Karbon Nano Fiber Katkılı Yeni Nesil Elmaslı Kesici Takımların Üretimi Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Ülkemizde madencilik alanında önemli bir yere sahip olan doğal taş sektöründe kaynakların verimli bir biçimde kullanılması, doğal kaynakların israf olmadan ekonomiye kazandırılması ülke ekonomisi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu sebeple, doğal taşların işlenmesinde kullanılacak olan kesme performansı yüksek ve ekonomik elmaslı kesici takımların üretimi, üzerinde durulması gereken önemli bir konudur. Endüstride üretilen kesici takımların matrisinde genellikle bronz, nikel, kobalt, demir ve bunların alaşımları kullanılmaktadır. Özellikle sert taşların kesilmesinde sert bir matris tercih edilmektedir. Çok sünek bir matris tercih edildiğinde ise matris hızlıca aşınmakta ve elmas taneciği beklenenden daha kısa sürede takımdan kopmaktadır. Bu da kesici takımın ömrünü kısaltmakta ve kesme kalitesini de düşürmektedir. Sert matrislerin kullanılması durumunda doğal taş kesme işlemi esnasında titreşimlerden dolayı soketlerde kırılmalar meydana gelmektedir. Bu durumda yine kesici takımın ömrünü ve ürün kalitesini düşürmektedir. Bu açıklamalara ilaveten sinterleme işlemleri sırasında hızlı soğutmalardan dolayı matriste çatlaklar oluşmakta ve kesme işlemi sırasında bu çatlaklar büyümekte ve takım parçalanmaktadır.

Yukarıda belirtilen olumsuzlukların üstesinden gelmek için tok bir matris üretimi üzerine çalışma yapmak bu projede düşünülmüştür. Bunun yanında nano mühendislik teknolojilerinin kesici takım matrisinde istenilen özelliklere ulaşmak için kullanmak bu projemizde tercih edilmiştir. Kompozit malzemelerde nano takviyelerin olumlu etkileri birçok çalışmada tespit edilmiştir. Fakat kesici takım teknolojilerinde nanoteknolojilerin kullanımı yok denecek kadar azdır.

Bu çalışmada, bronz esaslı matrise farklı nano parçacık takviyeleri yapılarak ve farklı üretim parametrelerine göre imal edilen kesici takımın mekanik özellikleri araştırılmaya çalışılacaktır. Nano parçacık olarak karbon nano fiber (KNF) matrise ilave edilecektir. Üretim yöntemi olarak sıcak presleme yöntemi tercih edilecektir. Kesici takımların kırılma özellikleri ve elmas tutunum kapasitesi üç noktalı eğme testi ile tespit edilecektir. Mikroyapı incelemeleri ve faz bileşimi optik mikroskopi, SEM, EDS ve XRD ile yapılacaktır. Ayrıca kesici takımların yoğunlukları ve sertlikleri de projede incelenecektir.