Electron beam melting (EBM) is a powder bed additive manufacturing (AM) technology for small and medium-sized Ti-6Al-4V components. In this study, EBM-built Ti-6Al-4V tensile specimens were joined using tungsten inert gas (TIG) welding and laser beam welding (LBW) to form large-scale components. Weld morphology, defects, mechanical properties, and microstructure of joints made by LBW and TIG welding were compared. It was found that the pore sensitivity of EBMed Ti-6Al-4V is extremely high. In EBM, the most common defect is pores, but this has been ignored as parts are broken at welding zone. Large pores are distributed along the edge of the weld in TIG welding, whereas in laser welding they are distributed at top of the weld. LBW has a much smaller grain size in the weld center than TIG welding. The TIG welded sample has more heat at the weld boundary. Mechanical properties of TIG welded parts were superior to laser welded parts. The main reason for this is that the weld cross section is larger than the center. In addition, in the microstructure examination of TIG welding, it was observed that the weld had fewer defects than laser welding. Also, the elongation of all specimens is very low.
Plastik enjeksiyon ile kalıplama yöntemi, plastikler için bir imalatı yöntemi olmasına rağmen, sıvı basıncı ile şekillendirme esas alınarak sac metallerin şekillendirilmesi için kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, plastik enjeksiyon makinasında, 1,5 mm kalınlığındaki alüminyum saclar, polistirenin farklı enjeksiyon basıncı, ergiyik sıcaklığı ve enjeksiyon hızı değerlerinde şekillendirilmiştir Bu parametrelerin sac metalin şekillendirilmesi üzerine etkileri, deneysel ölçüm metotların yanı sıra Taguchi, ANOVA, cevap yüzey metodu ve regresyon analizi teknikleri ile de incelenmiştir. Metalin şekillendirilebilirliği incelenirken, sac metalin şekillendirme sonrası incelme oranı, flanş bölgesindeki yarıçap değeri ve sertlik değerleri dikkate alınmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın sonucunda, enjeksiyon basıncının şekillendirme üzerindeki en etkili parametre olduğu ve ikinci dereceden en etkili parametrenin ise ergiyik sıcaklığı olduğu görülmüştür. Şekillendirilen parçanın, merkezinden flanş bölgelerine doğru artan sertlik değeri sonuçları, sac metalin bu bölgelerde yüksek oranda şekillendirilebildiğini doğrulamıştır.
GirişÇelik, sanayinin en çok ihtiyaç duyduğu bir malzemedir. Çelik malzemenin sert bir yapıda, buna bağlı olarak da aşınmaya karşı dayanıklı olması istenir. Çelik malzemelerin sertliği, kullanılacakları yere göre farklılık gösterir. Örneğin, bir otomobilin teker hareketini sağlayan milin sertliği ile tren raylarının hareketini sağlayan milin sertliği farklıdır. Malzemenin hem sert hem de dayanıklı olması amacıyla gerçekleştirilen yüzey sertleştirme işlemi endüstride çelik malzemelerin içyapılarına dokunmadan, genellikle yüzeysel olarak aşınmaya veya zorlanmaya maruz kalan malzemelere uygulanır. Ayrıca diğer sertleştirme yöntemleri uygulandığında şekil bozulmaları oluşabilecek parçalara da uygulanmaktadır.İndüksiyon yüzey sertleştirme yöntemi ile içerisinde %0.35'e varan düşüklükte karbon bulunan çelikler sertleştirilebilir. Diğer yöntemlerle bu kadar düşük oranda karbonlu çelikleri sertleştirmek mümkün değildir. Bunun sebebi; bünyelerinde az miktarda karbon bulunmasından dolayı martenzit yapıya geçerek karbür oluşturamamalarıdır. Otomotiv devleri için üretilen kalıp imalatlarında kalite standardizasyonu oldukça önemlidir. Kalıp yüzeylerinde farklı operasyonlarda farklı sertlikler oluşturmak ve bağdaşık (homojen) sertlikte yüzeyler elde edebilmek için bir otomasyona ihtiyaç duyulmaktadır.Kalıp imalat sektöründe kalıp yüzeyleri hem alevle hem de indüksiyon bobinli manuel olarak