BÖLÜM-9 MALZEMELERİN İŞLENMESİ (Talaşlı ve Diğer İmalat Yöntemleri) Prof. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ Malzeme İşleme Yöntemleri 1
KALIP YAPIM TEKNİKLERİ VE MALZEMELERİN TALAŞLI İŞLENMESİ Geleneksel Talaşlı İşleme Yöntemleri 1. Tornalama ve ilgili işlemler 2. Delme ve ilgili işlemler 3. Frezeleme 4. Talaş kaldırma merkezleri ve Tornalama merkezleri 5. Diğer talaş kaldırma yöntemleri Talaş Kaldırma İstenen parça geometrisinin oluşturulması için mekanik olarak malzemenin uzaklaştırılmasını sağlayan kesici bir takım vasıtasıyla malzemenin uzaklaştırma yöntemidir 2
Kesme (Kayma) Düzlemi Açısı (Ø) Talaş Kaldırılmış Parçaların Sınıflandırılması Talaş kaldırılan parçaların sınıflandırılması: (a)dönen, veya (b) dönmeyen. (b)(burada blok veya yassı parçalar gösterilmiştir.) 3
4
5
Delik Delme ve Frezeleme Frezeleme ile Geometrik Şekil ve Yüzeyler Oluşturma 6
İşleme Merkezleri GELENEKSEL OLMAYAN TALAŞ KALDIRMA YÖNTEMLERİ 1.Mekanik Enerji Yöntemleri 2.Elektrokimyasal İşleme Yöntemleri 3.Isıl Enerji Yöntemleri 4.Kimyasal İşleme 7
Geleneksel olmayan işleme yöntemlerinin sınıflandırılması Mekanik - tipik mekanik etki biçimli, yüksek hızlı aşındırıcı veya sıvı (veya her ikisi) akışı tarafından iş parçası malzemesinin erozyonu Elektriksel - Malzeme kaldırmak için elektrokimyasal enerji kullanımı Isıl İş parçası yüzeyinin küçük bir kısmına ısıl enerji uygulanması sonucu genellikle bu bölümün buharlaşması ve / veya ergimesi Kimyasal Diğer bölümleri bir maske tarafından korunmakta olan iş parçasının açık bölümlerinin kimyasal dağlayıcılar kullanarak aşındırılması/çözündürülmesi Mekanik Enerji Yöntemleri Ultrasonik işleme Bir çamur kıvamında kaışım içinde yer alan seramik aşındırıcılar, düşük genlikli ve yüksek frekansta titreşen bir takım tarafından işparçasına doğru yüksek hızla çarptırılarak küçük mikro talaşlar kaldırılır. Takımın şekli iş parçasının şeklini belirler. Seramik, cam ve karbürler gibi sert, kırılgan iş malzemelerinin işlenmesinde kullanılır. 8
Mekanik Enerji Yöntemleri Su Jeti ile Kesme (WJC) Kesim için, yüksek basınç, yüksek akış hızındaki su iş parçası yüzeyine yönlendirilir, Plastik, tekstil, kompozit malzemeler, karo, halı, deri ve mukavva gibi düz stoklarda dar yarıklar kesmek için kullanılır. Mekanik Enerji Yöntemleri Aşındırıcılı Su Jeti ile Kesme (AWJC) veya işleme (AJM) WJC metaller üzerinde kullanılması için, genellikle aşındırıcı parçacıkların jet akımına eklenmesi gerekir. Aşındıcı, memeden çıktıktan sonra su akışına eklenir Normalde kesme işleminden ziyade bir bitirme işlemi olarak kullanılır Uygulamalar: çapak alma, kırpma ve çapak kesme, temizleme ve parlatma İş malzemeleri: ince, düz bir stok halindeki sert, kırılgan malzemeler (örneğin, cam, silisyum, mika, seramik) 9
Elektrokimyasal İşleme (ECM) Anodik çözünme ile, aralarından hızla akan elektrolitin aktığı, iş parçasına yakın duran bir elektrot (takım) kullanarak gerçekleştirilen malzeme kaldırma yöntemi. Malzeme, anot iş parçasından (pozitif kutup) çözünerek, elektrolit banyosunda katot takıma (negatif kutup) doğru taşınır Elektrolit çözünen malzemeyi taşımak üzere iki kutup arasında hızla akar, bu yüzden takımın üzerine kaplama olamaz Elektrot malzemeleri: bakır, pirinç veya paslanmaz çelik Takımın şekli parçanın tersi bir şekle sahiptir Takım boyutu ve şekli ara boşluk için izin vermelidir Isıl Enerji Yöntemleri Elektro erozyonla işleme (EDM) Elektro-erozyon tel kesme Elektron ışınlarıyla işleme Lazer ışını ile işleme Plazma Ark ile işleme Geleneksel termal kesme işlemleri 10
Isıl Enerji Yöntemleri Dalma Elektro-Erozyonla İşleme (EDM) Elektro erozyon ile işleme (EDM): (a) genel kurulum, (b) ve boşluğu, deşarj ve talaş kaldırmayı gösteren yakın plan. Birçok mekanik işlemler için takımlar:, plastik enjeksiyon kalıplama kalıpları, ekstrüzyon kalıpları, tel çekme kalıpları, dövme ve sac kesme kalıplarının üretimi için en ekonomik çözümdür. Isıl Enerji Yöntemleri Tel Elektro-Erozyonla İşleme Metali eritmek veya buharlaştırmak için yeterince yüksek lokalize sıcaklıklara neden olan ) bir dizi ayrık elektrik deşarjı-ark (kıvılcımlar) ile metal kaldırma yöntemidir. Sadece elektrik iletken malzemeler kullanılabilir İki ana yöntem: Elektro-erozyonla işleme Tel elektro-erozyonla işleme 11
Elektron Işınlarıyla İşleme (EBM) Yüksek hızlı elektron demetinin iş parçası yüzeyine fokuslayarak ergime veya buharlaştırma ile malzeme kaldırılması işlemidir. Her tür malzeme üzerinde çalışılabilir Mikro -işleme için idealdir. Küçük çaplı delik delme - 0.05 mm e kadar Yarık Kesme sadece 0.025 mm genişlikte Çok yüksek derinlik/çap oranlarında delik delme Kaynaklar: Aşındırıcılı ve Geleneksel Olmayan Talaşlı işleme Doç. Dr. Turgut GÜLMEZ (İTÜ) Üretim Yöntemleri Doç.Dr.Murat VURAL (İTÜ) Mekanik Metalurji, Prof. Dr. Yusuf Özçatalbaş (G.Ü) Mühendislik Malzemelerinin İşlenebilirliği, Prof. Dr. Yusuf Özçatalbaş (G.Ü) 12