5754 alüminyum alaşımına uygulanan eloksal kaplama işleminin cevap yüzey metodu ile optimizasyonu
Optimization of the anodizing coating process applied to 5754 aluminum alloy by the response surface method
Yazar: İSA ÇORUHLU
Danışman: DOÇ. DR. İLHAN ÇELİK ; DOÇ. DR. FATİH ERDEMİR
Samsun Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Alüminyum 5754 alaşımı, hafiflik ve mukavemet açısından birçok mühendislik uygulaması için ideal bir malzeme olarak dikkat çekmektedir. Ancak, sürtünme ve aşınma gibi yüzey hasarlarının önemli olduğu uygulamalarda, bu alaşımın yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu araştırmada, anodik kaplama işlemi parametrelerinin (voltaj, kaplama süresi ve tane boyutu) yüzey pürüzlülüğü ve kaplama kalınlığı üzerindeki etkisini incelemek için merkezi kompozit tasarımı kullanılmıştır. Kabul edilen matematiksel modellerin doğruluğu ve regresyon katsayılarının önemi ANOVA analiziyle değerlendirilmiştir. Başlangıçta numunelerin yüzeyleri 400, 800 ve 1200'lük zımparalarla zımparalanmış ve farklı pürüzlülük seviyelerine sahip yüzeyler elde edilmiştir. Alüminyum 5754 numuneleri, 8 V, 12 V ve 16 V voltajlarda ve 10, 20 ve 30 dakikalık kaplama sürelerinin kombinasyonlarında anodik olarak kaplanmıştır. ANOVA sonuçları, yüzey pürüzlülüğü ve kaplama kalınlığı için CYM tarafından oluşturulan modellerin istatistiksel olarak önemli olduğunu ve %95 ve %80 güven düzeyinde geçerli olduğunu göstermektedir. En yüksek anodik kaplama kalınlığı 29 μm, 1200 tane boyutuyla, 16 V voltajda ve 30 dakikalık anodizasyon süresiyle elde edilen bir yüzeyde gözlemlenmiştir. En düşük pürüzlülük değeri ise 0,676 μm, 1200 tane boyutuyla, 8 V voltajda ve 10 dakikalık kaplama süresiyle hazırlanan bir yüzeyde elde edilmiştir.

Abstract:
Aluminum 5754 alloy appears as a candidate material for many engineering applications in terms of its lightness and strength values. The surface properties of this alloy need to be improved for applications where there is surface damage such as friction and wear. In this study, Central composite design was applied to investigate the influences of anodic coating process parameters (voltage, coating time and grit size) on the response (i.e. surface roughness and coating thickness). The competence of the mathematical models recognized, and the importance of the regression coefficients were studied by ANOVA. The initial surfaces of the samples were sanded with 400, 800 and 1200 grit size and surfaces with 3 different roughnesses were obtained. Al 5754 specimens were anodic coated at 8 V, 12 V and 16 V voltages and combinations of time parameters of 10, 20 and 30 min The ANOVA results show that the designed models by RSM for average coating thickness and surface roughness are statistically important at the confidence level of 95%, and 80%, respectively. Maximum anodic coated layer of 29 μm was obtained at surface prepared with 1200 grit size, at 16 V of voltage and used for 30 min of anodizing time. The lowest roughness value of 0.676 μm was obtained at the surface was prepared with 1200 grit size, 8 V of voltage and anodizing time of 10 min.