Kalıp yüzey dokusunun sac metal şekillendirmeye etkisi
The effects of tool surface texture on sheet metal forming
Yazar: ÖMER EMRE UÇAKKUŞ
Danışman: PROF. DR. ADALET ZEREN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, derin çekme kalıbı yüzeyine oluşturulan yüzey dokusunun, doku geometrisinin ve ölçülerinin sac şekillendirme prosesi tribolojik özelliklerine katkısının incelenmesi amaçlanmıştır. Derin çekme prosesinde sac metal ile kalıp arasındaki etkileşimi simüle edebilecek sürtünme, aşınma ve çizik testleri yapabilen test cihazı tasarlanarak devreye alınmıştır. 1.2379 kalıp malzemesinin üzerine bilyalı dövme, lazer işleme ve kimyasal aşındırma yüzey dokusu oluşturma yöntemleri ile farklı geometrilerde (düz, kare, daire, üçgen ve elips) ve ölçülerde dokular oluşturulmuştur. Belirlenen grupların yüzeylerine üç farklı grup (TiAlCN, TiCN ve CrN) olacak şekilde fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile kaplama uygulanmıştır. DD13 sac malzeme ile düz ve doku açılmış yüzeye sahip kaplamasız ve kaplamalı 1.2379 soğuk iş takım çeliği arasında kuru ve sıvı sürtünme durumlarında sürtünme testleri gerçekleştirilmiştir. Düz yüzeylerde elde edilen test sonuçları referans değer olarak seçilmiştir. Dokulu yüzeylerin test sonuçları ise referans değerler ile karşılaştırılarak gelişim durumları incelenerek sonuçlar değerlendirilmiştir. Kaplamasız yüzeylerde kuru sürtünme durumunda sürtünme katsayısı kimyasal aşındırma yöntemi ile oluşturulan dikey lineer dokulu "CSTV1" numunesinde düz yüzeye göre %55 oranında düşük çıkmıştır. Kaplamasız yüzeylerde sıvı sürtünme durumunda ise bilyalı dövmeli dokulu "SPSTI-N2" numunesinde %60 oranında düşük çıkmıştır. Kaplamalı yüzeylerde kuru sürtünme durumunda sürtünme katsayısı lazer yöntemiyle oluşturulmuş üçgen dokulu "LST6-T1" numunesinde düz yüzeye göre %21 oranında düşük çıkmıştır. Kaplamalı yüzeylerde sıvı sürtünme durumunda ise lazer yöntemiyle oluşturulmuş üçgen dokulu "LST8-T1" numunesinde %54 oranında düşük çıkmıştır.

Abstract:
In this thesis study, it is aimed to examine the contribution of the surface texture, texture geometries and dimensions created on the deep drawing tool surface to the tribological properties of the sheet metal forming process. A testing device capable of performing friction, abrasion and scratch tests that can simulate the interaction between sheet metal and tool in the deep drawing process has been designed and put into operation. Textures in different geometries (flat, square, circle, triangle and ellipse) and sizes were created on the 1.2379 tool material by shot peening, laser and chemical etching surface texture creation methods. Three different groups (TiAlCN, TiCN and CrN) were coated on the surfaces of the determined groups by physical vapor deposition method. Friction tests were carried out in dry and liquid friction conditions between DD13 sheet material and uncoated and coated 1.2379 cold work tool steel with a smooth and textured surface. Test results obtained on flat surfaces were chosen as reference values. Test results of textured surfaces were compared with reference values and their development status was examined and the results were evaluated. In case of dry friction on uncoated surfaces, the friction coefficient was 55% lower in the vertical linear textured "CSTV1" sample created by chemical etching method compared to the flat surface. In case of liquid friction on uncoated surfaces, it was 60% lower in the shot-peened textured "SPSTI-N2" sample. In case of dry friction on coated surfaces, the friction coefficient was 21% lower in the triangular textured "LST6-T1" sample created by laser method compared to the flat surface. In case of liquid friction on coated surfaces, it was lower by 54% in the triangular textured "LST8-T1" sample created by laser method.