Makale Koleksiyonu

Bu koleksiyon için kalıcı URI

https://hdl.handle.net/20.500.12451/794

Listeleniyor 1 - 20 / 41

Performance Analysis of Process Parameters and Drill Geometry in Drilling AA 6061-T6 Alloy
(Gazi Üniversitesi, 2024) Özdemir, Cihat; Özlü, Barış; Demir, Halil
Yapılan çalışmada, AA 6061-T6 alaşımının delinmesinde kesme parametresinin ve matkap helis açısının yüzey pürüzlülüğüne (Ra), kesme sıcaklığına (T) ve enerji tüketimine (ET) etkileri deneysel ve istatistiksel olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Delme deney tasarımı Taguchi L27 ortogonal dizilimi kullanılarak hazırlanmıştır. Kesme parametreleri ve matkap helis açıları Ra, T ve ET değerleri kullanılarak optimize edilmiştir. Deney sonuçları ilk olarak üç boyutlu grafikler ile değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler sinyal/gürültü oranı (S/N), varyans analizi (ANOVA), regresyon analizi ve doğrulama testleri yapılarak istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak, Gri İlişkisel Analiz (GRA) kullanılarak Ra, T ve ET değişkenleri birlikte optimize edildi. Bu çalışmanın sonucunda, optimum Ra, T ve ET değerlerine sırası ile A3B3C1, A1B1C1 ve A1B3C3 deney kombinasyonlarında ulaşılmıştır. Ra, T ve ET üzerine en etkin parametre sırası ile 54.93% f, 52.02% kesme hızı (Vc) ve 68.12% ilerleme miktarı (f) olduğu görülmüştür. GRA analizi sonucu Ra, T ve ET için optimum deney kombinasyonu A1B1C1 olmuştur. Analizler sonucu geliştirilen matematiksel modeller ile tahmin edilen sonuçlar yüksek doğrulukta sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca matkap uçlarında genel olarak BUE ve talaş yapışmaların oluştuğu görülmüştür.
Multi-objective optimization of process parameters for surface quality and geometric tolerances of AlSi10Mg samples produced by additive manufacturing method using taguchi-based gray relational analysis
(2024) Işık, Uğur; Demir, Halil; Özlü, Barış
In this study, it has been focused on examining the effects of production parameters on quality parameters such as surface roughness and geometric tolerances in the production of AlSi10Mg samples by the additive manufacturing method. The experimental design has been prepared according to the Taguchi L27 orthogonal array. As a result, in the production of samples, increasing laser power (P) contributed positively to surface roughness and diameter change, and increasing scanning distance (SD) negatively contributed to circularity change and concentricity. Further, it has been determined that increasing the scanning speed (SS) negatively affects the concentricity change of the produced samples. The optimum production parameters for surface roughness and diameter variation has been determined as A1B1C3. The optimum production parameters for circularity variation and concentricity have been determined as A3B3C1 and A3B1C1, respectively. According to the ANOVA analysis results, the most effective parameters for surface roughness, diameter change, circularity change and concentricity have been 53.22% P, 62.45% SD, 37.23% SS and 40.41% SD, respectively. Furthermore, as a result of the gray relationship analysis (GRA) performed for the output parameters, the optimum production parameter has been determined as A2B1C3.
