9 sonuçlar
Arama Sonuçları
Listeleniyor 1 - 9 / 9
Yayın Effect of scanning strategies and laser parameters on metal-composite joining(Bellwether Publishing, 2021-07-27) Kuzu, Ali Taner; Karagüzel, Umut; Erbay, Batıray; Bakkal, MustafaThis study presents an investigation on the effectiveness, automation characteristics, and mechanics of joints between different material types namely glass ?ber reinforced plastics (GFRPs) and SS304 stainless steel using an industrial Nd: YAG continuous-wave laser welder and a 2-axis custom design jig. The custom design jig includes computer-controlled (CNC) step motors, which provide high accuracy position control of the selected laser patterns. Four different patterns (Linear Curve, Hilbert Curve, Triangle Weave, and Curlique Weave) are investigated under different process parameters (laser power, lap joint length, and traveling speed) to obtain more robust joints. The strength of the joint is examined by variance analysis and found that the laser power and the pattern are the most important factors. Tensile shear tests present that the best-resulted joint carried around 4000 N before fracture. Polymer vaporization resulted in sub-millimeter sized bubbles that are widely formed inside the molten zone of the GFRP specimen. Therefore, a strong joint between GFRP and SS304 stainless steel could be obtained by a direct laser joining process at low power, with load adaptable space-filling curve patterns and without needing surface pretreatment, sophisticated clamps or high clamping forces.Yayın Mechanical and thermal modeling of orthogonal turn-milling operation(Elsevier Science BV, 2017) Karagüzel, Umut; Bakkal, Mustafa; Budak, ErhanTurn-milling is a relatively new machining technology which is performed for cutting of symmetrical or non-symmetrical rotational parts. To improve productivity, determination of cutting parameters in turn-milling is crucial. However, experimental approach is costly, hence it is important to develop predictive models, especially analytical models, for improved process outputs such as cutting force, MRR, cutting temperature etc. In this study, cutting forces, part quality, MRR, cutting temperatures are modeled for orthogonal turn-milling operation. The developed models are verified by experiments. The results show that the eccentricity parameter in turn-milling has a significant effect on process outputs.Yayın Sıcak dövme kalıplarına infrared (kızılötesi) yöntemi ile ön ısıtma uygulanmasına yönelik deneysel ve teorik analiz(Makina Tasarım ve İmalat Derneği, 2020-09-19) Karagüzel, Umut; Kuzu, Ali Taner; Korap, Vedat; Çilingir, Hasan; Bakkal, MustafaSıcak dövme işlemi, üretim teknolojisinin önemli bir parçasınıoluşturur. Sıcak dövmede uygulanan ısı enerjisi ile parçanın akmadayanımı azalır böylelikle şekil verme kabiliyeti artarak daha karmaşıkgeometrili parçaların üretilmesine imkân tanır. Ancak artan sıcaklıklabirlikte kalıp dayanımında da düşüş yaşanması kalıp ömrünün azalmasınave üretim maliyetlerinin artmasına neden olur. Kalıp ömrünü azaltanetkenlerden biri de kalıbın dövme işlemi süresince karşılaştığı yükseksıcaklık farklarıdır, bunun önüne geçebilmek için dövme işlemi öncesindekalıba ön ısıtma işlemi uygulanır. Bu çalışmada sıcak dövme sırasındadengeli ve homojen bir ön ısıtma için infrared ısıtıcı geliştirilmiş veüretime uygulanmıştır. İnfrared ısıtıcının verimi ısıtılıcak kalıbın yüzeydurumuna da bağlı olduğundan, çalışmada kalıp yüzeyi için çeşitlikaplamalar ve yüzey uygulamaları denenmiş ve bunların verimlerikarşılaştırılmıştır. Çalışmada ısıtma prosesinin sonlu elemanlar modelide geliştirilmiş ve sıcaklık sonuçları deneysel sonuçlarlakarşılaştırılmıştır. Geliştirilen model ile sıcaklıkların en fazla % 9’luk birfark ile tahmin edilebileceği ortaya konulmuştur. Bu modelle ayrıca farklıkalıp geometri ve kalıp derinliğinde, istenilen sıcaklığa ulaşabilmek içingereken ısıtma süresi kolaylıkla belirlenebilir. Çalışma sonucundainfrared ısıtıcı ile kalıbın ön ısıtıma işleminin homojen