dikkate alınarak 7A-4A akım, 30-23µs ark süresi (Ton), 3 µs bekleme süresi (Toff) ve 3V voltage değerleri kullanarak  işleme performansı sonuçları incelenmiştir. . Kriyojenik işlemli ve işlemsiz elektrotların işleme performansına etkileri işleme süresi (dak), talaş kaldırma oranı (g/dak), elektrot aşınma oranı (g/dak), kerf (derece), mikrosertlik değişimleri ve iş parçası yüzey morfolojisi analizleri ile değerlendirilmiştir. Eldeki sonuçlara göre derin kriyojenik işlemin; 1 mm'lik elektrotlarda yapılan testlerde 6 saat uygulamada MRR'I kısmi olarak artırdığı (%5), 12 saat uygulandığında bağıl takım aşınmasını %40'a kadar azaltabildiği gözlenmiştir. Ayrıca yüzey özelliklerinin incelenmesi için SEM ve EDS analizleri yapılmıştır. Delinen delik yüzeylerinden alınan SEM ve EDX analizlerine göre işlenen yüzeylerde iş parçası ve pirinç elektrot kalıntılarına rastlanmıştır. Tasarlanan bağlama aparatına bağlanan iş parçalarının işlem sonrası kolayca ayrılıp analiz edilebilmesi sayesinde ekstra talaşlı veya talaşsız imalat yöntemlerine, kesme veya soğutma sıvılarına ihtiyaç duyulmamıştır.

Abstract:
The material 1.2379 (X153CrMoV12), a cold work tool steel, is very hard and difficult to machine. In this study, experiments were analyzed by using EDM method for fast hole drilling and cryogenic treatment of electrode rods using various parameters. Brass electrode tubes with Ø 3, Ø 2 and Ø 1 diameter sizes were used in the experiments and the electrodes were deep cryogenically treated at 196 C for 12 hours, shallow cryogenically treated at -80 C for 6 hours and non-cryogenically treated electrodes were tested. In all experiments, the processing performance results were analyzed by using 7A-4A current, 30-23µs arc time (Ton), 3 µs dwell time (Toff) and 3V voltage values considering the machine safe operating parameters. . The effects of cryogenically treated and untreated electrodes on machining performance were evaluated with machining time (min), metal removal rate (g/min), electrode wear rate (g/min), kerf (degrees), microhardness changes and workpiece surface morphology analysis. According to the results, it was observed that deep cryogenic treatment partially increased the MRR (5%) at 6 hours of application and reduced the relative tool wear up to 40% when applied for 12 hours in the tests performed on 1 mm electrodes. SEM and EDS analyzes were also performed to examine the surface properties. According to SEM and EDX analysis of the drilled hole surfaces, workpiece and brass electrode residues were found on the machined surfaces. The clamping apparatus designed.