Inconel 718 süperalaşımın minimum miktarda yağlama (MQL) yöntemi kullanılarak frezelenmesinde farklı nano akışkanların işlenebilirliğe etkisinin incelenmesi

Süperalaşımlar günümüz yüksek teknoloji ürünlerinin üretiminde talep edilen farklı ihtiyaçlara cevap verebilen malzemelerdir. Süperalaşımların çok kullanılan nikel bazlı Inconel ailesi, yüksek sıcaklıklarda göstermiş olduğu yüksek çekme dayanımı, sürünme direnci ve korozyona dayanıklılık özellikleriyle öne çıkmaktadır. Yapısında bulunan alaşım elementlerinin vermiş olduğu avantajlara karşılık işlenebilmesine yapmış olduğu negatif katkılar araştırmacılar tarafından dengelenmeye çalışılmaktadır. Bu nedenle üretim süreçlerinde çok çeşitli yöntemler denenerek işlenebilirliği geliştirme çabası, çalışmaların odak noktası olmuştur. Bu yöntemlerden minimum miktarda yağlama yöntemi soğutma ihtiyacına verdiği cevap ile çevrenin korunmasına ve insan sağlığına duyarlılık arasında denge kurmuş önemli bir metottur. Burada kullanılan soğutma sıvısına nano partikül ilavesi ile oluşturulan nano akışkanlar olayın seyrini değiştirebilecek derecede dikkate değer katkılar sunmaktadır. Çeşitli nano akışkanların değişik imalat yöntemlerinde denenerek prosese etkileri ölçülmektedir. Burada çalışmalar çeşitli ve sayıca çok olsa da henüz araştırılmamış oldukça fazla varyasyon bulunmaktadır. Bu araştırma kapsamında nano akışkanların oldukça sınırlı çalışıldığı yüzey frezelemede, daha önce çalışılmamış nano akışkanlar minimum miktarda yağlama yöntemi ile denenmiştir. Bunlar çinko oksit (ZnO), magnezyum oksit (MgO) ve molibden disülfür (MoS2) olarak belirlenmiştir. Üç farklı nano akışkan ve ilaveten karşılaştırma yapabilmek için baz akışkanla beraber 4 farklı akışkan, 4 farklı kesme hızı, 4 farklı ilerleme miktarı ve 4 farklı kesme derinliğinde denemesi yapılmıştır. Kesme parametrelerinin etkilerini sağlıklı ölçebilmek için her kesme sonunda yüzeyde 3 farklı noktadan yüzey pürüzlülük ölçümü alınmıştır. Tezgâha bağlı dinamometre ile kesme kuvvetleri ölçülerek bilgisayara aktarılmış ve bilgisayar programında işlenmiştir. Sonuçlar farklı yöntemlerle analiz edilmiştir. Her işlem sonrasında takım ucu yerinden sökülerek mikroskop altında aşınma miktarına bakılmış ve ölçümler alınarak bilgisayara kaydedilmiştir. Yapılan deneyler sonucu nano akışkanların değişen oranlarda kesme parametrelerini iyileştirdiği görülmüştür. Nano akışkanlar kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğüne 3. derece etkili olurken en iyi etkiyi takım ömrüne katkıda sunmuşlardır. En düşük kesme kuvveti değeri 35 m/dk ilerleme hızı ve 0,10 mm derinliği ile yapılan deneyde ölçülmüştür. Nano akışkanlar içerisinde en düşük pürüzlülük değeri %1'lik MoS2 nano akışkanla yapılan deneyde görülmüştür.