T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİNGÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ EKSTRÜZYON KALIPÇILIĞI-2

Transkript

1 T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİNGÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ EKSTRÜZYON KALIPÇILIĞI-2 ANKARA 2008

2 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaştırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşabilirler. Basılmış modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karşılığında satılamaz.

3 İÇİNDEKİLER AÇIKLAMALAR...ii GİRİŞ...1 ÖĞRENME FAALİYETİ PLASTİK EKSTRÜZYON KALIP ELEMANLARINI İSTENEN HASSASİYETTE İŞLEMEK Plastik Ekstrüzyon Kalıp Boşluklarının Özellikleri Kalıp Çekirdeği Malzemeleri Kalıp Boşlukları ve Özellikleri Plastik Ekstrüzyon Kalıp Elemanlarının Yapımında Kullanılan Takım Tezgâhları Tel-Erozyon Tezgâhları Ekstrüzyon Kalıp Boşluklarının İşlenmesi Kalıp Elemanlarının Talaşlı Üretim Tezgâhlarında İşlenmesi...32 UYGULAMA FAALİYETİ...40 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...43 ÖĞRENME FAALİYETİ PLASTİK EKSTRÜZYON KALİBRE ELEMANLARINI İSTENİLEN HASSASİYETTE İŞLEMEK Plastik Ekstrüzyon Kalibrelerinin Özellikleri Kalibre Malzemeleri Ürün Boşlukları ve Özellikleri Plastik Ekstrüzyon Kalıp Elemanlarının Yapımında Kullanılan Takım Tezgâhları Tel-Erozyon Tezgâhlarında İş Programlama Tel-Erozyon Tezgâhlarında Karşılaşılan Sorunlar, Nedenleri ve Çözümleri Plastik Ekstrüzyon Kalibre ve Separatör Ürün Boşluklarının İşlenmesi Kalibre ve Separatör Elemanlarının Talaşlı Üretim Tezgâhlarında İşlenmesi...61 UYGULAMA FAALİYETİ...68 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...71 MODÜL DEĞERLENDİRME...75 CEVAP ANAHTARLARI...79 ÖNERİLEN KAYNAKLAR...80 KAYNAKÇA...81 i

4 AÇIKLAMALAR AÇIKLAMALAR KOD ALAN DAL/MESLEK MODÜLÜN ADI MODÜLÜN TANIMI 521MMI298 Plastik Teknolojisi Plastik Kalıpçılığı Ekstrüzyon Kalıpçılığı-2 Ekstrüzyon Kalıpçılığı-2 Modülü; plastik ekstrüzyon kalıp boşluklarının özellikleri, plastik ekstrüzyon kalıp boşluklarının işlenmesi, plastik ekstrüzyon kalibrelerinin ve separatörlerinin özellikleri, plastik ekstrüzyon kalibre ve separatör ürün boşluklarının işlenmesi bilgilerini kullanarak ekstrüzyon kalıbı yapma yeterliğinin kazandırıldığı öğrenme materyalidir. SÜRE 40/32 ÖN KOŞUL YETERLİK MODÜLÜN AMACI EĞİTİM ÖĞRETİM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Temel Beceriler, Teknik Resim, Bilgisayarla Çizim ve Ekstrüzyon Kalıpçılığı-1 modüllerini almış olmak. Plastik ekstrüzyon kalıplarını yapmak Genel Amaç Bu modül ile gerekli ortam sağlandığında ekstrüzyon kalıplarının üretimini istenen ürün özelliklerine uygun olarak yapabileceksiniz. Amaçlar 1. Gerekli ortam sağlandığında plastik ekstrüzyon kalıp elemanlarını istenen hassasiyette işleyebileceksiniz. 2. Gerekli ortam sağlandığında plastik ekstrüzyon kalibre ve separatör elemanlarını istenen hassasiyette işleyebileceksiniz. Bilgisayar, CAD-CAM programları, gönye, cetvel, plotter, çizim kâğıdı, tesviyecilik araç gereçleri, markalama gereçleri, talaşlı üretim makineleri vb. araç ve gereçler. Her faaliyet sonrasında o faaliyetle ilgili değerlendirme soruları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda size ölçme aracı (uygulama, soru-cevap) uygulayarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek değerlendirecektir. ii

5 GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Kalıp, bir parçanın aynı kalite ve standartta sürekli olarak üretilmesini sağlayan bir üretim aracıdır. Sürekli gelişen günümüz teknolojisinde kalıplar yüksek standartlarda ve üst kalitede üretilmektedir. Artan nüfusa paralel olarak yeni ihtiyaçların, yeni ürünlerin doğması kalıba olan ihtiyacı hızla arttırmış ve dolayısıyla kalıpçılık sektörünün hızla büyümesini sağlamıştır. Kalıpçılık sektöründe insan, makine, malzeme, bilgisayar programları ve sermaye birbirinden ayrılmaz 5 temel unsur olarak görülmektedir. Bunların başında yetişmiş eğitimli İNSAN gelmektedir. İnsan kalıpçılığın temel taşıdır. Kalıpçılık sektörünün ikinci unsuru MAKİNE dir. Makine olmadan insanın pek bir şey yapması mümkün değildir. Her ne kadar tasarım insanla başlasa da makine olmadan tasarımı hayata geçirmek mümkün değildir. Kalıpçılık sektörünün üçüncü unsuru malzemedir. Kalıp çelikleri günlük hayatta kullandığımız çeliklerden daha üstün kaliteli çeliklerdir. Bugünün teknolojisinde bilgisayar programları artık önemli koşullardan biri olmuştur. Eskiden teknik resim masalarında çizilen imalat resimleri bugün artık çok hızlı, daha hassas ve güvenli bir şekilde bu mühendislik programları sayesinde bilgisayarda çizilmektedir. Bu programlar aynı zamanda mukavemet hesaplarını da yaptığı için kalıbın ne kadar dayanacağını daha baştan belirleyebilmektedir. Kalıpçılık sektörünün beşinci unsuru sermayedir. Günümüz teknolojisiyle üretilen kalıplarla kaliteli ürünler daha düşük maliyetlerle üretilebilmektedir. Eskiden 8 10 senede bir otomobil modeli değişirken bugün neredeyse her sene model değişmektedir. Her geçen gün değişen cep telefonları her ay değişen bilgisayarlar da bu değişimin bir parçasıdır. Endüstride gözlemlenen bu hızlı değişim büyük ölçüde gelişen kalıp teknolojilerine borçludur. Ekstrüzyon Kalıpçılığı-2 Modülü, üretimde görev alan insan unsurunun, bilgili, tasarım gücü yüksek, kendini yetiştirmiş ve kalite anlayışının en üst düzeyde olmasına katkı sağlayacaktır. Ekstrüzyon kalıplarının yapımı belirli bir bilgi, beceri ve deneyim gerektirir. Bu modülde ekstrüzyon kalıbı yapımında temel tezgâhlardan biri olarak kullanılan tel-erozyon tezgâhlarının özellikleri, çalışma sistemleri ve kalıp boşluklarının bu tezgâhlarda işlenmesine yönelik uygulamalar anlatılmıştır. Ekstrüzyon Kalıpçılığı-2 modülünde, yapım resimlerine uygun olarak ekstrüzyon kalıplarının ve kalibrelerin ürün boşluklarını hassas olarak takım tezgâhlarında işleyebilme yeterliğini kazandırmak hedeflenmiştir. Bu modülde hedeflenen becerileri edinmeniz durumunda sizlerin, Plastik Teknolojisi alanında daha nitelikli elemanlar olarak yetişeceğinize inanıyor, başarılar diliyoruz. 1

