Seçici lazer ergitme ile imal edilen Ti6Al4V alaşımının mikro şartlarda frezelenmesinin araştırılması

Bu doktora tezinde, havacılık, savunma sanayi ve sağlık sektöründe sıklıkla kullanılan ticari Ti6Al4V (Ti64) alaşımının mikro frezelenebilirliği ile Ti64 alaşımı tozlar kullanılarak seçici lazer ergitme (SLM) yöntemi ile eklemeli imalatı yapılan Ti64 alaşımının mikro frezelenebilirliği deneysel karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, imalat yöntemi farklı olan iki Ti64 alaşımı test malzemesine, çekme ve sertlik testleri ile birlikte mikro yapı incelemeleri yapılarak mekanik ve metalografik olarak ta mukayese edilmiştir. Her iki test malzemesi, 502 µm çapında iki kesici ağızlı TiAlN kaplamalı mikro freze takımı ile seçilen aynı kesme koşullarında mikro frezelemeye tabi tutulmuştur. Her iki test malzemesi için de, farklı ilerleme hızı, kesme hızı ve talaş derinliği ile mikro frezeleme sırasında kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, çapak genişliği ve takım aşınması değişimi ölçülmüştür. Elde edilen deney sonuçlarına göre, her iki test malzemesi için de, düşük kesme hızlarının ve yüksek talaş derinliklerinin kesme kuvvetlerinde artışa neden olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, her iki test malzemesinin mikro frezelenmesinde de, dramatik kesme kuvvetlerine sebep olan takımın kazınma durumundan kurtulabilmesi için minimum talaş kalınlığının, ilerleme hızı fz:1 µm/diş ile sağlanabildiği tespit edilmiştir. Yüksek kesme kuvvetlerinin mikro freze takımında abrasif aşınmayı hızlandırdığı ve işlenmiş kanalda meydana gelen çapak genişliğini arttırdığı sonucuna varılmıştır. Talaş kaldırma uzunluğunun artması, takımda hem eksenel hem de çevresel olarak aşınmaya ve kenar radyüsünün anlık değişmesine neden olmuştur. Özellikle kenar radyüsü değişiminin yüzey pürüzlülüğünü kötü yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. İlave olarak, işlenmiş kanal kenarlarındaki çapak genişliğinin malzemeye ve kesme parametrelerine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Bu bağlamda, ticari Ti64 alaşımının daha düşük sertlik ve dayanıma sahip olması, işlenen kanalda meydana gelen çapak genişliğini arttırmakla birlikte takıma sıvanma eğilimi gözlemlenmiş olup, fz:1 µm/diş ilerleme hızından küçük ilerleme ile kazıma şeklinde işlenen kanalda daha geniş çapaklar görülmüştür.