Östemperlenmiş Sfero Dökme Demir (GGG70) Malzemenin Frezelenmesinde Proses Parametrelerinin Arı Algoritması ile Optimizasyonu

Abstract

Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demir malzemeler (GGG-70) otomotiv ve diğer endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer dökme demirlere kıyasla yüksek mukavemet, aşınma direnci, süneklik ve yorulma mukavemeti gibi üstün mekanik özellikleri vardır. Bunun yanında endüstride kullanılabirliğini kısıtlayan en önemli etken zayıf işlenebilirliğidir. Bir malzemenin işlenebilirliği sadece mekanik özelliklerine ve mikro yapısına değil aynı zamanda proses değişkenlerinin seçimine ve kontrolüne de bağlıdır. GGG-70 malzemenin frezelenmesinde kesme sıvısı türü, kesme hızı ve talaş derinliğini değerleri değiştirilerek, malzeme yüzeyinde 10 mm genişliğinde 50 mm uzunluğunda kanallar açılmıştır. Kesme sıvısı uygulaması minimum miktarda yağlayıcı (MQL) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Farklı işleme parametreleri ile yapılan deneyler sonucunda malzeme yüzeyinin pürüzlülüğü ve sertliği ölçülmüştür. İşlenmemiş yüzey sertliğine kıyasla frezelenmiş yüzeylerde ortalama %2-%10 arasında sertlik düşüşü meydana gelmiştir. Sertlik değerlerinin değişimi ile parametre seviyelerinin değişimi arasında anlamlı bir istatistik oluşmamıştır. Farklı kesme parametreleri ile yüzey pürüzlüğü arasındaki matematiksel model 1. dereceden regresyon analizi ile elde edilmiştir. Kesme sıvısının, kesme hızının ve talaş derinliğinin optimum parametreleri metasezgisel optimizasyon metodu olan Arı Algoritması ile bulunmuştur. Arı Algoritmasına göre optimum frezeleme koşulları bitkisel yağ, 180 m/dk kesme hızı ve 0.5 mm kesme derinliğinin kullanıldığı şartlarda elde edilmiştir. Özellikle bitkisel yağın bor yağına kıyasla optimum performans sağlaması, sürdürülebilir çevre açısında önem arz etmektedir.