Mekanik Enerji Kullanarak Şekil Verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

Transkript

1 Mekanik Enerji Kullanarak Şekil Verme Prof. Dr. Akgün ALSARAN

2 Mekanik enerji kullanarak şekil verme Yüksek hızla abrazif partikül veya sıvı vasıtasıyla iş parçası üzerinden malzeme aşındırma işlemidir. Özellikle elektriksel olarak iletken olmayan malzemelerin işlenmesinde kullanılan bir yöntemdir. 1. Ultrasonik işleme 2. Döner ultrasonik işleme 3. Su jeti ile işleme 4. Aşındırıcı ile işleme 0.64mm

3 Ultrasonik işleme Su içinde kalem ve iş parçası arasında bulunan aşındırıcı malzemelerin (kalemin) d/s dolayında titreşimine bağlı olarak iş malzemesini aşındırma ilkesine dayanır. Böylece kalemin şekline göre iş parçası işlenebilir. Sağlanan hassasiyet 0.025mm dolayındadır mm kadar da düşebilir. Özellikle sığ ve geniş yüzeylerde ve aşırı kırılgan şekillerde (bal peteği gibi) iyi sonuç verir. Başlıca sakıncası yavaşlık ve yüksek maliyettir. Uygulaması: 1. Elektrik iletkeni olmayan malzemelerin (iş parçalarının) işlenmesi R C sertliğin üzerindeki malzemelerin işlenmesi (maksimum işlemem hızı 60 R C sertlik değeri civarında elde edilir.)

4 Ultrasonik işleme Transduser: Ultrasonik frekansta titreşim üretir. Manyetik transduser: Nikel veya nikel alaşımlı plakalardan oluşan sisteme bobin sarımı uygulanır. Bobine khz (veya üzeri) frekansta gerilim uygulanır. Piezorlektrik transduser: Quartz malzemelere gerilim uygulanırsa boyları uzar. Gerilim kalktığında ilk boylarına dönerler. Gerilim ultrasonik frekansta mekanik titreşim elde edilir. (Her ikisinde de frekans yüksek, genlik düşüktür.) Elde edilen düşük genlikli titreşimlerin genişliğini takım konusu yükseltir.

5 Ultrasonik işleme İşleme Mekanizması Çekiçleme Büyük aşındırıcı tanecikler takımın vurması sonucunda iş parçasından çarpma ile malzeme kırar. (malzemenin %80 i bu prensiple kaldırılır.) İri taneler takımı iş arasında yol alamayacak kadar büyüktür ve köprü oluşturur. Darbe Etkisi Küçük aşındırıcılar takıma dokunduklarında büyük bir enerjiyle iş parçasına doğru ilerler ve ona çarpar. Büyük çarpma kinetik enerjisi ile sert iş parçasından malzeme kırar. (Malzemelerin %4 - %18 i mekanizmayla kaldırılır.) Kavitasyon Etkisi Hızla iş parçasına çarpan küçük tanecikler iş paçası ile kendi arasında büyük basınç farkları oluşturur. Oluşan kavitasyon ve kabarcıklar iş parçası yüzeyinden ihmal edilebilecek miktarda malzemeyi kaldırır. Kimyasal Etki Sıvı iş parçası etkileşimi

6 Ultrasonik işleme Aşındırıcılar Al 2 O 3 B 4 C meş meş linch deki delik sayısı SiC C (yaygın 320 meş) 40 m m (ortalama) %30 ile %50 aşındırıcı konsantrasyonu (Ağırlık olarak) kullanılır. İri aşındırıcı kaba işleme (kötü yüzey + yüksek işleme hızı) Küçük aşındırıcı hassas işleme (iyi yüzey + düşük işleme hızı)

7 Ultrasonik işleme Taşıyıcı ortamın görevleri 1. Ultrasonik enerji üretimi 2. Ortamı soğutur 3. Aşındırıcıyı işleme aralığı taşır 4. İşlem sonrası atık aşındırıcı, takım ve iş parçası malzemelerini ortamdan süpürür Sıvı İşleme Hızı (mm/) Su 0,89 Bazen 0,63 Ethonol 0,51 Trikloroetiler 0,43 Transformatör 0,25 Yağı Su(%) Gliserol (%) , , , ,89

