İnce cidarlı yapıların mikro frezelenmesinde kesme parametreleri ve kesme stratejisi etkisinin araştırılması

Son yıllarda havacılık, biyomedikal ve elektronik gibi sektörlerde, düşük ağırlıklı ve yüksek yapısal verimliliğe sahip ince cidarlı mikro yapıların kullanımı artış göstermiştir. Genellikle mikro frezeleme ile üretilen bu yapılar, yüksek geometrik hassasiyet gerektiren uygulamalarda tercih edilmekte; ancak düşük rijitlik ve kesme kuvvetlerinden kaynaklanan deformasyonlar, yüzey bütünlüğü ve boyutsal doğruluk üzerinde olumsuz etkiler yaratmaktadır. Bu nedenle, mikro ölçekte uygun işleme stratejileri ve optimum kesme parametrelerinin belirlenmesi kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, Al 6061-T6 alüminyum alaşımından üretilmiş mikro ince cidarlı yapıların mikro frezeleme sürecinde; kesme parametreleri, kesme stratejileri, kesici takım geometrisi ve kaplama türlerinin, yüzey kalitesi, cidar deformasyonu ve çapak oluşumu üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Literatürde ilk kez bu tez kapsamında önerilen değişken ilerleme stratejisi ile, kesme işleminin başlangıç ve bitiş bölgelerinde meydana gelen plastik deformasyon %47'ye kadar azaltılmıştır. Cidar deformasyonu açısından, zıt-eş yönlü kesme stratejisi, zıt-zıt ve eş-eş yönlü kesmeye kıyasla 10 ila 15 kat daha düşük deformasyon değerleri sağlamıştır. Ayrıca 0°, 5° ve 15° talaş açılarına sahip farklı kaplamalı (AlTiN, TiSiN, ZrN, DLC) kesici takımlar kullanılarak takım geometrisinin ve yüzey özelliklerinin süreç performansına etkileri ortaya konmuştur. Optimum sonuçlar DLC kaplamaya sahip kesici takımlarla elde edilirken, 15° talaş açısına sahip kesiciler ile kesme kuvvetleri %22'ye, cidar deformasyonu ise %64'e kadar azaltılmıştır. Taguchi ve ANOVA yöntemiyle kesme parametrelerin etki büyüklükleri analiz edilmiş, ilerleme hızının deformasyon üzerindeki etkisinin %92,2 güven düzeyinde ve etki büyüklüğünün %87,3 olduğu ortaya konulmuştur. Bu bulgular, ince cidarlı yapıların mikro frezelenmesinde deformasyonun azaltılması ve yüzey kalitesinin artırılmasına yönelik parametre optimizasyonuna imkân tanımıştır.