Browsing by Author "Kaftanoğlu, Bilgin"

Now showing 1 - 20 of 44

Citation Count: 73
Adsorption properties of a natural zeolite-water pair for use in adsorption cooling cycles
(Elsevier Sci Ltd, 2010) Solmus, Ismail; Yamali, Cemil; Kaftanoglu, Bilgin; Baker, Derek; Caglar, Ahmet; Manufacturing Engineering
The equilibrium adsorption capacity of water on a natural zeolite has been experimentally determined at different zeolite temperatures and water vapor pressures for use in an adsorption cooling system. The Dubinin-Astakhov adsorption equilibrium model is fitted to experimental data with an acceptable error limit. Separate correlations are obtained for adsorption and desorption processes as well as a single correlation to model both processes. The isosteric heat of adsorption of water on zeolite has been calculated using the Clausius-Clapeyron equation as a function of adsorption capacity. The cyclic adsorption capacity swing for different condenser, evaporator and adsorbent temperatures is compared with that for the following adsorbent-refrigerant pairs: activated carbon-methanol; silica gel-water; and, zeolite 13X-water. Experimental results show that the maximum adsorption capacity of natural zeolite is nearly 0.12 kg(w)/kg(ad) for zeolite temperatures and water vapor pressures in the range 40-150 degrees C and 0.87-738 kPa. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Citation Count: 10
Analysis of non-isothermal warm deep drawing of dual-phase DP600 steel
(Springer France, 2019) Pepelnjak, T.; Kayhan, E.; Kaftanoglu, B.; Airframe and Powerplant Maintenance; Manufacturing Engineering
Improving the formability of the material is a key issue in the deep drawing process. Heating the material above its recrystallization temperature drastically increases formability, but in the case of dual phase (DP) steels, it results in a loss of their mechanical properties. To improve the drawing ratio, only the heating of the flange region in the warm temperature range up to 573K was studied on DP600 sheet steel by numerical simulation. A thermo-elastic-plastic finite element method (FEM) analysis of deep drawing at several drawing ratios was performed and compared with experimental results. During the experiments, the flange area of the blank was heated by induction heating, and the central part over the punch was cooled with spray water. Experimental results showed that limiting drawing ratio could be increased by 25.58%. The microstructure of the DP 600 steel was analyzed before and after the warm forming process. No significant changes were observed, and the high strength properties of the DP 600 steel remained intact. There was good agreement between numerical and experimental results.
Citation Count: 0
Antibacterial activity of cubic boron nitride (cBN) coatings on stainless steel grade 316 (316L)
(Amer Chemical Soc, 2010) Uzunoglu, Emel; Sengonul, Merih; Derici, Kursat; Biriken, Derya; Kaftanoglu, Bilgin; Sengonul, Merih; Manufacturing Engineering
[No Abstract Available]
Bor nitrür kaplamaların incelenmesi
(2014) Dökmetaş, Nihan; Kaftanoğlu, Bilgin; Şimşir, Caner; Manufacturing Engineering
Bu çalışma, Bor Nitrür (BN) kaplama ile ilgili ayrıntılı bilgi vermektedir. Bu çalışmada, fiziksel buhar büyütme (FBB) yöntemiyle radyo frekans (RF) magnetronları saçtırılarak gerçekleşen kaplamada Hekzagonal Bor Nitrür (h-BN) hedef plakası kullanılarak malzemeler üzerinde BN kaplama elde edilmiştir. Kaplamalarda D2 çelikleri, optik camlar, 316L çeliği ve Ti implantlar gibi farklı numuneler kullanılarak farklı alttaşlardaki BN kaplama oluşumları araştırılmıştır. Ayrıca, farklı kaplama parametreleri kullanılarak, parametrelerin BN kaplamadaki etkileri incelenmiştir. Bütün kaplama sonuçları XRD, SEM, Calotest®, Filmetrics F20 İnce film analiz cihazı, adım profilometresi, Çizik Testi, sürtünme