8 Ultrasonik işleme 1. İşleme parametrelerinin işleme hızına (MRP) etkisi 2. Aşındırıcı büyüklüğü En büyük işleme hızları ortalama tane büyüklüğü ile titreşim genliğinin kabaca aynı olduğu değerlerde görülür. Tane büyüklüğü işleme hassasiyetini doğrudan etkiler. Genelde en iyi sonuçlar birden çok aşındırıcı toz ve takım kullanılarak elde edilir.

9 Ultrasonik işleme 3. Statik yük 4. Sıvının püskürtme basıncı ve aşındırıcı konsantrasyonu Aşırı konsantrasyon (%50 üstü) işleme ortamının tıkanmasına ve işlemenin durmasına sebep olur. Püskürtme basıncıda 0 değerinden başlayarak yapılan küçük artışlar kolaylıkla işleme hızını 2 10 kat artırır. Aşırı yüksek P değerleri MRR yi arttırmaz

10 TAKIM Paslanmaz Çelik Ultrasonik işleme 5. İşparçası malzemesi Sert işparçalarında yüksek işlem hızı elde edilir. Bu yöntemde mekanik etkilerin (F) küçük olması deformasyonları, sirkülasyon basıncının uygun seçilmesi ise ısıl etkilemeleri engeller. İŞPARÇASI Hacimsel İşleme Hızı [cm 3 /dk.] Maksimum İşlenebilecek Alan [cm 2 ] Hacimsel Takım Aşınması [%] Cam 3,865 25,8 1 Ferrit 3,21 22,6 1 Germanyum 2,18 22,6 1 Grafit 2,06 19,35 1 Seramik 1,54 19,35 1,3 Boron Karbür 0,39 5,8 40 Wolfrom karbür 0,36 7,75 67 Takım Çeliği 0,26 7,75 100

11 Ultrasonik işleme İşleme Hızını Arttırmada Kullanabilecek Çözümler 1. Titreşim genliğini (a) artırmak. 2. Aşındırıcı tane büyüklüğünü (d) artırmak. 3. İşleme alanını daraltmak. 4. Takımı döndürmek. 5. Sıvı sıcaklığını düşürmek. Sıvı işlem ortamının 0 C ye düşmesi ile işleme hızında %20 30 artış sağlanır. 6. Sıvını 70 C ye ısıtılması ile işleme esnasında Kavitasyon etkisi artar. Bu artış işlemde yaklaşık %2 lik bir büyüme sağlar.

12 Ultrasonik işleme Ekonomik Unsurlar 1. En yüksek maliyet unsuru takımın tasarımı ve imalatıdır. Birden fazla takımın kullanımında işleme maliyeti belirgin olarak yükselir. 2. Tezgâh güçleri W civarındadır. Tezgâh enerji tüketimi düşüktür. 3. İşlemde kullanılan toz tekrar kullanılmaz. Yine de toz maliyeti toplamı işleme maliyeti ile karşılaştırıldığında ihmal edilebilir. Teknik Kabiliyetler Denenmiş (Yapılmış) laboratuar Çalışmalarından; Maksimum 100 mm çaplı takım. En küçük delinmiş delik 50 µm (0,05 mm) çaplı (Kısıtlamalar: Delik delinmesinde kullanılacak takımın mukavemeti, toz boyutu) Dalma derinliği orta bot takımlarda 150 mm civarındadır. Genelde bu değer verilir. L: Dalma: Derinlik D: Takım: Takım Boyutu. Yüzey pürüzlülüğü, (tipik) olarak 0,75 µm Ra dır. Özel koşullarda 0,25 µm Ra elde edilebilir. Boyut toleransı ±0,025 mm

13 Ultrasonik işleme-uygulamalar Elektrik iletkeni olmayan seramiklerin delinmesi ve işlenmesi öncelikle tungsten başlı olmak kaydı ile tüm karbürlerin, seramiklerin, sentetik rulo ve mücevherlerin delinmesi/işlenmesi NOT: Verilen işlemlerde takım sadece dikey hareketi yapar. Sağ-sol ve dönme hareketini işparçası yapar.

