Paslanmaz çeliğin fiber lazerle kesilmesinde işleme parametrelerinin optimizasyonu

ÖZETYüksek Lisans TeziPASLANMAZ ÇELİĞİN FİBER LAZERLE KESİLMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONUHüseyin UZUNKarabük ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Mühendisliği Anabilim DalıTez Danışmanı:Prof. Dr. Mustafa GÜNAYHaziran 2019, 57 SayfaBu çalışmada, AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin fiber lazerle kesilmesinde işleme parametrelerinin (odak noktası, basınç ve ilerleme hızı) yüzey pürüzlüğü (Ra) ve delik kalitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu bağlamda, 5 mm kalınlığında paslanmaz çelik malzemenin, üç farklı odak noktası (-3, -4 ve -5 mm), basınç (12, 16 ve 18 bar) ve ilerleme hızı (1200, 1600 ve 2000 mm/dak) kullanılarak delinebilirliği değerlendirilmiştir. İşleme parametrelerinin çapak yüksekliği ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri varyans analizi (ANOVA) ile incelenmiştir. Son olarak, Taguchi optimizasyon yöntemine göre işleme parametreleri optimize edilmiştir. Ferritik paslanmaz çeliğin fiber lazer ile delinmesinde, basıncın yükselmesiyle Ra değerlerinde bir azalma görülürken, ilerleme hızının artmasıyla birlikte Ra değerlerinin arttığı belirlenmiştir. ANOVA sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü üzerinde en büyük etkiye sahip parametre %51,70 PCR ile ilerleme hızıdır. Çapak yüksekliğine varyans analizi uygulandığında, ilerleme hızının %38,71 PCR ile en fazla etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Optimizasyon sonucunda, en düşük yüzey pürüzlülüğü -4 odak noktası, 18 bar basınç ve 1200 mm/dak ilerleme hızında 1,25 µm olarak bulunmuştur. En küçük çapak yüksekliği ise -5 odak noktası, 15 bar basınç ve 1200 mm/dak ilerleme hızında 504 µm olarak elde edilmiştir.Anahtar Sözcükler:AISI 430, Fiber lazer, Çapak yüksekliği, Yüzey pürüzlülüğüBilim Kodu:914.3.028 ABSTRACTM. Sc. ThesisOPTIMIZATION OF MACHINING PARAMETERS IN CUTTING OF STAINLESS STEEL WITH FIBER LASERHüseyin UZUNKarabük UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Mechanical EngineeringThesis Advisor:Prof. Dr. Mustafa GÜNAYJune 2019, 57 PagesIn this study, the effect of machining parameters (focal point, pressure and feed rate) on surface roughness (Ra) and hole quality in fiber laser cutting of AISI 430 ferritic stainless steel was investigated. In this context, the drillability of stainless steel material of 5 mm thick was evaluated by using three different focal points (-3, -4 and -5 mm), pressure (12, 16 and 18 bar) and feed rate (1200, 1600 and 2000 mm/min). The effects of machining parameters on burr height and surface roughness were examined by the analysis of variance (ANOVA). Finally, the machining parameters were optimized according to the Taguchi optimization method. In the drilling of ferritic stainless steel with fiber laser, Ra values decreased with increasing pressure while Ra values increased with increasing feed rate. According to ANOVA results, the parameter which has the highest effect on surface roughness is feed rate with 51,70% PCR. When the analysis of variance was applied to the burr height, it was determined that the feed rate has the most effect with 38.71% PCR. As a result of the optimization, the lowest surface roughness was found to be 1,25 µm with -4 focal points, 18 bar pressure and 1200 mm/min feed rate. The smallest burr height was obtained as 504 µm with -5 focal points, 15 bar pressure and 1200 mm/min feed rate.Anahtar Sözcükler:AISI 430, Fibre laser, Burr height, Surface roughnessBilim Kodu:914.3.028 71