Polimer Ve Alüminyum Malzemelerin Aşındırıcı Su Jeti İle Tornalamanın Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

Aşındırıcı su jeti ile kesme yöntemi, basıncı artırılan suyun bir lüleden geçirilmesi ve nozul içerisinde suyun aşındırıcı ile karışımının sonucu çarpma etkisiyle malzeme üzerinde parçacıklar kaldırması ve bunun sonucu olarak iş parçanın işlenmesi esasına dayanır. Aşındırıcısız su jeti ile kesme ise sadece sujeti sistemleri olarak da adlandırılırlar. Aşındırıcılı ve aşındırıcısız su jeti ile malzeme üzerinde ısıl gerilmeler ve radyasyon oluşturmadan polimerik kompozitler, termoplastik (eriyebilen-tekrar şekillendirilebilen) ve termoset (çapraz bağlı-erimeyen) polimerik malzemeler dahil, hemen hemen her türlü malzeme üzerinde talaş kaldırılabilinmektedir. Bu avantajlarından dolayı son yıllarda endüstride kullanımı yaygın hale gelmiş bulunmaktadır. Gelişen malzeme teknolojisi sayesinde yüksek dayanım ve kompleks yapıya sahip yeni malzemeler üretilebilinmektedir. Fakat bununla beraber malzemelerin işleme güçlükleri meydana gelmektedir. Klasik torna tezgahları günümüze kadar olan metalik malzemelerin tornalanması için elverişli olmuştur. Son yıllarda plastik ve alüminyum alaşımlı malzemeler endüstride çok yaygın kullanılmaya başlamıştır. Ancak gelişen malzeme teknolojisi ile artık klasik torna ile polimerik malzemelerin tornalanması bir problem olmaktadır. Ancak gelişen malzeme teknolojisi ile artık klasik torna ile plastik malzemelerin ve alüminyum malzemelerin tornalanması bir problem olmaktadır. Klasik torna ile termoplastik malzemelerin tornalanması esnasında sürtünmeye bağlı olarak oluşan takım talaş arayüzey sıcaklığı bu tür malzemelerin erimesine, eriyen malzemenin parçaya sıvanmasına ve kesici takımın iş parçasına binmesine neden olmaktadır. Oluşan olumsuzluklar nedeniyle, iş parçasında istenilen değerlerde yüzey kalitesi elde edilememektedir. Ayrıca uzun ebatlı parça bağlama ve küçük çaplı iş parçalarının klasik torna tezgahı ile işlenmeleri problem olmaktadır. Öte yandan savunma havacılık ve gemi inşa sektöründe yeni kullanılmaya başlanan alüminyum malzemesiniz metalürjik özellikleri açısından klasik torna tezgahı ile işlenmesi sırasında talaşın kopmaması ve iş parçası üzerine dolanarak işlem yüzey kalitesini azaltarak iş verimliliğinde sıkıntılar meydana getirmektedir. Alüminyum malzemesinin orta sertlikte olması bağlanan parçanın çapına göre değişen kesme kuvveti ile hesaplama zamanı ve kesici uç ve kırıcısı olan uç kullanımı gibi problemleri beraberinde getirmektedir. Bu çalışma ile kurulacak olan torna düzeneği ve ticari firmanın aşındırıcı su jeti tezgahı birlikte kullanılarak termoset-termoplastik polimer ve alüminyum malzemelerin klasik tornalamada meydana gelen olumlusuzluklar olmadan çok düşük kesme kuvvetleri ve düşük kesme ısıları ile bazı polimer ve alüminyum malzemelerin aşındırıcı su jeti ile tornalanması yapılacaktır. Geliştirilecek torna ayna düzeneği, elektrik motorla tahrik edilerek, kontrol panelli elektronik devre ile hızı ve dönüş yönü kontrol edilebilecektir. Sistemde ayrıca lazer devir sayacı ile torna aynasının dönüş hızı görüntülenebilecektir. Yapılacak torna tezgâhı, ticari bir aşındırıcı su jeti firması işletmesine götürülerek, torna tezgâhına bağlanan numunenin değişik formlarda işlenmesi gerçekleştirilecektir. Bu çalışma; Türkiye’de ilk defa yapılacak olması nedeniyle bundan sonra yapılacak çalışmalara ışık tutacaktır. Çalışmanın yeni ve uluslararası düzeyde olması nedeniyle patent çalışması ile birlikte, uluslararası makalelerde yayımlanabilecek deney çıktılarının elde edilmesine yönelik bilimsel çalışmalar gerçekleştirilecektir.

Anahtar Kelimeler: Aşındırıcı su jeti ile tornalama, aşındırıcı su jeti, alüminyum, termoset ve termoplastik polimerler.