NİKEL-TİTANYUM ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN ELEKTRO EROZYON TEZGAHINDA İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada, Nikel-Titanyum şekil hafızalı alaşımların Elektro Erozyon ile İşleme (EEİ) (Electrical Discharge Machining, EDM) tezgahında işlenebilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar üç farklı elektrot (bakır, grafit, tungsten-bakır) ile dielektrik sıvı (dielektrikum 358) ortamında gerçekleşmiştir. Deney parametre değerleri üç farklı akım (6, 12, 18 A), vurum süresi (200, 400, 600 µs) ile sabit voltaj (3 V) ve vurum ara süresi (50 µs) olarak belirlenmiştir. Ele alınan bu parametre değerleri ile gerçekleştirilen deneylerden talaş kaldırma oranı ve ortalama yüzey pürüzlülük değeri bakımından en uygun kesme şartlarının tayin edilmesi amaçlanmıştır. Talaş kaldırma işlemleri sonrası deney numuneleri ve elektrot çaplarının ölçümü Dino-Lite Digital mikroskop kullanımıyla gerçekleştirilerek mukayese edilmiştir. Elektrot çapları ile delik çaplarının mukayesesi yapılmıştır. Ayrıca belirlenen deney parametrelerinin deney numune yüzeyinde meydana gelen etkileri taramalı elektron mikroskobu (Scanning Electro Microscopy, SEM) yardımıyla görüntülenerek incelenmiştir. Talaş kaldırma işlemi sırasında elektrot malzemesinde gerçekleşen kopmaların hangi oranda numune yüzeyine yapıştığını tespit etmek amacıyla enerji dağılımlı spektroskopi (Energy-Dispersive X-ray Spectrocopy, EDX) yardımıyla analiz gerçekleştirilmiştir. Deney parametrelerinin değişken faktörler üzerindeki etki derecelerini belirlemek için varyans (ANOVA) analizi uygulanmıştır. Faktörlerin etki derecelerini belirlemek ve etki derecelerinin sıralamasını tayin etmek için Minitab 18 paket programı kullanılmıştır. En yüksek talaş kaldırma oranı grafit elektrot ile 18 A, 200 µs vurum süresi değerlerinde (0,0532 gr/dk) elde edilmiştir. En düşük ortalama yüzey pürüzlülük oranı bakır elektrot ile 6 A, 200 µs vurum süresi değerlerinde (2,6742 µm) elde edilmiştir. En küçük delik çap oranı grafit elektrot ile 12 A, 200 µs vurum süresi değerlerinde (12,77 mm) elde edilmiştir.

ABSTRACT

In this study, the machinability of Nickel-Titanium (NiTi) shape memory alloys on the Electrical Discharge Machining (EDM) machine was investigated. Experimental studies were carried out in the environment of three different electrodes (copper, graphite, tungsten-copper) and dielectric liquid (dielectricum 358). Experimental parameter values were determined as three different currents (6, 12, 18 A), pulse duration (200, 400, 600 µs) and constant voltage (3 V) and pulse interval time (50 µs). It is aimed to determine the most suitable cutting conditions in terms of metal removal rate and average surface roughness value from the experiments carried out with these parameter values. After chip removal, test samples and electrode diameters were measured using Dino-Lite Digital microscope and compared. The comparison of the electrode diameters with the hole diameters was made. In addition, the effects of the determined test parameters on the test sample surface were examined with the help of scanning electron microscope (Scanning Electro Microscopy, SEM). Analysis was carried out with the help of energy dispersive spectroscopy (Energy-Dispersive X-ray Spectrocopy, EDX) in order to determine the extent to which the breaks in the electrode material adhered to the sample surface during the machining process. Analysis of variance (ANOVA) was applied to determine the degree of influence of experimental parameters on variable factors. Minitab 18 package program was used to determine the effect degrees of the factors and to determine the order of the effect degrees. The highest metal removal rate is 18 A with graphite electrode it was obtained at the pulse duration values of 200 µs (0,0532 gr/min). The lowest average surface roughness ratio was obtained with the copper electrode at 6 A, 200 µs pulse time values (2.6742 µm). The smallest hole diameter ratio was obtained with the graphite electrode at 12 A, 200 µs pulse time values (12.77 mm).