Evaluation of the machinability performance of PH 13-8 Mo maraging steel used in the aerospace industry
(SAGE Publications Ltd, 2024) Özlü, Barış; Akgün, Mahir
This study focused on investigating the impacts of machining parameters on cutting force (Fc), surface roughness (Ra), cutting power (Pc), and specific cutting energy (SCE) and determining optimum machining parameters in turning PH 13-8 Mo stainless steel. For this purpose, an experimental design was set with Taguchi's L32 orthogonal array by identifying cutting parameters such as cutting speed (Vc), feed rate (f), and depth of cut (ap) at different levels. The turning tests were carried out on the CNC lathe using a coated carbide cutting tool under dry-cutting conditions. Signal/Noise (S/N) ratio and analysis of variance (ANOVA) were used to determine the impacts of cutting parameters on Fc, Ra, Pc, and SCE values obtained after turning experiments. In addition, regression analysis was performed to identify the correlation between Fc, Ra, Pc, and SCE and cutting parameters through linear and quadratic regression models. The main findings of the study are that the lowest Fc (A1B1C3), Ra (A1B1C4), Pc (A1B1C1) and SCE (A2B4C3) values were measured at 287.8 N, 0.59?µm, 697.16?W and 1549.55 J/mm3 in turning PH 13-8 Mo martensitic stainless steel. ANOVA, the most important process parameter affecting Fc, Ra, Pc, and SCE was feed rate at the rate of 85.57%, 84.93%, 71.10% and 60%. It was observed that the mathematical model findings obtained with the test results are in good agreement. In general, wear mechanisms such as adhesion, BUE, chips, crater, notch, fracture, and chipping on the cutting tool were detected in the turning of PH 13-8 Mo stainless stee
Atık lastik tozuna uygulanan yüzey işlemleri ve atık lastik tozunun polimer/orijinal kauçuk bileşimlerinde kullanımının incelenmesi
(Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, 2024) Erzincanlı, İlker; Karabörk, Fazliye
Atık taşıt lastikleri malzemesi ve miktarı bakımından son derece değerli bir atık formudur. Atık lastiklerin geri kazanımında henüz sürdürülebilir ve verimli bir teknoloji geliştirilemediği için bu atığın değerlendirilmesi konusunda araştırmacılar çeşitli uygulamalara yönelmişlerdir. Bunlar arasında atık lastik tozlarının çeşitli malzeme bileşimlerine katılarak değerlendirilmesi önemli bir yer tutmaktadır. Bu uygulamalarda atık kauçuk tozunun katıldığı malzeme ile uyumunun kauçuğun yapısı gereği yeterince sağlanamadığı, bunun sonucunda malzeme özelliklerinin olumsuz etkilendiği görülmüştür. Kauçuk tozuna uygulanacak çeşitli yüzey işlemlerinin (yüzey modifikasyonu ve yüzey devulkanizasyonu) kauçuk tozu/matris uyumunu arttırdığına yönelik araştırmalar yoğun olarak sürdürülmektedir. Bu çalışmada, kauçuk tozuna uygulanan yüzey işlemleri detaylı olarak ele alınmış ve konuyla ilgili yapılan literatür çalışmaları incelenmiştir. Yapılan araştırmalar, kauçuk tozuna uygulanan yüzey işlemlerinin, tozun içine katıldığı malzeme ile uyumunu arttırdığını ortaya koymaktadır.
The Effect of Mn and Ti Ratio on Microstructure and Mechanical and Machinability Properties of 316 L Stainless Steel Used in Biomedical Applications
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2023) Türkmen, Mustafa; Tanouz, Alla Muhammed; Akgün, Mahir; Erden, Mehmet Akif
In this study, titanium (Ti) and manganese (Mn) element powders in determined amounts (0.35–0.75 and 1.5 wt %) were added into the 316 L stainless steel matrix by means of powder metallurgy (PM) technology, either individually or in pairs, and the desired composition was obtained as a powder mixture. The powders used in the study were cold-pressed tensile sample molds prepared in ASTM E8M standards, unidirectionally cold-pressed under 750 MPa compression pressure and formed into blocks. After pressing, the raw strength samples were sintered in an atmosphere-controlled tube furnace at 1250 °C for two hours in an argon atmosphere. The microstructure and mechanical properties of the produced PM steels were characterized using an optical microscope, SEM, EDS, tensile test, and hardness test. The results showed that the stainless steel samples with 0.35 (Ti and Mn) added to 316 L stainless steel had the highest yield strength, tensile strengths, and hardness strengths. However, with the addition of 0.75–1.5 Ti, 0.75–1.5 Mn and 0.75–1.5 (Ti and Mn) to 316 L stainless steel, a decrease was observed in the mechanical properties. Moreover, the stainless steel sample with 0.35 (Ti and Mn) added to 316 L stainless steel is better than other samples in terms of surface quality.
