56
16.11.2017 1 TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR Kesici takımlar, bir takım tezgahına sabit edilerek endüstriyel bir ürüne şekil veren aletlerdir. Bu şekil verme işlemi genellikle malzemeden talaş kaldırılarak meydana gelmektedir. Değişik makine ve makine parçalarının imalatını sağlamak için kullanılan kesici takımın, talaş kaldırma esnasında oluşan yüksek zorlamaları karşılaması zorunludur.

Bölüm - WordPress.comEn uygun kesici takım malzemesi (kalite) ve kesici geometri ile işlenecek işparçası malzemesini eşleştirmek, sorunsuz ve verimli bir işleme süreci için

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

16.11.2017

1

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

Kesici takımlar, bir takım tezgahına sabit

edilerek endüstriyel bir ürüne şekil veren

aletlerdir.

Bu şekil verme işlemi genellikle malzemeden talaş

kaldırılarak meydana gelmektedir. Değişik makine

ve makine parçalarının imalatını sağlamak için

kullanılan kesici takımın, talaş kaldırma esnasında

oluşan yüksek zorlamaları karşılaması zorunludur.

16.11.2017

2

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

16.11.2017

3

En uygun kesici takım malzemesi (kalite) ve kesici geometri ile

işlenecek iş parçası malzemesini eşleştirmek, sorunsuz ve verimli

bir işleme süreci için önemlidir. Ayrıca kesme değerleri, takım yolu

vb. gibi diğer parametreler de başarılı bir sonuç için çok önemlidir.

Ticari olarak bugün mevcut takım malzemelerinin değişik

uygulamalarındaki performansları; takım ömrüne, talaş kaldırma

miktarına, yüzey hassasiyetine, ve takım maliyetine bağlı olarak

değişmektedir.

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

CNC takım tezgâhlarının en önemli özelliklerinden birisi de yüksek

talaş kaldırma kapasitelerine sahip olmalarıdır. Bu nedenden

dolayı takım tutucuların, takım bağlama aparatların, kesici uçların

önemi çok büyüktür.

Özellikle talaş kaldırma esnasında bu kesiciler çok büyük kesme

kuvvetlerine, aşırı sıcaklığa (600°C - 1300°C) ve darbelere maruz

kalmaktadır.

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

16.11.2017

4

CNC tezgâhlarda işleme süresini ve işleme kalitesini en fazla etkileyen faktörlerin

başında kesici takımlar ve bunların bağlanma sistemleri gelir. Bu tezgâhlarda

kullanılacak kesici uç ve takımların şu özelliklere sahip olması gerekir:

Kesici uç kolayca değiştirilebilir.

Çıkan talaşları kırma özelliği olmalıdır.

Kesici takım sağlam ve dengeli bağlanabilmelidir.

Kesici uç hassas olarak bağlana bilmelidir.

Kesici takım değişimi kolay ve hızlı olmalıdır.

Kesici uç yüksek sıcaklıkta sertliğini kaybetmemelidir.

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

Sert metal uç kesiciler değişik boyut ve şekillerde standart olarak

üretilir. Her bir uçta (ucun tasarımına bağlı olarak 3, 4, 6 ya da

daha fazla kesme kenarı bulunur. Bir kenar köreldiğinde, diğer bir

kenar kesme yapacak konuma getirilir.

Kesme işleminin en önemli sorunlarından biri kesme anında

ortaya çıkan sıcaklığın giderilmesidir. Bu sıcaklığın soğutulması

kesici takımın ömrünü ve iş parçasının yüzey kalitesini

artırmaktadır.

