Elektron ışını ergitme yöntemi ile üretilmiş Ti-6Al-4V malzemenin mikro delme işleminde kesici takımı etkileyen kuvvet ve titreşimin analiz edilmesi /
Yazar: SERTAÇ ACER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARKIN BAKIR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Eklemeli üretim =   ; Elektron ışın kaynağı = Electron beam welding ; Ergitme = Smelting ; Talaşlı üretim = Machining ; Titanyum = Titanium

Özet:
Eklemeli imalat son zamanlar geleneksel yöntemlerle üretilemeyen tasarıma sahip parçalar için çok önemli bir alternatif olmuştur. Birçok tasarım eklemeli imalat yöntemiyle tek seferde üretilebilmektedir. Eklemeli imalat yöntemi birçok avantaj sağlamakla birlikte bu yöntemle üretilen iş parçalarının doğrudan kullanılamaması en büyük dezavantajlardan birisidir. Üretilen malzemeler genellikle son işleme gereksinimi duyarlar. Bu son işlemler genellikle talaşlı imalat prosesleridir. Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen malzemeler, parçalar genellikle direkt olarak kullanılamaz. Son işleme teknikleri kullanılarak daha kaliteli bir yüzeyle ve ölçülerle kullanılabilir hale gelmektedir. Aksi halde çok yüksek hassasiyetle çalışan uygulama alanlarında kullanılmaları mümkün değildir. Son işlemler sayesinde daha kaliteli bir yüzey, istenen ölçü toleransları ve yüzey bütünlüğü elde edilir. Titanyum belirli karakteristik özelliklerinden dolayı savunma sanayi ve tıp gibi çok önemli alanlarda kullanılmaktadır. Çok önemli alanlarda kullanılan Titanyum alaşımları eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen en yaygın alaşımlardan birisidir. Titanyum, işlenmesi zor ve özel olark çalışılması gereken bir malzemedir. Dolayısıyla son işlemlerde istenen özellikleri elde etmek için parametrelerin iyi belirlenmesi gerekmektedir. Mikro delme işlemi hassasiyetin yüksek olduğu uygulamalarda kullanılmaktadır ve son işleme gereksinimi duyulan proseslerden birisidir. Mikro delme işlemi sırasında mikro matkaplar kullanılmaktadır. Mikro matkaplar çok küçük çaplara sahip oldukları için kırılganlıkları yüksektir ve takım ömürleri kısadır bu yüzden çeşitli kaplamalar kullanılır. Kaplama işlemleri maliyeti yükselten önemli bir etkendir. Mikro matkapların takım ömrünü ve istenen malzeme özelliklerini etkileyen önemli faktörler kesici takıma etki eden kesme kuvvetleri, titreşim, aşınma ve takım ısınması gibi faktörlerdir. Bu tez çalışmasında çeşitli eklemeli imalat yöntemlerinden birisi olan elektron ergitme yöntemiyle üretilmiş olan Titanyum (Ti6Al4V) alaşımının mikro delme işlemi altında farklı kesme hızlarında ve ilerleme oranları altında kesici takımı etkileyen kuvvetler ve titreşimler incelenmiştir ve uygun delik delme parametreleri araştırılmıştır. Titreşim ve kesme kuvvetlerinin delik kalitesi üzerinde araştırmalar yapılmıştır.

Abstract:
Additive manufacturing has recently become a very important alternative for designs which cannot be manufactured by conventional methods. Materials produced by additive manufacturing generally requires post-processing. Since they cannot be used in where high sensitivity is very important. Although the additive manufacturing provides many advantages, its one of the biggest disadvantages that the workpieces produced by this method cannot be used directly. Produced materials often need post-processing. These finishing processes are usually machining processes. By using post-processing techniques, it becomes usable with a higher quality surface and dimensions. Otherwise, it is not possible to use them in very high precision application areas. Thanks to the finishing processes, a higher quality surface, desired dimensional tolerances and surface integrity are obtained. Titanium is used in very important fields such as defense industry and medicine due to its specific characteristics. Titanium alloys, which are used in very important applying, are one of the most common alloys produced by additive manufacturing methods. Titanium is a material that is difficult to process and needs to be specially studied. Therefore, it is necessary to determine the parameters well in order to obtain the desired properties in the finishing processes. Micro drilling is used in applications which have high sensitivity. Micro drills are generally used for smaller diameter in precision parts manufacturing used for drilling through holes. Conventional cobalt bonded cemented tungsten carbide micro drills are often used at high cutting speeds low cutting efficiency and short tool when they operated. Since it is expensive to produce tools from these materials, extending the tool life is the goal. The important factors affecting the tool life of micro drills and the desired material properties are the cutting forces acting on the cutting tool, vibration, wear and tool heating. In this thesis, the forces and vibrations affecting the cutting tool at different cutting speeds and feed rates were investigated under the micro drilling process of Titanium (Ti6Al4V) alloy produced by electron melting method, which is one of the various additive manufacturing methods, and suitable hole drilling parameters were investigated. Hole quality were investigated according to vibration and cutting forces.