Multi-Objective Optimization of Process Parameters in Milling of 17-4 PH Stainless Steel using Taguchi-based Gray Relational Analysis
(Engineered Science Publisher, 2023) Kara, Fuat; Bulan, Nurettin; Akgün, Mahir; Köklü, Uğur
The present study investigates the effects of cutting parameters and the variation of nose radius on cutting force, surface roughness, cutting temperature, and tool wear in the milling 17-4 PH stainless steel. The milling experiments were carried out using the Taguchi L18 experimental design with two different types of cutting nose radius (0.4 and 0.8), three different cutting speeds (70, 140 and 210 m/min), three different feed rates (0.06, 0.09 and 0.12 mm/tooth), and a constant cutting depth (1 mm). The outcomes of this study show that the cutting force, cutting temperature, and tool wear values are average 2.35, 28.89 and 1.18% lower when 17-4 PH stainless steel is machined with a 0.4 mm cutting nose radius compared to those in a 0.8 mm cutting nose radius. The surface quality is also improved by average 47.48% with an increase in the cutting tool nose radius. According to the multi response optimization results, the optimal levels of milling parameters for multiple output parameters are determined as 0.8 mm cutting nose radius, 70 m/min cutting speed and 0.06 mm/tooth, respectively.
Serbest Formlu İnce Cidarlı AA 5083-H111 Alaşımının Frezelenmesinde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkilerini Deneysel ve İstatiksel Değerlendirilmesi
(Afyon Kocatepe Üniversitesi, 2023) Çelik, Uğur; Özlü, Barış; Demir, Halil
Bu çalışmada, kuru işleme koşullarında serbest formlu ince cidarlı AA 5083-H111 alaşımın kaplamasız karbür parmak freze ile işlenmesinde cidar kalınlığının, kesme hızının ve ilerleme miktarının yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin belirlenmesine odaklanmıştır. Ayrıca en düşük yüzey pürüzlülüğü için optimum kesme parametrelerinin belirlenmesinde Taguchi yöntemi ve regresyon analizi uygulanmıştır. Deney tasarımı Taguchi L32 (21x42) dizinine göre hazırlanmıştır. Deney ve analiz sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğünü en aza indirmek için optimum kesme parametre seviyeleriA2B1C4 (5 mm cidar kalınlığı, 0,05 mm/diş ilerleme miktarı ve 200 m/dak) belirlenmiştir. ANOVA analiz sonucuna göre yüzey pürüzlülüğü üzerine en etkin kesme parametresi %57,14 ile ilerleme miktarı olduğu tespit edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü için yapılan regresyon analiz sonuçlarında ikinci derece regresyon analiz sonuçları lineer regresyon sonuçlarına göre gerçek değerlere en yakın sonuçları verdiği görülmüştür.
Orta karbonlu DIN 41Cr4 çeliğin mikroyapısı, sertliği ve işlenebilirliği üzerine sıcak dövme ve soğutma koşullarının etkisinin değerlendirilmesi
(Gazi Üniversitesi, 2023) Özlü, Barış; Akgün, Mahir; Demir, Halil
Bu çalışma, sıcak dövme işlemi uygulanan DIN 41Cr4 ıslah çeliğinin kumda ve havada soğutulmasıyla elde edilen numunelerin işlenebilirliğinin araştırılmasına odaklanmaktadır. İşlenebilirlik değerlendirmesi esas kesme kuvveti (Fc) ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) bakımından yapılmıştır. DIN 41Cr4 orijinal malzeme (OM), kumda (KS) ve havada soğutulan (HS) numunelerin mikroyapı, ve sertlik değişimleri incelenmiştir. Tornalama deneyleri beş farklı kesme hızında, dört farklı ilerleme miktarında ve kesme derinliğinde gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, sıcak dövme sonrası numunelerin soğuma ortamının sertlik ve mikroyapı üzerine önemli etkiye sahip olduğu görülmüştür. Numunelerin tornalanmasında en düşük Fc OM’de 131,54 N ölçülür iken, en yüksek Fc HS numunede 337,49 N ölçülmüştür. Ra açısından değerlendirildiğinde, en düşük Ra HS numunede 0,505 ?m elde edilirken, en yüksek Ra OM 1,793 ?m ölçülmüştür. Sertliğin artması ve tane boyutunun küçülmesiyle Ra değerleri bir miktar azalır iken Fc değerlerinin belirgin bir şekilde arttığı görülmüştür. SEM incelemelerinde kesici takımlarda genel olarak yığıntı talaş (BUE) ve kırılmaların oluştuğu görülmüştür.
