Nomex kompozit malzemelerin işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of machinability of nomex composite materials
Yazar: FATİH ERGENÇİÇEĞİ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET UYUMAZ ; DOÇ. DR. GÜLTEKİN BASMACI
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Başta havacılık ve uzay çalışmaları olmak üzere, denizcilik, motor sporları ve otomotiv gibi sektörlerde; yüksek mukavemet, hafiflik, yanmazlık gibi üstün özellikleri sebebi ile yaygın olarak kullanılan Nomex kompozit malzemelerin işlenmesi anizotropik yapıları nedeniyle karmaşıktır. Perçin ve cıvata gibi bağlantı elemanları ile birleştirilen bu tür kompozitlerde delme işleminin kalitesi, bağlantı kalitesini belirleyen önemli bir faktördür. Bu çalışmada delme işlemi sırasında oluşan kesme kuvvetleri ile oluşan delaminasyonlar; en uygun kesici takım geometrisi, fener mili hız ve ilerleme hızını tespit edebilmek amacıyla incelenmiştir. Deneylerde cam fiber prepreg kaplı Nomex balpeteği sandviç malzeme; Helisel üç ağızlı kesici takım ve iki ağızlı kırıcı tip kesici takımlarla; 100, 200, 300, 400 ve 500 mm/dak ilerleme hızı ve 2.000, 8.000 dev/dak fener mili hızı parametreleri kullanılarak dik işleme merkezinde doğrudan delme metoduyla işlenmiştir. Kesme kuvvetleri dinamometre ile ölçülmüştür. Delinen deliklerin alınan görüntüleri üzerinden delaminasyon hesaplaması yapılmıştır. Deneyler sonucunda en iyi kesme kuvveti ve çıkış delaminasyonu değerleri iki ağızlı kırıcı tip kesici takımla düşük ilerleme hızlarıyla elde edilmiştir. Yüksek fener mili hızı ile kesme kuvvetleri azalmıştır. Yüksek fener mili hızı, iki ağızlı kırıcı tip kesici takımla yapılan deneylerde çıkış delaminasyonu değerlerini artırmıştır.

Abstract:
The processing of Nomex composite materials, which are widely used in sectors such as aerospace, marine, motorsports and automotive due to their superior properties such as high strength, light weight and non-flammability, is complex due to their anisotropic structure. In such composites, which are joined with fasteners such as rivets and bolts, the quality of the drilling process is an important factor determining the quality of the connection. In this study, the delaminations caused by the cutting forces generated during the drilling process were investigated in order to determine the most suitable cutting tool geometry, spindle speed and feed rate. In the experiments, glass fiber prepreg coated Nomex honeycomb sandwich material; Helical three flute cutting tool and two flute breaker type cutting tools; 100, 200, 300, 400 and 500 mm/min feed rate and 2000, 8000 rpm. and spindle speed parameters of 2.000 and 8.000 rpm on a vertical machining center using the direct drilling method. Cutting forces were measured with a dynamometer. Delamination was calculated from the images of the drilled holes. As a result of the experiments, the best cutting force and exit delamination values were obtained at low feed rates with a two-flute breaker type cutting tool. Cutting forces decreased with higher spindle speed. High spindle speed increased the exit delamination values in the experiments with the two-flute breaker type cutting tool.