14 Ultrasonik işleme-uygulamalar 1. Basma kalıpları,ekstrüzyon tel çekme kalıpları,vb,sert malzemelerden yapılan kalıp ve aletler. 2. Sert malzeme ya da cermet uçlu kesici kalemlerin işlenmesinde. 3. Optik aletler ve süs eşyaları için cam ve kuartz işlemede. 4. Sert ve aşırı kırılgan germanyum ve silikon kolayca işlenebilir. 5. Radyo vb. elektronik aparat parçalarının imalatında. 6. Elmas kalıpları imalatında. 7. Elektrik mühendisliği ve elektronik sanayinde kullanılan seramik parçaların imalatında. 8. Teknik ve değerli taşların (yakut,akik,leucosapphire,vb.) işlenmesi. 9. Aşırı kırılgan olan malzemelerin işlenmesinde (bilgisayar ve elektronik sanayinde) 10. Bazı özel hallerde çelik işlemede (pafta imali gibi).

15 Ultrasonik işleme Kısıtlamalar Düşük L/D oranı Düşük işlem hızı Süreli iş parçalarında kullanılamaz Keskin köşe, kenar elde edilemez İşparçası yüzeyi mükemmel düzlemlikte olamaz. TAKIM KONİSİ Transduserden gelen titreşimlerin genliklerini değiştirerek takıma iletir. Yükseltici (Yüksek Kazançlı) takım konisi Genlik, Kuvvet (Maksimum genlik yükseltme %600) Düşürücü (Düşük Kazançlı) takım konisi Genlik, Kuvvet Kullanımı çok nadirdir. Çok hassas işlemlerde. Takım Konisi Malzemesi: Tungsten, titanyum, molibden, paslanmaz çelik vb. yüksek mukavemetli malzemeler kullanılır.

16 Döner ultrasonik işleme Ortama sadece su püskürtülür. Tank içinde su bulunmaz. Aşındırıcı elmas tozları takım üzerinde (yapışmış) bulunur. Püskürtülen su, ortamı soğutur ve işleme artıklarını uzaklaştırır. 0,5 40 mm çaplarında delik delmede yaygın kullanılır. Delme L/D arasında 200 gibi çok büyük bir değere ulaşır.

17 Döner ultrasonik işleme 1. Delik delme Çok sert ve kırılgan malzemeler için 2. Frezeleme (karbür, seramik, cam grubu) 3. Seramiklere vida dişi açma (threading)

18 Aşındırıcı jet ile işleme Çok yüksek hızlı jet içinde bulunan aşındırıcılar iş yüzeyine çarparak yüzeyden çok küçük parçalar kırar/koparır. Jet hızı tipik olarak 350m/s dir. Yavaş jetlerde 150m/s hıza kadar inebilir. Jet olarak hava CO 2 ve N gazları kullanılır. Nozul çıkış basıncı 2,1 8,5 kg-cm 2 dir.

19 Aşındırıcı jet ile işleme İşleme hızı, aşındırıcı toz büyüklüğüne ve jet hızına bağlıdır. Tane (toz) büyüklüğünde µm ortalama büyüklük yaygındır. Tozlar işleme ortamından emilir ve toplanır. Tekrar kullanılmaz (içinde metal artıkları bulunur; çarpma esnasında keskin kenar ve köşeleri kaybolur.). Kullanılan tozlar alumina, SiC.

20 Aşındırıcı jet ile işleme Nozul-iş mesafesi 1. Bölge Çok yakın NTD Gaz çıkış basıncı düşük MRR 2. Bölge Çok uzak NTD Gaz jeti hızı düşer MRR Maksimum MRR Değerini verecek Nozul uç mesafesi (NTD) deneme yanılma ile bulunur. NTD Kesme işlemede 0,8 mm Metal işlemede 12,5 mm Cam v.b. kırılganları buğulanmasında 25,75 mm ye çıkar.