sertleştirilebilmektedir. Alevle kalıp yüzeylerinin sertleştirilmesi pek tercih edilen bir uygulama türü değildir. Çünkü düşük karbonlu çeliklerde indüksiyon sertleştirme yöntemiyle ulaşılan değerlere, alevle sertleştirme yöntemiyle ulaşılamaz. Yüksek karbonlu çeliklerde ise yüzeyden çekirdeğe kadar martenzit yapı oluşacağından keskin kenar ve köşeli parçalarda çatlama tehlikesi meydana çıkar. İndüksiyonlu manuel olarak yapılan yüzey sertleştirmede ise sertleştirilmiş yüzeyin sertliği ve kalitesi tamamen operatörün bilgi, beceri ve tecrübesi ile sınırlıdır. Manuel indüksiyonlu sertleştirmenin en büyük dezavantajı elektrik tüketimi ve sürekli ayarlama gerektiren operasyonlarının oldukça masraflı oluşudur. Sargıların imal edilmesi ve geliştirilmesi oldukça pahalıdır, komplike sargıların
ÖZETGünümüzde otomotiv, havacılık ve uzay endüstrisinde karmaşık geometriye sahip ve dar toleranslı parçaların kullanımı giderek artmıştır. Bunun yanı sıra enerji tüketimi imalat aşamasında proses seçimini etkileyen en önemli parametrelerden biri olmuştur. Bu çalışmada, endüstrinin talebini karşılayabilmek ve en az enerji tüketimiyle gerçekleştirebilmek amacıyla sac metal şekillendirme alanında oldukça sık kullanılan sıvı basıncı ile şekillendirme yöntemi incelenmiştir. Deneysel çalışmalar Al-1050.O malzemesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Geleneksel sıvı basıncı ile şekillendirme yönteminde kullanılan yağ yerine plastik enjeksiyon makinesi yardımıyla ergitilen polimer malzeme kullanılmıştır. İstenilen formda ve tolerans aralığında maksimum şekillendirilebilirliğin sağlanabilmesi için ergiyik polimer sıcak-lığı, enjeksiyon basıncı ve enjeksiyon hızı gibi proses parametreleri dikkate alınarak deneysel çalışmalar yapılmıştır. Taguchi metodu ile optimum proses parametreleri belirlenmiştir. ANOVA metodu ile de parametrelerin, şekillendirilen sacın incelmesi üzerine etkinlikleri irdelenmiştir. Şekillendirme üzerinde enjeksiyon basıncı ve ergiyik sıcaklığının sırasıyla en etkili parametreler olduğu görülmüştür. Ayrıca şekillendirme öncesi malzemeye uygulanan ön ısıtma işleminin uygulanması ile yöntemin uygulanabilirliğinin ve performansının arttığı gözlemlenmiştir.Anahtar kelimeler: Plastik enjeksiyon kalıplama, Sac metal şekillendirme, İncelme oranı, Taguchi metodu. Investigations of Formability of Sheet Metals by Plastic Injection Molding Method ABSTRACTIn recent years, the usage of parts which have complex geometry and low tolerance have been gradually increased in aviation, aerospace and automotive industries. Moreover, energy consumption has became one of the most important parameter in effecting of process selection during the manufacturing. In this study, hydroforming process which has widely used in sheet metal forming was investigated to compensate the demands of industry and enable to product with minimum energy consumption. Experimental work was carried out using Al-1050.O material. In that process, a polymer material that melted by using a injection machine was used instead of oil that was performed in conventional hydroforming process. Experimental studies were conducted taking account of the temperature of polymer, injection pressure and injection velocity to provide maximum formability in demanded form and range of tolerance. Also, Taguchi method was used to determine optimum process parameters. The ANOVA method was used to examine the effectiveness of the parameters on thinning of shaped sheet metal. Injection pressure and temperature of polymer were found to be the most effective parameters, respectively. Furthermore, it was observed that the applicability and performance of method has increased with the application of the pre-heating process on parts before forming.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.