The effects of cutting conditions on cutting temperature and hole quality in drilling of Inconel 718 using solid carbide drills

Nikel Alaşımlarının Farklı Soğutma/Yağlama Koşulları Altında Talaşlı İmalatının Kesme Kuvvetlerine Etkisi: Bir Derleme Çalışması

“…Genellikle nikel alaşımlarının işlenebilirliği karşısındaki en önemli problemlerden biri olan kesme bölgesinde yüksek sıcaklık oluşumunun önlenmesinin amaçlandığı çok sayıda karşılaştırmalı çalışma bulunmaktadır [9,[14][15][16]. Ancak genellikle sıvı nitrojen (LN2) ve Karbondioksit gazı (CO2) tabanlı kriyojenik soğutma metodlarının yalnız başına kullanıldığı talaşlı imalat süreçlerinde, kriyojenik soğutmanın yüksek soğutma kapasitesi nedeniyle, deney malzemenin sertleşmesine neden olarak kesme kuvvetlerinin artmasına neden olduğu ifade edilmiştir [17]. Bazı çalışmalarda ise; kesme kuvvetlerinin 38 kesme parametrelerine göre arttığı yada azaldığı arttığıda rapor edilmiştir [16,[18][19]26].…”

“…Nikel alaşımlarının talaşlı imalatı konusunda literatürde bulunan çalışmalar genellikle, Endüstrilerde sık kullanılması nedeniyle, Inconel 718 alaşımının farklı kesme şartları ve kesme parametreleri altında talaşlı imalat işlemine tabi tutulmasının, yüzey ve yüzeyaltı bütünlüğü özellikleri, kesme kuvvetleri, takım ömrü gibi çıktılar üzerinden karşılaştırılması üzerine yapılmıştır [12,[16][17][18]20,22,[26][27][28][29][30]. Konu ile ilgili genel bir literatür araştırması yapıldığında ve elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında; nikel alaşımlarının talaşlı imalatında kriyojenik sıvı nitrojen (LN2) ve kriyojenik karbondioksit gazı (CO2) kullanılarak yapılan soğutma uygulamalarının düşük kesme hızlarında, kesme sıcaklığının niseten düşük olduğu durumlarda, malzemeyi fazla soğutması nedeniyle kesme kuvvetleri ve takım aşınmasında artışa eden olabileceği, bu durumun ise kesme hızları ve ilerleme oranlarını nispeten daha yüksek seçerek belli oranda önlenebileceği gözlenmiştir.…”

“…Konu ile ilgili genel bir literatür araştırması yapıldığında ve elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında; nikel alaşımlarının talaşlı imalatında kriyojenik sıvı nitrojen (LN2) ve kriyojenik karbondioksit gazı (CO2) kullanılarak yapılan soğutma uygulamalarının düşük kesme hızlarında, kesme sıcaklığının niseten düşük olduğu durumlarda, malzemeyi fazla soğutması nedeniyle kesme kuvvetleri ve takım aşınmasında artışa eden olabileceği, bu durumun ise kesme hızları ve ilerleme oranlarını nispeten daha yüksek seçerek belli oranda önlenebileceği gözlenmiştir. Minimum miktarda yağlama (MQL) türevlerinin kullanıldığı çalışmalar incelendiğinde orta düzey kesme hızlarında bu metodun yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri konusunda verimli olabileceği ancak yüksek kesme hızlarında soğutma konusunda yetersiz kalarak, takım aşınması ve kuvvet artışıyla birlikte, takım aşınmasınıda artırdığı gözlenmiştir [17,20,25,26,28]. Genel olarak farklı soğutma/yağlama koşullarının, tek başına kullanılarak talaşlı imalat sırasında oluşan kesme kuvvetlerininin verimli ve sürdürülebilir bir şekilde azaltılabilmesi pek mümkün görünmemektedir.…”

“…Genel olarak farklı soğutma/yağlama koşullarının, tek başına kullanılarak talaşlı imalat sırasında oluşan kesme kuvvetlerininin verimli ve sürdürülebilir bir şekilde azaltılabilmesi pek mümkün görünmemektedir. Son yıllarda sıkça araştırma konusu olan kriyojenik soğutma içeren hibrid soğutma/yağlama metodlarının, talaşlı imalat operasyonlarında kesme kuvvetlerinin azaltılması konusunda diğer metodlara nispeten daha verimli olduğu ifade edilmişsede yapılan çalışma sayısı henüz kısıtlıdır [6,14,17,20,25,26,29] . Kriyojeik metodların ve Minimum miktarda yağlama metodu türevlerinin münferit olarak yetersiz kaldığı durumlarda, genel olarak nikel alaşımlarının işlenmesinde başta hibrit soğutma/yağlama metodlarının, kesme hızının yüksek olduğu durumlarda oldukça etkili olabileceği görülmektedir [16,20,22,26,27,30].…”

Inconel 718 süperalaşımının delinmesinde kriyojenik soğutmanın delme performansı üzerine etkilerinin araştırılması

“…Bu kapsamda, çevre dostu ve performans artırıcı bir yöntem olan kriyojenik soğutmanın özellikle Inconel 718 gibi işlenebilirliği zor malzemelerin delinmesindeki etkilerinin daha kapsamlı bir şekilde araştırılması bir ihtiyaçtır. Ayrıca, literatürde bulunan performans kıyaslama yöntemleri incelendiğinde, farklı talaşlı imalat operasyonlarında kriyojenik soğutmanın yüzey altı deforme olmuş tabaka kalınlığının azalmasında [24] ve bu bölgedeki mikrosertlik değerlerinin düşmesinde [25] olumlu etkilerini gösteren çalışmalar yer almasına rağmen, delme operasyonlarında kriyojenik soğutmanın yüzey altı deforme olmuş tabaka kalınlığı üzerine etkileri üzerine yapılan çalışmaların [26] oldukça az olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, kriyojenik delme şartlarının uygulanabilirliğinin belirlenmesi amacıyla, kesme sıvısının kullanıldığı şartlar ve kuru şartlara göre performans kıyaslaması ortaya konulmalıdır.…”