21 Aşındırıcı jet ile işleme Teknik Kabiliyetler İşleme hızı (MRR) = 40mg/dak [15 20 mm 3 /dak] Cam ile çalışmalarında yüzey pürüzlülüğü (0,15 1,5µm) Ra Tolerans (boyut) = ±0,12 mm Yumuşak malzemelere aşındırıcı görülür. Koniklik = 0,005 mm/mm Aşındırıcı batma derinliği = 0,025 mm En dar kanal = 0,2 mm Kesme derinliği sertlikle artar, Cam ve bezeri (seramikler, çok sert karbürler) 6,5 mm Paslanmaz çelik 1,5 mm

22 Aşındırıcı jet ile işleme Uygulamalar 1. Cam buğulama, yazı yazma, şekil/resim yapma. İşlenmesi istenmeyen yüzeylerin maskelenmesi gerekir (Bakır, lastik, cam maske malzemesi olarak kullanılır.). 2. Enjeksiyon kalıplama ile imal edilmiş plastik parçaların ayırma çizgilerinin ve çapaklarının temizlenmesi 3. Seramik, plastik parçaların parlatılması, temizlenmesi 4. Metal kalıpların erişilmesi zor kısımlarının temizlenmesi 5. Narin ve çok sert parçaların kesilmesi, işlenmesi ve kanal açılması 6. Parçaların yüzeyindeki boya, yağ, pas ve benzeri pisliklerin temizlenmesi 7. İç delik kesişimin deki parçaların temizlenmesi. 8. Seramik ve cam malzemeleri kesme ve vida dişi açma (Ayrıca küçük boyutlu delik açma)

23 Aşındırıcı jet ile işleme Sıkıntılar Düşük işleme hızı Yüzeyde aşındırıcı saplanması Nozul aşınması Tozdan oluşan çevre kirlenmesi Koniklik ve yuvarlama Maliyet Tezgah maliyeti düşük (küçük orta boy tezgah $ ) Toz maliyeti çok düşük ( gr/saat toz tüketimi) => 2 20 $/kg toz maliyeti

24 Su jeti ile işleme Su jeti kesme sistemi, basıncı artırılan suyun bir lüleden geçirilmesiyle elde edilen yüksek hızlardaki su jeti hüzmesinin veya aşındırıcı-su jeti karışımının, çarpma etkisiyle malzemeden parçacıklar aşındırması ve bunun sonucu olarak parçanın işlenmesi esasına dayanır. Kısaca, su jeti teknolojisi aşındırıcılı ve aşındırıcısız sistemler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Su jeti ile kesme teknolojisi 1970 li yılların başından itibaren,aşındırıcılı su jetleri ise 10 yıl kadar sonra ortaya çıkmışlardır. Her iki teknoloji de yukarıda da bahsedildiği üzere temel prensip olarak çok yüksek basınçlardaki suyun çok küçük çaplı bir delikten geçirilmek suretiyle hızlarının arttırılması sonucu kazandıkları enerji ile kesme işlemini gerçekleştirirler.

25 Su jeti ile işleme

26 Su jeti ile işleme -Su jeti; termik bir etki olmaması sayesinde, erimeyen veya yanmayanlar da dahil olmak üzere tüm malzemelerin kesilmesi mümkündür. -Titanyum, tungsten alaşımları, paslanmaz çelikler, karbonlu çelikler gibi sert metaller. -Alüminyum, bakır, pirinç, çinko, kurşun gibi yumuşak metaller. -Granit, mermer, seramik, cam, kurşun geçirmez, lamine camlar, ağaç, gibi inşaat ve dekorasyon sektörüne yönelik malzemeler. -Karbon, kevlar, kompozitler, kağıt, karton, deri, tekstil ürünleri, conta malzemeleri, fleksiglas (pleksiglas ), polyester, polietilen levhalar, fiber, tüm plastik ve lastik türevleri su jeti ile kesilebilmektedir.

