Plazma ile kesme parametrelerinin yüzey kalitesine etkisi
Effect of plasma cutting parameters on surface quality
Yazar: MEHMET ERBİLEN
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Paslanmaz çelik = Stainless steel

Özet:
Plazma ark kesimi, herhangi bir ekstra işlem yapılmadan iyi boyutsal doğruluk ve yüksek kaliteli yüzeylerle günümüz metal kesme talepleri potansiyeline sahip geleneksel olmayan bir üretim sürecidir. Plazma kesim işlemi yaygın olarak levhaların ve düz metallerin kesiminde kullanılır. Belirlenen çizgi dogrultusunda ve delik delme uygulamalarında kullanılır. Kesme işlemi operatörün kontrolünde yapılabilir, ayrıca sayısal kontrollü (CNC) olarak ta kesim gerçekleştirilebilir. Kesim kalitesinin arttırılması için kesme mesafesi, hızı, açısı vb. parametrelerin ayarlanan değerde sabit kalması gerekmektedir bu sebepten NC kontrollü oldugunda daha kaliteli olmaktadır. Elektrik iletkenliği olan bütün malzemelerin kesimi gerçekleştirilebilir. Plazma kesimde genellikle yapı çelikleri, paslanmaz çelikleri ve alüminyum çelik kesilmektedir. Bilgisayarlı kontroller arttırıldıkça kesim kalitesi artmaktadır. Değerleri iyi belirlenmiş yüksek teknolojili ekipmanlar kullanılarak 1 mm kalınlıgında metaller bile lazer kesim kalitesine yakın bir şekilde kesim gerçekleştirilebilir. Endüstiriyel uygulamalarda plazma ile kesim çok kullanılmaktadır çünkü yatırım maliyeti diğer kesim teknolojilerine göre daha avantajlı, kesimi yapılabilecek malzeme çeşitliliği fazla olması endüstriyel olarak sanayide fark oluşturmaktadır.
Bu deneysel çalışmada plazma ark kesimi ile 5 mm. kalınlıktaki AISI 304 ve EN S235JR sac malzemeler kesilmiştir. Her malzeme 12 farklı varyasyonla kesilmiştir. Proses parametreleri olarak akım ve kesme hızı seçilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kenar pürüzlülüğü, koniklik, ısı tesiri altında bölgenin (ITAB) genişliği ve ısı tesiri altında bölgenin (ITAB) sertliği ölçülerek karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Plasma arc cutting is a non-conventional manufacturing process that has the potential for modern-day metal cutting demands with good dimensional accuracy and high-quality surfaces without any extra operation. Plasma cutting is commonly used for cutting sheets and flat metals. It is used in hole drilling applications and in line with a specified line. The cutting process can be done under the control of the operator, but also numerically controlled (CNC) cutting can be performed. In order to increase the cutting quality, parameters such as cutting distance, speed, angle, etc. must remain constant at the set value, so it is better quality when NC controlled. All materials with electrical conductivity can be cut. In plasma cutting, structural steels, stainless steels and aluminum steel are generally cut. Cutting quality increases as computerized controls are increased. Using well-valued high-tech equipment, even 1 mm thick metals can be cut close to laser cutting quality. Plasma cutting is widely used in industrial applications because the investment cost is more advantageous than other cutting technologies and the variety of materials that can be cut makes a difference in the industry. In this experimental study, AISI 304 and ENS235JR sheet materials which are 5 mm of thicknesses have been cut with plasma arc cutting. Each material has been cut with 12 different variations. Current and cutting speeds are considered as process parameters. The quality of the cut has been monitored by measuring the edge roughness, conicity, size of the heat-affected zone (HAZ), and hardness of the heat-affected zone (HAZ) the results have been compared.