Havacılık endüstrisinde kullanılan CFRP kompozit malzemelerinin delik delme talaşlı imalat prosesini etkileyen parametrelerin incelenmesi
Investigation of parameters affecting drilling machining process of CFRP composite material used in aviation industry
Yazar: ENDER AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. YAMAN ERARSLAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada; gün geçtikçe havacılık endüstrisinde sahip olduğu yüksek mekanik özellikleri, hafifliği ve çevresel faktörlere gösterdiği dayanımı nedeniyle kullanımı ve önemi artan CFRP kompozit malzemenin geleneksel talaşlı imalat üretim metodlarından biri olan delik delme işlemi parametreleri ve bu parametrelerin değişiminin iş parçası üzerindeki etkileri incelenmiştir.  
Çalışma esnasında levha şeklinde üretilmiş CFRP kompozit malzeme üzerinde 118ᵒ ve 135ᵒ ağız açılarına sahip Tungtsen karbür  (WC)  malzemeden üretilmiş takımlar ile farklı tezgah devirleri, ilerleme hızları ve kesme sıvısının kullanım durumunun değişiklik gösterdiği delikler açılmıştır. 
Aynı tezgah üzerinde, aynı fikstürleme metoduyla farklı parametreler uygulanarak açılmış olan deliklerin delik içi yüzey pürüzlülükleri, boyutsal ölçüm değerleri ve nihai iş parçasının uğradığı delaminasyon gözlemlenmiştir. Bu çalışma ile delik delme işleminde kullanılan takımın sahip olduğu ağız açılarının etkisi, tezgah devrinin ve tezgah ilerleme hızının etkileri CFRP kompozit esaslı malzeme için optimum delik delme parametreleri belirlenmiştir. Sonuç olarak, CFRP malzemenin delik kalitesinin, tezgah dönme devrinin artması, takımdaki ağız uç açısının 118ᵒ seçilmesi, tezgah ilerlemesinin azalması ve kesme sıvısının kullanılmamasıyla artış gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
In this conducted study, the parameters of the hole drilling process, one of the traditional machining production methods, were investigated, and the effects of these parameters on the workpiece were examined for CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) composite material. The importance and use of CFRP composite material have been increasing in the aviation industry due to its high mechanical properties, lightness, and resistance to environmental factors.
During the study, holes were drilled in CFRP composite material produced in plate form using tools made of Tungsten Carbide (WC) with lip angles of 118ᵒ and 135ᵒ, with variations in machine spindle speed, feed rates, and the use of cutting fluid.
Holes opened with different parameters applied on the same machine with the same fixturing method were observed for hole interior surface roughness, dimensional measurement values, and delamination occurring in the final workpiece. This study aimed to determine the optimum hole drilling parameters for CFRP composite material, considering the effects of tool geometry, machine spindle speed, and machine feed rate. As a result, it was determined that the quality of the holes in CFRP material increases with an increase in machine spindle speed, the selection of a tool with a lip angle of 118ᵒ, a decrease in machine feed rate, and the absence of cutting fluid.