Al-5005 malzemesinin delinmesinde çapak oluşumuna etki eden kesme parametrelerinin incelenmesi

Bu çalışmada, Al-5005 malzemesi kuru kesme şartlarında CNC freze tezgâhında delme deneylerine tabi tutuldu. Deneyler, HSS matkap uçları (5 ve 10 mm çapında), devir sayıları (400, 800, 1200 dev/dak), ilerleme (0.1, 0.2, 0.3 mm/dev) ve uç açıları (90º, 118º, 130º, 140 º) kullanılarak yapıldı. Deneyler sonucu deliğin mikrosertlik, pürüzlülük, delik çıkışında oluşan çapakların yükseklik, kalınlık ve şekilleri incelendi.Deney sonuçlarına göre genel olarak matkap çapı, ilerleme ve devir sayısı arttıkça çapak boyutlarının arttığı, uç açısının artmasına ile de çapak boyutlarının azaldığı tespit edildi. Yine delinen yüzeye yakın mesafelerde ölçülen mikrosertlik değerlerinin yüksek, uzak mesafelerde ise az olduğu görüldü. Ayrıca mikrosertlik değerleri arttıkça çapak boyutlarının arttığı da tespit edildi. Yüzey pürüzlülüğünün, ilerleme ve matkap çapının artmasına bağlı olarak arttığı, devir sayısının ve matkap uç açısının artmasına bağlı olarak da azaldığı ölçüldü. Devir sayısına bağlı olarak ölçülen pürüzlülük değerlerinin çapak boyutları üzerinde etkili olmadığı, ancak diğer parametrelere bağlı olarak ölçülen pürüzlülük değerlerinin çapak boyutlarını etkilediği görüldü. Genel olarak, uç açısının 130° ve 140° olması durumunda üniform çapak şekli oluşurken, uç açısının 90° ve 118° olması durumunda ise taç, yarı sürekli ve üniform çapak şekillerinin oluştuğu görüldü. Uç açısının 130° ve 140° olması durumunda diğer delme parametrelerinin çapak şeklinde etkili olmadığı, 90° ve 118° olması durumunda ise etkili olduğu görüldü. Tüm bunlarla beraber, çapak boyutlarını matematiksel olarak modellemek için deney şartları dikkate alınarak bir yapay sinir ağı (YSA) modeli oluşturuldu. Bu model deney sonuçlarına göre eğitildi ve test edildi. Test sonuçlarına göre modelin çapak yüksekliğinde % 94, çapak kalınlığında ise % 96 hassasiyetle gerçek değerlere çok yakın sonuçlar verdiği görüldü.Bu çalışmada ek olarak, delik çıkış bölgesinde oluşan çapakların boyutlarını azaltmak için karasız delme yöntemi olarak tanımlanan yeni bir yöntem de sunuldu. Bu yeni yöntemde, CNC freze tezgâhının kontrol özelliklerinden faydalanarak delik boyunca sabit olmayan delme parametreleri oluşturuldu ve buna göre yeni deneyler tasarlandı. Deneylerde yukarıda bahsedilen kararlı delme deneyleri sonuçlarına göre en küçük çapak boyutlarının elde edildiği 140°'lik matkap uçları kullanıldı. Kararsız delme şartları, kararlı delme deney sonuçlarına göre uç açısından sonra en etkin parametre olan ilerleme değerinin, delik çıkışına yakın bir mesafede, otomatik olarak azaltılmasıyla gerçekleştirildi ve buna göre çapak boyutlarındaki değişimler incelendi. Kararsız delme deneylerinin sonuçlarına göre, yaklaşık olarak çapak yüksekliklerinde % 25, çapak kalınlıklarında ise % 35'e varan bir azalmanın oluştuğu görüldü.