Karbür takımlar üzerinde oluşturulan mikrokanalların takım aşınması ve tezgah kuvvetleri üzerine etkisi

Abstract

Havacılık motorları endüstrisinde kullanılan malzemeler çoğunlukla işlenmesi zor malzemeler sınıfında yer almaktadır. Uçak motor parçaları yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve yüksek hız koşulları altında çalıştıkları için yüksek mekanik özelliklere sahip malzemeler ile üretilmektedir. Nikel esaslı süperalaşımlar, sahip oldukları yüksek mekanik özellikler nedeni ile uçak motoru parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Nikel esaslı süperalaşımlar, yüksek yalıtkanlığa sahiptir ve işleme sırasında oluşan yüksek sıcaklıkları kesici takıma ve kesme ortamına verme eğilimindedir. Kesim performansının iyileştirilmesi için, kesim ortamı ve kesici takımın oldukça iyi soğutularak kesim sırasında ortaya çıkan ısının ortamdan uzaklaştırılması gerekmektedir. Yeterli soğutmanın sağlanmadığı durumda kesici takım aşırı ısınma eğilimi gösterir ve bu durum kesici takımın mukavemetinin azalmasına sebep olur. Aşırı ısınma, kesici takım üzerindeki aşınmanın artmasına ve takımın mukavemetinin azalmasına neden olarak; kesici takım kırılmalarına sebebiyet verdiği bilinmektedir. Talaşlı imalat sırasında meydana gelen takım kırılmaları, özellikle havacılık endüstrisinde istenilen işleme toleransı düşük parçalar üzerinde geri dönülemez hatalara sebep olduğu bilinmektedir. Aynı zamanda ortamdan atılamayan ısı, iş parçası üzerinde boyutsal değişmelere sebebiyet vererek yüzey kalitesini de düşürdüğü bilinmektedir. İşleme ortamında gerekli soğutmanın sağlanması imalat sürecinde her zaman kritik bir öneme sahiptir. Bu soğutmanın sağlanması için genellikle özel amaçlı kimyasal yağlar kullanılmaktadır. Bu yağların gerekli soğutmayı sağlamaları için periyodik olarak yenilenmesi gerekmektedir ve bu durum işletmelere ciddi bir mali gider olarak yansımaktadır. Öte yandan bu tür kimyasal yağları uzun süre solumanın insan sağlığına çeşitli (cilt ve akciğer fonksiyonlarının bozulması vb.) zararları olduğu da bilinen bir durumdur. Literatürde; talaşlı imalat süreçlerinde kesme koşullarının iyileştirilmesi, sürtünme ve aşınmanın azaltılması, kesme ortamının soğutulması ve soğutma sıvılarının daha az kullanılması amacı ile çeşitli bilimsel çalışmalar yapıldığı bilinmektedir. Bu çalışmada, talaşlı imalat yöntemleri ile işlenen malzemelerde kesim performansını iyileştirdiği bilinen mikro desenli kesici takımların tornalama işlemi açısından teorik ve deneysel araştırmalarının yapılması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalar TUSAŞ Motor Sanayi A.Ş Eskişehir yerleşkesinde yapılmıştır. Kullanılan CNC torna tezgahı, karbür kesme takımları, mikro kanal işlenmesi için kullanılan lazer markalama tezgahı ve ölçüm cihazları gibi ekipmanlar TUSAŞ Motor Sanayi A.Ş tarafından sağlanmıştır.