ve verimli birşekilde yapılabiliceği gösterilmiştir.Yayın Frezeyle tornalamada takımda ortaya çıkan termal deformasyonların modellenmesi(Gazi Universitesi Muhendislik-Mimarlik, 2017) Karagüzel, Umut; Bakkal, Mustafa; Budak, ErhanFrezeyle tornalama işleminde işlemiş parça doğruluğu ve üretkenliği arttırarak işlem performansını iyileştirmek kesme kuvvetlerini ve takım ucundaki ısı kaynaklı deformasyonları kontrol etmekle mümkündür. Bu çalışmanın amacı frezeyle tornalama sırasında ortaya çıkan ısı kaynaklı deformasyonları belirlemek ve bunları basınçlandırılmış soğuk hava kullanarak azaltmaktır. Kesme kuvvetleri, takım sıcaklıkları ve deformasyonlar sonlu elemanlarla modellenmiş ve deneylerle doğrulanmıştır. Kuru kesme koşullarında bu deformasyonların paso derinliğinin %40’ı kadar olabileceği ve bunun sonlu elemanlarla tahmin edilecebileceği gösterilmiştir. Ayrıca bu deformasyonlar soğuk hava ile %65’e kadar azaltılabilir. Termal deformasyonlara ek olarak çalışmada takım aşınması ve işlenen parçada yüzey pürüzlülüğü değerleri de ölçülmüştür ve özellikle frezeyle tornalamada yüzey pürüzlülüğü değerlerinin taşlamadaki kadar iyi olabileceği gösterilmiştir.Yayın Experimental analysis on drilling of Al/Ti/CFRP hybrid composites(Bellwether Publishing, 2021-01-25) Kayihan, Mete; Karagüzel, Umut; Bakkal, MustafaCarbon fiber reinforced composites (CFRP) have superior mechanical properties such as high strength/density ratio, and good damping ability. CFRP which is frequently used in parts in the aviation industry can also be single or stacked together with titanium and aluminum alloys. However, delamination could occur on the CFRP surfaces after drilling which leads to deterioration in mechanical properties. Therefore, in this paper, the effect of process parameters and stack order on cutting force, torque are investigated. The tests were carried out at three different drilling speeds and feed rates on a CNC vertical machine tool by using a solid carbide cutting tool. The results of hole quality indicate that the process outputs are significantly affected by process parameters and stack order. The force and torque values obtained at high drilling speeds and low feed rates are independent of the stack order. However, the stacking order is determined to be the most effective parameter for the thrust force and torque values. The force generated during the Ti/CFRP/Al stack in which the highest force value is approximately 50% higher than the lowest force which occurs on Al/Ti/CFRP stack. The surface roughness value measured during the Al/Ti/CFRP stack is approximately half of the other stack order.Yayın Manufacturing techniques of bulk metallic glasses(Wiley, 2019-08-16) Bakkal, Mustafa; Karagüzel, Umut; Kuzu, Ali Taner; Koç, Muammer; Özel, TuğrulThis chapter discusses some of the most common metallic glass sheets, ribbons, and bulk metallic glasses (BMGs) rod, bar, and plate manufacturing methods. The discussed methods include: rapid quenching methods, water-quenching method, arc melting drop/suction casting method, high-pressure die casting method, copper mold casting method, cap casting method, centrifugal casting method, and metal foaming method. Water quenching method is one of the easiest methods to obtain amorphous microstructure for some BMG alloys. Method includes a sequence of heating and quenching processes. Another BMG manufacturing method is arc melting method with a special combination of different casting methods. Arc melting and drop casting methods are well established and known processes for BMG alloys. Drop casting is typically used to process materials with diameters larger than 6mm, while suction casting is used for casting of materials with diameters under 6mm.Yayın Zirkonyum esaslı kalın camsı metalin taşlanmasında kesme sıcaklıkları ve enerji paylaşımı(UTIS Organizing Committee, 2017-11-02) Timur, Azmi; Karipçin, İlker; Karagüzel, Umut; Kuzu, Ali Taner; Bakkal, MustafaBu çalışmada talaşlı imalat işlemleri arasında özgül enerjinin en yüksek