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

16.11.2017

5

TALAŞLI İMALATTA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR

Başlangıçta göz önünde bulundurulması gerekenler

Parça Özelliği

Parça Malzemesi, şekli ve miktarı

Tezgah Parametreleri

Parça Özelliği

Boyutsal Hassasiyetler

Geometrik Hassasiyetler

Yüzeysel Hassasiyetler

Köşe Radyüsü Gereksinimi

Bağlama Yöntemi

İşleme Metodu Belirleme

TALAŞLI İMALATTA METOD BELİRLEME

16.11.2017

6

TALAŞLI İMALATTA METOD BELİRLEME

Parça özelliği

İşlenecek parçanın boyut ve kalite gereksinimlerini analiz edin:İşleme tipi (dış çap veya delik, örn. boyuna tornalama, profil işleme, alın tornalama). İşleme tipi takım seçimini etkiler.Kaba talaş işleme, ince talaş işlemeBüyük, stabil parçaKüçük, uzun ince, ince duvarlı parçaKöşe radyüsüKalite gereksinimi (tolerans, yüzey kalitesi).

Başlangıçta göz önünde bulundurulması gerekenler

16.11.2017

7

TALAŞLI İMALATTA METOD BELİRLEME

2. Parça Parça Malzemesi, Şekli ve MiktarıÖzelliği inceledikten sonra, sıra parçayı incelemeye gelir:

Malzeme iyi talaş kırma özelliklerine sahip mi?

Parti miktarı – verimliliği arttırmak için en uygun hale getirilmiş ve

tasarlanmış bir takımın kullanılmasını gerektiren tek bir parça mı

yoksa seri imalat mı?

Parça sağlam bir şekilde tutturulabiliyor mu?

Talaş boşaltma

TALAŞLI İMALATTA METOD BELİRLEME

3. Tezgah Parametreleri

Stabilite - kararlılık (“sabit” kalabilme, değişmeden durabilme, dinamik sistemin hareketinin öngörülen aralık

ve büyüklük içinde, öngörülen şekilde gerçekleşmesidir)

Güç ve Tork

Soğutma sıvısı, basıncı ve debisi

Taret/magazindeki takım sayısı

Takım değiştirme zamanı

Devir - ilerleme sınırlamaları

Parça yükleme

Yardımcı donanım kullanılması (Punta gibi)

16.11.2017

8

Kesici takım malzemeleri; iç yapıları, ömürleri, imalat şekilleri,

mekanik ve fiziksel özelliklerine göre aşağıdaki gibi

sıralanabilirler:

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Karbon çelikleri ve takım çelikleri,

Yüksek hız çelikleri (HSS),

Sert maden uçlu kesiciler,

Seramikler,

Sermetler,

Siyalonlar,

Coroniteler,

Elmaslar,

CBN,

PCBN.

Talaş kaldırma işlemlerinde, ya tornalama ve delme işleminde

olduğu gibi tek noktalı takımlarla sürekli kesme işlemi, ya da

frezeleme işleminde olduğu gibi çok uçlu takımlarla sürekli

olmayan kesme işlemi yapılır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

9

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Sürekli kesme işleminde kesici uçta yüksek sıcaklıklar oluşur.

Süreksiz kesme işleminde ise kesici uçlar darbeli yüklere maruz

kaldığından daha büyük kuvvet ve sıcaklık değişmeleri meydana

gelir. Bu olumsuzlukları en aza indirgemek için istenilen yüzey

kalitesine ve malzemenin iç yapısına göre uygun devir ve kesme

hızları verilmelidir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Takımın, sürekli dönme çevriminden de oluşan ısıtma ve soğutma

etkisini yenmesi için yeterli darbe direncine sahip olması gerekir.

Kesici takımın bu darbe direnci düşükse takım ucu hızlı bir şekilde

aşınır. Tüm bu olaylar ekonomiklikle beraber dikkate alınırsa

kesici takımda aranan özellikler şöyle sıralanabilir:

16.11.2017

10

Kesici takım malzemelerinin daha yüksek ilerleme ve kesme hızlarında talaş

kaldırmaları için kesici takım malzemesinin üç temel özelliği olmalıdır.

