AL 2024 alaşımının tornalanmasında molibden disülfür katkılı nano kesme sıvısının işleme performansı üzerindeki etkisi

Abstract

Kesme sıvıları, kesme alanında soğutma, yağlama ve talaşların çıkarılması gibi işleme sırasında çok önemli görevleri yerine getirir. Ancak toksisiteleri nedeniyle çevre ve çalışanların sağlığı için ciddi bir tehdit oluştururlar, bu nedenle işleme verimliliği üzerindeki etkilerini azaltmadan geleneksel soğutma yağlayıcılarının miktarını azaltmak çok önemlidir. Son zamanlarda alternatifler ortaya çıkmıştır. Bu alternatiflerden biri de MMY sistemidir. Ancak, MMY sisteminin kendisi birçok parametre içerir. Ek olarak, sistem hafif ila orta talaş kaldırma işlemleri için çok etkilidir, ancak etkinliği zor işleme koşullarında da iyileştirilmelidir. Bu çalışmanın amacı, MMY sisteminin geliştirilmesinde MMY parametrelerinin (akış hızı ve basınç gibi) etkisini ve nano katkı konsantrasyonu ilişkisini incelemektir. Bu amaçla üç farklı akış hızı (40, 70 ve 100 ml/s), üç farklı basınç (4, 6 ve 8 bar) ve üç farklı nano katkı madde konsantrasyonu oranı (%0.2, %0.6 ve 1.0 ) kullanılarak birçok test yapılmıştır. Deney tasarımında Taguchi L9 dikey dizini tercih edilmiştir. Faktörlerin sonuçlar üzerindeki etkisini göstermek için bir varyans analizi yapılmıştır. Ayrıca gelecekte yapılacak benzer araştırmaları desteklemek için regresyon analizi yapılarak matematiksel bir model oluşturulmuştur. Test sonuçlarına bakıldığında ortalama yüzey pürüzlülüğü ve kesme sıcaklığının optimum sonucu 100 ml/s akış hızı, 8 bar basınç ve %0.6 konsantrasyon değeri kombinasyonu ile sonuçlanır. Anahtar Kelimeler:AA 2024 T3, Nanoakışkan, Molibden Disülfür, Yüzey Pürüzlülüğü, Kesme Sıcaklığı

Abstract Cutting fluids perform very important tasks during chip removal, such as cooling, lubrication and removing the chip from the cutting zone. However, because cutting fluids are toxic, they pose a serious threat to the environment and employee health. Therefore, it is very important that is reduced the amount of classical coolant without reducing its impact on machining efficiency. Recently, some alternatives have emerged in accordance with this purpose. One of these alternatives is the MQL system. However, the MQL system contains many parameters in itself. Moreover, the effectiveness of this system, which is highly effective in light and medium-weight chip removal operations, should also be increased in heavy processing conditions. In this study, it was aimed to investigate the effect of MQL parameters such as flow rate and pressure as well as the nano additive concentration ratio on the development of the MQL system. For this purpose, a series of experiments were conducted using three different flow rates (40, 70 and 100 ml/s), three different pressures (4, 6 and 8 bar) and three different concentration rates of nano additives (0.2%, 0.6% and 1.0% by volume). Taguchi L9 vertical sequence was preferred in the experimental design. ANOVA analysis was performed to show the effect of factors on the result. In addition, regression analysis was performed and prediction models were created to help similar studies in the future. According to the results of the experiment, the combination of 100 ml/s flow rate, 8 bar pressure and 0.6% concentration ratio gave the optimum result for average surface roughness and cutting temperature.Keywords: AA 2024 T3 Surface roughness, Nanofluid, Molybdenum disulfide,Cutting temperature.