testi, sertlik testi, FTIR, AFM ve profilometre kullanılarak araştırılmıştır. BN kaplamaların karakterizasyonu için yapısal, birleşimsel ve mekanik ölçümler ve analizler uygulanmıştır. Yapılan incelemelerde, oluşan kübik bor nitrür (k-BN) kaplamanın yanı sıra a-BN, e-BN, r-BN, w-BN, t-BN ve h-BN gibi yapıların bulunduğu farklı fazlarda BN kaplamaların elde edildiği gözlenmiştir. Tribolojik özellikleri üzerinde kimyasal ve mikro yapısal etkileri araştırıldı. Kaplamaların birden fazla fazda olmasından dolayı yapışkanlık ve sürtünme katsayısına olumlu etkileri gözlemlenmiştir. Bazı durumlarda sertlik artışı gözlenmiştir. Bunun yanı sıra, kaplama kalınlığının 1 µm civarı ve altında olması sebebiyle bazı ölçüm zorluklarıyla karşılaşılmıştır. 3 ve 6 saatlik kaplamaların pürüzlülüğü alttaş pürüzlülüğü ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik tespit edilememiştir Anahtar Kelimeler: Bor Nitrür Kaplama, Fiziksel Buharlaştırma Yöntemi ile Büyütme, RF Magnetron Saçtırması, Bor Nitrür Fazları
Bor nitrür kaplamaların karakterizasyonu
(2016) Hacaloğlu, Tuğçe; Kaftanoğlu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Bu çalışmada, Bor Nitrür kaplama (BN) Fiziksel Buhar Biriktirme yöntemi (FBB) - magnetron saçtırma tekniği ile biriktirilmiştir. D2 alttaş çeliği farklı BN alotropları ile kaplanmış karakterizsyonlarda kullanılmıştır. Radyo frekanslı bir güç kaynağına bağlı olan kristal büyütülmüş heksagonal Bor Nitrür (h-BN) hedef plakası kullanılmıştır. Diğer bir radyo frekanslı güç kaynağı alttaş tutucusuna bağlıdır. Karakterizasyonlar için alt taş olarak D2 çeliği kullanılmıştır. Ayrıca, farklı kaplama parametreleri kullanılarak BN kaplamadaki etkileri incelenmiştir. Elde edilen kaplamaların kalınlık, sertlik, sürtünme katsayısı, aşınma direnci, yapışkanlık gibi mekanik özellikleri ve tribolojik ölçümleri için nano sertlik, tribometre, çizik testi cihazları kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, kristal yapı incelemeleri için FourierTransform Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) tekniği kullanılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda, h-BN fazı ile birlikte değişik allotropların da bulunduğu BN kaplamalar elde edilmiştir. Bu allotroplar; c-BN, w-BN, r-BN, t-BN, e-BN, a-BN dir. Birden fazla fazın bulunmasından dolayı yüzey özellikleri çeşitli yönlerde etkilendiği gözlemlenmiştir. Sertliğe ve kalınlığa olumlu etkileri gözlemlenmiştir. Kaplama parametreleri ile kaplama özellikleri arasında elde edilen korelasyonlartartışılmıştır.
Bor nitrür kaplamalı kesici takımların performans değerlendirmesi
(2021) Doğan, Berkay; Kaftanoğlu, Bilgin; Kalkan, Hakan; Manufacturing Engineering
Bu çalışmada, fiziksel buhar biriktirme (FBB) tekniği ile Bor Nitrür kaplamalar yapılmıştır. Kaplanmış alttaşlar D2 çeliği, karbür parmak frezeler ve silikondur. BN ile kaplanmış her bir alttaş için karakterizasyonlar yapılmıştır. Karakterizasyon ölçümlerinin yanı sıra karbür parmak frezelerin kesme testleri de gerçekleştirilmiştir. Kaplama deneylerinde BN oluşumu için tek kristal hekzagonal BN (h-BN) hedef plakası kullanılmıştır. Güç kaynağı olarak radyo frekansı (RF) ve İndüktif Eşleştirilmiş Plazma (IEP) kullanılmıştır. Farklı parametrelerde BN kaplamalar yapılmıştır ve sonuçlar yorumlanmıştır. BN kaplama deneyleri sonucunda kaplama kalınlığı, nano sertlik, sürtünme katsayısı, kristal yapı analizi ve çizilme davranışı ölçülmüştür. BN kaplı karbür parmak frezelerin kuvvet ve moment ölçümleri, dinamometre kullanılarak CNC freze tezgâhında yapılmıştır. Çalışmaların sonuçlarına göre, farklı parametrelerde BN kaplamalı karbür parmak frezelerin iş parçasının işlenmesi sırasında kesme kuvvetlerini ve momentlerini azaltabildiği görülmüştür. IEP güç kaynağı kullanımının, nano sertlik, kaplama kalınlığı ve sürtünme katsayısı üzerinde olumlu sonuçları olduğu gözlemlenmiştir.
