Eğri yüzeyli cam elyaf takviyeli polimer kompozitlerin delinmesinde delme performansının araştırılması
Küçük Resim Yok
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İnönü Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kompazit malzemeler günümüzde sağladığı yüksek korozyon direnci, hafiflik, yüksek mukavemet, yüksek kimyasal direnç, titreşimleri absorbe edebilme gibi özelliklerinden dolayı inşaat, denizcilik, uzay ve havacılık vb. endüstriyel alanalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumda ilgilerin kompozit malzemeler üzerine toplanmasına neden olmaktadır. Kompozit malzemelerin kullanılabilmesi için üretimden sonra bir dizi ikinci imalat yapılması gerekmektedir. Özellikle bu ikinci imlatta en çok başvurulan yöntem ise kompozitleri montajlama için delik delme yöntemidir. Fakat malzemede delme esnasında işleme parametrelerine bağlı olarak delik etrafında delaminasyon meydana gelmektedir ve kompozitin kullanım ömrünü azaltmaktadır. Bu durumun önüne geçilmesi için kaliteli delikler açılması ve malzemenin en az ölçüde deformasyona uğramasını sağlamak gerekmektedir. Bu tez çalışmasında serbest şekilli yüzey formuna sahip cam elyaf takviyeli polimer kompozit malzemeler farklı ilerleme (0.1, 0.2, 0.3 mm/dev), iş mili devri (1000, 1250, 1500 dev/dak), takım çapı (Ø5, Ø7.5, Ø10 mm) ve elyaf yönelim açısı (0°-90°, 45°-45°) kullanılarak delinmiştir. Ayrıca literatür çalışmalarından farklı olarak delme işlemi 15°, 30° ve 45° delik eğim açılarına sahip yüzeyler üzerinde yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarda ilerlemenin ve takım çapının artması ile birilikte delik girişlerinde ve çıkışlarında delaminasyonun arttığı, iş mili devrinin artması ile birlikte ise delik giriş ve çıkışlarında delaminasyonu azaldığı görülmüştür. 45° delik eğim açısına sahip numunelerde meydana gelen delaminasyonun 15° delik eğim açısına sahip numunelere göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ilerleme, iş mili devri ve delik eğim açısının artması ile delik yüzey pürüzlülüğünün arttığı ve takım çapının artması ile ise azaldığı gözlemlenmiştir. Son olarak kritik işleme parametrelerinde kullanılan matkapların SEM görüntüler alınarak meydana gelen aşınmalar incelendi. Sonuç olarak delik eğim açılarınında işleme parametrelerinde olduğu gibi delmainasyon ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde ciddi oranda etkili olduğu görülmüştür.
Today, composite materials are widely used in industrial areas such as construction, maritime, space and aviation etc. due to their high corrosion resistance, lightness, high strength, high chemical resistance, and ability to absorb vibrations. In this case, it causes interest to concentrate on composite materials. In order to use composite materials, second manufacturing is required after production. Especially in this second manufacturing method, the most used is drilling the composites for assembly. However, during drilling in the material, depending on the machining parameters, delamination occurs around the hole and reduces the lifespan of the composite. In order to prevent this situation, it is necessary to drill quality holes and ensure that the material is subject to minimal deformation. In this thesis study, glass fiber reinforced polymer composite materials with free-form surface different feed (0.1, 0.2, 0.3 mm/rev), spindle speed (1000, 1250, 1500 rev/min), tool diameter (Ø5, Ø7.5, Ø10 mm) and fiber orientation angle (0°-90°, 45°-45°). In addition, unlike literature studies, drilling was performed on surfaces with hole inclination angles of 15°, 30° and 45°. In the results obtained, it was observed that delamination at hole entry and exits increased with the increase in feed and tool diameter, and delamination at hole entry and exit was decreased with the increase of spindle rotation. It was determined that the delamination occurring in samples with a hole inclination angle of 45 ° was higher than in samples with a hole inclination angle of 15°. In addition, it has been observed that the hole surface roughness increases with the increase of feed, spindle rotation and hole inclination angle and decreases with the increase of the tool diameter. Finally, the SEM images of the drills used in critical machining parameters were taken and the abrasions occurred were examined. As a result, it has been observed that hole inclination angles have a significant effect on drilling and surface roughness as well as machining parameters.
Today, composite materials are widely used in industrial areas such as construction, maritime, space and aviation etc. due to their high corrosion resistance, lightness, high strength, high chemical resistance, and ability to absorb vibrations. In this case, it causes interest to concentrate on composite materials. In order to use composite materials, second manufacturing is required after production. Especially in this second manufacturing method, the most used is drilling the composites for assembly. However, during drilling in the material, depending on the machining parameters, delamination occurs around the hole and reduces the lifespan of the composite. In order to prevent this situation, it is necessary to drill quality holes and ensure that the material is subject to minimal deformation. In this thesis study, glass fiber reinforced polymer composite materials with free-form surface different feed (0.1, 0.2, 0.3 mm/rev), spindle speed (1000, 1250, 1500 rev/min), tool diameter (Ø5, Ø7.5, Ø10 mm) and fiber orientation angle (0°-90°, 45°-45°). In addition, unlike literature studies, drilling was performed on surfaces with hole inclination angles of 15°, 30° and 45°. In the results obtained, it was observed that delamination at hole entry and exits increased with the increase in feed and tool diameter, and delamination at hole entry and exit was decreased with the increase of spindle rotation. It was determined that the delamination occurring in samples with a hole inclination angle of 45 ° was higher than in samples with a hole inclination angle of 15°. In addition, it has been observed that the hole surface roughness increases with the increase of feed, spindle rotation and hole inclination angle and decreases with the increase of the tool diameter. Finally, the SEM images of the drills used in critical machining parameters were taken and the abrasions occurred were examined. As a result, it has been observed that hole inclination angles have a significant effect on drilling and surface roughness as well as machining parameters.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
