Prestasi Perkakas Pemotong Karbida Bersalut Semasa Pengisaran Inkonel 718 Dalam Keadaan Kuantiti Pelincir Minimum

Inkonel merupakan salah satu dari keluarga aloi berasaskan Nikel. Ianya telah digunakan secara meluas di dalam bidang aeroangkasa, jana kuasa tenaga nuklear dan petrokimia disebabkan ciri-ciri istimewa bahan ini yang berkemampuan bertahan pada penggunaan suhu tinggi. Inkonel dikenali sebagai bahan sukar dimesin disebabkan sifat bahannya yang pelelas, keras dan kadar kebelaliran terma yang rendah. Ujikaji ini memfokuskan prestasi perkakas pemotong karbida dan kebolehmesinan Inkonel yang terdiri dari hayat mata alat, keutuhan permukaan dan daya pemotongan yang dijalankan dalam keadaan pelincir kuantiti minimum dengar kadar 50 ml/min. Ujikaji ini dijalankan berdasarkan kaedah metodologi permukaan sambutan (RSM) yang menggunakan pendekatan Box Behnken untuk melihat kesan faktor bersandar terhadap sambutan. Empat faktor dengan tiga peringkat yang dikaji menyasarkan jumlah 29 ujikaji. Faktor yang diambil kira dalam ujian ini ialah halaju pemotongan, Vc (100 – 140 m/min), kadar suapan (0.1 - 0.2 mm/gigi), kedalaman pemotongan paksi (0.5 – 1 mm) dan kedalaman pemotongan jejari (0.2 - 1.8 mm). Perkakas pemotong yang dipilih adalah jenis berbola yang dibuat dari tungsten karbida (WC-10% Co) dan disalut secara pengendapan wap fizik (PVD) dengan TiAlN dan AlCrN. Melalui kajian ini, haus rusuk setempat, VB3 didapati mod kegagalan yang paling dominan berbanding mod haus yang lain. Pembentukan VB3 ini disebabkan oleh haus takuk. Oleh yang demikian, nilai VB3 dipilih sebagai penentuan kegagalan mata alat apabila nilai had haus mencecah 0.5 mm. Pencerapan haus dilakukan dengan menggunakan mikroskop pembuat mata-alat, manakala kekasaran permukaan diukur menggunakan Pengukur kekasaran permukaan Mahr Perthometer. Daya yang terhasil semasa proses pemotongan diukur dan direkodkan menggunakan dynamometer Kistler model 5070A. Ketika proses pemotongan, didapati berlaku pembentukan serpihan yang berubah dari serpihan individu pada awal pemesinan kepada serpihan berkembar sebagai penanda zon kritikal di akhir hayat perkakas. ANOVA digunakan untuk kenal pasti kesan faktor yang signifikan terhadap respons. Melalui analisis yang dilakukan, didapati kedalaman pemotongan jejari adalah yang paling mempengaruhi jangka hayat mata alat, selain daripada laju pemotongan, kadar suapan dan kedalaman pemotongan paksi. Bagi analisis kekasaran permukaan, didapati gabungan antara kadar suapan dan kedalaman pemotongan jejari merupakan yang paling signifikan yang menentukan nilai kekasaran permukaan. ANOVA terakhir mendapati daya paduan secara signifikan dipengaruhi oleh kedalaman pemotongan jejari dan paksi. Model matematik dibangunkan berdasarkan ketiga-tiga sambutan; hayat mata alat, kekasaran permukaan dan daya paduan dengan kadar purata ralat 5.2 min (25%), 0.01 μm (4%) dan 6.6 N (2%). Ralat yang besar untuk jangka hayat perkakas disebabkan fenomena kerosakan perkakas yang berlaku berdasarkan kebarangkalian. Peluang haus takuk mencapai nilai 0.5 mm didapati lebih tinggi pada nilai kedalaman jejari yang besar, Kombinasi parameter optimum yang menghasilkan sambutan yang paling dikehendaki ialah Vc = 100 m/min, fz = 0.15 mm/gigi, ap = 0.5 mm dan ae = 0.66 mm yang menghasilkan jangka hayat 59.4 min, kekasaran serendah 0.262 μm, daya gabungan 221 N dengan jumlah maksimum bahan dibuang sebanyak 9029 mm3. Daripada kajian ini, walaupun Inkonel ini sukar dimesin, penggunaan mata pemotong telah diminimumkan untuk pemesinan akhir sambil mengekalkan kekasaran permukaan yang baik