Metal şekillendirme işlemlerinde sürtünme katsayısının deneysel ve sayısal yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmanın ilk kısmında, deney malzemesi olarak kullanılan alüminyum, bakır, bronz ve pirinç malzemelerinin mekanik özellikleri basma deneyleriyle belirlenmiştir. Daha sonra disk basma testleri, hazırlanan standart boyutlu numunelerle değişik yağlama şartlan altında yapılmıştır. Açık kalıp-geri ekstrüzyon testinde ise; numune yine iki düz levha kalıp arasında basılmıştır, ancak burada üst kalıbın ortası delik, numune ise içi dolu bir silindir şeklindedir. Numune ve kalıp geometrilerinin sürtünme katsayısı üzerindeki etkilerini belirlemek için üç farklı H7D (numune yüksekliği/numune çapı) ve iki farklı d/D (üst kalıp delik çapı/numune çapı) oranlarında üç farklı yağlayıcı kullanılarak sadece alüminyum numune için bu deneyler yapılmıştır. Bu çalışmanın ikinci kısmında ise; FORTRAN programlama dili ve sonlu elemanlar yöntemiyle modellenerek farklı malzemelerin, farklı yağlama şartlarının ve Acılaşmanın sürtünme kalibrasyon eğrileri üzerine etkileri incelenmiştir. Son olarak; sürtünme katsayısını belirlemek için alternatif bir yöntem olarak geliştirilen açık kalıp-geri ekstrüzyon testi, sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiş ve yağlama şartlarının ve kalıp geometrisinin sürtünme kalibrasyon eğrilerine etkileri araştırılmıştır. Bu geometrilerin sürtünme kalibrasyon eğrilerini etkilediği belirlenmiştir. Bu çalışmalar neticesinde; her malzemenin kendine has sürtünme kalibrasyon eğrilerine sahip olduğu belirlenmiştir. Disk basma testi için yapılan teorik analizler yetersiz kalmaktadır. Sürtünme katsayıları, şekil değişimine bağlı sürtünme katsayıları ölçüm yöntemleriyle, kesin bir şekilde belirlenememektedir.