Bronz Esaslı Kompozit Sürtünme Malzemelerin Üç Nokta Eğme Mukavemetinin Taguchi Metodu ile Optimizasyonu

Abstract

Kütlece %5, 10 ve 15 uçucu kül içeren bronz matrisli kompozit malzemeler 750, 800, 850C sıcaklıklardaspark plazma sinterleme yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Kontrol faktörleri olarak uçucu kül takviye oranı vesıcaklık, proses parametresi olarak ise üç nokta eğme mukavemeti seçilmiştir. Deneyler, Taguchi L9 ortogonaldizisine göre tasarlanmıştır. Optimum proses parametrelerini belirlemek için sinyal/gürültü oranı hesaplanmıştır.ANOVA ile kontrol faktörlerinin proses performansı üzerindeki etki seviyeleri tespit edilmiştir. Ayrıca,performans parametrelerini regresyon analizi ile tahmin etmek için lineer ve kuadratik regresyon denklemlerigeliştirilmiştir. Sonuç olarak, yapılan Taguchi analizi sonucu; %5 uçucu kül takviye oranı, 850C sinterlemesıcaklığında üç nokta eğme mukavemet değerleri en iyi sonucu verdiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar,kontrol edilebilen faktörler arasında sinterleme sıcaklığının en etkili faktör olduğu ve bununla birlikte, uçucu kültakviye oranının etkisinin önemsiz olduğunu göstermiştir.

The bronze-based composite materials containing 5, 10 and 15 wt. % fly ash were prepared by usingspark plasma sintering method carried out under a pressure of 35 MPa, at 750, 800 and 850 C. Sinteringtemperature and fly ash reinforcement ratio were considered as input parameters; the transverse rupture strength(TRS) was considered as output parameter. Experiments were designed according to Taguchi L9 orthogonalarray. Signal to noise (S/N) ratio was computed to determine the optimum process parameters. ANOVA wasperformed to determine the importance of the input parameters for the process performance. Moreover, the lineerand quadratic regression equations were developed for predicting the performance parameters by usingregression analysis. As a result of Taguchi analysis, it was found the optimum results for TRS in fly ashreinforcement of 5% and sintering temperature of 850C. The obtained results indicate that the sinteringtemperature was found to be the dominant factor among controllable factors. However, the fly ash reinforcementratio showed an insignificant effect.