Influence of Process Parameters on Kerf Width in Abrasive Waterjet Machining of GFRP Composites

Arslan Kaptan; Serdar Mercan; Fuat Kartal

Makale detayları

Influence of Process Parameters on Kerf Width in Abrasive Waterjet Machining of GFRP Composites

Yazarlar:

Arslan Kaptan | Serdar Mercan | Fuat Kartal

Yayıncı:

Sivas Cumhuriyet University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları

Dergi:

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Vol.3 Issue 1, pp.35-43

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

2/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001322291

pISSN:

2980-0110

Anahtar kelimeler:

Özet:

 This study investigates the influence of process parameters on kerf width in abrasive waterjet AWJ machining of glass fiber reinforced polymer GFRP composites. The experimental analysis was conducted using a Taguchi L27 orthogonal array to optimize the machining parameters: pressure, feed rate, abrasive flow rate, and standoff distance. The top kerf width TKW and bottom kerf width BKW were measured to evaluate the impact of these parameters. Results indicate that higher pressures and abrasive flow rates generally increase both TKW and BKW due to enhanced material removal rates. Conversely, increased feed rates tend to reduce kerf widths, highlighting the importance of optimizing cutting speeds. Standoff distance exhibited a less pronounced effect but still influenced the kerf widths. The optimal parameters for minimizing TKW and BKW were identified, providing valuable insights for improving precision and efficiency in AWJ machining of GFRP composites. These findings contribute to the development of more effective manufacturing practices for high-performance composite materials.

 This study investigates the influence of process parameters on kerf width in abrasive waterjet AWJ machining of glass fiber reinforced polymer GFRP composites. The experimental analysis was conducted using a Taguchi L27 orthogonal array to optimize the machining parameters: pressure, feed rate, abrasive flow rate, and standoff distance. The top kerf width TKW and bottom kerf width BKW were measured to evaluate the impact of these parameters. Results indicate that higher pressures and abrasive flow rates generally increase both TKW and BKW due to enhanced material removal rates. Conversely, increased feed rates tend to reduce kerf widths, highlighting the importance of optimizing cutting speeds. Standoff distance exhibited a less pronounced effect but still influenced the kerf widths. The optimal parameters for minimizing TKW and BKW were identified, providing valuable insights for improving precision and efficiency in AWJ machining of GFRP composites. These findings contribute to the development of more effective manufacturing practices for high-performance composite materials.

 This study investigates the influence of process parameters on kerf width in abrasive waterjet AWJ machining of glass fiber reinforced polymer GFRP composites. The experimental analysis was conducted using a Taguchi L27 orthogonal array to optimize the machining parameters: pressure, feed rate, abrasive flow rate, and standoff distance. The top kerf width TKW and bottom kerf width BKW were measured to evaluate the impact of these parameters. Results indicate that higher pressures and abrasive flow rates generally increase both TKW and BKW due to enhanced material removal rates. Conversely, increased feed rates tend to reduce kerf widths, highlighting the importance of optimizing cutting speeds. Standoff distance exhibited a less pronounced effect but still influenced the kerf widths. The optimal parameters for minimizing TKW and BKW were identified, providing valuable insights for improving precision and efficiency in AWJ machining of GFRP composites. These findings contribute to the development of more effective manufacturing practices for high-performance composite materials.

 Bu çalışma, cam elyaf takviyeli polimer GFRP kompozitlerin aşındırıcı su jeti AWJ işlenmesinde işlem parametrelerinin kerf genişliği üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Deneysel analiz, işleme parametrelerini optimize etmek için bir Taguchi L27 ortogonal dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir: basınç, ilerleme hızı, aşındırıcı akış hızı ve ara mesafe. Bu parametrelerin etkisini değerlendirmek için üst kerf genişliği TKW ve alt kerf genişliği BKW ölçülmüştür. Sonuçlar, daha yüksek basınçların ve aşındırıcı akış hızlarının, artan malzeme çıkarma hızları nedeniyle genellikle hem TKWyi hem de BKWyi artırdığını göstermektedir. Tersine, artan ilerleme oranları kerf genişliklerini azaltma eğilimindedir ve bu da kesme hızlarını optimize etmenin önemini vurgulamaktadır. Ara mesafe daha az belirgin bir etki göstermiştir ancak yine de kerf genişliklerini etkilemiştir. TKW ve BKWyi en aza indirmek için optimum parametreler belirlenmiş ve GFRP kompozitlerin AWJ işlenmesinde hassasiyet ve verimliliği artırmak için değerli bilgiler sağlanmıştır. Bu bulgular, yüksek performanslı kompozit malzemeler için daha etkili üretim uygulamalarının geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.

Makale detayları

Influence of Process Parameters on Kerf Width in Abrasive Waterjet Machining of GFRP Composites

Yazarlar:

Arslan Kaptan | Serdar Mercan | Fuat Kartal

Yayıncı:

Sivas Cumhuriyet University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları

Dergi:

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Vol.3 Issue 1, pp.35-43

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

2/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001322291

pISSN:

2980-0110

Abrasive waterjet cutting

optimization

reinforced composite

GFRP

machining parameters

kerf width.Aşındırıcı su jeti kesimi

optimizasyon

takviyeli kompozit

GFRP

işleme parametreleri

kesme genişliği.

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Arslan Kaptan | Serdar Mercan | Fuat Kartal

Yayıncı: Sivas Cumhuriyet University

Ana Başlıklar: Malzeme Tasarım ve Davranışları

Dergi: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Vol.3 Issue 1, pp.35-43

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 2/2024

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2001322291

pISSN: 2980-0110

Sayı

Yazarlar:

Arslan Kaptan | Serdar Mercan | Fuat Kartal

Yayıncı:

Sivas Cumhuriyet University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları

Dergi:

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Vol.3 Issue 1, pp.35-43

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

2/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001322291

pISSN:

2980-0110