TiO2 dolgulu cam ve karbon elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve kriyojenik kesici takımlar ile frezelenmesinin araştırılması
| dc.authorid | 0009-0007-1400-2786 | |
| dc.contributor.advisor | Gürbüz, Hüseyin | |
| dc.contributor.author | Taka, Muhammed | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-16T10:06:40Z | |
| dc.date.available | 2025-09-16T10:06:40Z | |
| dc.date.issued | 2025-08-20 | |
| dc.department | Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı | |
| dc.description.abstract | Bu çalışmada, dolgusuz ve nano titanyum dioksit (TiO2) dolgulu karbon ve cam elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özellikleri incelenmiş olup kriyojenikli kesici takım ve TiO2 dolgusunun frezeleme sonuçları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Dolgulu kompozitlerde TiO2 Ağırlıkça (%1) olarak ilave edilmiş olup tüm kompozitler el yatırma yöntemiyle üretilmiştir. Kompozitlerin çekme, eğme ve basma mekanik testleri yapıldıktan sonra çekme testi sonrası kopma yüzeylerinin taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüleri incelenmiştir. Ayrıca kompozitler kriyojenikli ve kriyojeniksiz kesici takımlarla farklı kesme parametrelerinde frezelenerek kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülükleri ve talaş morfolojileri incelenmiştir. Her iki elyaf tipi için TiO2 dolgu parçacık ilavesinin kompozitlerin çekme, basma ve eğme dayanımlarını geliştirdiği belirlenmiştir. TiO2 dolgusu kompozitlerin çekme dayanımında %8 ile %12 arasında bir artış sağlamıştır. %1 oranında nano TiO2 dolgusu cam elyaf takviyeli kompozitlerde (CETK) eğilme dayanımı 429 MPa’a, karbon elyaf takviyeli kompozitlerde (KETK) ise 632 MPa’a çıkarmıştır. TiO2 dolgusu KETK’lerde basma mukavemetinde %5 oranında CETK’lerde ise yaklaşık %7 katkı sağlamıştır. SEM ile incelenen TiO2 dolgulu kompozitin kırılma yüzeyinde, elyafların belirli bir bölgede yoğunlaştığı ve toplu elyaf demetleri halinde koptuğu görülmüştür. CETK ve KETK’lerin frezelenmesinde ilerleme oranı artışı kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerlerinin artmasına neden olurken, kesme hızının artışı ise kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerlerinin azalmasını sağlamıştır. Ayrıca TiO2 dolgusu kompozitlerin frezelenmesinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerlerini düşürmüştür. Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlem, hem CETK hem de KETK’lerde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerleri üzerinde düşürücü bir etki yapmıştır. TiO2 dolgulu CETK ve KETK’lerin frezelenme sonrası talaşların SEM’leri incelendiğinde elyaf parçacıklarının boylarının daha kısa olduğu ve daha homojen bir yapıda olduğu tespit edilmiştir. Kriyojenikli kesici takımla frezelenen CETK ve KETK’lerin talaş morfoloji incelendiğinde küçük elyaf parçacıkların ve öbeklenmiş elyaf demetlerin bir arada olduğu bir talaş yapısı gözlenmiştir. | |
| dc.description.abstract | In this study, the mechanical properties of unfilled and nano titanium dioxide (TiO2) filled carbon and glass fiber reinforced composites were investigated and the effect of cryogenic cutting tool and TiO2 filler on milling results was investigated. TiO2 was added as 1% by weight in filled composites and all composites were produced by hand lay-up method. After conducting tensile, flexural, and compressive mechanical tests on the composites, scanning electron microscope (SEM) images of the fracture surfaces were examined after the tensile tests. Furthermore, the composites were milled using cryogenic and non-cryogenic cutting tools under different cutting parameters to investigate cutting forces, surface roughness, and chip morphology. For both fiber types, the addition of TiO2 filler particles was found to improve the tensile, compressive, and flexural strengths of the composites. The TiO2 filler provided an 8% to 12% increase in the tensile strength of the composites. 1% nano TiO2 filler increased the flexural strength of glass fiber reinforced composites (GFRC) to 429 MPa and carbon fiber reinforced composites (CFRC) to 632 MPa. The TiO2 filler contributed 5% to the compressive strength of CFRCs and approximately 7% to GFRCs. On the fracture surface of the TiO2-filled composite examined by SEM, it was observed that the fibers were concentrated in a certain region and broke as bulk fiber bundles. While the increase in feed rate in milling of GFRC and CFRC caused the cutting forces and surface roughness values to increase, the increase in cutting speed caused the cutting forces and surface roughness values to decrease. Furthermore, TiO2 filler reduced the cutting forces and surface roughness values in the milling of composites. The cryogenic treatment applied to the cutting tools had a reducing effect on the cutting forces and surface roughness values in both GFRC and CFRC. When the SEM images of the chips after milling of TiO2 filled GFRC and CFRC were examined, it was determined that the fiber particles were shorter in length and had a more homogeneous structure. When the chip morphology of GFRC and CFRC milled with cryogenic cutting tool was examined, a chip structure with small fiber particles and clustered fiber bundles was observed. | |
| dc.identifier.citation | Taka, M. (2025). TiO2 dolgulu cam ve karbon elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve kriyojenik kesici takımlar ile frezelenmesinin araştırılması. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Batman. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12402/5046 | |
| dc.language.iso | tr | |
| dc.publisher | Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü | |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | TiO2 | |
| dc.subject | Cam Elyaf | |
| dc.subject | Karbon Elyaf | |
| dc.subject | Kompozit | |
| dc.subject | Mekanik Özellikler | |
| dc.subject | Kriyojenik İşlem | |
| dc.subject | Frezeleme | |
| dc.subject | Glass Fiber | |
| dc.subject | Carbon Fiber | |
| dc.subject | Composite | |
| dc.subject | Mechanical Properties | |
| dc.subject | Cryogenic Treament | |
| dc.subject | Milling | |
| dc.title | TiO2 dolgulu cam ve karbon elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve kriyojenik kesici takımlar ile frezelenmesinin araştırılması | |
| dc.title.alternative | Investigation of mechanical properties of TiO2 filled glass and carbon fiber reinforced composites and their milling with cryogenic cutting tools | |
| dc.type | Master Thesis |