Measurement and optimization of cutting forces, surface roughness and temperature in turning of AZ91 Mg alloy
(2023) Akgün, Mahir
This study presents the experimental and statistical examination of machinability of AZ91 alloy, in terms of cutting forces (Fc, Ff, and Fp), surface roughness (Ra) and cutting temperature (T). In the first step, test samples have been produced using the casting method and the microstructures of these samples have been characterized by SEM and EDS. Secondly, the turning tests have been performed in CNC turning at three different cutting speeds (200, 300, and 400 m/min), three different feed rates (0.1, 0.2, and 0.3 mm/rev), and three different depths of cut (1, 1.5, and 2 mm). Thereafter, the turning simulations have been performed by Deform 3D software. Finally, experiment results were statistically analyzed using Taguchi, Anova, and regression analysis. The outcomes of this study show that the feed rate is the most significant parameter with 69.43, 90.04, 88.53, and 96.22% effect rates on the cutting force components (Fc, Ff, and Fp) and surface roughness (Ra) respectively, while the cutting speed is the most significant parameter with 70.83% effect rates on the cutting temperature. There is an average of 4.5% deviation between the experimental and simulation results of Fc. The results also stated that the microstructure of the samples consisted of ?-Mg phase and ?-intermetallic (Mg17Al12) phase, and the built-up edge (BUE) formation was the dominant wear mode for all the cutting tools.
Influence of Ti and Nb addition on the microstructure, mechanical, and machinability properties of 316L stainless steel fabricated by powder metallurgy
(Walter de Gruyter GmbH, 2023) Erden, Mehmet Akif; Uzun, Fatma Gül; Akgün, Mahir; Gökçe, Hasan
In this study, titanium and niobium element powders in determined amounts (0.25 and 0.5wt%) were added into the 316L stainless steel matrix by means of powder metallurgy (PM) technology, either singly or in pairs, and the desired composition was obtained as a powder mixture. The powders used in the study were cold pressed tensile sample molds prepared in ASTM 8M standards, unidirectionally cold pressed under 700MPa compression pressure and formed into blocks. After pressing, the raw strength samples were sintered in an atmosphere-controlled tube furnace at 1325°C for 2h in an argon atmosphere. The microstructure and mechanical properties of the produced PM steels were characterized by optical microscope, SEM, EDS, and tensile test. The results showed that the stainless-steel samples with 0.25(Ti-Nb) added composition to 316L stainless steel had the highest yield strength and tensile strengths. However, with the addition of 0.5Ti, 0.5Nb, and 0.5(Ti-Nb) to 316L stainless steel, a decrease was observed in the mechanical properties. Moreover, the MQL machining is better on the machining output such as surface roughness and cutting temperature than dry machining in terms of a sustainable machining process.
FDM yöntemiyle üretilen abs, pla ve petg numunelerin yüzey pürüzlülüğü ve çekme dayanımının modellenmesi ve optimizasyonu
(KERİM ÇETİNKAYA, 2022) Kuruoğlu, Yasin; Akgün, Mahir; Demir, Halil
Bu çalışma, Eriyik Yığma Modelleme (FDM) teknolojisi kullanılarak üretilen numunelerin yüzey kalitesi ve çekme dayanımı üzerinde ABS, PLA ve PETG filamentlerin ve baskı parametrelerinin etkisini incelemektedir. Bu amaçla, Taguchi L27 dizinine göre baskı deney tasarımı yapılmıştır. Filament malzemesi, dolum oranı, katman kalınlığı, doldurma hızı ve tarama açısı baskı parametreleri iken, yüzey pürüzlülüğü ve çekme mukavemeti de baskı kalitesi göstergeleridir. Ayrıca, deneysel ölçümler sonucu elde edilen yüzey pürüzlülüğü ve çekme dayanımı değerlerini matematiksel olarak modellemek için regresyon analizi de uygulanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları filament malzemesinin yüzey pürüzlülüğü ve çekme dayanımı üzerinde önemli bir rol oynadığını göstermektedir. ABS ve PETG filamentlere göre PLA filament de yüzey pürüzlülüğünün sırasıyla ortalama %7,23ve %54,19 oranında daha az olduğu ve ayrıca, diğer filamentlere göre PLA filament de çekme dayanımın sırasıyla ortalama %46,46 ve %34,12 oranında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.
