Alüminyum levha kompozitlerin mikro delinebilirliğinin deneysel incelemesi

Alüminyum kompozitler; otomotiv, savunma ve yapı mühendisliği gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, arasında düşük yoğunluklu polietilen bulunan (PE) 2 adet 3105 serisi alüminyum levhanın birleştirilmesiyle oluşan alüminyum kompozit panellerin mikro delinebilirliği üzerine deneysel çalışmalar yapılmıştır. Alüminyum-polietilen kompozit panelin (Al-PE) mikro delme işlemi sonrasında kesme kuvvetlerini, çıkışta meydana gelen çapak oluşumunu, mikro matkaplarda ki çap değişimlerini ve panel üzerine açılan deliklerin çapları araştırılmıştır. Mikro delme testi parametreleri, Taguchi'nin L16 (4^2 2^3) ortogonal dizisi kullanılarak tasarlanmış olup beş kontrol parametresi ile gerçekleştirilmiştir. Bunlar dört seviyeli kesme hızı (10 m/dk, 20 m/dk, 30 m/dk, 40 m/dk), dört seviyeli ilerleme hızı (0,5 µm/dev, 1 µm/dev, 2 µm/dev, 4 µm/dev), iki seviyeli takım çapı (700µ, 1000µ), 2 seviyeli kaplama durumu (AlTiN kaplamalı, kaplamasız) ve iki seviyeli (100°, 140°) takım ucu açısıdır. Varyans analizi (ANOVA) için maksimum delme kuvveti (Fz), maksimum çapak yüksekliği ve hem matkap takımı hem de delik çaplarındaki meydana gelen değişimler ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar alüminyum tabaka delinirken delme kuvvetinin maksimum seviyede olduğunu, polietilen tabakada delinirken ise delme kuvveti minimum düzeyde oluştuğunu göstermiştir. Matkap uç açısının delme kuvveti üzerinde en etkili parametre olduğu görülmüştür. Takım çapındaki değişim üzerinde en önemli etkiye matkap çapı (%26,15) sahipken, uç açısının takım aşınması üzerinde %25,79'luk etkisinin olduğu belirlenmiştir. Delik çapındaki değişimde en büyük etkiye matkap çapı (%36,67) ve kesme hızı (%25,15) sahiptir. Kesme hızının ve ilerleme hızının arttırılması da delik çapı değişimini azaltmıştır. Delme parametrelerinden ilerlemenin delik çapı değişimine etkisi %16,13'tür. AlTiN kaplamanın etkisi %12,38 iken takım uç açısının etkisinin (%0,64) ihmal edilebilir düzeyde olduğu söylenebilir. Delik çıkışındaki çapak yüksekliği üzerinde en büyük etkiye uç açısı (%67,80) sahip olup, AlTiN kaplama kompozitin orta katmanındaki polietilenin yumuşamasına sebep olmuş ve oluşan sıvanma ile birlikte delik çıkışındaki çapak yüksekliğinde artış gözlenmiştir.