Alüminyum bazlı Metal Matris Kompozitler (MMK), yüksek mukavemet, sertlik ve düşük ağırlık gibi daha iyi mekanik ve fiziksel özelliklerinden dolayı metal kesme uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, modern kaplama uygulamaları, özellikle çok katmanlı kaplamalı takımlar, kesici takım performanslarını iyileştirerek MMK'ları işleme konusundaki zorlukları ortadan kaldırmada üstün bir potansiyele sahiptir. Bu nedenle, çalışmada, doğrulanmış FEM ve istatistiksel yaklaşımla çok katmanlı kaplamalı semente karbür bir kesici takımın Al-4.5%Cu/TiB2/3p MMK’nın tornalama performansını ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Deneysel olarak kalibre edilmiş ve seçilmiş bir similasyon için farklı kalınlık ve dizilimlerde (iki adet yumuşak ve üç adet sert kaplama malzemesi için) istatiksel olarak similasyon tasarımı kurulmuştur. Gri İlişki Analizi (GRA) yardımı ile MMK malzemenin tornalanmasında çok katmanlı kaplamalı uç performansını kesme kuvvetlerinin bileşkesi (FR) ve maksimum uç sıcaklığı (Tmax) baz alınarak araştırılmıştır. Optimum çok katmanlı kaplama, kaplama malzemeleri faktörleri için 4-2-4-3-2 seviyelerinde bulunmuş olup bu koşul sırasıyla: tungsten disülfid (WS2), molibden disülfür (MoS2), titanyum nitrür (TiN), alüminyum oksit (Al2O3), ve titanyum karbo-nitrürdür (TiCN). Her bir faktörün katkı oranları, Genel Doğrusal Model (GLM) ile incelenmiş, WS2 ve Al2O3 kaplama malzemeleri için sırasıyla %47,13 ve %24,43 oranında anlamlı olduğu tespit edilmiştir. Gelecekte çok katmanlı kaplamalar, MMK'ların işlenmesindeki zorlukları aşmak için değerli bir çözüm olabilirler.
Çok katmanlı kaplamalı Kesici Takım Sonlu Elemanlar Yöntemi Gri İlişkisel Analiz
Yok
Yok
YOK
Aluminum-based Metal Matrix Composites (MMC) are commonly used in metal-cutting applications due to their better mechanical and physical properties, such as high strength, hardness, and low weight. Also, modern coating applications, especially multi-layer coated tools, have the cutting-edge potential for relieving the difficulties of machining MMCs to improve insert performances. Therefore, this study aimed to reveal the turning Al-4.5%Cu/TiB2/3p performance of the multi-layer coated cemented carbide insert with verified FEM and statistical approaches. Different coating materials, two and three of which were soft and hard, were appointed at different thicknesses and sequences in the design of experimentally calibrated simulations. The Grey Relation Analysis (GRA) was set to investigate the multi-layer coated insert performance for turning the MMC concerning the resultant cutting forces (FR) and maximum insert temperature (Tmax). The optimal multi-layered coating was found at levels 4-2-4-3-2 for the factors of coating materials: tungsten disulfide (WS2), molybdenum disulfide (MoS2), titanium nitride (TiN), aluminum oxide (Al2O3), and titanium carbo-nitride (TiCN), respectively. The contribution rates of each factor were significant concerning General Linear Model (GLM) at 47.13% and 24.43% for WS2 and Al2O3 coatings materials, respectively. In the future, multi-layered coatings can be a valuable solution for the difficulties of machining the MMCs.
Multi-layer coated tool Finite Element Method Grey Relation Analysis
Yok
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Proje Numarası | Yok |
Erken Görünüm Tarihi | 29 Mart 2024 |
Yayımlanma Tarihi | 29 Nisan 2024 |
Gönderilme Tarihi | 18 Temmuz 2023 |
Kabul Tarihi | 24 Kasım 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 65 Sayı: 714 |
Derginin DergiPark'a aktarımı devam ettiğinden arşiv sayılarına https://www.mmo.org.tr/muhendismakina adresinden erişebilirsiniz.
ISSN : 1300-3402
E-ISSN : 2667-7520