Ti6Al4V titanyum alaşımının delinebilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, titanyum alaşımlarından en çok kullanılan Ti6Al4V alaşımının, farklı özellikteki 4 tür matkapla delinerek, bu matkaplar için en uygun kesme parametrelerinin belirlenmesidir. Bu amaçla, 8 mm çapında kaplamalı HSS matkap, kaplamalı karbür matkap ile kaplamalı kısa ve uzun HSS matkap seçilmiştir. Kaplamalı HSS matkap için 3, kaplamalı karbür matkap için 4, kısa HSS matkap için 5 ve uzun HSS matkap için 4 delme operasyonu, en uygun kesme parametreleri ve delik sayıları belirlenerek, CNC takım tezgahında delme işlemi uygulanmıştır. Delik çapları ile eş eksenlilikten, diklikten ve dairesellikten sapma değerleri ölçülmüştür. Takımlardaki takım aşınma görüntüleri dijital mikroskop ile elde edilmiş, elde edilen bu bilgiler ışığında her tip takım için en uygun kesme parametreleri belirlenmiştir. Deneysel bulguların değerlendirilmesi sonucunda Ti6Al4V titanyum alaşımının delinmesinde kaplamalı karbür matkabın en iyi sonuç verdiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca aynı kesme parametresinde kısa ve uzun HSS matkaplardaki takım aşınması, delik çapı ve geometrik tolerans ölçüm sonuçları ile termal kamera görüntüleri değerlendirildiğinde; takım aşınması ve takım ucunda oluşan sıcaklık değerinin uzun HSS matkapta daha düşük olduğu; delik çapı hassasiyetinin ise kısa matkapta daha iyi olduğu görülmüştür.

The aim of this study is to determine the most appropriate cutting parameters for the most widely used Titanium alloy, which is Ti6Al4V, by drilling with four different types of drills. Coated carbide drill, coated short and long HSS drill and 8 mm diameter coated HSS drill have been chosen for this purpose. Determining the most appropriate cutting parameters and the number of holes, drilling process was conducted at a CNC machine tool. For the coated HSS drill 3, for coated carbide drill and long HSS drill 4 and for the short HSS drill 5 drilling operations were done. By the help of the hole diameters and concentricity; perpendicularity and cyclicity, the offset values have been obtained. The images of the wears on tools have been obtained with a digital microscope and considering all these information the most appropriate cutting parameters for all types of tool have been identified. Taking into account the results of the experiments, it is concluded that coated carbide drill gives the best results to drill Ti6Al4V titanium alloy. Moreover, considering the tool wear on the short and long HSS drills, hole diameter and geometric tolerance measurement results and the thermal camera footages; it can be seen that the long HSS drill has less tool wear and tool tip temperature for the same cutting parameters and short drill has better precision for hole diameter.