olduğu ve ısıyla ilgili problemlerin en çok yaşandığı “taşlama” işleminin farklı taş ve işleme parametrelerinin zirkonyum esaslı Kalın Camsı Metal’nin [KCM] amorf yapısına metalürjik etkileri, meydana gelen taşlama sıcaklıkları, enerjinin ne kadarının KCM’ye geçtiği araştırılmıştır. Seçilen alaşım Vitreloy 105 ticari ismine sahip ve Zr52,5Ti5Cu17,9Ni14,6Al10 bileşimindeki Zr-esaslı KCM’dir. 6.35 mm çapa sahip dairesel kesitli Zr-esaslı KCM çubukların yüzey ve yüzey altı sıcaklıkları gömme termokupl yöntemi ile ölçülmüş ve ardından içyapı Xışını difraksiyonu ile analiz edilmiştir. Bunların yanında iş parçasına ısı şeklinde geçen enerjinin taşlama sırasında harcanan toplam enerjiye oranı olarak ifade edilen enerji paylaşımı hesaplanmıştır. Bu hesaplarda kullanılmak üzere kuvvet ölçümü de yapılmıştır. İlerleme hızı ve paso kalınlığı sabit tutularak farklı kesme hızında taşlama testleri yapılmıştır. Sabit kesme hızı ve paso kalınlığında ve farklı ilerleme hızında yapılan testlerde sıcaklıkların değişimi farklı bir eğilim göstermiştir. Daha sonra kesme hızı ve ilerleme hızı sabit tutulup paso kalınlığı arttırılmıştır. Bütün bu deneylerde CBN aşındırıcılı taş kullanılırken, aşındırıcı malzemesinin sıcaklıklara olan etkisini görebilmek için son olarak CBN yerine Al2O3 aşındırıcılı taş kullanılarak bir test daha yapılmıştır. Bütün taşlanan numunelerde X-ışını difraksiyonu analizi yapılarak kristalleşme olup olmadığı belirlenmiş ve sonuçlar ölçülen sıcaklıklarla ilişkilendirilmiştir. Son olarak bütün testler için enerji paylaşımı değerleri hesaplanmıştır ve bu değerlerin kesme parametreleri ve aşındırıcı malzemesiyle değişimi incelenmiştir.Yayın Effect of cutting strategy on machining of thin walled polymer(UTIS Organizing Committee, 2017-11-02) Keklik, Burak Taha; Kuzu, Ali Taner; Başçı, Ümit Gencay; Karagüzel, Umut; Kayıhan, Mete; Bakkal, MustafaThis paper presents the effect of tool path on machining of thin walled thermoplastic polymer, ABS. The effects of cutting speed, feed rate and tool path are studied to evaluate surface quality on thin walled parts. Four different cutting pattern (“zig”, “zig-zag”, “follow periphery” and “trochoidal”) with uncoated WC tool were investigated in the cutting tests. The quality of grooves was examined by their surface roughness, dimensional accuracy and burr structure. Experiments show that the down-milling and “follow periphery” creates dimensionally more accurate grooves. Average 4 μm surface roughness and discontinuous chip formation is obtained in up-milling process. According to the study, the better surface quality and dimensional accuracy can be achieved by down milling in “zig-zag” pattern in terms of surface roughness.Yayın Experimental and analytical investigation of drilling in high performance hybrid composites(2019-11-09) Kayıhan, Mete; Karagüzel, Umut; Bakkal, MustafaHybrid composites produced by the addition of metal alloys to carbon fiber reinforced composites (CFRP) have superior mechanical and physical properties, excellent specific strength and high resistance to corrosion. The most commonly used machining processes in the use of hybrid materials in industry is the drilling process. After the drilling processes, due to the anisotropic properties of the CFRP material, delamination, uncut fiber and fiber pullout are observed. For this reason, the performance of CFRP after drilling operation must be the main concern. Therefore, in this study, hybrid materials were tested on factors such as stack order, drilling speed and feed rate which should be applied in hole drilling process and analysis were made on various results. The tests were performed with three-factor and three-level L9 Taguchi orthogonal experiment design due to minimize the cost and material. As a result of this study, the best stack order and drilling parameters of the hybrid composite materials was determined with many variables such as force and torque values, the required energy, surface roughness values and delamination factors.
