Sürtünmeli delme operasyonlarında farklı takım geometrilerinin fiziksel etkilerinin incelenmesi
Investigation of the physical effects of different tool geometry in friction drilling operations
Yazar: MUSTAFA ER
Danışman: PROF. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Endüstride birçok mühendislik alanında boru profiller ile ince sac panellerin montajı çok yaygın olarak uygulanmaktadır. Cıvata ile bağlama yöntemi; ön operasyonların kolaylığı, kullanılan elemanların standart ve ucuz olmaları sebebiyle, çözülebilen bağlama tasarımlarında en çok tercih edilen yöntemdir. Ancak ince cidarlı malzemelerde montaj için yeterli somun boyutunun oluşturulamaması bağlama mukavemetini ve montaj işleminin verimini düşürmektedir. Sürtünmeli delme operasyonu ince cidarlı malzemelere etkili bir şekilde vida dişi açılmasına imkân sağlayarak üretim sürecine önemli bir katkı sunmaktadır. Bu durum, sürtünmeli delme işleminin en büyük avantajıdır. Sürtünmeli delme işleminde; takım geometrisi, takım malzemesi, iş parçasının kalınlığı, cinsi, devir sayısı ve ilerleme hızı gibi değişkenler operasyon çıktılarını etkilemektedir. Bu çalışmada; kovan yüksekliği ve biçimi, meydana gelen ilerleme kuvveti, döndürme momenti ve mikro yapıdaki değişimlerin üzerinde durulmuştur. Çalışmalar kapsamında elde edilen deneysel sonuçlar grafik olarak yorumlanmıştır. Bu tez çalışmasında, Al 6061-T6 alüminyum alaşımı üzerinde sürtünmeli delme yöntemiyle ideal kovan boyu oluşturmak için hâlihazırda kullanılan takım geometri ölçüleri değiştirilmiş ve en iyi sonucu veren geometri ölçüleriyle kesici takımın yeniden tasarlanması çalışılmıştır. Çalışmada Al 6061-T6 sac malzemenin üç farklı kalınlığı (1; 3 ve 5 mm) seçilmiş ve her biri üç farklı delik çapında (4; 6 ve 8 mm) delinmiştir. Böylece kullanılan takım, malzeme kalınlığı ve delik çapına göre ideal kovan oluşumu incelenmiştir. Artan takım çapı ile kovan yüksekliği de (h1) artmıştır. Bu artış; 1 mm kalınlıktaki malzemelerde %106; 3 mm olanlarda %81,4 ve 5 mm olanlarda %63,3 oranında gerçekleşmiştir.

Abstract:
The assembly of tubular profiles and thin sheet panels is widely practiced in many engineering fields in the industry. The Bolt fastening method is the most preferred method in loose fastening designs because of the ease of pre-operations, standard, and cheapness of the elements used. However, the inability to create sufficient nut size for assembly in thin-walled materials reduces the binding strength and the efficiency of the assembly process. The friction drilling operation makes an important contribution to the production process by enabling the effective threading of thin-walled materials. This is the biggest advantage of friction drilling. In the friction drilling process; variables such as tool geometry, tool material, workpiece thickness, type, number of revolutions, and feed rate affect operation outputs. In this study; bushing height and shape, the resulting feed force, torque, and changes in microstructure are emphasized. The experimental results obtained within the scope of the studies were interpreted graphically. In this thesis, the currently used tool geometry dimensions were changed and the cutting tool was redesigned with the best geometry dimensions to create the ideal bushing size on Al 6061-T6 aluminum alloy by friction drilling method. In the research, three different thicknesses (1; 3, and 5 mm) of Al 6061-T6 sheet material were selected and each was drilled at three different hole diameters (4; 6, and 8 mm). Thus, the ideal bushing formation was investigated according to the tool used, material thickness, and hole diameter. The bushing height (h1) was increased by 106% for 1 mm thick materials; 81.4% for 3 mm, and 63.3% for 5 mm sheets with increasing tool diameter.