Bu çalışmada, Ti6Al4V alaşımı, elektro erozyon ve elektrokimyasal taşlama yöntemleri ile işlenmiştir. Yapılan araştırma ve incelemelerde aşağıda belirtilen sonuçlar elde edilmiştir.
¾ Metalografik incelemeler dikkate alındığında, elektro erozyon yönteminin Ti6Al4V alaşım üzerinde önemli derecede hasarlar oluşturduğu tespit edilmiştir. Bu hasarlar, yüzey fotoğraflarından da görüldüğü gibi, yüzeyden kaldırılan küresel talaşların ara bölgeden sıvı basıncı ile atılamadan tekrar katılaşması neticesinde yüzeye yapışması ile oluşan kalıntılardan, yüzeye yapışmış eriyiklerden, boşluklardan, çatlaklardan ve kraterlerden oluşmaktadır.
¾ Elektro erozyon ile işlenmiş yüzeylerin kesitleri incelendiğinde, beyaz tabaka, ısıdan daha az etkilenen bölge ve esas malzeme olmak üzere üç farklı tabakanın oluştuğu belirlenmiştir. Beyaz tabakanın kalınlığı özellikle işleme akımına bağlı olarak önemli derecede artmaktadır. Grafit elektrot kullanılarak yapılan deneylerde beyaz tabaka kalınlığı 16.08 – 99.18µm aralığında değişmektedir. Bakır elektrot kullanıldığında bu aralık 11.16 – 42.66µm olarak belirlenmiştir. Beyaz tabakanın kalınlıkları alüminyum elektrotlar ile yapılan deneylerde ise 5.43 – 34.66µm aralığında ölçülmüştür.
¾ Elektro erozyon ile işlenmiş yüzeylerden alınan EDS analizleri neticesinde, yüzeyde ve dolayısıyla beyaz tabaka içerisinde iş parçası malzemesinden farklı olarak elektrot malzemesine ait elementlerin de bulunduğu tespit edilmiştir. Soğuma oranına bağlı olarak faz dönüşümü dikkate alındığında, beyaz tabakanın mikroyapısının hegzagonal martenzitik α΄olduğu tahmin edilmektedir. Ayrıca yüzeylerden alınan XRD analizleri neticesinde, TiC ve Ti24C15 karbürleri belirlenmiştir. beyaz tabakanın mikroyapısı ve yüzeylerde oluşan karbürler beyaz tabakanın sertlik değerini önemli derecede (esas malzemenin yaklaşık iki katı) artırmaktadır. Grafit, bakır ve alüminyum elektrotlar ile işlenmiş yüzeylerin sertlikleri sırasıyla 1195 – 1466 HV, 1245 – 1458 HV, 967 – 1416 HV arasında değişmektedir.
¾ Elektro erozyon yönteminde, talaş kaldırma oranı kullanılan elektrot malzemesine bağlı olarak değişmektedir. Talaş kaldırma oranını en çok etkileyen parametre akımdır. Sabit vurum süresi şartlarında, akımın artmasıyla talaş kaldırma oranı önemli derecede bir artış göstermektedir. Benzer şekilde vurum süresinin artması ile talaş kaldırma oranı 200μs değerine kadar artmakta, ancak bu değerden sonra bu artış oranı bir miktar azalmaktadır. Bu sonuç, plazma kanalındaki genişleme ve çok uzun sürelerde yüzeyde biriken karbon tabakası nedeniyle düzensiz boşalımların
oluşmasıyla ilişkilendirilmektedir. Akım değerinin en yüksek değeri almasıyla (I=
25A), grafit elektrotta talaş kaldırma oranı maksimum olmaktadır (77.181 mm3/dak).
Bu değer, grafit elektrotun işleme hızının bakır elektrottan 6.28 kat, alüminyum elektrottan ise 10.05 kat daha yüksek olduğunu göstermektedir.