27 Su jeti ile işleme-avantajları - Sujeti soğuk bir proses olması sayesinde, termik nedenlerden kaynaklanabilecek, yanma, damlacık oluşması (erime), sertleşme şekil değiştirme gibi sorunlar olmayacaktır. - Lazer ile kesilemeyecek farklı yanma veya erime sıcaklıklarına sahip malzeme çiftleri, sandviç malzemeler sujeti ile kesilebilir. -Malzeme yanması veya erimesi olmadığından, işlem sırasında hiçbir kimyasal kirlilik oluşmaz. -Bu avantajı sayesinde, gaz emme, arıtma, filtrasyon gibi ek yatırıma gerek göstermez. -Kesim izi aralığının çok dar (max1,1mm) olması sayesinde malzeme kayıpları en aza indirilir. -Kesici unsur olan sujeti hüzme çapına bağlı olarak, çok dar ve keskin köşelerin işlenmesi (kesilmesi) mümkündür. -Diğer yöntemlerle kesilemeyecek petek dokulu tüm malzemeler, sujeti ile kesilebilir.

28 Su jeti ile işleme-avantajları -Su jeti ile kesilme kesitinde, alt veya üst tarafında çapak oluşmaz, böylelikle ek bir taşlama düzeltme işlemi gerekmez. -Erime veya yanma riski olmaması sayesinde çok ince malzemeler kesilebilir. - Ayni kesme donanımı ile hiçbir değişiklik yapmaksızın, yalnızca kesme hızlarını değiştirmek suretiyle bir malzemeden diğer malzemeye geçilebilir böylelikle, özellikle fason amaçlı kesimde makine ve donanım ayar amanları tamamen ortadan kaldırılmış olur. - Malzeme ile kesme ucu arasındaki toleransın nispeten büyük olması sayesinde özellikle üç boyutlu (hacimsel) kesimlerde, mesafe kontrol hatalarından oluşabilecek kesim düzgünsüzlükleri meydana gelmez. -Su jeti kesme teknolojisi, bu çok geniş çalışma ( kesme) spekturumuna karşın henüz çok yaygın bir kesme yöntemi değildir, ancak dünyadaki ve Türkiye deki kullanımı hızla artmaktadır. - Çapak oluşmaz -Çok ince parçalar kesilebilir.

29 Su jeti ile işleme Su jeti ile işlenebilen malzemeler Dondurulmuş gıdalar Halı İnce levha İnce mum Kağıt Köpük Mantar Plastik film Sunta Yumuşak conta malzemesi Yumuşak kauçuk Yumuşak poliüretan Yumuşak veya ince ahşap Aşındırıcılı su jeti ile işlenebilen malzemeler Alüminyum Bakır Cam Cam takviyeli poliüretan Garolit/G10/FR4 Granit Karbon elyafı Kompozitler Mermer Naylon Paslanmaz çelik (SAE ) Pirinç Pleksiglas Polikarbonat Poliüretan Seramik Sert kauçuk Sert veya kalın ahşap Takım çelikleri Taş Titanyum Yumuşak çelik

30 Su jeti ile işleme 1. Gıda sektöründe Su jeti kesme sistemi ile taze, kuru, paketlenmiş ya da dondurulmuş hemen hemen tüm gıdalar işlenebilmektedir. Kesim sırasında, ürün kesici metale yapışmadığı için ürün üzerinde minimum basınç etkisi gözlenir böylece ürünün deforme olması önlenmiş olur. Bıçak temizleme, bıçak bileme ve bıçak değiştirme problemleri yoktur. Sistem oldukça sıhhidir. Sistem esnek imalat ve otomatik imalat sistemlerine kolaylıkla adapte edilebildiği için ürüne bıçakla verilmesi mümkün olmayan şekiller kolaylıkla verilebilir. Örneğin dondurulmuş balıkların paketlenmesi için yapılan kesme işleminde, su jeti kesme sistemi kullanıldığında ürün kaybının, normal yöntemlerle yapılan kesme işlemlerinde oluşan kayıplardan yaklaşık %20 daha az olduğu görülmüştür.

