Investigations on Machinability of Al₂O₃ Reinforced Al6061 Metal Matrix Composites

Abstract

In this study, six different MMCs containing Al6061 matrix and Al2O3 reinforcements with particle sizes of 32 µm and 66 µm and weight fraction of 10%, 15% and 20% were produced using the vortex method. Machinability tests were conducted at different feed rates and cutting speeds to determine the surface roughness and cutting forces. Result of the tests indicated that the cutting forces positively correlated with the feed rates. Increasing in the cutting speed result in decrease in the cutting forces. The cutting forces did not remarkably vary with respect to the particle size for the same feed rates. The surface roughness negatively correlated with the particle weight fraction. Better surface qualities were obtained at lower feed rates and higher cutting speeds. Al2O3 Katkılı Al6061 Metal Matrisli Kompozitlerin İşlenebilirliğinin İncelenmesi Anahtar KelimelerMetal Matrisli Kompozitler(MMK), İşlenebilirlik, Yüzey kalitesi, Talaşlı imalat Özet: Bu çalışmada Al6061 matrisli ve 32 ve 66 µm tanecik boyutlu ve %10, %15 ve %20 ağırlık oranlı Al2O3 katkılı, metal matris kompozitler vorteks metodu ile üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin yüzey pürüzlülükleri ve kesme kuvvetlerinin belirlenmesi amacıyla değişik ilerleme oranlarında ve kesme hızlarında işlenebilirlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları, kesme kuvvetlerinin ilerleme oranları ile doğru orantılı olduğunu göstermiştir. Kesme hızının arttırılması ise kesme kuvvetlerinin düşmesine neden olmuştur. Aynı ilerleme oranlarında kesme kuvvetleri tanecik boyutu ile belirgin bir değişim göstermemiştir. Yüzey pürüzlülüğü parçacık ağırlık oranı ile ters orantılı olarak ortaya çıkmıştır. Düşük ilerleme oranlarında ve yüksek kesme hızlarıyla daha iyi yüzey kalitesi elde edilmiştir.

Prediction of Temperature During Machinability of Al2O3 Reinforced Al7075

“…In case of 10%, 15% and 20% weight percentage variation of Al2O3 by varying speed and feed rate. There is a better quality of surface roughness were achieved for low feed rate with high speed [2]. Increase in Al2O3 and SiC with a wt% of 2 to 6% to Al7075 resulted in the increase in hardness, tensile strength and density of the material [3].…”

Manufacturing of macro scale composites with strengthening structure made with use of SLM technology – machinability

“…The test results available in the literature [2,3] indicate discrepancies between the machinability of MMC materials and alloys used in the matrix, depending on the reinforcement used.…”