Evaluation of the mechanical properties and machinability of chromium and molybdenum-added powder metallurgy steels
(SAGE Publications Ltd, 2024) Vassouf, Abdul Rahman; Akgün, Mahir; Erden, Mehmet Akif
The present study focuses on the microstructure, mechanical properties, and machining aspects of powder metallurgy (PM) steel containing different rates of chromium (Cr) and molybdenum (Mo). PM steel alloys were pressed at 700?MPa and sintered at 1400°C in a mixture of nitrogen and hydrogen atmosphere for 1 hour. While the precipitates and fracture surfaces of the samples obtained were examined by scanning electron microscope (SEM) and EDS analyzes, the grain size and phase distributions were also examined with an optical microscope. Moreover, tensile and hardness measurement tests were carried out to determine the mechanical properties of the samples with different ratios of Cr and Mo content. The milling experiments were also performed without using coolant in a CNC milling machine at different cutting parameters. The surface roughness (Ra), tool wear (Vb), and wear mechanism were investigated under these conditions. The outcomes of this study reveal that the yield and tensile strength values of the samples with the addition of Cr and Mo increased but the elongation value decreased. The results also stated that the most effective process parameter for both Vb and Ra was the workpiece material and the regression models developed to estimate the output parameters (Vb and Ra) give successful results with high determination coefficients (R2) of 98.05% and 98.11%, respectively.
Invar 36 alaşımının seramik takımlar ile işlenmesinde kesme kuvveti bileşenleri ve yüzey pürüzlülüğü bakımından işlenebilirliğinin değerlendirilmesi
(Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, 2022) Akgün, Mahir
Invar 36, düşük ısıl genleşme katsayısı nedeniyle uzay ve havacılık alanında yüksek boyutsal stabilitenin gerekli olduğu mühendislik uygulamalarında kullanılan bir malzemedir. Bu çalışmada, kesme kuvveti bileşenleri (Fc, Ff, Fp) ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) bakımından Invar 36 alaşımının işlenebilirliği değerlendirilmiştir. Tornalama deneyleri, kuru kesme şartlarında CNC torna tezgahında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, varyans analizi (Anova) ile kesme kuvveti bileşenleri ve Ra üzerinde kesme parametrelerinin etki düzeyleri belirlenmiştir. Analiz sonuçları, ilerleme miktarının Fc, Ff ve Ra üzerinde en etkili parametre olduğunu talaş derinliğinin ise Fpüzerinde en etkili kesme parametresi olduğunu göstermektedir. Kesme kuvveti bileşenleri (Fc, Ff veFp) için en düşük değerler 240 m/dak (Vc), 0,12 mm/dev (f) ve 0,6 mm (a) değerlerinde yapılan deneylerde sırasıyla 95 N, 80 N ve 20 N olarak ölçülmüştür. En düşük Ra değeri ise 180 m/dak (Vc), 0,12 mm/dev (f) ve 0,6 mm (a) değerlerinde yapılan deneyler sonucunda 0,452 µm olarak elde edilmiştir.
Yapıştırma ve çift pim bağlantılı tabakalı kompozit plakalarda pimler arası mesafe değişiminin gerilmelere etkisi
(Uludağ Üniversitesi, 2022) Erzincanlı, İlker; Benli, Salih
Bu çalışmada çift pim bağlantısı uygulanmış ve epoksi yapıştırıcı ile yapıştırılmış cam fiber/epoksi tabakalı kompozit plakada farklı delik eksen pozisyonları için oluşan gerilmeler belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Analiz, modelleme ve çözüm için ANSYS (V19) sonlu elemanlar yazılımı kullanılmıştır. Modelleme üç boyutlu olarak yapılmıştır. Model üzerine gerekli sınır şartları ve yüklemeler uygulanmıştır. Mevcut çalışmalardan farklı olarak, tabakalı kompozit plaka üzerindeki delik ve pim için kontak analizi yapılmış ve analiz bu şekilde gerçekleştirilmiştir. Malzemeye çekme yükü uygulanarak, delik eksenlerinin kenara ve delik eksenleri arası mesafe oranları için modeller arasında meydana gelen gerilmeler belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Çalışmada delik ekseninin kenara uzaklığının çapa oranı (E/D) 5, 4, 3, 2 seçilmiş ve delik eksenleri arası uzaklığın çapa oranı da (K/D) 5, 4, 3, 2 seçilmiştir. Çalışmanın sonuçlarında yapıştırıcı tabakasındaki gerilmeler delik eksenlerindeki değişimlerden yüksek oranda etkilenmediği görülmüştür. Kenara yakın delikteki aynı K/D değerleri için E/D değerlerindeki azalma, basma gerilmelerinde artışa neden olmuştur. Kenardan uzaktaki delikte ise aynı K/D değerleri için E/D değerlerindeki azalma ile çekme gerilmelerinde azalma görülmüştür.