6 2

7 ÖĞRENME FAALİYETİ 1 ÖĞRENME FAALİYETİ 1 AMAÇ Gerekli ortam sağlandığında, ekstrüzyon kalıp elemanlarını istenen hassasiyette işleyebileceksiniz. ARAŞTIRMA Çevrenizdeki plastik ekstrüzyon kalıpları üretimi yapan işyerlerini ve ilgili İnternet adreslerini ziyaret ederek; Plastik ekstrüzyon kalıp çekirdeği malzemeleri, kalıp boşlukları ve özellikleri hakkında araştırma yapınız. Plastik ekstrüzyon kalıp boşluklarının takım tezgâhlarında işlenmesi hakkında araştırma yapınız. Ekstrüzyon kalıbı yapımında çok kullanılan tel-erozyon tezgâhları hakkında araştırma yapınız. 1. PLASTİK EKSTRÜZYON KALIP ELEMANLARINI İSTENEN HASSASİYETTE İŞLEMEK 1.1. Plastik Ekstrüzyon Kalıp Boşluklarının Özellikleri Kalıp Çekirdeği Malzemeleri Plastik kalıpları değişik koşullar altında çalışır. Üretim metotları, sıcaklık, basınç, zorlama, korozyon vb. koşullar plastik kalıplarını etkileyen faktörlerdir. Plastik kalıplarının bu faktörlerden etkilenmeyecek veya özellikle üretim esnasında değişen koşullardan etkilenmeyecek malzemelerden üretilmeleri gerekir. Ekstrüzyon kalıp üretiminde, özellikle kalıp ürün boşluklarını oluşturan malzemenin seçimi çok önemlidir. Kalıp tasarımcısının uygun kalıp malzemesini seçebilecek bilgi ve tecrübeye sahip olması gerekir. Kalıplanacak parçanın büyüklüğü, kalıp çeliği seçiminde önemli bir faktördür. Kalıbın tasarımı, boşluk şekillendirme yöntemini etkiler. Boşluk şekillendirme yöntemi ise kalıp malzemesi seçiminde göz önüne alınması gereken başlıca faktörlerdendir. Diğer faktörler şunlardır: Ekonomik işlenebilirlik veya işleme özelliği Isıl işlemde en az boyut değişimi İyi parlatılabilirlik Çok yüksek basma mukavemeti Yüksek aşınma dayanımı Yeterli korozyon dayanımı 3

8 Plastik ekstrüzyon kalıp çelikleri seçilirken bu özellikler göz önüne alınır. Kullanılan plastik kalıp çelikleri aşağıda özelliklerine göre gruplandırılmıştır. Bu çeliklerin bazıları bütün gereksinimleri karşılamaktadır Kabuk Sertleşen Çelikler Kabuk sertleşen çelikler çok yüksek parlatılabilirlik ve işlenebilirlik özelliklerine sahiptir. Bu çelikler, semente edilmiş şekilde çok tok çekirdeklere ve aşınmaya karşı dayanıklı yüzeylere sahiptir. Karbonlama (karbürizasyon) yapılarak kullanılır. Büyük boyutlu kalıplarda bile yeterli çekirdek sertliği sağlanabilir Isıl İşlemli Çelikler Kabuk sertleşen çeliklerin kullanılması ısıl işlem sırasında meydana gelen ölçü değişimleri nedeniyle uygun değildir. Ayrıca üretilen parça sayısı, çeşit çokluğundan dolayı az olmakta bu yüzden kalıbın kapasitesi tam olarak kullanılamamaktadır. Bu sebeple önceden ısıl işlem görmüş bir kalıp çeliğini işleyerek kalıp haline getirmek çok daha kolaydır. Küçük ölçülerdeki kalıplar bile bu metotla üretilebilir. Plastik kalıplarında kullanılacak sertleştirilmiş çeliğin mukavemetinin 1100N/mm² (350HV) civarında olması yeterlidir. Isıl işlemli çelikler olarak Thyroplast 2311, 2312, 2711 ve 2738 geliştirilmiştir. Thyroplast 2311, 3711 ve 2738 yüksek parlaklık ve desenleme gereken kalıplarda kullanılabilir. Thyroplast 2312 daha iyi işlenebilirlik elde etme amacıyla S (kükürt) ilaveli plastik kalıp çeliğidir. Thyroplast 2738 kalınlığı 400mm yi geçen tüm plastik kalıplarda tavsiye edilir. Thyroplast 2738 çeliğinde %1 Ni ilavesi nedeniyle Thyroplast 2311 e göre daha çok çekirdeğine doğru sertleşebilirlik elde edilir Nitrasyon Çelikleri Nitrasyon çelikleri aşınmaya dayanıklı yüzeylere, tok bir çekirdeğe sahip olduklarından civatalar ve silindirler için başarıyla kullanılır. DIN alüminyum alaşımlı nitrasyon çeliği DIN gibi alüminyum içermeyen çeliklerle kıyaslandığında daha düşük nitrasyon tabakası derinliklerinde yüksek yüzey setliği gösterir. Nitrasyon tabakası kalınlaştıkça çalışma ömrü arttığından alüminyumsuz nitrasyon çelikleri gittikçe daha çok kullanılmaktadır Korozyona Dayanıklı Çelikler Kimyasal olarak saldırgan plastiklerin kalıplanmasında %13 krom içeren Thyroplast 2083 kullanılır. Korozyonun daha yoğun olduğu durumda; örneğin, PVC ile çalışıldığında, %16 krom ve %1.2 molibden içeren Thyroplast 2316 tavsiye edilir. Yeni geliştirilen Thyroplast 2085 çeliğinin Thyroplast 2316 a göre daha iyi talaş kaldırma özelliği vardır. Ayrıca HB değerinde sertleştirilmiş olarak sevk edilir. Tamamıyla paslanmaz olması istenen kalıplarda, ürün yüzeyinin çok parlak olması istenirse, çekirdeği Thyroplast 2083 ten hamili Thyroplast 2316 veya 2085 ten yapılabilir. Kalıp yüzeyini krom kaplamaya gerek kalmaz. Çok iyi parlatma yapılabilir. 4

9 Çekirdeğine Kadar Sertleşen Çelikler Bu çelikler yüksek sertleşebilirliği ve basma mukavemetleri ile tanınırlar. Ayrıca ısıl işlem sırasında çok az ölçü değişikliği olur. Basma mukavemetlerinin yüksek olmasından dolayı, yüksek baskıların olduğu basınçlı plastik kalıplara çok uygundur. Bu çeliklerin bir avantajı da ısıl işlemden sonra gerekirse derinlere kadar işlenme imkânları vardır. DIN takım çeliğinin yüksek tokluğu vardır ve yüksek gerilme altındaki kalıplarda kullanılır. Ayrıca bu çelik çok iyi parlatılabilir desenleme ve erozyona uygundur. DIN özellikle büyük vidalar ve kalıplarda nitrasyon yapılabilmesi ve yüksek sıcaklık dayanımı sebebiyle daha yüksek ısıl yüklemelere maruz kalan kalıplarda ve vidalarda tercih edilir UHB Çelikleri Impax Supreme ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Polisaja, foto-dağlamaya (photo-etching/foto Atzen) çok uygun, geliştirilmiş bir kalitedir HRc ye ön setleştirilmiş, çok iyi nitrürlenebilen ve çok iyi yüzey parlaklığı veren Impax supreme yüksek miktarda elyaf takviyeli aşındırıcı plastikler ile PVC benzeri korozif plastikler dışında kalan tüm termoset plastiklerin sıkıştırma, enjeksiyon, ekstrüzyon ve şişirme kalıplarında kalıp çekirdeği, dalıcı zımba, maça, itici olarak kullanılır. Bölgesel olarak sertleştirilebilir. Grane ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Sert ve büyük basınç gerektiren plastik maddelerin preslerde, enjeksiyon makinelerinde basılmasında kullanılan ancak son dönemde yeni malzemelerin ortaya çıkması ile kullanımı giderek azalan parlatılabilirliği, aşınma direnci, sertleşebilirliği ve tokluğu yüksek olan bir takım çeliğidir. Öze doğru sertlik alır. Yumuşak tavlanmış halde sevk edilir. Sertleştirme işleminde ölçü ve şekil değiştirmez ve polisajlanma özelliği yüksektir. Stavax ESR ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Analiz ve yapı yönünden geliştirilmiş çeliktir. Asit etkisi olan PVC ve benzeri plastik kalıpları, optik mercekleri, oto aydınlatma aksesuar kalıpları için uygundur. Ayna gibi parlatılabilir. Yumuşak tavlanmış olarak sevk edilir. İşleme problemi yoktur. Isıl işlemde sorunsuzdur. Elmax Yüksek korozyona dayanıklı toz metalden üretilmiş tek plastik takım çeliği olup özel bir kalitedir. Asit etkili sert ve yüksek sayıdaki üretimler için önerilir. Öncelikle elektrik ve elektronik endüstrisinde kullanılan plastik parçaların üretimindeki kalıplar için aranan nitelikli bir çeliktir. Ayrıca paslanmaz çelik olup iyi yüzey parlaklığı sağlar. Ramax S ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Korozyona son derece dayanıklı paslanmaz kalıp çeliğidir. Kalıp taşıyıcısı ve kalıp hamili olarak plastik ve lastik kalıplarında rahatlıkla kullanılabilir. Yüksek parlaklık istenmeyen yerlerde çekirdek malzemesi olarak da kullanılabilir. Esas olarak PVC gibi korozif plastiklerin özellikle ekstrüder ile profil, boru vb. çekilmesinde kalıp, kalıp tutucu, kalibrasyon bloğu olarak kullanılır. Kükürt oranının yüksek olmasından dolayı işlenebilme özelliği fevkaladedir. 5

