Ferritik paslanmaz çeliğin nano MoS2 parçacık takviyeli kesme sıvısı kullanılarak  MQL yöntemi ile frezelenmesinde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi

Alper UYSAL

Makale detayları

Ferritik paslanmaz çeliğin nano MoS2 parçacık takviyeli kesme sıvısı kullanılarak MQL yöntemi ile frezelenmesinde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi

Yazarlar:

Alper UYSAL

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 1, pp.151-158

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950785

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

Stainless steel materials are categorized under a
 group of materials that are hard to machine due to
 high strength, low thermal conductivity and work
 hardening tendency during machining. It is possible
 that these materials can be machined by using
 various cutting fluids, but cutting fluids have
 disadvantages such as being harmful to the
 environment and health and cost due to using
 copiously. In this study, it is intended that the MQL
 (Minimum Quantity Lubrication) method is applied
 by using nano MoS2 reinforced commercial vegetable
 cutting fluid during milling of AISI 430 ferritic
 stainless steel material and the sustainable
 machining is realized.
 Stainless steel materials have been used lots of fields
 such as automotive, food, medical, chemistry etc. by
 applying machining operations although in spite of
 being faced with problems during machining. In
 literature, there are a few studies about machining of
 stainless steel materials by using MQL method. In this
 study, ferritic stainless steel material categorized
 under a group of materials that are hard to machine
 was milled without being harmful to the environment
 by applying MQL method using nanofluid obtained
 from mixing commercial vegetable cutting fluid and
 nano particles.
 Experiments were performed by using First MCV-300
 CNC machining center. In experimental studies,
 uncoated and TiN (Titanium Nitride) coated WC
 (Tungsten Carbide) cutting tools were used. The
 stainless steel workpieces were prepared in the
 dimensions of 400x250x6 mm.
 The slots were machined under dry, MQL with
 vegetable cutting fluid, and MQL with nanofluid
 conditions. In MQL milling, Werte DKN 25 micro
 lubrication system was used and Eraoil KT/2000
 commercial vegetable cutting fluid was selected as
 lubricant. MQL flow rates were applied as 20 ml/h
 and 40 ml/h and spindle speed, feed rate, and depth
 of cut were selected as 995 rpm, 180 mm/min, and 0.5
 mm, respectively.
 The commercial vegetable cutting fluid was
 reinforced by nano MoS2 particles to prepare
 nanofluid. The nano MoS2 particles were added at
 0,5%wt., 1%wt., and 2%wt. Before the addition, nano
 particles were dried in Termal G11420SD drying
 oven for 2 hours and at 120°C then added to the
 vegetable cutting fluid with lecithin which is a
 dispersant and added to the mixture to get stable
 nanofluid. Daihan WiseTis HG-15D digital
 homogenizer was used at 500 rpm to blend the
 mixture.
 Surface roughness (Ra) measurements of machined
 surfaces were performed by Time TR200 surface
 roughness tester. The cut-off length was adjusted as
 0.8 mm and the resolution of tester is 0.001 μm. Five
 measurements were done on each surface and
 arithmetic means were calculated.
 In the result of milling experiments, it was specified
 that the nanofluid MQL method has advantages over
 dry milling and MQL method using pure commercial
 vegetable cutting fluid. The performance of nanofluid
 increased with increase of the amount of nano MoS2
 particles in the nanofluid. Additionally, high MQL
 flow rate provided that the performance of MQL
 method was increased because of supplying high
 amount of cutting fluid/pressure air mist.

 

Paslanmaz çelik malzemeler, otomotiv, gıda, medikal, kimya vb. birçok alanda talaşlı şekillendirme
 uygulanarak kullanılmaktadırlar. Ancak bu malzemelerim düşük ısıl iletkenlikleri ve işlem sırasında
 gösterdikleri pekleşme eğilimi nedeniyle talaşlı şekillendirilmelerinde zorluklarla karşılaşılmaktadır. Bu
 malzemelerin talaşlı işlenmesinde kesme sıvıları kullanılmakta fakat kesme sıvılarının maliyeti arttırması ve
 çevre ve insan sağlığı açısından zararlı olması yeni yöntemlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu sebeple,
 AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin frezelenmesinde, kaplamasız ve TiN (Titanyum Nitrür) kaplamalı WC
 (Tungsten Karbür) kesici takımlar ile nano MoS2 (Molibdendisülfür) takviyeli ticari bitkisel kesme sıvısı
 kullanılarak MQL (Minimum Quantity Lubrication - Minimum Miktarda Yağlama) yönteminin uygulanması
 bu çalışma kapsamında incelenmiş ve sürdürülebilir talaşlı şekillendirilmenin gerçekleştirilmesi
 amaçlanmıştır.
 Çalışmada, kesme sıvısı olarak kullanılan ticari bitkisel yağa, performansını arttırabilmek amacıyla ağırlıkça
 %0,5-%1-%2 oranlarında nano MoS2 parçacıklar katılmıştır. Frezeleme işlemleri, MQL yöntemi uygulanarak
 elde edilen sonuçların karşılaştırılabilmesi amacıyla kuru işleme uygulanarak da tekrarlanmıştır. Nano
 parçacıkların, katkı oranlarının ve MQL akış hızının frezelenmiş yüzey pürüzlülük değerlerine etkileri
 belirlenmiştir.
 Frezeleme deneyleri sonucunda, nano akışkan MQL yönteminin kuru işleme ve ticari bitkisel kesme sıvısı
 kullanılan MQL yöntemine göre avantaj sağladığı belirlenmiştir. Nano MoS2 parçacık katkı oranının
 arttırılmasıyla nano akışkan performansının arttığı belirlenmiştir. Ayrıca, MQL akış hızının arttırılması da
 ortama gönderilen kesme sıvısı-basınçlı hava karışım miktarını arttırdığından MQL performansının artmasını
 sağlamıştır.

Makale detayları

Ferritik paslanmaz çeliğin nano MoS2 parçacık takviyeli kesme sıvısı kullanılarak MQL yöntemi ile frezelenmesinde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi

Yazarlar:

Alper UYSAL

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 1, pp.151-158

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950785

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

MQL

nano akışkan

yüzey pürüzlülüğü

paslanmaz çelik

nano MoS2

Sayı

Makale detayları

Ferritik paslanmaz çeliğin nano MoS2 parçacık takviyeli kesme sıvısı kullanılarak MQL yöntemi ile frezelenmesinde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi

Yazarlar: Alper UYSAL

Yayıncı: Dicle University

Dergi: Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 1, pp.151-158

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 5/2016

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000950785

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2146-4391

pISSN: 1309-8640

MQL

nano akışkan

yüzey pürüzlülüğü

paslanmaz çelik

nano MoS2

Sayı

Yazarlar:

Alper UYSAL

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2016 Vol.7 Issue 1, pp.151-158

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2016

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950785

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640