Nano ölçekte talaş kaldırmanın simülasyonu

Abstract

Nanoteknoloji, çok genel tanımıyla, istisnai şekilde küçük ( yaklaşık atom boyutlarında )yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Başka şekilde tanımlamak gerekirse: Maddeler üzerinden 100 nanometre ölçeğinden küçük boyutlarda gerçekleştirilen isleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalışmalar nanoteknoloji çalışmaları olarak nitelenir. Nanoteknolojinin önemi, atomlar ve moleküller seviyesinde çalışarak, gelişmiş ve/veya tamamen yeni fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklere sahip yapılar elde edilmesine imkan sağlamasından kaynaklanmaktadır. Teknik açıdan açıklamak gerekirse, malzeme özellikleri ve cihazların çalışma prensipleri, genel olarak 100 nm'den büyük boyutları temel alarak yapılan varsayımların sonucunda ortaya çıkarılmış geleneksel modelleme ve teorilere dayanmaktadır. Kritik uzunluklar 100 nm'nin altına indiğinde ise geleneksel teori ve modeller ortaya çıkan özellikleri açıklamakta çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Nano boyutlara gelindiğinde kuantum gibi farklı fizik kuralları islemeye başlıyor, geleneksel malzeme özellikleri değişiyor, yüzey davranışı bütün malzemeyi daha baskın bir şekilde etkiler hale geliyor. Kısaca yepyeni bir dünya meydana geliyor. Bu sayede nano boyutlardaki malzemelerin özellikleri kontrol edilerek, farklı özellikler ihtiva eden yepyeni malzemeler dizayn edilebilme olasılığı ortaya çıkıyor. Yüksek teknolojinin ihtiyaçlarını karşılamak için mikro ve nano ölçekte talaşlı imalat yapmak zorunlu hale gelmiştir. Günümüzde, tezgahların pozisyonlama hassasiyetlerinin gelişimi sonucu, sabit diskler, teleskop ve lazer aynaları ile mercekleri, mikro-elektromekanik parçalar gibi yüksek hassasiyet isteyen ürünlerin tek kesen ağızlı elmas taslama tasları kullanılarak nano ölçekte imalatının gerçekleştirilmesi mümkündür. Bu çalışmada, nano teknoloji ve nano ölçekte talaş kaldırma konu edilmektedir. Nanoteknolojinin günümüzdeki yeri ve önemi hakkında kısa bir bilgi verilip, nano ölçekte talaş kaldırma tekniği ve nano ölçekte talaş kaldırma mekanizmaları ile parametrelerini incelemek için kullanılan simülasyon yöntemlerine değinildikten sonra, bu simülasyon yöntemleri ile yapılmış olan araştırmalar literatür bazlı verilmektedir.