Dövme ve Eklemeli İmalat Yöntemiyle Üretilmiş Inconel 625 Alaşımların Termal Yöntemle Hızlı Delinmesinde Elektrot Aşınmasının İncelenmesi

Abstract

Inconel grubu alaşımlar üretildikleri 1950’li yıllardan beri havacılık, uzay, nükleer, biyomedikal endüstrisi gibi ileri mühendislik uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir. Bu alaşımların daha maliyet etkenli bir yöntem olan eklemeli imalat yöntemiyle üretilebilirliği son 20 yılda yoğun olarak çalışılmaktadır. Ancak, süper alaşımlar işlenebilirliği zor malzemeler grubunda olup, iletkenlikleri zayıf olduğundan bu alaşımların delinmesinde kullanılan elektrotlarda ciddi hasarlar meydana gelmektedir. Dahası, eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen bu alaşımların delinebilirliğinde kullanılan elektrotlardaki aşınmayı inceleyen sınırlı sayıda çalışma vardır. Bu amaçla bu çalışmada, dövme ve eklemeli imalat tekniği ile üretilmiş Inconel 625 alaşımların, EDM ile hızlı delik delme yöntemi kullanılarak 3 mm çapında pirinç elektrotlarla delinmesi neticesinde aşınan elektrotlarda oluşan aşınma miktarları incelenmiştir. Elektrot aşınması; iş parçası üzerinden ölçülen delik çapları ve kerf açıları dikkate alınarak analitik olarak ve deneylerde aşınan elektrotların hassas terazilerle tartılması ile fiziksel olarak tespit edilmiştir. Daha tok ve kararlı bir yapıda olan dövme Inconel malzemeyi işleyen elektrodun eklemeli imalat Inconel alaşımı işleyen elektroda göre % 108,33 daha fazla aşındığı tespit edilmiştir. Buna ilaveten, dövme Inconel iş malzemesinde elektrot aşınmasından kaynaklı kerf açısının eklemeli imalat Inconel malzemeye göre % 80,06 daha fazla olduğu görülmüştür.

Inconel group alloys have been frequently preferred in advanced engineering applications such as aviation, space, nuclear and biomedical industries since the 1950s. The production of these alloys by the additive manufacturing method, which is a more cost-effective method, has been studied intensively in the last 20 years. However, superalloys are in the group of materials that are difficult to machine, and since their conductivity is weak serious damage occurs to the electrodes used in the drilling of these alloys. Moreover, there are a limited number of studies examining the wear of the electrodes used in the drillability of these alloys produced by additive manufacturing methods. For this purpose, the amount of wear on the electrodes as a result of drilling of wrought and additively manufactured Inconel 625 alloys by EDM fast drilling method using 3 mm diameter brass electrodes was investigated in this study. Electrode wear was determined analytically by considering the hole diameters and kerf angles measured on the workpiece, and physically by weighing the electrodes worn in the experiments with precision scales. It has been determined that the electrode that processed the wrought Inconel material, which has a tougher and more stable structure, wore 108.33% more than the electrode that drilled the additive-manufactured Inconel alloy. In addition, it was observed that the kerf angle due to electrode wear in the wrought Inconel material was 80.06% higher than that in the additive- manufactured Inconel alloy.