Bor nitrür kaplamanın teorik modellenmesi
(2022) Rake, Nakka Lotfy; Kaftanoğlu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Bor Nitrür, fiziksel ve kimyasal özelliklerin benzersiz bir kombinasyonuna sahip olduğu için değerli bir yapısal malzemedir. Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD), mükemmel bir vakumlu kaplama işlemidir. Magnetron püskürtme, her tür nesne üzerine ince malzeme katmanları biriktirmek için çok yönlü bir plazma tekniğidir. Bu ince filmlerin amacı, nesneye ilginç özellikler eklemek veya bunları geliştirmektir. Teknik, endüstride çok beğenildi ve uygulamasını büyük bina cam pencerelerinden, araba parçalarına ve matkap aynalarına, akıllı telefonların dokunmatik paneline kadar çok sayıda teknolojik üründe buldu. Mevcut çalışma, PVD-Magnetron püskürtme tekniğini (MS) kullanarak Bor Nitrür kaplamanın teorik modellemesine odaklanacaktır. Bu model, BN katmanının biriktirme hızında etkili olan parametrelerin daha iyi anlaşılmasına izin verecektir. Model, MS'nin tüm aşamalarını modelleyebilmelidir: Manyetik ve elektrik alan, parçacıklar (elektron, iyon, atomlar) hareketi, püskürtme ve biriktirme. Modelleme kullanılarak kaplamanın mekanik özellikleri ve yapısı incelenecektir.
Cerrahi iğnelerin BN (bor nitrür) ile kaplanması ve medikal performanslarının incelenmesi
(2022) Aydoğan, Asude; Kaftanoğlu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Bu tezde cerrahi iğneler Bor Nitrür (BN) ile kaplanarak iğnelerin hem mekanik hem de fonksiyonel özelliklerinin artırılması amaçlanmıştır. Bu çalışma sırasında Fiziksel Buhar Biriktirme (FBB) sisteminde hem magnetron saçtırma yöntemi hem de İndüktif Akuple Plazma (IAP) teknolojisi kullanılarak cerrahi iğnelerin BN kaplamaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, cerrahi iğnelerle beraber cerrahi iğnenin hammaddesi olan paslanmaz çelikten numuneler, D2 çeliği ve silisyum da alttaş olarak kullanılmıştır. Elde edilen çeşitli BN kaplamalar sonucunda kalınlığı, içyapısı, sertliği, yapışkanlığı ve sürtünme katsayısı ölçülmüştür. BN kaplı cerrahi iğnelerin performansları ise sütür ataşman testi ve penetrasyon testi ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak ICP gücünün paslanmaz çelik üzerindeki etkisi ilk kez gözlemlenmiş ve artan sertlik ve yapışkanlık gibi olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca, D2 çeliğinde ve silisyum sonuçları ICP kullanımı sonucunda iyileştirilmiştir. Medikal uygulama sonuçlarına göre artan alttaş gücü ile sütür ataşman testinin başarısı artmıştır. ICP gücü arttıkça hem iğne gövde bükülmesi hem de ortalama iğne ucu sapması azalmıştır. Ayrıca yapılan başka bir teorik çalışmayı desteklemek ve BN kaplamalar konusunda bulunan bilimsel boşluğu doldurmak için alttaş voltajı, hedef plaka gücü, Ar/N2 gaz miktarı gibi kaplama parametreleri artırılarak üç farklı deney yapılmıştır. Bu deneyler sırasında hedef plaka-alttaş arasındaki mesafenin BN kaplamalara olan etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak hedef plaka-alttaş arasındaki mesafe arttıkça BN kaplamaların kalınlığı ve yoğunluğu azalmıştır. Alttaş hedef plakaya ne kadar yakınsa o kadar fazla kaplama kalınlığı elde edilmiştir. Ayrıca sertlik ve yapışkanlık artmıştır.
