AISI3016L Tipi Paslanmaz Çeliklerin Frezelemesinde MQL Şartlarının Takım Ömrüne Etkisi

Lütfi Taner Tunç
287 40

Öz


Nükleer, havacılık ve enerji sektörlerindeki büyük ölçekteki parçaların üretiminde ve bakımında kullanılan talaşlı imalat süreçlerinin toplam maliyetini düşürmek amacıyla robotik frezeleme, taşınabilir imalat yaklaşımı açısından, önemli fırsatlar sunmaktadır. Ancak robotik frezeleme sistemleri etrafında su geçirmez kabin bulunmaması, CNC işleme merkezlerinde kullanılan yüksek akışlı soğutma tekniklerinin kullanımına izin vermemektedir. Böyle durumlarda, özellikle metalik malzemelerin frezelemesinde en az miktarda yağlama (MQL) tekniği öne çıkmaktadır. Ancak, MQL sistemlerinde kullanılan, hava basıncı, yağ akış oranı, yağ tipi ve yağlama sıklığı gibi parametrelerin frezelemede takım ömrüne etkisi konusunda çok fazla çalışma yapılmamıştır ve bu konuda araştırılması gereken yönler vardır. Bu makalede, AISI316L gibi nükleer imalat sektöründe çokça kullanılan paslanmaz çeliklerin frezelemesinde MQL teknolojisinin takım ömrüne etkilerinin anlaşılması için deneysel sonuçlar sunulmuş ve tartışılmıştır. Kesme testleri, robotik frezeleme hücresinde yapılmış ve takım ömrü de optik mikroskopi yöntemleriyle takım üzerindeki aşınma alanı ölçülerek değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre MQL şartlarının takım aşınmasına ve yüzey bütünlüğüne önemli etkisi olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, MQL yağlarının tipi de takım aşınması ve ömrünü önemli derecede etkilemektedir. AISI316L tipi çeliğin MQL ile frezelemesinde en uzun takım ömrü, doğada çözünebilen bitkisel tabanlı yağ ile elde edilmiştir. Bazı MQL yağlarının, kuru kesmeye çok yakın takım ömrü sağladığı da gözlemlenmiştir.


Anahtar kelimeler


MQL; Frezeleme; Takım Ömrü

Tam metin:

PDF


Referanslar


Weinert K., Inasaki I., Sutherland J.W., Wakabayashi T., Dry machining and minimum quantity lubrication. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 53(2), 511-537, 2004.

Shokrani A., Dhokia V., Newman S. T., Environmentally conscious machining of difficult-to-machine materials with regard to cutting fluids. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 57, 83-101, 2012.

Rahman M., Kumar A. S., Evaluation of minimal lubricant in end milling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 18(4), 235-241, 2001.

De Lacalle L.L., Angulo C., Lamikiz A., Sanchez J.A., Experimental and numerical investigation of the effect of spray cutting fluids in high speed milling. Journal of Materials Processing Technology, 172(1), 11-15, 2006.

Liao Y.S., Lin H. M., Mechanism of minimum quantity lubrication in high-speed milling of hardened steel. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47(11), 1660-1666, 2007.

Dhar N.R., Islam S., Kamruzzaman, M., Effect of minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear, surface roughness and dimensional deviation in turning AISI-4340 steel. Gazi University Journal of Science, 20(2), 23-32, 2007

Okada M., Hosokawa A., Asakawa N., Ueda, T., End milling of stainless steel and titanium alloy in an oil mist environment. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 74(9-12), 1255-1266, 2014.

Abou-El-Hossein, K.A., Cutting fluid efficiency in end milling of AISI 304 stainless steel. Industrial Lubrication and Tribology, 60(3), 115-120, 2008.

Thepsonthi T., Hamdi, M., Mitsui K., Investigation into minimal-cutting-fluid application in high-speed milling of hardened steel using carbide mills. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 49(2), 156-162, 2009.

Zhong W., Zhao D., Wang X., A comparative study on dry milling and little quantity lubricant milling based on vibration signals. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 50(12), 1057-1064, 2010.

Lawal S.A., Choudhury I.A., Nukman Y., Application of vegetable oil-based metalworking fluids in machining ferrous metals—a review. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 52(1), 1-12, 2012.

Suda S., Yokota H., Inasaki I., Wakabayashi T., A synthetic ester as an optimal cutting fluid for minimal quantity lubrication machining.CIRP Annals-Manufacturing Technology, 51(1), 95-98, 2002.

Yıldırım Ç.V., Kivak T., Erzincanli F., Uygur I., Sarikaya M., Optimization of MQL Parameters Using the Taguchi Method in Milling of Nickel Based Waspaloy. Gazi University Journal of Science, 30(2), 2017.

Mia M., Al Bashir M., Khan M.A., Dhar N.R., Optimization of MQL flow rate for minimum cutting force and surface roughness in end milling of hardened steel (HRC 40). The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 89(1-4), 675-690, 2017.

Uysal, A., Investigation of flank wear in MQL milling of ferritic stainless steel by using nano graphene reinforced vegetable cutting fluid. Industrial Lubrication and Tribology, 68(4), 446-451, 2016.

Al Bashir M., Mia M., Dhar N.R., Investigations on surface milling of hardened AISI 4140 steel with pulse jet MQL applicator. Journal of the Institution of Engineers (India): Series C, 1-14, 2018.

Su Y., Gong L., Li B., Liu Z., Chen D. Performance evaluation of nanofluid MQL with vegetable-based oil and ester oil as base fluids in turning. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 83(9-12), 2083-2089, 2016.

Songmei Y., Xuebo H., Guangyuan Z., Amin M., A novel approach of applying copper nanoparticles in minimum quantity lubrication for milling of Ti-6Al-4V. Advances in Production Engineering & Management, 12(2), 139, 2017.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.