10 Rigor ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Çok aşındırıcı plastik madde kalıpları için uygundur. Yüksek aşınma dayanımı yanında yeterli tokluk özelliği de vardır. Küçük kalıplar, kesme bıçakları, yüksek devirli parçalama bıçakları için kullanılır. Sertleştirme işleminde sorunsuzdur. Orvar ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Çoğunlukla plastik enjeksiyon makinelerinde sevk vidası ve silindiri olarak kullanılır. Çok iyi nitrasyon ve tenifer yapılabilir. Öz direncinin de yüksek oluşu, yüksek basınçlı makineler için tercih nedenidir. Ayrıca yüksek üretim miktarlarının istendiği her türlü kalıpta rahatlıkla kullanılabilir. Calmax Özellikle takviyeli aşındırıcı plastiklerin enjeksiyon kalıplarında ve pres kalıplarında, yüksek üretim miktarlarının istendiği kalıplarda tavsiye edilir. Esnekliği, aşınma direnci, parlatılabilme özelliği ve basınca dayanımı yüksektir. Kendi analizinde özel kaynak elektrodu olması sebebi ile kaynaklanması oldukça kolaydır. Alev ve indüksiyonla yüzey sertleştirilebilir. Holdax ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Impax supreme gerektirmeyen ve yüzeyinde pek parlaklık istenmeyen plastik madde kalıplarında kullanılır. Diğerlerine göre daha kolay işlenir. Birim fiyatı da daha uygundur. Ayrıca kalıp hamili, kalıp altı olarak ta önerilen bir kalitedir. Plastik madde kalıpları dışındaki bütün kalıplar içinde, kalıp altı veya taşıyıcı olarak kullanılır. UHB 11 ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) Plastik kalıpçılığında öncelikle, geniş ve kaba ölçülü kalıp hamili veya pres alt ve üst tablası olarak kullanılan alaşımsız kalıp çeliğidir. Alaşımına biraz kükürt eklenerek kolay işlenebilmesi sağlanmıştır. Önemsiz veya büyük altlıklarda ısıl işlemsiz kullanılır. Yüksek basınçlı yerlerde RC ye ıslah edilerek kullanılır. Prodax ( ISO/DIN normu karşılığı: ~ ) İleri teknoloji ürünü Alüminyum alaşımıdır. İşlenebilmesi ve parlatılabilmesi çok kolay ve hızlıdır. Günümüzde plastik vakum, şişirme, enjeksiyon kalıplarında, oto lastik kalıplarında, yağ keçesi vb. üretim ve kauçuk ayakkabı kalıplarında, model sanayiinde, prototip uygulamalarında, kalıp altı ve hamili görevi yapan parçalarda kullanılır. Moldmax Isıl iletkenliği ve korozyon direnci yüksek, çok iyi parlatılabilen özel bakır-berilyum alaşımıdır. Şişirme kalıplarında, enjeksiyon kalıplarında ve sıcak yollu sistemlerde enjeksiyon nozulları ve manifoldları olarak kullanılır. Protherm Çok yüksek ısıl iletkenliğine sahip, ısıl işlemli özel bakır-berilyum alaşımıdır. Enjeksiyon kalıplarında ve şişirme kalıplarında çekirdek malzemesi veya kalıpta aşınan belli bölgelerde kullanılır Plastik Ekstrüzyon Kalıplarında Genel Olarak Kullanılan Kalıp Çekirdeği Malzemeleri Ekstrüzyon kalıplarının çekirdek kısımlarında genel olarak en çok kullanılan plastik kalıp çeliği DIN.2316 malzemedir. DIN Normuna göre en sık kullanılan plastik kalıp çelikleri şunlardır: 6

11 DIN 1,1730 DIN 1,2312 DIN 1,2316 DIN 1,2738 DIN 1,2083 DIN ( C 45 W ) (SAE normu karşılığı:1045 ) Özellikleri Suda sertleşebilen bir malzeme olup ihtiva ettiği Mn sayesinde tok bir yapıya sahip çeliktir. Kullanım alanları Genellikle plastik ve metal enjeksiyon kalıplarının en dış tabakasını oluşturan destek elemanı ve kalıp hamili olarak kullanılmaktadır DIN (X 42 Cr 13 ) (AISI normu karşılığı:420 SS ) Özellikleri Korozyona dayanımlı, çok iyi parlatılabilen ve Co ilavesi nedeni ile çok iyi işlenebilen paslanmaz plastik kalıp çeliğidir. Kullanım alanları Korozyon etkisi olan plastiklerde kalıp olarak kullanılır. Yüksek krom içermesi sebebiyle krom kaplamaya gerek yoktur. Çok iyi parlatılabilir. Daha yüksek derecelerde parlatmanın gerekli olduğu kalıplarda THYROPLAST 2083 SUPRA tavsiye edilir. DIN ( 40 CrMnMoS 8 6 ) (AISI normu karşılığı:p 20+S ) Özellikleri Ön sertleştirilmiş plastik kalıp malzemesi olup teslimat sertliği HRC dir. İçerdiği Kükürtten dolayı işlenebilirliği rahattır. Parlatılabilirliği 1,2738 den daha azdır. Kullanım alanları Plastik kalıp malzemesi olarak kullanılmasının yanında, kalıp çekirdeklerinin 1,2738 den yapılarak kalıp kasasının yapılması şeklinde de kullanılabilmektedir. Parlaklığın ön planda bulunmadığı plastik kalıplarında, kalıp malzemesi olarak tercih edilebilir. 7