Citation Count: 12
Coating of titanium implants with boron nitride by RF-magnetron sputtering
(indian Acad Sciences, 2016) Gokmenoglu, Ceren; Ozmeric, Nurdan; Cakal, Gaye; Dokmetas, Nihan; Ergene, Cansu; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Surface modification is necessary for titanium implants since it is unable to induce bone apposition. The beneficial effects of boron on bone formation, composition and physical properties make it suitable as a coating material. In the present study, surface properties of boron nitride (BN) coating on titanium implants were evaluated. Twenty-four implants and 12 abutments were coated with BN by RF-magnetron sputtering system. ATR-FTIR measurements were conducted to assess surface chemistry and morphology of BN-coated implants. Adhesion tests were performed by CSM nanoscratch test device to determine adhesion of BN to titanium surface. Surface profilometry and atomic force microscopy (AFM) was used to evaluate surface roughness. Mean roughness values were calculated. Contact angle measurements were done for evaluation of wettability. Surface characterization of coated implants was repeated after RF power of the system was increased and voltage values were changed to evaluate if these settings have an impact on coating quality. Three different voltage values were used for this purpose. Hexagonal-BN was determined in FTIR spectra. RF-coating technique provided adequate adherence of BN coatings to the titanium surface. A uniform BN coating layer was formed on the titanium implants with no deformation on the titanium surface. Similar roughness values were maintained after BN coating procedure. Before coating, the contact angles of the implants were in between 63(ay) and 79(ay), whereas BN coated implants' contact angles ranged between 46(ay) and 67(ay). BN-coated implant surfaces still have hydrophilic characteristics. The change in voltage values seemed to affect the surface coating characteristics. Especially, the phase of the BN coating was different when different voltages were used. According to our results, BN coating can be sufficiently performed on pretreated implant surfaces and the characteristics of BN coated surfaces can be changed with the change in parameters of RF-magnetron sputtering system.
Citation Count: 15
COP trends for ideal thermal wave adsorption cooling cycles with enhancements
(Elsevier Sci Ltd, 2012) Taylan, Onur; Baker, Derek K.; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Models are presented for ideal thermal wave adsorption cooling cycles without mass recovery, with adiabatic mass recovery and with isothermal mass recovery. Coefficient of performance (COP) values obtained from simulations are compared with the results of a reversible cycle and previously developed models for a simple cycle and heat recovery cycle with two spatially isothermal beds (2SIB). The effects of maximum and minimum bed temperatures, bed's dead mass, and condensation and evaporation temperatures on COP were investigated. The thermal wave cycle has significantly higher COP's than the simple and 2SIB cycles. For the conditions investigated, adding mass recovery to the thermal wave cycle does not affect its COP significantly. The COP of the thermal wave cycle increases with increasing maximum bed and evaporation temperatures and decreasing minimum bed and condensation temperatures. Unlike for the simple and 2SIB cycles, variations in the bed's dead mass have minimal impact on COP. (C) 2010 Elsevier Ltd and IIR. All rights reserved.
Derin çekme sınır oranın, flanş bölgesinin ısıtılarak artırılması için yöntem geliştirilmesi
(2015) Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Konca, Erkan; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem kısaca, sac metal malzemelerin şekillendirilme oranının flanş bölgesinin eş sıcaklık dağılımsız ısıtılarak artırılması olarak açıklanabilir. Sıcaklık artışı malzemenin sünekliğinde belirgin bir yükselmeye ve buna bağlı olarak şekillendirilme kapasitesinin artmasına neden olur. Sıcaklık artışı ayrıca malzemenin akma sınırının düşmesi ile birlikte, uygulama kuvvetlerinde ve basınçlarında azalma meydana gelir. Otomotiv endüstrisinde en yaygın kullanıma sahip olan Yüksek Mukavemet Sac Çelik (AHSS) malzeme DP600 olup, araç ağırlıklarının azalmasını ve çarpışma emniyet faktörünün artmasını sağlamasından dolayı bu tez çalışmasında araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Adı geçen çelik malzemelerin kullanımı malzeme kalınlıklarının ve yakıt sarfiyatının azalmasını sağlar. Yapılan araştırmada geliştirilen yöntemin geçerliliği üç farklı tip malzeme, bunlardan iki tanesi Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemet çeliği (HSLA), diğeri ise IF (Arayersiz Çelikler) çeliği kullanılarak, incelenmiştir. Flanş bölgesinin sıcaklığının 180oC to 300oC değerleri arasında oluşturulduğu deneylerde derin çekme sınır oranında %25.58 kadar artış sağlanmıştır. Kullanılan sıcaklık ılık işlem sıcaklığı seviyesinde olduğundan, şekillendirilme kuvvetlerinde azalma meydana gelmesine rağmen malzemenin özelliklerinde ve dayanımında bir değişim gerçekleşmemektedir.