Aşınmaya karşı dayanma kabiliyeti (aşınma direnci)

Kesme işleminde mekanik şoklara (darbelere karşı) dayanmak için yüksek

tokluk özelliğine sahip olmalıdır. (tokluk)

Yüksek sıcaklıklarda kimyasal kararlılığını ve sertliğini koruma (Kesme

işlemlerinde hızlı ısınma ve soğumalar meydana geldiği için yüksek termal

şok direncine karşı dayanıklı olmalıdır). (sıcak –kızıl- sertlik)

Kesme yaparken kesilen talaşla kesici uç arasında reaksiyon oluşmamalıdır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİNİN TEMEL ÖZELLİKLERİ

Aşınma direnci (Wear resistance-WR):

Kesici takım ucunun kesme kabiliyetini planlanan şekilde

sürdürülebilmesi için çeşitli aşınma tiplerine olan dayanma

kabiliyetidir.

16.11.2017

11

Tokluk (Toughness-T) (dayanıklılık):

Tokluk, eğilmeye karşı direnç ve enine kırılma dayanımı gibi çeşitli

yollarla açıklanabilir. Genellikle oda sıcaklığında ölçülür ve bu

yüzden işleme sırasındaki davranışla ilişkili tam bilgi vermez. Uç

yavaşlatma etkisinin dikkate alınmasıyla ilgisi yoktur. Yüksek hız

çeliği (HSS) takım malzemesi oldukça yeni bir malzeme olan çok

kristalli (polikristalin) elmasla kıyaslandığında oldukça yüksek

tokluğa sahiptir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİNİN TEMEL ÖZELLİKLERİ

Sıcak sertlik (Hot hardness-HH):

Sıcak sertlik, özellikle yüksek kesme hızlarında ulaşılan sıcaklarda

işleme için önemlidir. Malzemenin sıcaklıkla işleme özelliğini

kaybetmemesi olarak adlandırılabilir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİNİN TEMEL ÖZELLİKLERİ

16.11.2017

12

İdeal bir takım malzemesi;

Sert olmalı, serbest yüzey aşınmasına ve deformasyona dayanmalıdır.

Yüksek tokluğa sahip olmalı, çatlaklara ve kırılmaya direnç

göstermelidir.

İş parçası ile kimyasal reaksiyona girmemelidir.

Kimyasal açıdan kararlı olmalı, oksidasyona mukavemeti yüksek

olmalıdır.

Termal (ısıl) şoklara karşı iyi bir dirence sahip olmalıdır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİNİN TEMEL ÖZELLİKLERİ

Karbon çelikleri ve takım çelikleri;

İlk olarak kesici takım üretiminde kullanılmış malzemelerdir.

Çok ucuz olmaları, kolayca biçimlendirilip bilenebilirler. Ancak yüksek

kesme hızlarında ve sert malzemelerde çalışmazlar.

Daha çok ağaç ve plastik gibi malzemelerin işlenmesinde düşük

hızlarda kullanılırlar.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Stellit, kesici takımların sert ve kesici özelliklerine erişmek için ısıl işlem gerektirmeyen kobalt esaslı alaşımların ticari adıdır.

16.11.2017

13

Yüksek Hız Çelikleri (HSS=High Speed Steels);

Yüksek hız çelikleri, tokluk değerlerinin yüksek olması, üretim

kolaylıkları ve bilenip yeniden kullanılma imkanı olduğundan dolayı

tercih edilmektedir.

Maliyeti düşüktür.

Yüksek hız çelikleri, genelde helisel matkap, diş açmada kullanılan

azdırma çakıları, kılavuzlar, parmak freze gibi kesici takım

malzemelerinde kullanılırlar.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Yüksek Hız Çelikleri (HSS=High Speed Steels);

600 ˚C sıcaklığa kadar sertliklerini muhafaza ederler.

Orta kesme hızlarında (30 - 50 m/dak) talaşlı imalatta kullanılırlar.

Yüksek hız takım çelikleri T ve M olmak üzere iki gruptan oluşmaktadır.

Bunlar ilk alaşım olan Tungsten ve Molibden yüzdesine göre belirlenir.

