Inconel 718'ı̇n tornalama operasyonunda yüzey dokulu SiAlON seramik kesı̇cı̇ uçların performansı

Son yıllarda yapılan çalışmalarda imalat operasyonlarında kullanılan kesici uçların talaş veya yan yüzeylerine mikron ve nano mertebede işlenen farklı geometrilerdeki desenler ile takım-talaş temas alanı azaltılarak sürtünme ve yüksek kuvvet oluşumundan kaynaklanan aşınmanın kontrol altına alınabileceği belirtilmektedir. Yapılan çalışmaların büyük çoğunluğu düşük kesme hızlarının uygulandığı karbür kesici uçları kapsamaktadır. Buna karşın yüksek kesme hızlarının uygulanabildiği seramik kesici uçlar için yüzey tekstürü uygulaması oldukça sınırlıdır. Bu tez kapsamında, Inconel 718 gibi işlenmesi zor malzemelerin yüksek kesme hızında işlenmesinde yaygın olarak kullanılan SiAlON kesici uçların talaş yüzeylerine uygulanan yüzey tekstürü ile performansları incelenmiştir. SiAlON kesici uçların talaş yüzeylerine biyomimetik yaklaşımlar esas alınarak lineer kanallı ve ark şekilli olmak üzere femtosaniye ve mikrojet lazer sistemleri kullanılarak desenler oluşturulmuştur. Seramik kesici uçların sahip olduğu nihai düşük kırılma tokluğu değerleri göz önünde bulundurularak, lineer kanalların oluşturulmasında lazer parametrelerinin etkisi detaylı şekilde incelenmiş olup, lazer parametre optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Lazer parametre optimizasyonu sonrasında üretilen kesici uçlar Inconel 718'in yüksek hızda tornalama operasyonlarındaki performansları deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile simülatif olarak yüzey modifikasyonu içermeyen kesici uçlarla kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlarda ark şekilli kanallara sahip kesici uçların kesme kenarından olan mesafesine ve kesme koşullarına bağlı olarak, yüksek hızda işleme performansını geliştirmede yüzey tekstürsüz kesici uçlara kıyasla daha iyi aşınma direnci sergilediği tespit edilmiştir. Gerçekleştirilebilecek yeni tasarımlar ve daha düşük maliyetli üretim teknikleri ile yüzey modifikasyonu uygulamasının seramik kesici uçlarda nihai özellikleri etkilemeden uygulanabileceği ve endüstriyel olarak kullanım potansiyel oluşturduğu ortaya konmuştur.