31 Su jeti ile işleme 2.Kâğıt ve Mukavva Sanayiinde Su jeti kesme sistemleri, özellikle karton kutu imalatında, buruşmaya, kenarların yırtılmasına ve katların açılmasına neden olmadığı için tercih edilmektedir. Sistemin en büyük özelliği, mekanik sistemlerin kesim sırasında malzemede yarattığı tahribatı yok etmesidir. Çünkü, mekanik işleme sırasında katlanma ve yırtılma yaklaşık 0,5 mm olurken, bu yırtılma, su jeti sistemleri ile 0,1 mm ye indirilmiştir. Ayrıca; kesim esnasında gözlemlenebilir nem artışı yaratmaz ve toz oluşturmaz; yüksek operasyon hızlarına ulaşabilir; İmalat sırasında sistemi bloke etmez veya kilitlemez. Su jeti kesme sistemlerinin kâğıt ve mukavva sektöründeki uygulamalarında pompalı sistemlerin kullanımı uygundur. Kalın kağıt veya kağıt topu yüksek kesme hızlarında kesilecek ise aşındırıcılı sistemler aşındırıcısızlara tercih edilebilir.

32 Su jeti ile işleme 3.Tekstil ve Giyim Sektöründe Kumaş, esnek ve yumuşak bir malzeme olduğu için, beslenmesi ve kesilmesi geleneksel yöntemlerle oldukça zordur. Çünkü kumaşla temas halindeki kesici kalem kesimi güçleştirir. Su jeti kesme sisteminde, kesici jet ile kumaş temas halinde olmadığı için işlem basitleşmekte ve hızlanmaktadır. Geleneksel kesicilerle daha doğrusal kesimler yapılabilirken, su jeti kesme sistemiyle daha kompleks ve çok katlı kumaşlar daha hassas işlenebilmektedir.farklı modeller ve kalıplar arasındaki geçiş bilgisayar kontrollü sistemlerle daha kolay olmakta ve işlem hızı, kesici uç değiştirme gibi bir problem söz konusu olmadığı için oldukça artmaktadır. Bu sektörde çok yüksek basınçlara çıkmak gerekmediği için pompalı ve aşındırıcısız sistemlerin kullanımı uygundur. Kesme hızının arttırılabilmesi amacı ile bazı uygulamalarda polimer katkılı su-jeti de kullanılabilir.

33 Su jeti ile işleme 4.Kauçuk ve Plastik Sanayiinde Su jeti kesme sistemleri, tüm gözenekli, taneli ve yumuşak malzemelerin işlenmesinde kullanılabilir. Uygun lüle hareketiyle malzemeyi üç boyutlu olarak işlemek mümkündür. Özellikle, kapı ve pencere imalatında kullanılan PVC türü malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadır. Ayrıca, cam takviyeli plastik, kauçuk, folye, flexiglas, neopren (10 mm kalınlığındaki neopren 1200mm/dak da), sünger (80 mm kalınlığındaki sünger 1000mm/dak da) ve makralon gibi plastik ve türevleri olan malzemeleri de yüksek hızlarda kesebilmektedir.bu tip uygulamalarda tüm plastik türevleri kesilmek istenirse pompalı aşındırıcılı sistemlerin seçilmesi yüksek kesme hızlarında kesim yapmaya olanak tanıdığı için çok ekonomik kesim yapma avantajı sağlar.