Citation Count: 0
Design and Manufacturing of a Pin on Disk Tribometer
(2024) Küçüköztaş, Korcan; Nassar, Mohammed; Kaftanoğlu, Bilgin; Talay, İlker; Manufacturing Engineering
This paper presents the design and manufacturing of a pin on disk tribometer aimed at performing friction and wear testing as accurate as a professional tribometer at a lower cost. Since friction is an important part of our lives and its application varies greatly in size, environment and other factors, testing can be expensive. Tribometers are instruments where these conditions can be simulated experimentally. They are manufactured by various companies abroad and are imported to Turkey. For this reason, the cost of these instruments is very high. The design of the manufactured tribometer prioritizes portability and low cost of manufacturing. The manufacturing process of the various parts are discussed in detail. The tribometer was manufactured in the ATILIM University manufacturing laboratories within a tight budget using CNC machining. The instrument has the full capability to adjust the load, testing radius, motor speed, and the duration of the test before starting the experiments. To handle the electronics and data gathering within the instrument, Arduino boards and software are utilized. Real-time data streaming is made possible for data analysis tasks both during and after the experiments. The paper also provides the results of experiments that are obtained from the newly developed tribometer and comparisons with a mass produced, professional tribometer. The experiments are conducted with the same type of samples and with the same parameters. The manufactured tribometer provides researchers with easily accessible friction data that is within close range to what they would get from a professional tribometer.
Citation Count: 8
Development of hard, anti-reflective coating for mid wave infrared region
(Elsevier, 2021) Ozhan, Alp Eren Sinan; Hacaloglu, Tugce; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering
In the 3-5 mu m Mid Wave Infrared (MWIR) thermal imaging region, the number of alternative transparent optical substrate materials are quite limited. Silicon (Si) and germanium (Ge) are among the common optical materials used in the MWIR region. However, these materials and the thin film coatings on them, suffer from low hardness and brittleness hence need to be protected against scratches and hard flying particles like sand, dust, etc.. In industry, a single layer amorphous Diamond Like Carbon (DLC) coating is used to protect the outer layer while transmitting MWIR energy. This paper suggests single layer Boron Nitride (BN) and Boron Carbide (B4C) coatings as alternatives to commercial DLC coating, providing the necessary protection and transmission efficiency with anti-reflective properties. The proposed boron-contained coatings also have an advantage of greater temperature resistance over DLC. Finally, a two-layer anti-reflective coating containing Boron Carbide layer as an outer protective coating is demonstrated.
Citation Count: 6
Effect of hardening models on different ductile fracture criteria in sheet metal forming
(Springer France, 2016) Dizaji, Shahram Abbasnejad; Darendeliler, Haluk; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Prediction of the fracture is one of the challenging issues which gains attention in sheet metal forming as numerical analyses are being extensively used to simulate the process. To have better results in predicting the sheet metal fracture, appropriate ductile fracture criterion (DFC), yield criterion and hardening rule should be chosen. In this study, the effects of different hardening models namely isotropic, kinematic and combined hardening rules on the various uncoupled ductile fracture criteria are investigated using experimental and numerical methods. Five different ductile fracture criteria are implemented to a finite element code by the user subroutines. The criterion constants of DFCs are obtained by the related experimental tests. The in-plane principle strains obtained by the finite element analyses for different DFCs are compared with the experimental results. Also, the experimental results are used to evaluate the principle strain values calculated by the finite element analysis for different combinations of DFCs and hardening rules. It is shown that some DFCs give better predictions if the appropriate hardening model is employed.
Citation Count: 57
Experimental investigation of a natural zeolite-water adsorption cooling unit
(Elsevier Sci Ltd, 2011) Solmus, Ismail; Kaftanoglu, Bilgin; Yamali, Cemil; Baker, Derek; Manufacturing Engineering
In this study, a thermally driven adsorption cooling unit using natural zeolite-water as the adsorbent-refrigerant pair has been built and its performance investigated experimentally at various evaporator temperatures. The primary components of the cooling unit are a shell and tube adsorbent bed, an evaporator, a condenser, heating and cooling baths, measurement instruments and supplementary system components. The adsorbent bed is considered to enhance the bed's heat and mass transfer characteristics; the bed consists of an inner vacuum tube filled with zeolite (zeolite tube) inserted into a larger tubular shell. Under the experimental conditions of 45 degrees C adsorption, 150 degrees C desorption, 30 degrees C condenser and 22.5 degrees C, 15 degrees C and 10 degrees C evaporator temperatures, the COP of the adsorption cooling unit is approximately 0.25 and the maximum average volumetric cooling power density (SCR,) and mass specific cooling power density per kg adsorbent (SCP) of the cooling unit are 5.2 kW/m(3) and 7 W/kg, respectively. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Citation Count: 7
Experimental investigation of friction in deep drawing
(Springer London Ltd, 2017) Kalkan, Hakan; Hacaloglu, Tugce; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering
Investigation of friction is carried out in the radial drawing region between the die and blank holder and also in the stretching zone over the punch in deep drawing. Two methods are developed to calculate the coefficient of friction in each zone using the experimentally determined data such as punch force diagrams and strain distributions obtained by an optical scanning system. The current methods differ from the existing techniques which are obtained in simulative tests. The proposed methods can be applied in room temperature and at elevated temperatures. Comparisons of friction coefficients are made with those obtained by other techniques.