Genel olarak, M serisi, T serisinden daha yüksek abrasyon aşınma direncine

sahip olmakla birlikte daha ucuz ve ısıl işlemde daha az bozulma

göstermektedir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

14

Yüksek Hız Çelikleri (HSS=High Speed Steels);

T serisi %12-20 tungsten ve diğer alaşım elementi olarak Vanadyum ve

Kromla birlikte kobalttan oluşur.

M serisi yaklaşık %3.5-10 Molibden ile diğer alaşım elementleri olarak

Kobalt, Krom ve vanadyum içerir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Toz metalürjisi tekniği ile üretilirler.

Tungsten karbür (WC), Titanyum karbür (TiC), Tantalyum Karbür

(TaC) tozlarının Co (kobalt), Ni, Fe gibi bağlayıcı bir faz ile

preslenerek sinterlenmesiyle (yaklaşık 1300 ˚C ) üretilirler.

Sert maden uçlar, sıcaklığa dayanıklı takım malzemesi olup sert

karbür parçacıkları ve sünek metallerle birleşmesiyle üretilir.

(Tungsten=wolframium)

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

15

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

WC_Co esaslı karbürlü malzemeler, farklı malzemeler ve kesme operasyonları

için değişik tipleri olan karbürler geliştirilmiştir.

Bağlayıcı Co artışıyla tokluk artmasına karşılık sertlik, basma kuvveti, elastik

modül ve aşınma direnci azalır.

Bu malzemeler “ sinterlenmiş karbür“ olarak da adlandırılır. Bunlar iyi aşınma

direnci gösterdiklerinden 40 m/dak’dan 350 m/dak kesme hızına kadar

sertliğini ve kesiciliğini kaybetmeden etkili şekilde kullanılabilmektedir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Sinterlenmiş Karbür

Tungsten karbür veya sert metal olarak da adlandırılan sinterlenmiş karbürler

1930’larda geliştirilmiştir. Bu malzeme, bir bağlayıcı metal içerisinde %90 sert

karbür parçacıklı bir toz metalürjisi ürünüdür.

Sinterlenme: Preslenen yapı gözeneklerle doludur (%30’a varan).

Sinterleme gözenekleri doldurarak sert parçacıklar arasında bir bağ oluşturan ısıl

işlemdir. Bu bağ sayesinde sert karbürlerin bir arada tutulması, dolayısıyla

yüksek mukavemete sahip bir yapının elde edilmesi mümkündür.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

16

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Günümüzde sinterlenmiş karbürlerin iki çeşidi yaygın olarak

kullanılmaktadır. Bunlar:

Tungsten karbür + kobalt alaşımlı düz karbür uçlar (WC+Co),

Tungsten karbür + kobalt + titanyum karbür + tantalum karbürlü

uçlardır(WC+Co+TiC+TaC)

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Sinterlenmiş Karbürlerin Sınıflandırılması:

Sinterlenmiş karbürler için dünyaca kabul edilen bir sistem yoktur. Bileşimlerine,

mikro yapılarına, fiziksel özelliklerine göre değil, kullanıcı ve üretici tarafından

yapılan uygulama kod sistemine göre sınıflandırılır. Avrupa ve Japonya’da kabul

edilmiş ISO sınıflandırma sistemine göre malzemeler üç gruba ayrılır. Bunlar, P, M,

K, N, H, S harfleri ve bu harflerin sonuna gelen rakamlardır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

17

Sinterlenmiş Karbürlerin ISO Sınıflandırma Sistemi:

İşlenecek malzemeye göre bu özellikler gruplandırılmıştır.

P serisi (mavi) : Alaşımsız çelikler, düşük alaşımlı çelikler, Yüksek alaşımlı çelikler,

çelik döküm, paslanmaz çelik ve dövme demir gibi uzun talaş çıkaran malzemelerin

işlenmesinde kullanılır.

M serisi (sarı) : Östenik paslanmaz çelikler, ısıl dirençli malzemeler, mangan çeliği,

alaşımlı dökme demir gibi işlenmesi zor malzemelerin işlenmesinde kullanılır.