34 Su jeti ile işleme 5.Temizlik Sektöründe Su jeti sistemleri, endüstriyel temizleme işlemlerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Büyük eşanjörlerin kireçlenmiş iç yüzeylerinin temizlenmesi, zamanla paslanan ya da kararan anıt ya da büstlerin temizlenip parlatılması, çakıl taşlarının topraktan ayrılmasında (taş kırma tesislerinde), kömürün kömür tozlarından ayrılması işleminde (kömür ocaklarında) kullanılmaktadır. Su jeti sisteminin temizlik işlerinde kullanılabilmesi için lüle çapının büyütülmesi ve sistem debisinin artırılması gerekmektedir. Bu işler için en uygun sistem yüksek debili pompalı sistemlerdir. Temizlenecek malzemenin sertliğine bağlı olarak aşındırıcı kullanımına geçilebilir. Örneğin yüzeylerden epoxy kaldırmak istenirse aşındırıcılı sistem kullanımına geçilebilir. Ayrıca, kullanım yerine bağlı olarak elektrik motoru veya içten yanmalı motorla tahrik edilen sistemlerin kullanımına karar verilmelidir.

35 Su jeti ile işleme 6.Ayakkabı ve Deri Sanayiinde Su jeti kesme sistemleri ayakkabı ve dericilik sektöründe kullanıldığında, malzeme sarfiyatında %15 lik bir düşüşe neden olmaktadır. Ayakkabı kalıbı hazırlama masrafları, bu işlem için gerekli zaman kaybı ve kalıp hazırlarken meydana gelecek malzeme sarfı bu şekilde en aza indirilmektedir. Yüksek kesme hızı için pompalı, polimer katkılı sistemlerin kullanılması uygundur. 7.İzolasyon Uygulamalarında Sistem, özellikle, tavan ve taban döşemelerinde kullanılan cam yünü malzemelerinin işlenmesinde kullanılmaktadır. İzolasyon malzemesi imalatçıları su-jeti sistemi kullanımı ile geleneksel kesme yöntemlerine oranla %12 oranında malzeme sarfının azaldığını tespit etmişlerdir. İzolasyon uygulamalarında kullanılacak en uygun sistem pompalı sistemlerdir. Aşındırıcı olarak polimer veya aşındırıcısız süper-su kullanılabilir.

36 Su jeti ile işleme 8.Cam, Mermer, Granit ve Seramik Sektöründe Cam, mermer, granit ve seramik türü malzemelerin en büyük özelliği kırılgan olmalarıdır. Geleneksel yöntemlerle yapılan işlemeler sırasında, malzemeler çok kolay deforme olmakta ve yüksek oranlarda hurda oluşmaktadır. Bu nedenle, sektör, su jeti ile kesme sistemlerinin çok avantajlı kullanım alanlarından birini oluşturmaktadır. Su jeti kesme sisteminin, işlem sırasında malzeme üzerine gelen kesme kuvvetlerini azaltarak malzeme deformasyonunu önlediği ve malzeme sarfını oldukça düşürdüğü tespit edilmiştir. Cam, mermer, granit ve seramik sert malzemeler olduğu için özellikle aşındırıcılı sistemler tercih edilmelidir. Cam, mermer ve granit türü malzemelerin kesimi için pompalı sistemler tercih edilirken, seramik için istenilen yüzey kalitesine bağlı olarak çiftetkili veya fazlı-çift-etkili basınç yükseltme tekniklerini içeren sistemler kullanılmalıdır.

37 Su jeti ile işleme 9.Metal İşleme Sektöründe Yüksek sıcaklık, malzemelerin mekanik özelliklerini değiştiren önemli bir etkendir. Isıl artış, tüm malzeme işleme yöntemlerinde prosesin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu artış, malzemenin soğuması sırasında iç gerilmelere sebebiyet vererek tasarımları olumsuz yönde etkiler. Su jeti ile kesme sistemleri bu tür bir ısı artışına neden olmadığı için (işlem esnasında sıcaklık maksimum 60 oc ye kadar çıkmaktadır), metal işleme sektöründe özellikle tercih edilmektedir. Kısa süreden beri freze tezgahlarının yaptığı işlemleri, yapabilmekle birlikte, yakın zamanda konvensiyonel takım tezgahlarının yerini alacaktır. Ayrıca sistem, tüm dökümlerin (kokil döküm, investment döküm, çelik döküm, ve diğer metal dökümler) işlenmesinde kullanılmaktadır. Metal kesme endüstrisi için genel bir çözüm yoktur.