12 DIN ( 40 CrMnNiMo ) (AISI normu karşılığı:p 20+Ni ) Özellikleri Ön sertleştirilmiş plastik kalıp çeliğidir. Sertlik değeri HRC arasında değişmektedir. İşlenebilirliği iyi olmakla beraber % 1 Ni ihtiva ettiği için parlatılabilirliği son derece iyidir. Ayrıca yapısında az miktarda (S<% 0.002) Kükürt içermesinden dolayı sürtünme mukavemeti yüksektir. Kullanım alanları Yüksek gerilmelerin bulunduğu büyük plastik kalıplarında, parlaklığın şart olduğu plastik kalıplarında tercih edilmektedir. DIN ( 40 CrMnMo 7 ) (AISI normu karşılığı:p 20) Özellikleri Sertleştirilmiş plastik kalıp çeliğidir. Sertliği yaklaşık HB dir. Çok iyi işlenebilirliği vardır. Thyroplast 2312 ye göre daha iyi parlatma özelliği vardır. Desenlemeye uygundur. Kullanım alanları Plastik kalıplarında, plastik kalıp ve metal enjeksiyon kalıp hamillerinde başarıyla kullanılır. DIN ( X 36 CrMo 17 ) Özellikleri Ön sertleştirilmiş plastik kalıp çeliğidir. Tıpkı ESR malzemesi gibi korozif ortamlara dayanıklıdır. Isıl işleme ihtiyaç duyulmadan kullanılabilmektedir. Parlatılabilirliği ESR kadar olmasa da iyidir. Kullanım alanları Özellikle paslanmazlığın arandığı kalıplarda ESR malzemesi kalıp çekirdeklerini oluştururken, kalıp hamili olarak kullanılabilmektedir. Ayrıca ısıl işlem sonucunda çarpılma tehlikesi olan ve paslanmazlık istenen kalıp aparatlarının ve maçalarının yapımında tercih edilir. Kendi sertliğinin yetersiz kaldığı bazı durumlarda şaloma alevi kullanılarak yüzeysel sertlik verilebilmektedir. 8

13 DIN SUPRA ( X 40 CrMoV 5 1 ) (AISI normu karşılığı:h 11 ) Özellikleri Yüksek parlatılabilirliğe sahip olan sıcak iş çeliğidir. Aynı zamanda plastik kalıp çeliği olarak da kullanılır. Malzeme HB olarak teslim edildiği için ısıl işlem yoluyla klasik plastik kalıp çeliğinden daha yüksek sertlik değerlerine kadar sertleştirilebilir. Kullanım alanları Uzun ömürlü ve 35 HRC nin üstünde bir sertlik istenen kalıplarda kullanılır. DIN (X40CrMoV 5 1) (AISI normu karşılığı:h 13 ) Özellikleri En belirgin özelliği iyi bir ısıl iletkenliğe sahip olmasıdır. Bunun bir sonucu olarak kalıbın çalışması esnasında, kalıpta biriken ısı kalıptan uzaklaştırılacaktır. İyi bir termal şok dayanımına sahip olduğundan ani sıcaklık değişimlerine dayanıklıdır. Kullanım alanları Bu malzeme üretimde bir çok alanda kullanılmaktadır. Ama özellikle tercih edildiği sektörler; metal enjeksiyon, dövme ve hafif metallerin ekstrüzyon kalıplarının yapımıdır. Ayrıca plastik sektöründe özellikle sıcak yolluklu kalıpların yanı sıra bakalit kalıplarında da kalıp malzemesi olarak tercih edilir. DIN (X 155 CrVMo 12 1 ) (AISI normu karşılığı:d2) Özellikleri Yüksek aşınma dayanımı ve tokluk özellikleri vardır. Kesme ve ezme için çok uygundur. Nitrasyon yapılarak kullanılabilir. Bor ve titan kaplama ile yüzey aşınma dayanımı daha da arttırılabilir. Kullanım alanları Soğuk şekillendirme kalıplarında, hassas kesme kalıplarında, soğuk zımbalarda, derin çekme kalıplarında, baskı plakalarında, yüksek aşınma dayanımı gereken plastik kalıplarında kullanılır. DIN ( 54NiCrMoV 6 ) (AISI normu karşılığı:p 20 + Ni ) 9

14 Özellikleri Cr-Ni-Mo alaşımlı sertleştirilmiş ve tok bir takım çeliğidir. Çok iyi parlatılabilir. karbürizasyon özelliği nedeniyle mükemmel bir işleme özelliği vardır. Kullanım alanları Plastik kalıplar için çoğunlukla sertleştirilmiş olarak 1000N/mm² çekme mukavemeti ile teslim edilir. DIN (X19 NiCrMo 4 ) (AISI normu karşılığı:~ P 21 ) Özellikleri Kabuk sertleşen çeliktir, yüksek çekirdek mukavemeti vardır ve iyi parlatılabilir. Kullanım alanları Yüksek basınçlar altındaki plastik kalıplarında kullanılır. Aşındırıcı özelliği olan plastiklerde tercih edilir Kalıp Boşlukları ve Özellikleri Ekstrüzyon sıcak kafa kalıbı yapımında dikkat edilecek hususlar ve kalıp boşluklarında bulunması gereken özellikler şunlardır: Ekstrüzyon sıcak kalıp plakaları yapımında diğer plastik kalıbı yapımından farklı bazı işlem basamakları uygulanarak kalıp üretimi yapılmaktadır. İlk işlem basamağı işleme paylı olarak kalıp plakalarının kesilip hazırlanmasıdır. Plakaların işlenmesinde kullanılacak takım tezgâhları ve işleme usulleri tespit edilir. Kalıp plakalarının referans düzlem yüzeyleri tespit edilerek işlenir. Referans düzlem yüzeyleri üzerinde markalama yapılarak ana ölçüler buraya çizilerek belirlenir. Kalıp plakalarının ana ölçüleri tezgâhlarda taşlama paylı olarak işlenerek oluşturulur. Kalıp öpüşme yüzeyleri hassas olarak taşlanarak son ana ölçüler meydana getirilir. Diğere plastik kalıbı yapımı işlem sırasından farklı olarak bağlantı ve merkezleme delikleri bu aşamada oluşturulmaz. Ekstrüzyon kalıbı yapımında bu aşamada kalıp boşluklarının yerleri markalanır. Kalıp boşluğu tel-erozyon kesme işleminde tel giriş noktaları tespit edilerek matkap tezgâhında veya delik erozyon tezgâhında delinerek hazırlanır. Bu aşamada kalıp boşlukları takım tezgâhlarında işlenerek oluşturulur. Ekstrüzyon kalıbı boşluklarının işlenmesinde genellikle ve çoğunlukla (EDM) dalma-erozyon ve (WEDM) tel-erozyon tezgâhları kullanılır. Ekstrüzyon teknolojisinde elde edilen ürünler genellikle ince et kalınlığında plastik borular, profiller ve levhalar şeklindedir. Dolayısıyla bu ürünlerin işlenmesinde geleneksel takım tezgâhları yeterli olmamaktadır. Yeni teknoloji ile donatılmış CNC tel-erozyon tezgâhları ekstrüzyon kalıp boşluklarını mikron hassasiyetinde hatasız ve hızlı olarak işleme imkânı vermektedir. 10

15 Kalıp ürün boşlukları oluşturulduktan sonra bu yüzeylerin pürüzlülük değerlerini iyileştirmek için ve plastik akışını kolaylaştırmak için parlatma yapılır. Aynı zamanda işleme tezgâhlarının oluşturduğu talaş izlerinin azaltılıp kaybolması sağlanır. Polisaj olarak bilinen parlatma teknolojisi plastik kalıp üretiminin en önemli basamaklarından birisidir. Ekstrüzyon kalıpçılığı-3 modülünde bu konuyu detaylı olarak bulabilirsiniz. Parlatma işleminden sonra mandrel plakasına bağlanacak, ürün boşluğunu oluşturan maçalar yapılır ve parlatılır. Ekstrüzyon kalıbı yapımında dikkat edilmesi gereken en hassas ve önemli hususlardan birisi plastik akışının profil kesitinin her noktasında eşit ve dengeli oluşumunu sağlamaktır. Bu nedenle erkek maça bağlandığı mandrel plakasına 90 gönyeleme yapılarak bağlanır. Daha sonra kalıp plakaları bağlanacağı yerlere konumlandırılarak kalıp ürün çıkış plakası (ütüleme plakası) ile erkek maça arasına ürün et kalınlığında sentiller yerleştirilerek paralellikler sağlanır (Şekil 1.1). Şekil 1.1: Ütüleme plakası Bu noktada bağlantı ve merkezleme deliklerinin yerleri markalanır. Tüm plakalar aynı konumda bağlama aparatları kullanılarak bağlanır ve merkezleme pim delikleri delinir ve raybalanır. Pimler takılarak bağlantı vidalarının yerleri delinir ve buralara kılavuz çekilerek plakalar birbiri ile bağlanır. Ütüleme plakası (sıcak kalıptan ürünün çıkış yaptığı son plaka) mesafesi çekilecek ürünün kalınlığı ile ilişkilidir. Plastik ürün et kalınlığı arttıkça ütüleme mesafesi büyümektedir. Buna bağlı olarak ütüleme plakası genişliği de büyümektedir. Sıcak kafa kalıbının her plakası paslanmaz plastik kalıp çeliğinden (D1.2316) üretilmektedir. Kalıp boşluğu (ürün profili) sıcak kafa plakasının tam merkezinde olacak şekilde işlenir. 11

