Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin DIN 1.2738 kalıp çeliğinin delinebilirliğine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effect of cryogenic process applied on cutting tools on drillability of the DIN 1.2738 mold steel
Yazar: BÜLENT AKKOYUN
Danışman: PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Kesme kuvveti = Cutting force ; Mikrosertlik = Microhardness ; Takım aşınması = Tool wear ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Bu çalışmada, DIN 1.2738 kalıp çeliğinin delinmesinde kesme parametreleri ve kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin; kesme kuvvetleri, moment, yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Kesici takım olarak kaplamasız ve TiAlN kaplamalı HSS ve tungsten karbür matkaplar kullanılmıştır. Kesici takımların bir kısmına -145 ºC?de 24 saat bekletmek suretiyle kriyojenik işlem uygulanmıştır. Delme deneylerinde kesme parametreleri olarak dört farklı kesme hızı (HSS takımlarda 20 m/min, 22 m/min, 24 m/min, 26 m/min ve karbür takımlarda 50 m/min, 55 m/min, 60 m/min, 65 m/min ) ve üç farklı ilerleme hızı (0,06 mm/rev, 0,08 mm/rev ve 0,1 mm/rev) değerleri kullanılmıştır. 8 mm çapında matkaplarla CNC dik işleme merkezinde 24 mm derinliğinde boydan boya delikler delinmiştir.
Yapılan deneyler sonucunda kriyojenik işlemin kaplamasız HSS, TiAlN kaplamalı HSS ve tungsten karbür takımların işleme performansını artırmada önemli etkilere sahip olduğu görülmüştür. Aşınma deneyleri sonucunda kriyojenik işlem TiAlN kaplamalı HSS takımlarda %15, kaplamasız HSS takımlarda %98 ve tungsten karbür takımlarda %115 performans artışına neden olmuştur.
İşleme çıktıları üzerindeki etkileri göz önüne alındığında kriyojenik işlemin tungsten karbür takımlar üzerindeki etkisinin diğer takımlara göre daha fazla olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, for the drilling of the DIN 1.2738 mold steels, the effect of cutting parameters and of the cryogenic process applied to the cutting tools on cutting forces, moment, surface roughness and tool wear were investigated. As the cutting tool, uncoated and TiAlN coated HSS and tungsten carbide drills were used. Cryogenic process was applied to some cutting tools at -145 ºC waiting 24 hours. In drilling experiments as cutting parameters four different cutting speeds (for HSS tools 20 m/min, 22 m / min, 24 m/min, 26 m/min and for carbide tools 50 m/min, 55 m/min, 60 m/min, 65 m/min) and three different feed rates values (0,06 mm/rev, 0,08 mm/rev and 0,1 mm/rev) were used. On a CNC vertical machining center through holes of 24 mm depth were drilled with 8 mm diameter drills.
As a result of the experiments, it was determined that the cryogenic process had a significant effect on improving of the machining performances of the uncoated HSS, TiAlN coated HSS and tungsten carbide tools. As a result of the wear experiments, it was seen that the cryogenic process caused 15% performance increase on the TiAlN coated HSS tools, 98% performance increase on the uncoated HSS tools and 115% performance increase on tungsten carbide tools.
When taking into consideration the effects on the machining outputs, the effects of cryogenic treatment were more effective on tungsten carbide tools than the other tools.