Farklı Ahşap ve Ahşap Esaslı Malzemeler İçin Kesici Takım Üretimi

Abstract

Mobilya endüstrisinde kullanılan farklı ahşap malzemeler, işlenme esnasında makine ve kesici takımları farklı zorlamalara maruz bırakmaktadırlar. Buna ek olarak, ahşap malzemeler kesici takım malzemelerine karşı direnç göstererek enerji tüketim maliyetlerini arttırmaktadır. Bu çalışmada ahşap malzemelerin işlenmesinde kullanılan kesici takımlarının üretilebilirliği araştırılacaktır. Deneysel çalışmalarda Kastamonu bölgesinde yetişen ağaç türleri ve Kastamonu bölgesinde üretilen ahşap malzemeler ele alınacaktır. Kesici takımlar, ahşap malzemelerin teknik alanların özellikleri için ileri aşamalar için temel oluşturabilirler. Küresel teknolojik etki açısından, bu tür kesici takımların araştırma ve geliştirilmesi önümüzdeki yıllarda önem arz edecektir. Birçok kesici takımlar bu teknik alanların gelişimini daha önceki yıllar nasıl ileriye taşıma etkisi oluşturduysa bizim üreteceğimiz kesici takımlarda inanılmaz sıçramalar yapabilir. Kesici takımların ortaya çıkması milattan sonra 350 yılına uzanmasına rağmen elmaslı kesici takımların teknik uygulamaları 100 yıllık bir geçmişe sahiptir. Kesici takım üretimindeki ilerlemeler toz metalurjisinin geliştirilmesiyle 1940’lı yıllarda kesici takımların ahşap malzemeleri kesimi uygulamalarında kullanılmasını sağlamıştır. Kesici takımlar ahşap endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir işleme tekniğidir. Proje kapsamında üretilmesi planlanan kesici takımların üretilmesiyle literatürde var olan boşluk doldurulmuş olacaktır. Üretilecek kesici takımların literatürde çalışılmamış olması ve ticari olarak temin etmek yerine kendi imkânlarımız ile ekonomik ve katma değerli bir şekilde üretilmesi, ahşap endüstri malzemesi olarak uygulanabilirliğinin araştırılması projenin yenilikçi ve özgün değerinin ortaya koymaktadır. Toz metalurjisi, metal tozlarının belirli yüzdesel oranlarda karıştırılarak, laboratuvar şartlarında uygun presleme kalıplarında arzu edilen MPa basınçlarda preslenmesi ve daha sonra uygun sinterleme sıcaklıklarında sinterlenmesi işlemi olarak yapılan bir tür imalat yöntemidir. Bu yöntem ile parça üretiminde deneysel parametrelerin belirlenmesi ve deneysel parametrelerde üretim aşamaları, çıkan ürünün kalitesi açısından önem arz etmektedir. Ülkemizde ahşap malzemelerin kesme işlemlerinde kullanılacak Cu, Co, Ni ve Sn alaşımına sahip kesici takımlar, toz metalurjisi yöntemiyle dört farklı sinterleme sıcaklığı seçilerek, sinterleme sıcaklığının ve kimyasal bileşimin ahşap kesici takımların yüzey özelliklerine etkisi araştırılacaktır.Kesici takımlar mekanik alaşımlama metoduyla üretilecektir. Mekanik alaşımlama işlemi sonrası her parametre için 30 gr. toz tartılarak 300 MPa basınç altında çift etkili bir hidrolik pres kullanılarak 25x10x10 mm kesitinde soğuk preslenerek ham numuneler üretilecektir. Üretilen ham numuneler PLC kontrollü sıcak pres makinesiyle N2 atmosferi altında 35 MPa basınçta, 700, 800, 900 ve 1000 ℃ sıcaklıklarda ve 5 dakika süre ile sıcak presleme işlemi yapılarak nihai ürünler elde edilecektir. İmalatı gerçekleştirilen kompozit numunelerin karakterizasyon, mekanik ve korozyon özellikleri incelenecektir. Karakterizasyon işlemi olarak optik mikroskop, taramalı electron mikroskobu (SEM), Enerji Dağılım Spektroskopisi (EDS), SEM haritalama, X-Işını Difraktometresi (XRD), X-Işını Floresans Spektometresi (XRF) analizleri yapılacaktır. SEM analizi sonucunda en fazla % 5 oranında gözeneklilik olması ve XRD analizi sonrasında en fazla 3 faz oluşması hedeflenmektedir. Mekanik olarak, mikrosertlik, Ultra Mikro Sertlik (UMT) çizik testi ve aşınma analizleri yapılacaktır. Üretilen kompozit numunelerin korozyon testleri Reference 3000 Potansiyostat/Galvanostat/ZRA cihazında yapılacaktır. Sertlik testi sonucunda en az 100 HV sertlik ve aşınma sonrasında sürtünme katsayısı değeri 0,1-0,9 arasında olması beklenmektedir. Korozyon testi sonucunda ise nunumelerin korozyon direnci en az 60 (kΩ.cm2) olması hedeflenmektedir. Çalışma tamamlandığında ormancılık alanında yeni bir malzeme sınıfı üretilmiş olacaktır. Ayrıca üretilen bu malzeme hem yeni akademik çalışmalar için bir zemin teşkil edecek hem de kesici takım üretimi yapan firmalara da bir ilham kaynağı olacağı düşünülmektedir. Araştırma önerisinde ulusal ve uluslararası düzeyde eksik bulunan bir konu tercih edilmiş ve bu konuda yapılacak çalışmalar neticesinde, Türkiye’ye özelikle ormancılık bölgesi olan Kastamonu şehrine ise akademik anlamda katkı ve sektörel anlamda farkındalık yaratmak hedeflenmiştir.