16 Şekil 1.2: Sıcak kafa Ekstrüzyon sıcak kafa kalıbı kalıp boşlukları CNC veya NC tel-erozyon tezgâhlarında programlanıp kesilerek işlenir. Sıcak kafa kalıbında eriyik plastik malzeme sorunsuz bir şekilde kalıp boşluklarından akabilmelidir. Bu nedenle kalıp boşluklarının çok iyi parlatılması gereklidir. Kalıp parlatma işlemi yalnızca çalışan yüzeye uygulanan bir işlem olmasına rağmen, iyi bir yüzey elde edebilmek için, parlatılacak kalıbın çeliği önemlidir. Yüksek parlaklık isteyen kalıpların yapımında krom oranı yüksek, tokluğu iyi olan, portakallanma yapmayacak malzeme seçilmelidir. Ekstrüzyon kalıplarının kalıp boşlukları tel-erozyon tezgâhlarında işleneceği için mandrel ve torpido açıları tezgâhın maksimum tel kesme açısından 32 den fazla olmamalıdır. Kalıp boşlukları plastik eriyiğin, kovan deliğinden kalıp boşluklarına geçişinde ve kalıp plakaları ürün boşlukları arasında dengeli, basınç ve ısı kaybına neden olmayacak şekilde dizayn edilmeli ve işlenmelidir. Şekil 1.3 Sıcak kalıpta kalıp boşlukları, ürünün ütüleme plakası çıkış ağzından (dişi kalıp plakası) dengeli basınç ve düzenli akış sağlayacak bir biçimde uygun ölçü ve açılarda yapılmalıdır. Kafa şişmesi problemi kalıp yapım aşamasında engellenebilir. 12

17 1.2. Plastik Ekstrüzyon Kalıp Elemanlarının Yapımında Kullanılan Takım Tezgâhları Tel-Erozyon Tezgâhları Şekil 1.4. Tel-Erozyon tezgâhı ve delik açma tezgâhı Tel-Erozyon Prensibi (Kesim Oluşumu) Tel-erozyon tezgâhında kesim oluşumu, dalma erozyon sistemindekine benzer bir elektron kıvılcım atlaması sonucu meydana gelir. Deşarj esnasında oluşan kıvılcım yoğunlaşmasıyla iş parçası yüzeyinde yüksek sıcaklık meydana gelir ve malzeme lokal (bölgesel) olarak erir. Bu esnada kıvılcım etrafında bulunan su patlayarak buhar haline gelir ve bu dönüşüm neticesinde iş parçası yüzeyi lokal olarak erir ve yüzeyde bir krater aşınması meydana gelir. Tek seferde yapılan deşarj oldukça küçük olur ancak tekrarlanan deşarjlar krater boyutunu büyütür. Yüzeyde oluşan krater ebadı deşarj zamanı (ON time) ve deşarj akımı ile kontrol edilebilir. Tek deşarj oluştuğunda di-elektrik sıvısı elektriksel olarak kirlenir ve ardından aynı noktada deşarj meydana gelebilir. Bu yüzden ikinci deşarj elektrik sıvısı temizleninceye kadar durdurulur (OFF time). Deşarj tarafından işlenen malzeme iş parçası, deşarj oluşturan malzeme ise elektrod olarak adlandırılır (Şekil 1.5). Şekil 1.5. Erozyon teknolojisinde deşarj 13

18 Tel-erozyon, üzerinden yüksek yoğunlukta akım geçirilen bir telle kesme yöntemidir. Klasik olmayan imal usulleri arasında yer alan bu yöntemle, sert ve karmaşık profilli iletken parçaların mikron hassasiyetinde işlenebilmesi mümkündür. Bu tezgâhlarda, farklı elektriksel kutuplara bağlanan tel elektrod, iş parçasına yaklaştırıldığında elektriksel boşalımlarla (deşarj) yüksek bir sıcaklık meydana gelmekte ve yerel metal ergime yolu ile talaş kaldırılmaktadır. Talaş kaldırma hızı, her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir. Tel-erozyon tezgâhlarında programlama yöntemi, geometrik çizim esaslarına dayanmaktadır. WEDM tezgâhlarında program iki aşamadan meydana gelmektedir. Programın birinci aşamasında, iş parçasının şekli bir koordinat düzlemi içerisinde, şekildeki her bir elemana nokta, daire ve çizgi numaraları verilerek çizilmekte, ikinci aşamada ise kesme yolu yardımı ile esas şekil belirlenmektedir. Kesme işlemi başlatıldığında tel kesme yolunu izleyerek kesme işlemi tamamlanmaktadır. Telde meydana gelen deformasyon sonucu tel ikinci kez kullanılmamakta ve atık tel deposunda toplanmaktadır. Ergiyen küçük metal parçacıkları devir daim yapan di-elektrik sıvısı vasıtasıyla ortamdan uzaklaştırılmaktadır ve kesme işlemi tamamen bu sıvı içinde gerçekleşir. WEDM (tel-erozyon) tezgâhının temel çalışma sistemi aşağıda şematik olarak gösterilmiştir (Şekil 1.6). Şekil 1.6. WEDM tezgâhının şematik görünümü Tel-erozyon tezgâhı sanayide yapımı çok zor olan bir çok iş parçasının imalatında kullanılmaktadır. Özellikle kalıp yapımında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ekstrüzyon kalıplarının ve kalibrelerin yapımında da en çok kullanılan tezgâh tel-erozyon tezgâhıdır. Özellikle kalıp boşluklarının işlenmesinde tel-erozyon tezgâhları kullanılır. 14

19 Tel-erozyon makineleri aşağıdaki amaçlar için geliştirilmiştir; Öncelikle tüm eğe ile alıştırma gibi çok zahmetli ve uzun zaman alan hazırlık işlerini ortadan kaldırır, kısa sürede çok hassas işler elde edilir. Kesme kalıbı ve diğer tüm kalıp parçalarının (plastik kalıp) imalatları için. Makine ve makine yedek parçalarının imalatı (örnek: dişliler, kamlar, vs.) için, ayrıca muhtelif aparatlar ve parçaları için Sertleştirilmiş (ısıl işlem uygulanmış) tüm iletken olan malzemelerin istenen boyutlarda kesilerek işlenmesi için. Ayrıca, sert metal ve elmasların işlenmesinde de kullanılır. Karmaşık şekilli parçaların büyük bir hassasiyetle kesilerek işlenmesi için Tel-Erozyon Tezgâhının Kısımları Kontrol Ünitesi Makine tarafından yapılacak olan operasyonların programlandığı ve makine ayarlarının yapıldığı (NC ayarları, iş parçası koordinat ayarları, tel kontrolü, tank deposunun kontrolü v.b) üzerinde bulunan tuşlar ve klavye yardımıyla kontrol edildiği kısımdır (Şekil 1.7). Şekil 1.7. WEDM Tel-erozyon tezgâhında kontrol ünitesi 15

20 Ana Gövde Tel-erozyon makinesinin ana gövdesini oluşturur. Ana gövde üzerinde kesim ünitesi (makaralar, şaftlar, tel, nozullar, kılavuzlar), iş parçası bağlama tablası, kesim havuzu, emniyet siviçleri vb. kısımlar bulunur (Şekil 1.8). Filtreler Şekil 1.8. WEDM Tel-erozyon tezgâhında ana gövde Makinede kesim esnasında ortaya çıkan pislik ve tozların di-elektrik sıvısından temizlenmesi ve performansın istenen seviyelerde tutulması amacı ile filtreler kullanılır (Şekil 1.9). Şekil 1.9. WEDM Tel-erozyon tezgâhında filtre ünitesi ve filtreler 16