Citation Count: 7
Experimental investigation of non-isothermal deep drawing of DP600 steel
(Springer London Ltd, 2018) Kayhan, Erdem; Kaftanoglu, Bilgin; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
To increase the limiting drawing ratio (LDR) in deep drawing, experiments are conducted on DP600, IF, and HSLA steels. The flange region of blank is heated up to temperatures in the warm range by inductance heating. During heating, the central portion of blank is cooled by water to prevent the reduction of the strength of the material in the central region. The temperature increase of flange region is observed by two infrared sensors focusing on two different points, one on the blank rim and the other near the die radius. An intensive cooling by cold water is applied to the bottom side of a blank during deep drawing. Increases up to 25.58% on LDR are obtained. There is no significant change in the microstructure of the material due to warm forming. Material characterization is obtained by a Gleeble 3800 thermo-mechanical testing machine for the temperature range 150-300 degrees C.
Citation Count: 112
Experiments and finite element simulations on micro-milling of Ti-6Al-4V alloy with uncoated and cBN coated micro-tools
(Elsevier, 2011) Oezel, T.; Thepsonthi, T.; Ulutan, D.; Kaftanoglu, B.; Manufacturing Engineering
This paper presents experimental investigations and finite element simulations on micro-milling of Ti-6Al-4V alloy with fine grain uncoated and cBN coated micro-end mills. Micro-milling of Ti-6Al-4V using uncoated and cBN coated tungsten carbide micro-end mills are conducted; surface roughness, burr formation and tool wear are measured. Effects of machining parameters on surface roughness, burr formation, and tool wear for uncoated and cBN coated micro-tools are investigated. Finite element modelling is utilized to predict forces, temperatures, and wear rate for uncoated and cBN coated micro-tools. Predicted temperature and tool wear contours for uncoated and cBN coated micro-tool edges reveal advantages of cBN coatings. Optimization studies on the experimental results are also conducted to identify the optimum process parameters which minimize both surface roughness and burr formation concurrently. (C) 2011 CIRP.
Citation Count: 1
Finite element analysis of non-isothermal warm deep drawing of dual phase steel
(E D P Sciences, 2016) Pepelnjak, T.; Kaftanoglu, B.; Manufacturing Engineering
Improving the formability of the material is an important issue in the deep drawing process. Heating the material above its recrystallization temperature drastically increases formability but in the case of dual phase (DP) steels it results in the loss of their mechanical properties. To improve the drawing ratio, only the heating of the flange region in the warm temperature range up to 300 degrees C was studied on DP600 sheet steel by numerical simulation. Thermo-elastic-plastic FEM analysis of deep drawing at several drawing ratios was performed and compared with experimental results.
Citation Count: 23
Focus Variation Measurement and Prediction of Surface Texture Parameters Using Machine Learning in Laser Powder Bed Fusion
(Asme, 2020) Ozel, Tugrul; Altay, Ayca; Kaftanoglu, Bilgin; Leach, Richard; Senin, Nicola; Donmez, Alkan; Manufacturing Engineering
The powder bed fusion-based additive manufacturing process uses a laser to melt and fuse powder metal material together and creates parts with intricate surface topography that are often influenced by laser path, layer-to-layer scanning strategies, and energy density. Surface topography investigations of as-built, nickel alloy (625) surfaces were performed by obtaining areal height maps using focus variation microscopy for samples produced at various energy density settings and two different scan strategies. Surface areal height maps and measured surface texture parameters revealed the highly irregular nature of surface topography created by laser powder bed fusion (LPBF). Effects of process parameters and energy density on the areal surface texture have been identified. Machine learning methods were applied to measured data to establish input and output relationships between process parameters and measured surface texture parameters with predictive capabilities. The advantages of utilizing such predictive models for process planning purposes are highlighted.