P20S plastik kalıp çeliğinin frezelenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve teorik yorulma ömrüne etkisi
(Aydın Karapınar, 2022) Özlü, Barış
u çalışmada, P20S plastik kalıp çeliğinin farklı kesme parametreleri ile frezelenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne ve yüzey pürüzlülüğüne bağlı teorik yorulma ömrüne etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Verilerin istatiksel analizi için deney tasarımı Merkezi Kompozit Deney tasarımı ile 18 deney olarak belirlenmiştir. Deneyler sonucunda yüzey pürüzlülüğünü ve teorik yorulma ömrünü değerlendirmek için Ra, Rz, Sm ve sertlik gibi çıktı parametreleri ölçülmüştür.
AISI H13 sıcak iş takım çeliğinin işlenmesinde kesme kuvvetinin deneysel, nümerik ve istatistiksel olarak incelenmesi
(Iğdır Üniversitesi, 2022) Akgün, Mahir
Bu çalışmada, seramik kesici takımlar ile AISI H13 sıcak iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Tornalama deneyleri, üç farklı kesme hızında (120, 180 ve 240 m dak-1), üç farklı ilerleme miktarında (0.12, 0.15 ve 0.18 mm dev-1) ve üç farklı talaş derinliğinde (0.6, 1 ve 1.4 mm) kuru kesme şartlarında CNC torna tezgahında gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda, tornalama simülasyonları da sonlu elemanlar analizine (FEA) dayalı olarak Third Wave AdvantEdge yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve nümerik analizler ile elde edilen kesme kuvveti verileri, Taguchi methodu, Anova ve regresyon analizleri kullanılarak istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçları her iki yöntem ile elde edilen esas kesme kuvveti (Fc) değerleri üzerinde sırasıyla %80.97 ve %80.32 katkı oranları ile en etkin parametrenin talaş derinliği olduğunu göstermektedir. Dahası, tornalama simülasyonlarında ve deneysel olarak elde edilen esas kesme kuvveti (Fc) değerleri arasında ortalama %9'lik bir fark elde edilmiştir ve her iki yöntem ile elde edilen Fc değerleri için optimum parametre grubu A3B1C1 (kesme hızı = 240 m dak-1, ilerleme miktarı = 0.12 mm dev-1 ve talaş derinliği = 0.6 mm)’dir.
Evaluation of the effect of hot forging and cooling conditions on the microstructure, hardness and machinability of medium carbon DIN 41Cr4 steel
(Gazi University, 2023) Özlü, Barış; Akgün, Mahir; Demir, Halil
This work DIN 41Cr4 tempered steel of hot forging applied focuses on the investigation of machinability of samples obtained by cooling in sand and air. The machinability evaluation has made in terms of main cutting force (Fc) and surface roughness (Ra). DIN 41Cr4 original material (OM), sand (SC) and air cooling (AC) samples has investigate microstructure and hardness changes. Turning experiments carried out at five different cutting speeds, four different feed rates and depth of cut. As a result, it has seen that the cooling environment of the samples after hot forging has a significant effect on the hardness and microstructure. The lowest main Fc was 131.54 N in the OM, while the highest Fc was 337.49 N in the AC sample in the turning of the samples. Evaluated in terms of Ra, the lowest Ra was obtained as 0.505 mu m in the AC sample, while the highest Ra was obtained as OM 1.793 mu m. It has been observed that the main Fc increases, while the Ra somewhat decreases depending on the increase in hardness and decrease in grain size. In general, SEM examinations, it has been seen that built-up edge (BUE) and breaks occurred in the cutting tools.