21 Tel Toplama Ünitesi Makinenin bu kısmında kesim yapmış olan hurda tel malzeme otomatik çekici vasıtası ile toplanır. Tel-erozyon makinelerinde tel malzeme kesim esnasında deformasyona uğrayıp özelliğini yitirir. Bu nedenle bir defa kullanıldıktan sonra hurda olarak toplanır (Şekil 1.10). Şekil WEDM Tel-erozyon tezgâhında tel toplama ünitesi Regülâtör Ünitesi ve Hava Filtresi Kesim esnasında üzerinde bulunan basınç ayar valfi ile hava basıncını düzenleyerek, hava basıncını kontrol altında tutar. Hava filtresi tozları tutarak soğutmanın istenen seviyelerde tutulmasına yardımcı olur (Şekil 1.11). Şekil Hava regülâtörü ve hava filtresi 17

22 Hidrolik Güç Ünitesi ve Soğutucu Ünite Makine tabla ve kafa hareketlerinin tahrik edildiği kısımdır. Soğutma ünitesi sürekli dolaşım yapan hidrolik akışkanı soğutur (Şekil 1.12) Deşarj İçin Gerekli Durumlar Şekil Hidrolik güç ünitesi ve soğutma ünitesi İş parçasının elektrik iletkenliği olmalıdır. Deşarj sıvı içersinde oluşmalıdır. Deşarj ardışık olarak oluşturulmalıdır. Uygulanan voltaj, on time, akım ve off time kontrol edilmelidir. İş parçası ve elektrod arasındaki aralık kontrol edilmelidir. Şekil Kesim oluşumu 18

23 WEDM (Tel-Erozyon Kesimi) Avantajları İş parçasının sertliği önemli değildir. Titanyum, karbür alaşımları ve sertleştirilmiş çelikler gibi geleneksel yöntemlerle işlenemeyen malzemeler işlenebilir. İşleme esnasında düşük kuvvetler oluşur. Mikron (µ=0.001mm) ölçüsünde hassas kesim yapılabilir. İnce malzemelerde herhangi bir deformasyon ortaya çıkmaz. Az miktarda çapak oluşur. Küçük tel çapları kullanılır (Ø 0.02mm Ø 0.4mm). İşlenen malzemelerde küçük köşe radyüsleri elde edilebilir. Ortaya çıkan talaş ebatları 10 mikron civarında (10µ=0.010mm) olduğundan talaş atımı problemi azdır. Di-elektrik sıvısı olarak su kullanıldığından kıvılcım oluşumundan ortaya çıkabilecek yangın tehlikesi engellenir WEDM (Tel-Erozyon Kesimi) Dezavantajları Kesim hızı düşüktür bu yüzden yumuşak çeliklerin işlenmesinde konvansiyonel makineler daha etkili olabilir. Di-elektrik sıvısı olarak su kullanıldığından iş parçasının paslanmaması için özen gösterilmelidir. Geleneksel makinelerle karşılaştırıldığında sarf malzeme maliyeti daha fazladır İşleme Performansı Tel-erozyon teknolojisinde makine performansı 3 faktör tarafından etkilenmektedir. Kesim hızı. İşleme hassasiyeti. Yüzey pürüzlülüğü Kesim Hızı Kesim hızı arttıkça kılavuzlardan başlayarak iş parçasının ortasına doğru artan bir şişme meydana gelmeye başlar. Çoklu kesim yapılsa dahi oluşan şişme engellenemez. Bunun sebebi: Tel oluşan ilk şekle uyar. Ark, teli malzemeden itmeye çalışır. Bu nedenlerle yüksek kesim hızı ve kesim hassasiyetini aynı anda elde etmek mümkün değildir. Optimum kesim hızı-hassasiyet ilişkisini tayin ederek en uygun değerleri seçiniz. Kesim hızı dakikada kesilen mm ya da alan olarak tanımlanabilir. Örnek: Eğer malzeme kalınlığı t=50 mm, dakikadaki kesim hızı=6,5 mm ise alan olarak kesim hızı 50 x 6,5 = 325 mm²/dak olmaktadır. 19

24 Şekil Kesim hızı Kesim Hızı Limiti:Yüksek kesim hızına ulaşmak için yüksek deşarj gücü tekrarlanmalıdır. Kesim hızı = Deşarj başına düşen akımxtekrar miktarı = Kesim akımı Eğer yüksek kesim akımı verilirse kesim hızı artar. Ancak, yüksek kesim akımı tel elektrodun ısınmasına neden olur ve bunun neticesinde telin çekme dayanımı azalır. Tel sürekli gerilim altında olduğundan ilerlemesi doğrusaldır. Isı neticesinde telin çekme dayanımı tel geriliminin (tansiyonun) altına düştüğünde tel kopar. Kesim Hızına Etki Eden Faktörler: Tel elektrodu Kesim gücü Di-elektrik sıvısı ve basıncı İş parçası malzemesi, geometrisi ve kalınlığı Koordinat Sistemleri Tel-erozyonda 5 farklı hareket yönü (eksen) vardır: X ve Y: Bu eksen1er alt kılavuz ya da tel hareketi için kullanılır. Açılı olmayan kesimlerde üst ve alt kafalar birlikte hareket eder. U ve V: Bu eksenler üst kafanın alt kafadan bağımsız olarak hareket etmesini sağlar. Bu eksenlerde G02 ve G03 komutları kullanılamaz. 2 Eksenli konik kesimlerde U ve V eksenlerinin hareketleri tezgâh tarafından otomatik olarak verileceğinden bu eksenlerin programlanmasına gerek yoktur. 4 Eksen konik kesimlerde ise U ve V eksenleri programlanmamalıdır. 20

25 Z: Üst kafanın dikey hareketidir. Programlamada Z eksen hareketi sadece GOO ve GO1 komutları ile kullanılabilir. X,Y ve Z eksenleri aynı satırda programlanamaz Tel Elektrod Tel Elektrodu Malzemesi Şekil Koordinat sistemleri WEDM'de kullanılan tellerin değişik türleri ve çeşitli üreticileri vardır. Tel elektrod geleneksel işlemedeki kesici takım olarak düşünülebilir. Uygun kesim yapabilmek için uygun tel elektrod seçimi önemlidir. Deşarj esnasında iş parçasının yanı sıra tel elektrodda da aşınma oluşur ve tel çapı azalır. Tel sürekli akış halinde olduğundan çapı küçülmesine rağmen kopmadan ilerleyebilir. Tel elektrod malzemesinde bulunması gereken özellikler şunlardır: Düşük elektrik dayanımına sahip olmalıdır (akım geçtiğinde düşük enerji kaybı). Kolay deşarj oluşturmalıdır (iyi deşarj performansı ve etkili işleme). Yüksek sıcaklıkta yüksek çekme dayanımına sahip olmalıdır. Uygun bir fiyatı olmalıdır (tel bir sarf malzemesidir). Tel Elektrod Türleri ve Özellikleri Pirinç Tel: %65 70 bakır ve %35 30 kalaydan yapılır. Deşarj performansı ve çekme dayanımı oldukça iyi ve düşük fiyatlıdır. En yaygın olarak kullanılan elektrod türüdür. Alaşımlı Pirinç Tel: Genellikle Ti, Al, Fe, Cr gibi malzemelerin alaşımlanmasıyla elde edilir. Yüksek sıcaklıkta yüksek çekme dayanımı vardır ve yüksek hızda işleme için kullanılır. Aynı zamanda alaşım malzemesi olarak bakır da kullanılmaktadır. Bu tür teller kaba işlemeler için uygundur; ancak fiyatları oldukça yüksektir. Aynı zamanda otomatik tel geçirmedeki başarı oranları da bir miktar düşüktür. 21