K serisi (kırmızı): Dökme demir gibi kısa talaş oluşturan nmalzemeleri ve

alüminyum, bronz, plastik gibi demir esaslı olmayan malzemelerin işlenmesinde

kullanılırlar.

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Sinterlenmiş Karbürlerin ISO Sınıflandırma Sistemi:

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

16.11.2017

18

Kaplamalı ve kaplamasız karbürlerin karşılaştırılması

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Kaplamalı Sinterlenmiş Karbürler:

Kaplama; kesme kuvvetini, oluşan ısıyı, ve aşınmayı büyük

oranda azaltarak geçici bir yağlayıcı görevi yapmaktadır. Bu,

özellikle daha kaliteli yüzey elde edilmek istenildiğinde daha

yüksek hızların kullanılmasına imkan sağlar.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

19

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Kesici takımların yüzey kaplamalarında yaygın olarak dört farklı kaplama

malzemesi kullanılmaktadır. En belli başlı kaplama malzemeleri;

Titanyum karbür (TiC), Gri renkte

Titanyum nitrür (TiN), Altın sarısı renkte

Titanyum karbonitrür (TiCN), Gri-mavi ve pembe renkte

Alüminyumoksit (Al2O3)’tir, saydam görünümlü

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Titanyum nitrür kaplamalar aşınma etkisini azaltmaktadır.

Oksidasyona karşı direncin gerekli olduğu uygulamalarda titanyum

alüminyum nitrür (TiAlN), sert malzemelerin işlenmesinde titanyum

karbür nitrür (TiCN) kaplamalar en iyi özelliklere sahiptirler. Korozyona

karşı direncin gerekli olduğu uygulamalarda ise daha kalın seramik

kaplamalar kullanılmaktadır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

20

SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER):

Kaplamalı takımlarla yapılan işlemlerde, yüksek hızda aşınma

direncinin yükselttiği ve takım ömrünün 2-3 kat arttırdığı

görülmektedir. Bir çok kullanıcının takım ömrünü azaltmadan kesme

hızını %25-50 arttırarak ekonomik açıdan büyük avantaj sağladığı

görülmektedir

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

KISALTMALAR

Sert metaller:

HW Temelinde tungsten karbür (WC) içeren kaplamasız sert metaller.

HT Temelinde titanyum karbürleri (TIC) ve titanyum nitratları (TIN)

veya ikisini de içeren kaplamasız sert metaller, sermet olarak da

adlandırılır.

HC Yukarıdaki gibi sert metaller ama kaplamalı.

16.11.2017

21

PCD: PolyCrystalline Diamond (Çok Kristalli Elmas)

PVD: Physical Vapour Deposition (Fiziksel Buhar Biriktirme)

CBN: Cubic Boron Nitride (Kübik Bor Nitrür)

CVD: Chemical Vapour Deposition (Kimyasal Buhar Biriktirme)

BUE: Built-Up Edge (Yığma Kenar)

KISALTMALAR

Tungsten Karbür (WC):

Tungsten karbür parçacıklarının kobaltla birleştirilmesi ile elde edilirler. Demir

dışı işlenmesi zor malzemelerin ve dökme demirlerin talaşlı imalatında

kullanılırlar.

Bu kesiciler toz metalürjisi ile imal edilmektedir. Tungsten karbür tozlan toz

kobalt ile karıştırılıp 140– 400 MPa basınç altında uç profilindeki kalıplarla

sıkıştırılır, 1430–1500 °C de 20–30 dakika sinterlemeye tabi tutulurlar.

(Tungsten=wolframium)

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

22

Tungsten Karbür (WC):

Karışımdaki kobalt miktarı karbür ucun özelliklerini önemli ölçüde

etkilemektedir.

Kobalt miktarının artması, dayanım, sertlik ve aşınma dayanımını

düşürürken, kobaltın yüksek özlülük özelliğinden dolayı WC’nin

özlülüğü artmaktadır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Tungsten Karbür (WC):

Krater aşınma dayanımını ve sıcaklıklara dayanım özelliğinin artırılması

için WC ve titanyum birleştirilmelidir.