Effect of PVD-TiN and CVD-Al2O3 coatings on cutting force, surface roughness, cutting power, and temperature in hard turning of AISI H13 steel
(Springer, 2023) Akgün, Mahir; Özlü, Barış; Kara, Fuat
The present work focusses on the hard turning of AISI H13 tool steel with PVD-TiN- and CVD-Al2O3-coated ceramic cutting tools. In this context, hard turning tests have been performed under dry cutting conditions at five different cutting speeds (120, 165, 210, 255, and 300 m/min), three different feeds (0.12, 0.18, and 0.24 mm/rev), and a constant depth of cut of 0.6 mm. The main cutting force (Fc), surface roughness (Ra), cutting power (Pc), and temperature (T), as well tool wear mechanisms, have been investigated under these subjected conditions. The outcomes of this study show that while feed plays an important role in the main cutting force and surface roughness, cutting speed also plays an important role in cutting power and temperature. The average main cutting force, surface roughness, cutting power, and temperature are 13, 15, 14, and 11% better when AISI H13 alloy is machined with the PVD-TiN-coated inserts than those in the CVD-Al2O3-coated inserts, respectively. SEM examination also revealed that the abrasion and adhesion mechanism is more effective when AISI H13 alloy is machined with the CVD-Al2O3-coated inserts compared to those in the PVD-TiN-coated inserts.
Performance analysis of electrode materials in electro discharge machining of monel K-500
(IOP Publishing, 2022) Akgün, Mahir
The present work focusses on the electrical discharge machining (EDM) of Monel K 500 super alloy with different electrodes. The study's objective is to examine the effects of process parameters and electrode materials (Cu, W-Cu, and graphite) in terms of surface quality, material removal rateand electrode wear. In this context, EDM experiments have been designed and performed using the L27 standard orthogonal array of the Taguchi method with a statistical approach. The outcomes of this study reveal that the current plays an important role to improve the EDM machining performance of Monel K 500. The surface quality is approximately 11.62% and 55.52%, respectively better when Monel K-500 alloy is machined with copper electrodes compared to those in W-Cu and graphite electrodes. Moreover, The W-Cu electrode's wear is approximately 15.73% and 21.05%, respectively less than those of graphite and Cu electrodes in optimum processing conditions. Graphite electrodes are better than Cu and W-Cu electrodes in terms of material removal rate. The statistical results also show that the estimation equations developed to select the optimum production conditions to give high accuracy results.
Evaluation Of energy consumption, cutting force, surface roughness and vibration In machining toolox 44 steel using taguchi-based gray relational analysis
(World Scientific, 2022) Özlü, Barış
This paper presents the Toolox 44 steel's experimental and statistical machinability optimizations conducted for achieving minimum output parameters (energy consumption (Ec), cutting force (Fc), surface roughness (Ra), and vibration (Vib)). Turning experiments have been performed under dry machining conditions on a CNC lathe at different cutting parameters according to the Taguchi L27 orthogonal array. Taguchi-based gray relational analysis (GRA) has also been used to optimize output parameters simultaneously. Moreover, analysis of variance (ANOVA) has been applied to determine the effects of cutting parameters on output parameters. As a result, the lowest Ec was measured 0.06 kW at the 1.5 mm depth of cut, 220 m/min cutting speed and 0.4 mm/rev feed rate. At 0.5 mm depth of cut, 220 m/min cutting speed and 0.1 mm/rev feed rate, the lowest Fc, Ra and Vib are measured at 132.28 N, 0.69 ?m and 2.25 m/s2, respectively. According to GRA, the best machining combination in terms of energy consumption (Ec), cutting force (Fc), surface roughness (Ra), and vibration (Vib) was A1B3C1, and the percentage of improvement in the gray relational degree has been calculated to be 25.25%. Validation test results showed that the optimization of cutting parameters was successful in the machining process of Toolox 44 steel according to the multiple output parameter values.

Güncel Gönderiler