Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının mikro-delme işlemi üzerine ısıl işlem ve sıcak izostatik preslemenin etkilerinin araştırılması

Katmanlı imalat (AM), tıp, havacılık ve otomotiv gibi kritik sektörlerde sunduğu sınırsız ürün tasarımı olanaklarıyla yenilikçi ve gelecek vadeden bir yöntemdir. Ancak, AM yöntemiyle üretilen parçaların malzeme özellikleri ve parça kalitesi bu sektörlerin gereksinimlerini karşılaması bir zorunluluktur. Bundan dolayı, son işlem uygulamalarının (ısıl işlem (HT) ve sıcak isostatik presleme (HIP)) AMed parçalarının malzeme özellikleri ve işlenebilirlik karakteristikleri üzerine etkilerinin araştırılması hem akademi hem de sanayi için kritik konulardan birisidir. Bu çalışma, HT ve HIP uygulanmış LPBF ve dövme Ti6Al4V alaşımlarının konvansiyonel ve gagalama ile delme stratejileri kullanılarak kuru ve minimum miktarda yağlama (MQL) kesme şartları altında mikro-delinebilirliğini incelemektedir. Mikro delme testleri, 0,7 mm çapında kaplamasız WC-Co mikro matkaplar kullanılarak iki farklı iş mili hızında (5000 ve 10000 dev/dak) ve bir diş başına ilerleme (4 μm/diş) değerinde gerçekleştirilmiştir. Mikro-delinebilirlik testleri kapsamında, itme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, çapak oluşumu, takım aşınması ve delik duvarlarının yüzey altı mikroyapısı ve mikrosertliği gibi bazı kritik performans ölçütleri incelenmiştir. Deney sonuçları, HT LPBF ve HIP LPBF alaşımlarının farklı mikroyapısal, fiziksel ve mekanik özellikleri nedeniyle dövme numunelerinden farklı işlenebilirlik özellikleri sergilediğini göstermiştir. Bu kapsamda, dövme numune mikroyapısında düşük miktarda β fazı içerirken, HIP LPBF numunede daha yüksek β fazı içermektedir buna bağlı olarak daha yüksek sertlik değeri elde edilmiştir. HIP LPBF numune yüksek sertliğinden dolayı daha yüksek eksenel kuvvet değerleri üretmiştir. En düşük pürüzlülük değeri, düşük kesme kuvvetlerinden dolayı dövme numunenin mikro delinmesinden sonra ölçülmüştür. Dövme ve HIP LPBF numuneleri kuvvet sonuçlarına uygun olacak şekilde sırasıyla en düşük ve en yüksek çapak yüksekliklerini üretmiştir. HIP LPBF numunede, yüksek kesme kuvvetleri nedeniyle daha kalın deforme olmuş tabaka ölçülmüştür.