6061-T6 alüminyumun talaşlı imalat sonrası ve eloksal kaplama sonrası yüzey pürüzlülüğü değerlerinin incelenmesi
Examination of surface roughness values of 6061-T6 aluminum after machining and after anodizing process
Yazar: ERDAL KARAKOÇ
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: CNC frezeleme = CNC milling ; Yüzey kaplama = Surface coating ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Havacılık, uzay veya savunma sanayi gibi hassas mekanik işlem gerektiren parçalarda özellikle alüminyum malzeme kullanımı oldukça yaygındır. Belirtmiş olduğumuz sanayi alanlarında ilgili araçlarda veya teknolojilerde ağırlık azaltmak en büyük hedeflerden biri olduğu için metal malzeme olarak alüminyum kullanımı öncelikle hedeflerden biri haline gelmiştir. Alüminyumun ve alaşımlarının çeliklere kıyasla ağırlık - dayanım oranının daha yüksek olması tercih edilmesinin ana nedenlerinden biridir. 
Bu çalışmada havacılık ve uzay teknolojilerinde kullanılan 6061-T6 alüminyum mekanik takımların birbiri ile çalışırken ihtiyaç duyulan yüzey pürüzlülük değerleri talaşlı imalat sonrası ve ardından eloksal kaplama sonrası incelenmiştir. Ayrıca conta basma bölgelerinde sızdırmazlık için gerekli olan hassas yüzey pürüzlülük gereksinimleri de göz önünde bulundurulmuştur. Altı farklı kesici takım ile çalışma yapılmıştır. Bu takımlar sırası ile; tek uçlu (insert) freze, iki uçlu (insert) freze, parmak freze, tek uçlu elmas takım, monokristal elmas takım ve süper finiş (superfinish) takım şeklindedir. Bu çalışmaya özel eloksal kaplamada kullanılan kimyasal banyoların temizliğine özellikle dikkat edilmiştir. Uygun talaşlı imalat işleme parametreleri (düşük ilerleme hızı, kesici takım üreticilerinin önerdiği kesme hızı) kullanılarak Ra = 0.2 µm ve sonrasında optimum eloksal kaplama parametreleri (asidik ortamda bekletme süresi, eloksal kaplama süresi) kullanılarak Ra = 0.3 µm pürüzlülük değerlerinin elde edilebileceği görülmüştür. Mevcut durumda kabul edilen yüzey pürüzlülük değerleri talaşlı imalat sonrası Ra = 0.4 µm ve eloksal kaplama sonrası Ra = 0.8 µm. Sonuç olarak kabul gören yüzey pürüzlülük değerinden çok daha iyi sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kalimeler: İşleme, alüminyum, eloksal kaplama, yüzey pürüzlülüğü, kesici takım, işleme parametreleri

Abstract:
The use of aluminum material is very common, especially in parts that require precision mechanical processing, such as in the aerospace or defense industry. Since weight reduction in related vehicles or technologies in the fields of aviation and defense industry is one of the biggest goals, the use of aluminum as a metal material has become one of the first targets. The high weight/strength ratio of aluminum compared to steel is one of the main reasons why it is preferred. 
In this study, the surface roughness values required for the precise operation of 6061-T6 aluminum tools used in aerospace technologies were investigated after machining and after anodizing. In addition, another very critical issue; surface roughness requirements are also taken into account for the sealing requirements required on the gasket pressing surfaces. The study was carried out with six different cutting tools. These tools, in order; end mill (with one insert) cutter, end mill (with two inserts) cutter, solid end mill, single-end diamond tool, monocrystalline diamond tool and superfinishing tool. Particular attention was paid to the cleanliness of the chemical baths used in the anodizing specific to this study. It was seen that Ra = 0.2 µm roughness values can be obtained by using suitable machining processing parameters (low feed, cutting speed recommended by cutting tool manufacturers) and then Ra = 0.3 µm using optimum anodizing coating parameters (process time in acidic bath and anodizing bath). The currently accepted surface roughness values are Ra = 0.4 µm after machining and Ra = 0.8 µm after anodizing. As a result, much better results were obtained than the accepted surface roughness value.

Keywords: Machining, aluminum, anodizing, surface roughness, cutting tool, machining parameter