Sade tungsten karbürlü kesici uçlar dökme demir, östenitik çelik, demir

dışı ve metal dışı malzemelerin işlenmesinde kullanılırken tungsten

karbür yanında titanyum ve tantalyum karbür de ihtiva eden kesici uçlar

ise ferritik çeliklerin işlenmesinde kullanılırlar.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

23

Titanyum Karbür (TiC):

Tungsten karbüre göre aşınma dayanımının yüksek olmasına karşın,

özlülüğü düşüktür.

Bağlayıcı olarak nikel-molibden alaşımının kullanıldığı titanyum

karbür, daha yüksek kesme hızlarında özellikle çelik ve dökme

demirlerin işlenmesinde kullanılır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERAMİK KESİCİLER

Seramiğin esası Alüminyum oksittir (Al2O3)

Seramik malzemeler yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklı olan inorganik, metal olmayan

malzemelerdir.

Genellikle dökme demirlerin, sert çeliklerin ve ısıl dirençli alaşımların işlenmesinde

kullanılmaktadır.

Seramik takımlar; sert, yüksek sıcak sertliğe sahip, iş parçası ile reaksiyona girmeyen

takımlardır. Uzun takım ömrüne sahiptir. Yüksek kesme hızlarında talaş kaldırılabilirler.

Tüm seramik kesici takımların yüksek kesme hızlarında mükemmel aşınma direnci

vardır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

24

SERAMİK KESİCİLER

Metalik olmayan seramiklerin özelliklerinde çeliklere göre bazı temel

farklılıklar mevcuttur:

Yoğunlukları çeliğe göre düşüktür,

Çeliklerde olan plastik uzama seramiklerde yoktur,

Çok daha kırılgandırlar,

Saf seramiğin elastikiyet modülü çeliğin yaklaşık iki katıdır,

Çeliğin ısıl iletim katsayısının yüksek olmasına karşın seramikler çok düşük

ısıl iletim katsayısına sahiptirler.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERAMİK KESİCİLER

Seramikler, yüksek sıcaklıklarda iyi oksidasyon direnci, takım aşınma miktarını

azalttığı ve iyi sıcak sertlik performansları nedeniyle istenilen takım

malzemeleridir. Bu özellikler işlenmesi zor olan malzemelerin 300 m/dak.

kesme hızından daha büyük hızlarda kullanılmasını mümkün kılmaktadır.

Örneğin, araba frenleri ve kavramalar 600 m/dak kesme hızıyla başarılı bir

şekilde işlenmektedir. Bunun dışında bu takımlarla alüminyum alaşımları 910

m/dak magnezyum alaşımları 3000 m/dak da kullanılmaktadır

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

25

SERAMİK KESİCİLER

Seramik kesici takımlar, öncelikle tornalama ve delik delme

işlemlerinde tercih edilmektedir (Çelikler ve dökme demirler, 66

Rc’ye kadar çelikler, Nikel esaslı süper alaşımlar).

Yüksek sıcak sertliği ve kimyasal kararlılığı nedeniyle seramikler

işlenmesi güç olan malzemelerin 300 m/dak ve daha büyük kesme

hızlarında bitirme işlemlerinde kullanılmaktadır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Seramikler:

CA Temelinde alüminyum oksit (Al2O3) içeren oksit seramikler.

CM Temelinde alüminyum oksit (Al2O3) içeren ama oksitlerin dışında

parçalar içeren karışık seramikler.

CN Temelinde silikon nitrat (Si3N4 ) içeren nitrat seramikler.

CC Yukarıdaki gibi seramikler ama kaplamalı.

16.11.2017

26

SERMET KESİCİ TAKIMLAR

Sermet ismi SERamik ve METal den gelmektedir.

Metalik fazla bağlanmış seramiklerdir. Yüksek krater ve oksidasyon direnci

düşük sürtünme katsayısına sahiptir.