38 Su jeti ile işleme 10.Elektrik-Elektronik Sanayiinde Su jeti kesme sistemleri, elektronik sektöründe, lider elektronik kart ve bilgisayar üreticileri tarafından kullanılmaktadır. Sistem, tüm elektronik kart malzemeleri üzerinde denenmiş ve üretim hızını önemli ölçüde artırdığı, kesme yüzey kalitesini iyileştirdiği ve toz oluşumunu elimine ettiği belirlenmiştir. Ayrıca, kesme işlemi için malzemelerde bir başlangıç deliğine gerek yoktur. Epoxy-glass, kompozit, polyamid ve kevlar türü elektronik kartlar üzerine yapılan, vibrasyon, mekanik şok, termal şok, ve nem infiltrasyonu testlerinde, su jeti ile kesme yöntemiyle işlenen kartta, dielektrik sabiti, hacmi, yüzey geçirgenliği, dağılma faktörü ve dielektrik kesme katsayısı gibi karakteristik özelliklerinde herhangi bir değişiklik gözlenmemiştir.bu sektörde kullanılan kart malzemelerini kesebilecek en uygun sistemler aşındırıcılı pompalı sistemlerdir. Aşındırıcı olarak süper-su veya polimerler kullanılabilir.

39 Su jeti ile işleme 11.Otomotiv Sanayiinde Su jeti ile kesme sistemleri otomotiv sektöründe oldukça geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Sistem halı, araba ön paneli, gösterge panosu, fiberglas yaylar, yakıt tankı korumaları, koltuk arkalıkları ve asbestos fren balataları gibi metal, kompozit ve metal olmayan malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadır. Otomotiv sanayiinde de çözüm, kesilmesi düşünülen malzeme tipi veya tipleri, arzu edilen kesme hızı ve kalitesine bağlı olarak değişebilmektedir. Fakat bütün metal uygulamaları için en uygun kesme özelliklerini aşındırıcılı sistemler vermektedir.

40 Su jeti ile işleme 12.Uzay ve Havacılık Sektöründe Aramid (kevlar) destekli kompozit parçaları ve titanyum gibi malzemeleri yoğun şekilde kullanan uzay ve havacılık firmaları su jeti kullanımı ile üretkenliklerinin %80 oranında arttığını ve üretim süresinin %15-%20 oranında düştüğünü belirtmektedirler.bu sektör de kullanılacak su jeti sistemlerinde fazlı çift etkili basınç yükselticilerin bulunması ve aşındırıcı kullanımı gerekmektedir.

41 Su jeti ile işleme YÖNTEM SU JETİ PARÇA MALİYETİ Birim HASSASİYETİ İŞE BAŞLAMA MALZEME KISITI ÇARPILMA KESME YÜZEYİ ± 0,13mm daha yüksek Yok Yok Düzgün ALEVLE KESME Daha az Daha az Daha hızlı Var Var Kaba DELME PRESİ LAZER Kısa çalışmada daha yüksek Daha yüksek benzer Daha yavaş Var Var 0,13 mmden az kalınlıkta daha az İnce malzemede daha hızlı Buruşuk kenar Var Var Kaba PLAZMA KESME Daha az Daha az Daha hızlı Var Var Kaba TEL EROZYON Daha yüksek Daha yüksek %75 daha yavaş Var Var Düzgün

42 Su jeti güdümlü lazer Kesimin yanındaki, ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) azaltmak için orijinal olarak geliştirilen bu teknik; ısıl gerilmelerin oluşumunu engeller ve parçanın verimli bir şekilde soğumasını sağlar. Sıradan bir tasarımda; lazerin su jeti ile bağlanma sonucunda ısınma oluşur. Işık geçtiği zaman; negatif refraktif bir dizin ( termik mercek etkisi ) ve yetersiz bağlanma oluşur. Su jeti kullanarak lazer ışınının iletilmesi; bağlanma ünitesinde yüksek dinamik bir akış gerektirir.