Investigation of Tool Wear Behaviors in The Machining of Al 6061/B4C/GNP Hybrid Composite
[ X ]
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this study, the wear behavior of the used cutting tools was investigated by performing lathe machining experiments of the hybrid composite material reinforced with borcarbide (B4C) and graphene nanoplate (GNP) in different proportions into the Al 6061 alloy. It was aimed to determine the effect of B4C and GNP additives on tool wear. In the first stage of the experimental study, hybrid composite materials with different B4C and GNP reinforcement ratios were produced by vortex method. Machining experiments were carried out on the produced composite specimens in dry machining conditions, at constant cutting depth, using three different cutting speeds and feed rates. The wear behavior of the cutting tools used in machining experiments was evaluated by taking digital microscope images. Due to the increase in the B4C reinforcement ratio in the hybrid composite structure, significant increases in tool wear were observed in all cutting parameters. It has been understood that the GNP additive in the composite structure facilitates the machinability somewhat, graphene exhibits solid lubricant properties and reduces tool wear
Bu çalışmada Al 6061 alaşımı içerisine farklı oranlarda borkarbür (B4C) ve grafen nanoplaka (GNP) takviye edilen hibrit kompozit malzemenin tornada işleme deneyleri yapılarak kullanılan kesici takımların aşınma davranışları incelenmiştir. B4C ve GNP katkısının takım aşınması üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında vortex yöntemiyle farklı B4C ve GNP takviye oranlarında hibrit kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen kompozit numuneler üzerinde kuru işleme koşullarında, sabit kesme derinliğinde, üç farklı kesme hızı ve ilerleme değeri kullanılarak CNC tornada işleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. İşleme deneylerinde kullanılan kesici takımların dijital mikroskop görüntüleri çekilerek aşınma davranışları değerlendirilmiştir. Hibrit kompozit yapı içerisindeki B4C takviye oranının artışına bağlı olarak, tüm kesme parametrelerinde takım aşınmalarında önemli miktarlarda artışlar olduğu görülmüştür. Kompozit yapı içerisindeki GNP katkısının işlenebilirliği bir miktar kolaylaştırdığı, grafenin katı yağlayıcı özellik sergilediği ve takım aşınmalarını azaltıcı etki gösterdiği anlaşılmıştır.
Bu çalışmada Al 6061 alaşımı içerisine farklı oranlarda borkarbür (B4C) ve grafen nanoplaka (GNP) takviye edilen hibrit kompozit malzemenin tornada işleme deneyleri yapılarak kullanılan kesici takımların aşınma davranışları incelenmiştir. B4C ve GNP katkısının takım aşınması üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında vortex yöntemiyle farklı B4C ve GNP takviye oranlarında hibrit kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen kompozit numuneler üzerinde kuru işleme koşullarında, sabit kesme derinliğinde, üç farklı kesme hızı ve ilerleme değeri kullanılarak CNC tornada işleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. İşleme deneylerinde kullanılan kesici takımların dijital mikroskop görüntüleri çekilerek aşınma davranışları değerlendirilmiştir. Hibrit kompozit yapı içerisindeki B4C takviye oranının artışına bağlı olarak, tüm kesme parametrelerinde takım aşınmalarında önemli miktarlarda artışlar olduğu görülmüştür. Kompozit yapı içerisindeki GNP katkısının işlenebilirliği bir miktar kolaylaştırdığı, grafenin katı yağlayıcı özellik sergilediği ve takım aşınmalarını azaltıcı etki gösterdiği anlaşılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Al 6061 alloy, B4C, GNP, Composite, Machinability, Tool wear, Al 6061 alaşımı, B4C, GNP, Kompozit, İşlelebilirlik, Takım aşınması, Mechanical Engineering
Kaynak
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
2-816
