Grafen nanopartikül MQL soğutma ve yağlama tekniği kullanarak Tİ-6AL-4V alaşımının sürdürülebilir işlenebilirliğinin incelenmesi
Investigation of the sustainable workability of Tİ-6AL-4V alloy using the graphen nanoparticle MQL cooling and lubrication technique
Yazar: KADİR ÖZEN
Danışman: PROF. DR. OĞUZ ÇOLAK
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Grafen = Graphene ; Pürüzlülük = Roughness ; Soğutma suyu = Cooling water ; Titanyum alaşımları = Titanium alloys ; İşlenebilirlik = Machinability

Özet:
Ti-6Al-4V alaşımı üstün mekanik özelliklerinin dolayı uçak, uzay, tıp ve denizcilik gibi endüstrilerde kullanılmaktadır. Titanyum alaşımları gibi talaşlı işlenebilirliği zor malzemelerin talaşlı imalat işlemlerinde ortaya çıkan yüksek ısı ve sürtünmeyi azaltmak için kesme sıvısı kullanımı önemli bir role sahiptir. Ancak geleneksek sentetik kesme sıvılarının zararları ve soğutma özelliklerinin iyileşmesi için yeni çözümler aranmaktadır. Minimum Miktarda Yağlama (MQL) sistemi araştırmacılar tarafından yenilikçi çözüm olarak görülmektedir. Gelişen endüstride MQL sisteminin performansını arttırmak için içerisine nano boyutlu katkı maddeleri kesme sıvısına eklenerek geliştirilebildiği bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı, MQL sisteminin gelişmesinde kesme hızı, ilerleme ve grafen esaslı nanoparçacıkların farklı konsantrasyonunun sürdürülebilir işlenebilirliğe etkilerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla 80, 100 ve 120 m/dak kesme hızında, 0.12, 0.18 ve 0.24 ilerlemede baz sıvı, hacimce %0,5 Nano Grafen Parçacık (NGP) katkılı kesme sıvısı ve %1 NGP katkılı kesme sıvısı kullanılarak birçok test gerçekleştirilmiştir. Yapılan testler sonucunda kesme sıvısına hacimce %0,5 NGP takviyesinin yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve yanak aşınmasını (Vb) azalttığı ve baz kesme sıvısına NGP eklenmesinin talaş morfolojisini iyileştirdiği görülmüştür.

Abstract:
Due to its superior mechanical properties, Ti-6Al-4V alloy is used in industries such as aircraft, space, medicine and marine. The use of cutting fluid has an important role in reducing the high heat and friction that occurs in machining processes of difficult-to-cut materials such as titanium alloys. However, new solutions are sought for the harms of conventional cutting fluids and the improvement of their cooling properties. The MQL system is seen by researchers as an innovative solution. In the developing industry, it is known that the performance of the MQL system can be improved by adding nano-sized additives to the cutting fluid. The aim of this study is to investigate the effects of cutting speed, feed rate and different concentration of nanoparticles on sustainable machinability in the development of the MQL system. ivort his purpose, many tests were carried out using base fluid, 0.5% Nano Graphene Particle (NGP) added cutting fluid by volume and 1% NGP added cutting fluid at a cutting speed of 80, 100 and 120 m/min, at 0.12, 0.18 and 0.24 feed rates. As a result of the tests, it was observed that 0.5% NGP supplementation by volume in the cutting fluid reduced the surface roughness and flank wear, and the addition of NGP to the base cutting fluid improved the chip morphology.