Kerámia gömbhéjakkal erősített alumíniummátrixú kompozit forgácsolhatósági vizsgálata
Napjainkban az alumíniummátrixú kompozitok felhasználása széleskörben elterjedt, amely az újszerű anyag által nyújtott kedvezőbb tulajdonságoknak tudható be. Ennek az anyagcsoportnak a felhasználása igencsak széleskörű, az alkalmazási területek között említhetjük a magas hőmérsékleten dolgozó szerkezeteket, a processzor hűtőbordákat és motoralkatrészeket, de az űrtechnikában, valamint rakéták és helikopterek gyártásánál is alkalmazzák őket, azonban mivel ezek az anyagok egymástól nagyon eltérőek lehetnek mind strukturálisan, mind anyagjellemzőkben; sokszor rendkívül időigényes és költséges vizsgálatok és kísérletek szükségesek a megfelelő felhasználás és maximális kihasználtság elérése érdekében.
A kutatásom fő célja a kerámia gömbhéjakkal erősített alumíniummátrixú kompozit és egy alumínium ötvözet forgácsolhatóságának az összehasonlítása volt. A vizsgálat az elvégzett marás technológiai paraméterinek, valamint a szerszám élgeometriájának a változtatásán alapszik. Első lépésként tanulmányoztam a nemzetközi és a hazai szakirodalmat és egyértelműen megállapítottam, hogy ezeknek a kompozit anyagoknak a megmunkálásában kulcsfontosságú szerepet játszik a megfelelő szerszám kiválasztása, valamint az ideális forgácsolási paraméterek beállítása. Az anyag összetételéből adódóan, ezen körülmények ideális meghatározása igencsak körülményes, ugyanis az anyag számtalan képpen reagálhat a megmunkálás közben fellépő dinamikus erőhatásokra, melyek az anyag összetételéből fakadnak elsősorban, melyet az anyagban lévő kerámia és alumínium eltérő forgácsolhatósági jellemzői okoznak (keménység, nyírási szilárdság, ütőmunka stb.).
Az irodalomkutatás után kétszintes kísérleteket terveztem, hogy priori információkat nyerhessünk az alumíniummátrixú kompozitok forgácsolhatóságáról. Marási kísérleteket végeztem el AlSi12 típusú alumínium, illetve AlSi12/Al2O3 típusú alumíniummátrixú kompozitokon, két típusú többélű marószerszámmal, különböző előtolás és forgácsolási sebesség mellett. A kísérletek során a forgácsolási erőt egy KISTLER 9257BA típusú háromkomponensen erőmérővel mértem, a forgácsolt felületről pedig egy Dinolite AD7013MZT típusú mikroszkóppal készítettem felvételeket a forgácsolt alaksajátosságok vizuális értékeléséhez. A kísérleti eredmények alapján egyértelműen megállapítható, hogy a kompozit anyag jobban terheli a szerszámot, valamint körülményesebb a megmunkálása is. A kutatómunkám eredményeképp megállapítható, hogy az előzetes feltételezéseink beigazolódtak, különös figyelmet kell fordítani a megmunkálási paraméterek és a szerszám kiválasztására, ugyanis hatalmas minőségbéli eltérések lehetnek két szerszám használata között is. A kialakítani kívánt alkatrész megfelelő felhasználása és annak precíz megmunkálása végett további kísérleteket és elemzéseket igényel a témakör, hogy az anyag forgácsolhatóságával kapcsolatos nehézségeket feloldjuk.
Jövőbeni tervem közé tartozik, hogy az eddig elért eredményeimet további kísérletekkel kibővítsem és a területet mélyrehatóbban megismerjem, valamint az alumíniummátrixú kompozitokban rejlő további lehetőségeket feltárjam.