26 Birleştirilmiş Tel: Telin iç kısmına çekme dayanımını arttırmak için yüksek çekme gerilimine sahip bir malzeme, dış kısmına ise deşarj özelliği iyi olan bir malzemenin birleştirilmesiyle elde edilir. Yüksek tansiyonun yanı sıra yüksek kesim hassasiyetinin istendiği özel uygulamalarda kullanılır. Fiyatı yüksek, otomatik tel geçirmedeki başarısı düşüktür. Özel Tel: Molibden ve tungsten teller yukarıdaki malzemelerden 2 3 kat daha fazla çekme dayanımına sahiptir. Bu tür teller köşe radyüslerinin 0.05 mm nin altında olduğu uygulamalarda kullanılır. Elektrik dayanımları ve kesim hızları yüksektir ancak fiyatları oldukça yüksektir. Tel Elektrod Çapı Şekil Tel elektrod Tel elektrod çapı istenilen minimum köşe radyüsüne göre tespit edilir. Kullanılacak tel çapı = ( İş parçası minimum radyüsü-deşarj aralığı)x2 Deşarj aralığı 1 inci kesimde 50µ (mikron) diğer kesimlerde 10µ (mikron) civarındadır. Yaygın olarak kullanılan tel çapları Minimum Radyüs 0,03 0,05 0,06 0,1 0,12 0,16 0,17 Tel Çapları 0,03 0,05 0,07 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Kesim Hızı -Tel Çapı İlişkisi Tel çapı arttıkça kesim hızı artar. Bunun nedeni çap arttıkça çekme dayanımı artacağından daha yüksek deşarj akımının kullanılabilmesidir. Aynı zamanda tel yüzey alanı arttığından di-elektrik sıvısının soğutma etkisi artar ki bu da yüksek kesim akımının verilmesine imkân tanır Güç Kaynağı Maksimum İşleme Akımı İşleme esnasında verilebilen maksimum işleme akımı tel çapına göre değişir A (amper) Max. Tel çapı 0.25mm A (amper) Max. Tel çapı 0.35mm 22

27 Gap (Boşluk) Kontrolu Bu kontrol etkili ve kararlı deşarj oluşumunu sağlar. Jeneratör deşarj durumunu sürekli kontrol eder ve kuvvetli deşarj ortamında uygulanan enerjiyi azaltarak telin kopmasını engeller Di-Elektrik Sıvısı Di-elektrik sıvısı teli soğutan, işleme esnasında ortaya çıkan talaşı ortamdan uzaklaştıran ve hızı etkileyen önemli bir elemandır. Tel-erozyon tezgâhlarında di-elektrik sıvısı olarak su kullanılır. Telin ilerlemesi esnasında kestiği kanal genişliği tel çapından mikron fazladır. Di-elektrik sıvısının bu aralıktan geçerek teli etkili bir şekilde soğutması için basınçlı su kullanılır. İş parçası ve nozul arasındaki mesafe suyun etkisini doğrudan etkiler. Bu mesafenin fazla olması soğutma sıvısının kesim bölgesinden uzaklaşmasına neden olur. Sonuç olarak sıvı kesim kanalına etki etmez, soğutma etkisi azalır ve ortaya çıkan dengesiz basınç değişimi sonucu meydana gelen vibrasyondan dolayı telin kopmasına ve hızın azalmasına neden olur. İş parçası yüzeyi düz ve nozullar kapalı. Soğutma etkisi yüksek Kesim hızı %100. Alt yada üst nozullardan birisi açık diğeri kapalı. Soğutma etkisi normal Kesim hızı %75. açık. Alt ve üst nozullar Soğutma etkisi düşük Kesim hızı %45. Di-Elektrik Sıvısının Soğutma Etkisi: 0.25 mm çaplı telle yüksek hızda işlemede, kesim akımıyla birlikte tel elektrodu yaklaşık 1000 kcaijh lık bir ısı üretir. Dolayısıyla suyun sıcaklığı artar ve soğutma etkisi azalır. Bu nedenle di-elektrik sıvısı soğutma ünitesinde soğutulur. Genelde, di-elektrik sıvısı sıcaklığının düşük olması soğutma etkisini arttırır ve daha fazla akım verilebilir, bu da kesim hızını arttırır. Ancak bu sıcaklığın tezgâh gövdesinin sıcaklığından düşük olması makinenin termal genleşmesine neden olur. Bu bakımdan bu sıcaklık gövde sıcaklığından düşük olmamalıdır. 23

28 Havuzda Kesim Kesimde iş parçasının yüzeyleri düzensiz ve her iki nozul iş parçası ile iş parçası mesafesi fazla ise nozullardan çıkan basınçlı su hava ile karışarak türbülansa (titreşim) neden olur. Kesim alanına hava karıştığında deşarj havada meydana gelir, bu durum soğutma etkisini azaltarak telin kopmasına neden olur. Bu nedenle havuzda kesimde, iş parçası ve nozulların suyun içerisinde olduğundan hava karışımı engellenir ve daha etkili bir kesim yapılabilir. Yüksek basınç di-elektrik sıvısını kesilen kanala yönlendirerek soğutma etkisini arttırır. Aynı zamanda çok yüksek basınç iş parçasını oynatabilir bu yüzden yüksek hassasiyet gerektiğinde düşük basınç (3,0 kg/cm²) uygulanmalıdır İş Parçası Malzemesi, Geometrisi ve Kalınlığı İş parçasının termal karakteristikleri (ısıl geçirgenliği, ergime noktası, kaynama noktası, alaşım malzemeleri) kesim hızını etkiler. Kesilecek malzemenin içerisinde iletken olmayan malzemelerin bulunması durumunda sık tel kopması ve kesim hızının düşük olması gibi durumlar ortaya çıkabilir. Demir alaşımlı malzemelerde kesim hızı %100 kabul edildiğinde diğer malzemelerin hız oranları aşağıdaki gibidir. Malzeme Ergime noktası (C ) Kaynama noktası (C ) Kesim hızı oranı(%) 1 Demir alaşımlı Bakır Alüminyum Karbür Kesim Öncesi Yapılacak Hazırlıklar Kesime başlamadan önce aşağıda belirtilen kontrolleri mutlaka yapınız. Gerekli bakımları yapınız. Başlangıç deliğindeki pas ve kiri temizleyiniz. İş parçasını bağladıktan sonra kafa ile bağlantı ekipmanları arasındaki mesafeyi kontrol ediniz. Kullanılacak kesim şartına göre uygun nozul türünü seçip iş parçası ile alt nozul arasındaki mesafeyi ayarlayınız. Kafaları başlangıç noktasına alarak telin geçip geçmediğini kontrol ediniz. Z eksenini pozisyonlayınız ve mutlaka limit (-Z) koyunuz. İş parçasının koordinatlarını (X-Y) ayarlayınız. Sarf malzemelerinin durumu kontrol edilmelidir. Tel. grafik menüsündeki tahmini kesim zamanı aynı zamanda kesimde harcanacak tahmini tel sarfiyatını da içerir. Bu miktarı condition menüsündeki "wire remain" (kalan tel uzunluğu) ile karşılaştırınız. (5kg'lık tel için G5 yazarak km cinsinden makaradaki tel uzunluğunu giriniz). Enerji plakası, su filtreleri ve reçinelerin ömürlerini kontrol ediniz. Tank seviyesini cetvelden kontrol ediniz. 24