Çelik ve dökme demirler için özellikle orta ve hafif yükler altında yüksek

hızlarda yüzey operasyonlarında kullanılırlar.

Sermet, sert partikül olarak tungsten karbür yerine titanyum karbür (TiC),

titanyum karbonitrür (TiCN) ve/veya titanyum nitrür (TiN) gibi titanyum

esaslı karbürlerin kullanıldığı sinterlenmiş karbürlerin genel adıdır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERMET KESİCİ TAKIMLAR

Sermet kesici takımların en genel özellikleri :

Yüksek (ve belirli bir dereceye kadar düşük) kesme hızı yeteneği,

Uzun takım ömrü boyunca sağladığı yüksek hassasiyet,

Yüksek kaliteli bir yüzey oluşturmasıdır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

27

SERMET KESİCİ TAKIMLAR

Sermet kesici takımların değişken sıcaklıklar sonucu ortaya çıkan ısıl çatlaklara

karşı duyarlı kılan sınırlı ısıl iletkenlikleri vardır. Soğutma sıvısının kullanılmadığı

işlemlerde başarıyla kullanılırlar. Soğutma sıvısı kullanılacaksa sıcaklık

değişimlerinin önüne geçilmesi için, soğutma sıvısının doğru ve yeterli

miktarlarda kullanıldığı işlemlerde kullanılmalıdır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SERMET KESİCİ TAKIMLAR

Sermet kesiciler, paslanmaz çelik ve sertleştirilmiş çeliğin süreksiz olarak kaba

işlenmesinde, sinterlenmiş karbüre göre yeterli olmayan tokluk nedeniyle

takımın vaktinden önce kırılmasına sebep olduğundan dolayı tercih edilmezler.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

28

SİYALONLAR

Siyalonlar, silisyum alüminyum oksinitrür (Si-Al-O-N) bileşiminden oluşan

silisyum nitrür esaslı kesici takım malzemeleridir. Bunların üretiminde yaklaşık

%88 alüminyum nitrür (AlN) ve %13 alümina (Al2O3) ile birlikte %10 yitrum

oksit (Y2O3) tozları karıştırılarak kurutulmaktadır. İstenilen şekil ve boyutta

yaklaşık 1800oC de 1 saat süreyle sinterlenerek preslenir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

SİYALONLAR

Seramik kesici takımlar yüksek sıcaklıklara dayanma yeteneği nedeniyle

sinterlenmiş karbürlerden çok daha yüksek hızlarda kullanılabilmektedir. İyi bir

bitirme yüzeyi gerektiğinde alüminyum oksit esaslı seramikler sıkça

kullanılmaktadırlar. Ancak, kaba talaş kaldırma işlemlerinde özellikle aralıklı

kesme işlemlerinde veya yarı bitirme işlemleri için siyalon kesicilerin seçilmesi

gereklidir. Yüksek aşınma miktarlarına rağmen siyalon takımlar kopmaya karşı

güvenilir ve ani uç kırılması oluşturmaz. Bu nedenle takım ömrü oldukça uzun

sürmektedir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

29

SİYALONLAR

Nikel esaslı alaşımların kaba talaş kaldırılmasında siyalon malzemeler, karbürler

veya alüminyum oksit içeren seramiklere göre çok iyi performans gösterirler.

Siyalon kesiciler kullanılarak kesme hızı, karbürlerle karşılaştırılarak % 150-200

arttırılabilmektedir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

CORONİTE

Coronite yüksek hız çeliğinin tokluğu ile sinterlenmiş karbürün aşınma direncini

bir araya getiren yeni bir kesici takım malzemesidir. Coronite parmak frezelerin

bu alandaki benzerlerinden daha hızlı talaş kaldırmalarını, daha uzun ve

güvenilir bir takım ömrüne sahip olmalarını, daha iyi bir yüzey kalitesi elde

etmelerini sağlar. Bu takım malzemesi daha çok çelik işleme için geliştirilmiş bir

