Endüstrinin çeşitli alanlarında mineral esaslı bor yağı ve su karışımı kullanılmaktadır. Bu alanların başında talaşlı imalat sektörü gelmektedir. Bor yağı ve su karışımı; kesme sırasında oluşan ısıyı ortamdan tahliye ederek kesici takımın aşınmasını engellemekte, iş parçası yüzeyindeki ısıl gerilmeleri azaltmaktadır. Ayrıca, takım talaş ara-yüzeyindeki sürtünmeyi de azaltmaktadır. Son yıllarda bor yağı ve su karışımına çeşitli nano-parçacıklar eklenerek ısı geçişinin etkinliği artırılmaya çalışılmaktadır. Genel olarak akışkanlara eklenen nano-parçacıkların, ilgili akışkanların yoğunluk, özgül ısı, ısı iletim katsayısı, ısıl yayılım katsayısı ve viskozite gibi termofiziksel özeliklerinde iyileştirmeler yaptığı bilinmektedir. Bu hususlar dikkate alınarak bu deneysel çalışmada; Al2O3, grafen veya MWCNTs nano-parçacıkları, hacimsel olarak %7 bor yağı ve %93 su içeren bor yağı ve su karışımına çeşitli oranlarda eklenerek nano-akışkanlar elde edilmiştir. Buna göre; Al2O3, grafen veya MWCNTs nano-parçacıkları, bor yağı ve su karışımına hacimsel olarak %0.5, %1.0, %1.5, %2.0, %2.5 ve %3.0 oranlarında katılmıştır. Çalışma kapsamında; bor yağı ve su karışımına ilave edilen Al2O3, grafen veya MWCNTs nano-parçacıklarının, elde edilen nano-akışkanların dinamik viskozitesine etkisi, bir viskozite ölçüm cihazı kullanılmak suretiyle tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda; bor yağı/su/Al2O3 nano-akışkanının viskozitesinin, Al2O3 nano-parçacığının %2.5 hacimsel katkı oranına kadar arttığı, bu orandan sonra azaldığı görülmüştür. Buna karşılık, bor yağı/su/grafen ve bor yağı/su/MWCNTs nano-akışkanlarının viskozitesinin ise, grafen ve MWCNTs nano-parçacıklarının %1.5 hacimsel katkı oranına kadar arttığı, bu orandan sonra azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, nano-parçacıkların hacimsel katkı oranı belirli bir değeri aştığında, nano-akışkanın viskozitesinin azaldığı, yani akışkanlığının arttığı tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Talaşlı İmalat, Bor, Al2O3, Grafen, MWCNTs, Viskozite
|