¾ Elektro erozyon ile işlemede, yüzey pürüzlülüğü akım ve vurum sürelerine bağlı olarak artmaktadır. Yüzey pürüzlülük değerleri uygulanan deney şartlarına bağlı olarak 1.04 ile 9.68μm arasında değişmektedir. Arzu edilen yüzey pürüzlülüğü bu aralıklar arasında işleme parametrelerinin ve elektrot malzemesinin uygun seçimiyle elde edilebilir.
¾ Elektro erozyon ile işlenmiş yüzeylerde mikro çatlaklar meydana gelmektedir. Özellikle bakır elektrotlar ile işlenmiş yüzeylerde çatlak yoğunluğu daha fazla iken, grafit ve alüminyum elektrotlarda nispeten daha az yoğunlukta mikro çatlaklar oluşmaktadır. Akım parametresinin artırılması ve vurum süresinin azaltılması ile çatlaksız yüzeylerin elde edilmesi mümkündür. Yüzey çatlak yoğunluk haritaları ile daha az çatlak yoğunluğuna sahip yüzeyler elde etmek için, işlem öncesinde uygun parametrelerin seçilmesi mümkündür.
¾ Elektro erozyon yönteminde kullanılan elektrotların aşınma miktarları akım ve vurum süresine bağlı olarak artmaktadır. En az aşınan elektrot grafit iken, bunu bakır ve alüminyum elektrotlar takip etmektedir. Elektrot aşınma miktarları, elektrot malzemelerinin erime sıcaklıkları ve fiziksel özelliklerine bağlıdır.
¾ Elektro erozyon yönteminde, varyans analizi sonuçları dikkate alındığında, akım parametresinin; yüzey pürüzlülüğü, ortalama beyaz tabaka kalınlığı, elektrot aşınması ve talaş kaldırma oranı üzerinde istatistiksel olarak vurum süresi parametresinden daha etkili olduğu görülmüştür.
¾ Elektro erozyon yöntemi için elde edilen lineer regresyon modelleri, korelasyon katsayıları da dikkate alındığında uygun hata oranlarında tahminler vermektedir. Ayrıca, varyans ve artık analizleri bu modellerin uygun olduklarını göstermektedir. ¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, işleme voltajının artması ile talaş kaldırma
oranı artmaktadır. İşleme voltajının 2V olduğu durumlarda, yüzey elektro erozyon yüzeylerine benzer olmakta ve çok az miktarda talaş kaldırılmaktadır. Aktif metal çözünme yaklaşık olarak 4V değerinde başlamakta ve bu değerden sonra artan işleme voltajı ile talaş kaldırma oranı daha da artmaktadır.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, işleme voltajının 2V olduğu deneylerde, XRD sonuçları da dikkate alındığında yüzeylerde beyaz bir oksit filminin oluştuğu gözlenmiştir. Talaş kaldırma oranı, bu filmin elektrik direnci ile değişmektedir.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, elektrolit akma oranının artması ile talaş kaldırma oranı ve yüzey pürüzlülüğü iyileşme oranı artmaktadır. Elektrolit akma oranı metal çözmeden ziyade kaldırılan talaşların daha etkin bir şekilde ara bölgeden atılmasını sağlamakta ve daha temiz yüzeylerin oluşmasına yol açmaktadır.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, tabla ilerleme hızının artması ile yüzey pürüzlülüğü iyileşmektedir.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, 0.12µm değerinde yüzeyler elde edilebilmektedir.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, yüzey pürüzlülüğü iyileşme oranı üzerinde en etkili parametre işleme voltajıdır (%90). Bunu, elektrolit akma oranı (%7) ve tabla ilerleme miktarı (%3) takip etmektedir.
¾ Elektro kimyasal taşlama yönteminde, elektro erozyon yöntemine benzer şekilde elde edilen lineer regresyon modelleri, korelasyon katsayıları da dikkate alındığında uygun hata oranlarında tahminler vermektedir.
9.2. Öneriler