Karbon elyaf ve karbon nanotüp katkılı poliamid 6 polimer kompozit malzemesinin işlenebilirlik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı oranlarda karbon elyaf (KE) ve çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) ile takviye edilmiş Poliamid 6 (PA6) polimer kompozit levhaların işlenebilirlik özellikleri, farklı kesici takımlar, kesme hızı ve ilerleme parametrelerinde delinerek incelenmiştir.PA6 polimerine yapılan karbon elyaf katkı oranları ağırlıkça %10 (PA6+10KE); %20 (PA6+20KE); %30 (PA6+30KE); çok duvarlı karbon nanotüp katkı oranları ise yine ağırlıkça %0,1 (PA6+0,1ÇDKNT); %0,2 (PA6+0,2ÇDKNT); %0,3'tür (PA6+0,3ÇDKNT). Matkap malzemeleri olarak HSS, karbür, kaplamalı karbür ve PCD'nin seçildiği çalışmada kesme parametreleri olarak; 40 m/dak; 70 m/dak; 100 m/dak ve 130 m/dak kesme hızları; 0,1 mm/dev; 0,2 mm/dev; 0,3 mm/dev ve 0,4 mm/dev ilerleme değerleri seçilmiştir. Deneysel tasarım için Taguchi metodu kullanılmıştır. Deneyler L16 ortogonal tasarıma göre yapılmıştır. Delme deneyleri kuru ortamda gerçekleştirilmiştir. Delinen numunelerin giriş ve çıkış yüzeylerinde meydana gelen deformasyonlar görüntü işleme yöntemi kullanılarak hesaplanmış ayrıca delik iç yüzeylerinin yüzey pürüzlülükleri ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre PA6 polimerine yapılan partikül katkısı yüzey pürüzlülüğünün azalmasını sağlamıştır. Düşük yüzey pürüzlülüğü ve düşük giriş-çıkış deformasyonları elde etmek için yüksek kesme hızı ve düşük ilerlemenin ideal parametreler olduğu görülmüştür.

In this study, machinability properties of different ratios carbon fiber (CF) and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) reinforced Polyamide 6 (PA6) polymer composite plates were investigated by drilling with using different cutting tool, cutting speed and feed rate parameters. Cf additive ratios to PA6 polymer by weight were 10% (PA6+10CF); 20% (PA6+20CF) and 30% (PA6+30CF); MWCNT additive ratios to PA6 by weight were 0,1% (PA6+0,1MWCNT); 0,2% (PA6+0,2MWCNT) and 0,3% (PA6+0,3MWCNT). In the study, HSS, carbide, coated carbide and PCD were chosen as the drill materials; the cutting parameters were chosen 40 m/min; 70 m/min; 100 m/min and 130 m/min, as cutting speed; 0,1 mm/rpm; 0,2 mm/rpm; 0,3 mm/rpm and 0,4 mm/rpm as feed rate. Taguchi method was used for experimental design. The experiments were done according to L16 orthogonal design. Drilling experiments were performed in dry conditions. The deformations on the input and output surfaces of the drilled samples were calculated using the image processing method and also the surface roughness of the hole inner surfaces were measured. According to the results, particle addition to PA6 polymer decreased the surface roughness. To achieve low surface roughness and low input-output deformations for both CF and MWCNT reinforced PA6 composites, high cutting speed and low feed rates were found to be ideal parameters.