Alüminyum 6061 alaşımının kimyasal ve ultrasonik-destekli kimyasal işlenmesi
Chemical and ultrasonic-assisted chemical machining of aluminium 6061 alloy
Yazar: DENİZ OKKA
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: Alüminyum = Aluminum

Özet:
Alüminyum malzemeler sahip olduğu yüksek dayanım-ağırlık oranı, ısı ve elektrik iletkenliği, kolay alaşımlayabilme ve şekillendirilebilme gibi avantajlarıyla mühendislik malzemesi olarak anılır. İleri teknoloji şekillendirme yöntemleri ile kullanıldığında alüminyum ve alaşımlarının yeni özellikler kazanarak havacılık ve uzay, otomotiv, elektrik-elektronik, biyomedikal ve enerji endüstrisi gibi alanlarda uygun bir uygulama oluşturduğu ifade edilebilir. 
Kimyasal işleme yöntemi talaş kaldırmak için korozyon mekanizmasını kullanan geleneksel olmayan talaşlı işleme yöntemidir ve hassas mikro-boyutlu yapılar işlemek için kullanılır. Kimyasal işleme uygulamasında proses sonucunu etkileyen iki temel parametre vardır, sıcaklık ve derişim. Çalışmada Al6061-T651 alüminyum alaşımı farklı derişimlerdeki hidroklorik asit (HCl) (2M, 3M, 4M) ve sodyum hidroksit (NaOH) (1M, 2M, 3M) ile kimyasal işlenmiş ve farklı sıcaklıklardaki (30°, 40°, 50°C) uygulama performansı incelenmiştir. Ayrıca kimyasal işleme prosesi üzerinde ultrasonik desteğin aşındırma oranı ve numune yüzey özellikleri üzerindeki avantajları incelenmektedir.
Deneysel çalışmada aşınma oranı, yüzey özellikleri ve aşındırıcı sıcaklık ve miktarındaki değişim miktarına bağlı değerlendirme yapılmıştır. Ultrasonik-destekli kimyasal işleme aşınma oranında artış ve yüzey pürüzlülük değerlerinde iyileşme elde edilmektedir.
Çalışma kimyasal işlemenin uygulama alanlarını ve potansiyel kullanım alanlarını araştırmaktadır. Ayrıca çalışma proses gelişimi için proses adımları, uygulama metotları ve kullanım alanları gibi literatür bilgileri ve Al6061-T651 alaşımının kimyasal işlenmesi deneyinden elde edilen deneysel verileri kullanarak proses karakteristik özelliğini ortaya çıkartmaktadır.

Abstract:
Aluminum materials are known as engineering materials because of their high strength-to-weight ratio, thermal and electrical conductivity, easy alloying, forming and machining opportunities. When used with advanced machining technologies, aluminum and its alloys gain new properties and make desired applications in the aerospace, automotive, electrical and electronics, biomedical and energy industries. 
The chemical machining method is an advanced machining method that uses the corrosion mechanism and is used to process precision micro-sized structures. In the application of chemical processing, there are two fundamental parameters that affect the process outcome: temperature and concentration. In the study, the Al6061-T651 aluminum alloy was chemically milled with hydrochloric acid (HCl) (2M, 3M, 4M) and sodium hydroxide (NaOH) (1M, 2M, 3M) at various concentrations and temperatures (30°, 40°, 50°C), also the application performance was examined. Additionally, the advantages of ultrasonic-assistance on the etch rate and surface properties in the chemical milling process are being examined.
In the experimental study; the etch rate, surface properties, and the amount of change in temperature and volume of etchant solution evaluated. Ultrasonic-assisted chemical milling causes an increase in wear rate and an improvement in surface roughness. 
The study investigates the application areas and potential usage areas of chemical milling. It also derives process characteristic features for process development based on literature information such as process stages, application techniques, and regions of usage, as well as experimental data gathered from the chemical processing of the Al6061-T651 alloy.