29 NC function menüsünde uygun TEKRAR DENEME (RETRY) ve RWB modunu seçiniz, elektrik koruma (Recovery Power Fail) durumunu kontrol ediniz. Elektrik kesintisi durumunda tezgâh açıldıktan sonra makine referansına gideceğinden bu hareket esnasında kafaların iş parçasına ya da bağlama ekipmanlarına çarpmayacağından emin olunuz. APPROACH fonksiyonunun açık olduğunu kontrol ediniz. Girişlerde ve koparma aşamalarında telin kopmaması için bu fonksiyonu sürekli açık tutunuz. Test (Test drawing) çizimi modunda programı çizdirip tahmini kesim zamanına bakınız. U-V eksenlerini iş referansına alınız. Hafıza konumunda çalıştırılacak programı çağırdıktan sonra kesim (Trace machining) izleme menüsünde grafiği çizdiriniz. KESMEDEN ÇALIŞMA (DRY RUN) modunda programı çalıştırıp kafaların hareketlerini kontrol ediniz. Eksenleri belirlenen referanslara alınız. Tüm bu hazırlıklar ve kontroller tamamlandıktan sonra programa start verilebilir İş Parçasını Hazırlama ve Bağlama Tel-erozyonda hassas bir kesim yapabilmek için iş parçasını uygun hazırlamak gerekir. Kesim esnasında ortaya çıkabilecek gerilimlerden dolayı kesim esnasında parçanın dönmemesi için önceden tedbir alınmalıdır. Şekil İş parçası hazırlama Nozul çapını ve bağlama payını gözönüne alarak iş parçası malzemesini hazırlayınız. Malzeme kenarı ile işleme yolu arasında 10mm'lik bir boşluk bırakmayınız. Gerilimin neden olduğu problemleri engellemek için daha fazla boşluk bırakılmalıdır. Ön delik çapını gerekenden daha büyük yapmayınız. Delik iş parçasına dik olmalıdır. Delik içindeki pas, toz, çapak vs.yi temizleyiniz. Bir kurai olarak her işleme için bir delik hazırlayınız. 25

30 İnce bir profil işlendiğinde, koparma parçası kalın olduğunda ya da malzemenin geriliminin alınması istenildiğinde farklı işlemeler için çoklu başlangıç delikleri hazırlanmalıdır. Ağır iş parçaları Mıknatıs Yapıştırıcı Çektirme Ağır iş parçalarında önceden hazırlanan kılavuz deliği ile malzeme çektirilerek taşınabilir. Böyle bir işlemde çektirme aparatı takıldıktan sonra tel kopma durumu olduğunda nozul ların bu aparata çarpacağı göz önünde bulundurulmalıdır. İş parçasını tablaya gerilim problemi yaratmayacak, su basınçlarından dolayı yer değiştirmeyecek ve malzemenin ağırlığını taşıyacak şekilde bağlayınız. Bağlantı plakasının yüksekliğini mümkün olduğu kadar kısa tutunuz. Ayar civatalarını nozzle lara ve kablolara zarar vermemesi için mümkün olduğunca kısa bağlayınız. Şekil İş parçasının tezgâha bağlanması 26

31 Kalıp plakası X ve Y referans eksenlerinde doğrultma yapılarak plaka tezgâh tablasına bağlanır. Tezgâha bağlantısında komparatör kullanılarak dikliği ve paralelliği kontrol edilir. Şekil İş parçasının tezgâha sıfırlanması kontrolü Makine Referansı, Makine Orijini ve İş Referansı Makine (Machine) Koordinatı:Makine koordinatı tezgâhta bulunan eksen sviçlerine bağlıdır, değiştirilemez. İş tablası üzerinde herhangi bir noktaya yeniden gelindiğinde makine koordinat değeri de aynı olacaktır. X, Y, Z koordinatları her zaman aynı olmakla birlikte U ve V koordinatları diklik ayarı yapıldıktan sonra bir miktar değişkenlik gösterebilir. Her bir program için X ve Y iş koordinatlarının sıfır olduğu noktadaki makine koordinatı bir yere not etmekte fayda vardır. İş koordinatlarının yanlışlıkla değiştirilmesi durumunda kaydedilen makine koordinatlarına gelinip yeniden sıfırlama yapılabilir. Makinenin ilk açıldığında gitmesi gereken konumdur. X ve Y eksenlerindeki referans noktası tablanın merkezidir. U ve V eksenleri ise telin dik konumda olduğu noktadır, Z ekseninin referansı ise üst kafanın en üst noktasıdır. Özellikle gece çalışmalarında elektrik koruma fonksiyonu açık bırakıldığında, elektrikler geldiğinde makine otomatik olarak açılarak bu referansa gidecektir. Bu hareket esnasında kafaların bağlantı ekipmanlarına çarpma riskini göz önünde bulundurmak ve buna göre tedbir almak gerekir. İş (Work) Koordinatı:İşlenecek malzemenin NC programı hazırlanırken öncelikle eksen hareketlerinde referans alınacak olan bir sıfır noktası (referans) belirlenir. Makine tablası üzerinde de tayin edilmesi gereken bu nokta "İş (work) referansı" olarak adlandırılır. İş koordinatı ise bu noktanın sıfırına göre görülen sayısal değerlerdir. İş parçası koordinatı tabla içerisinde herhangi bir konumda tanımlanabilir. Program iş parçası koordinatına bağlı olarak çalışır. Hazırlanan NC programındaki komutların referans alacağı noktadır. Her bir program için ayrı bir referans noktası tanımlanmalıdır. Tel istenilen noktaya geldiğinde bu noktadaki X, Y ve Z koordinatları sıfırlanarak iş referansı tayin edilmiş olur. Makine ilk açıldığında makine koordinat sistemi tanımlanması gerektiğinden eksenler mutlaka makine referansına gönderilmelidir. 27

32 Ölçü Koordinatı:Tel malzemeye dokunarak kenarı, delik merkezini, vs. bulabilir. Bu tür pozisyonlamalarda telin malzeme üzerinde dokunduğu iki nokta arasındaki ölçü bu koordinattan okunabilir. Özellikle dişi kalıplar kesildikten sonra istenen ölçünün elde edilip edilmediğinin kontrolünde kullanılabilir Tel-Erozyon Tezgâhında Pozisyonlama (Referans Noktası Belirleme ve Tezgâha Tanıtma) CNC tezgâhlarında makine eksenleri istenen noktalara sayısal koordinatlarla ve komutlarla gönderilir. CNC tel erozyon tezgâhlarında da tel kesim yollarını bu komutlar ve sayısal koordinatlar belirler. Günümüzde bu komutların hazırlanmasında CAM programlarından faydalanılmaktadır. Bu yüzden manuel olarak program yazma gereksinimi ortadan kalkmıştır; ancak kullanıcının çıkan problemleri kısa yoldan giderebilmesi ve daha verimli çalışabilmesi için program dilini anlaması gerekir. Aksi takdirde kısa sürede çözülebilecek bir işlem ya da problem saatler sürebilir. Programlama dilinde bilinen G ve yardımcı M kodları kullanılır. Günümüzde kullanılan iki koordinat sistemi bulunmaktadır. Mutlak koordinat sistemi(g90); Tüm koordinatlar iş sıfırına göre verilir. Telin gideceği nokta ile iş referansı arasındaki mesafe programlanır. Eklemeli koordinat sistemi(g91); Telin bulunduğu nokta sıfır olarak kabul edilir. Telin gideceği nokta ile bulunduğu nokta arasındaki mesafe programlanır. İki farklı sistemde yapılabilen programlamada telin iş parçasına göre konumunun tezgâha tanıtılması, pozisyonlanması gerekir. Tel-erozyon tezgâhlarında pozisyonlama iş parçasının kesim yoluna göre farklı şekillerde ve farklı G kodları ile yapılmaktadır. Kenar pozisyonlama (G76), Delik merkezi pozisyonlama (G77), 28

33 Köşe pozisyonlama (G79), Kanal merkezi pozisyonlama (G80), X ve Y ekseninde iş parçası kalınlık merkezi pozisyonlama (G81, G82), X ve Y ekseninde açı bulma (G84, G85), 29

34 Silindir merkezi pozisyonlama (G83), Tel-Erozyon Tezgâhının Devreye Alınması Tel-erozyon tezgâhlarının genel olarak devreye alınması ve çalıştırılması şu şekildedir: Tel-erozyon tezgâhı ana şalterinin açılması Tezgâh kontrol ünitesinin çalıştırılması El 30 kumanda panelinin açılması,