An Investigation of the Deformation Patterns Due to the High-Speed Micro-Laser Drilling Process for Ti-6Al-4V Used in Aerospace Applications

Abstract

Hibrit Laminer Akis Kontrolu (HLFC), sivil jet tasimaciligi ucaklarinin yakit tuketimini azaltmak icin havacilik endustrisindeki en onemli teknolojilerden biridir. Sinir tabaka emisinin neden oldugu surtunmeyi azaltmak icin ucak kanatlarinin ve kuyruk duzlemlerinin on kenarlarinda kucuk deliklere ihtiyac vardir. Bu kucuk deliklerin Ti-6Al-4V alasimlarina uygulanmasi icin cok fazla calismalar yapilmistir. Mikro lazer delme islemi uygulandiginda, delinmis deliklerin yakinligina bagli olarak bazi problemler ortaya cikmaktadir. Ek olarak, genis alanlara cok sayida delik acarken isil bozulmanin en aza indirilmesi daha da zorlasmaktadir. Bu arastirmanin amaci, mikro lazer delme isleminden kaynaklanan deformasyonu degerlendirmek ve en aza indirmek icin etkili bir dizi calismalar gelistirmektir. Bu calisma kapsaminda galvo tarayiciya sahip 50 W guc darbeli Ytterbium fiber lazer kullanilmistir. Her mikro delme islemi icin atilan lazerler arasi bekleme suresinin arttirilmasi, numunelerin her iki tarafinda agirlik kullaniminin ve delinmis numunelerin deformasyonu uzerine azot sogutmanin etkileri incelenmistir. Delme isleminden once ve sonra ornekler, entegre bir 3D lazer tarayicisina sahip 6 eksenli bir kol CMM ile taranmistir. PC-DMIS yazilimi kullanilarak deformasyon egrileri elde edilmistir. Sonuc olarak, bekleme suresi arttikca numunelerde daha az deformasyon gozlenmistir. Ek olarak, surece azot gazi eklenmesi deformasyon minimuma indirgeme cabalarini olumlu yonde etkilemistir.