Elektroerozyonla işlemede işlem parametrelerinin malzeme giderilmesi ve yüzey kalitesine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Elektroerozyon ile işleme yöntemi, dielektrik sıvı içersine daldırılmış elektrot ve işparçası arasında bir dizi hızlı ve tekrarlanan elektriksel boşalımların etkisiyle işparçasından malzeme giderme esasına dayanan, kalıp imalat sektöründe, otomotiv, uçak ve uzay sanayinde yaygın olarak kullanılan geleneksel olmayan bir imalat yöntemidir. Elektroerozyon ile işleme yönteminde işleme parametrelerinin etkilerinin belirlenmesi için günümüze kadar birçok araştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmada soğuk iş takım çeliğinden TS EN X155CrVMo12 (DIN 1.2379) işparçasının farklı çapa sahip % 99,99 saflıktaki elektrolitik bakır elektrotlar kullanılarak elektroerozyon yöntemiyle işlenmesinde, boşalım akımı, vurum süresi ve vurum bekleme süresi, gibi en etken işlem parametrelerinin, işparçası işleme hızı (İİH), elektrot aşınma hızı (EAH), işparçası yüzey pürüzlülüğü ile elektrot yüzey pürüzlülüğü ve elektrot kenar aşınması gibi işleme performansının çıktılarına olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca elektroerozyon ile işlemede daha önceki çalışmalarda detaylı olarak değinilmemiş olan enerji yoğunluğunun etkisi incelenmiştir. Değişkenlerin Analizi (ANOVA) yönteminin uygulanmasıyla işleme performansının çıktıları üzerine daha önemli etkisi olan işleme parametreleri belirlenmiştir. Taguchi deneysel tasarımı uygulanarak sonuçlar optimize edilmiş ve doğrulama testi yapılarak optimize edilen değerlerin doğruluğu değerlendirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, işparçası işleme hızı, elektrot aşınma hızı, işparçası yüzey pürüzlülüğü, elektrot yüzey pürüzlülüğü ve elektrot kenar aşınması boşalım akımının artmasıyla birlikte artış göstermiştir. Vurum süresinin artması ile birlikte işparçası işleme hızı, işparçası yüzey pürüzlülüğü ve elektrot kenar aşınması değerlerinin arttığı gözlenmiştir. Elektrot aşınma hızı, boşalım akımının 9 A ve 15 A olduğu deney şartlarında vurum süresinin artmasıyla azalırken, boşalım akımının 21 A ve vurum bekleme süresinin (30, 300 µs) olduğu çalışmalarda, vurum süresinin artması elektrot aşınma miktarının artmasına neden olduğu görülmüştür. Vurum süresinin elektrot yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisinin az olduğu ve İİH, EAH ve elektrot kenar aşınması değerlerinin vurum bekleme süresi arttıkça azaldığı gözlenmiştir. Vurum bekleme süresinin, işparçası yüzey pürüzlülüğü ve elektrot yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisinin az olduğu görülmüştür. Enerji yoğunluğundaki artışla birlikte işparçası işleme hızı, işparçası yüzey pürüzlülüğü ve elektrot kenar aşınması değerlerinin de arttığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektroerozyon ile işleme, malzeme giderme, enerji yoğunluğu, taguchi, ANOVA