malzeme olmasına karşın titanyum ve çeşitli hafif alaşımların işlenmesinde de

iyi sonuçlar verir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

30

CORONİTE

Coronite takımlara, yeni bir takım malzemesi özelliklerini kazandıran tane

büyüklüğüdür. Bu özellikler çok küçük (0.1 mikron) titanyum nitrür tanelerini

üreten gelişmiş teknoloji sayesinde elde edilir. Özel bir tekniğin kullanılmasıyla

küçük TiN taneleri çelik matrislerin içerisine %35 ila %60 oranında bir hacim

kaplayacak şekilde dağıtılır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

CORONİTE

Küresel uçlu parmak frezeler dışında hiçbir parmak freze tümüyle coronite

malzemeden yapılmaz. Bu takımlar üç kısımdan oluşmaktadır:

• Çelik bir çekirdek,

• Çapın %15’i kalınlığında bir coronite tabakası,

• Yaklaşık 2 mikron kalınlığında bir TiCN veya TiN kaplama

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

31

ELMAS TAKIMLAR

Elmas uçlu takımlar, çok yakın toleranslı ve yüksek hassasiyet gereken metal

olmayan ve demirsiz malzemeleri işlemek için kullanılırlar. Bunlar gevrek

olduğundan şoka ve kesme basıncına karşı karbürlü kesiciler kadar dirençli

olmadığından esas olarak bu malzemeler son bitirme yüzeylerinin işlenmesinde

kullanılan takımlardır

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

ELMAS TAKIMLAR

Elmas kesici takımlar genellikle demir içermeyen metalik malzemeler ve metal

olmayan malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadırlar.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

32

ELMAS TAKIMLAR

Elmas kesici takımlarla daha verimli işlem yapabilmek ve takım ömrünün uzun

olması için aşağıdaki kurallar dikkate alınmalıdır.

Elmas kesicilerde uç açısı maksimum olacak şekilde yaklaşık 90o

tasarlanmalıdır,

Bu kesicilerle ayar yapılırken her zaman dikkatli olmalı,

Takım, iş parçası ekseninde ayarlanarak kullanılmalı,

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

ELMAS TAKIMLAR

İş parçası karbürlü takımla kaba işlenmeli ve ince işleme için elmaslar

kullanılmalı,

Takım iş parçasına dalma işlemi her zaman iş parçası dönerken başlamalı ve

kesme işlemi yapılırken asla tezgah durdurulmamalı,

Tezgâh titreşimden uzak olmalı ve kesici uçlar her zaman ayrı kutularda

kauçuk koruyucular arasında muhafaza edilmelidir

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

33

ELMAS TAKIMLAR

Elmas uçlu takımlarla genellikle çok az ilerleme ve yüksek kesme hızlarında çok

az talaş derinliğinde çok verimli şekilde kesme işlemi yapılır. Bunlar takım/talaş

ara yüzeyinde oluşan sıcaklık 860oC’yi aşan malzemelerde tavsiye edilir. Her

çeşit malzeme ve tezgah için ideal kesme hızları mevcut bulunmaktadır. Elmas

takımlar için minimum kesme hızı 86-90 m/dak olmalıdır. Her iş için tezgah

şartları maksimum kesme hızını belirler. Bazı uygulamalarda 3000 m/dak’ya

kadar kesme hızlarına ulaşılabilmektedir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

ELMAS TAKIMLAR

Elmas kesici takımların, uygun şartlar ve takım tezgahının rijitliği gibi takım

performansına etki eden faktörlerin iyi derecede olması göz önünde

bulundurulduğundaki avantajları şöyle sıralanabilir:

Yüksek kesme hızlarında kesme yapabilmesi ve diğer takımlara göre

üretimin 10-15 kat arttırılabilmesi,

0,128 μm ve daha az yüzey hassasiyeti kolaylıkla elde edilebilmesi, çoğu

zaman iş parçası üzerinde gerekli diğer yüzey bitirme işlemlerini

gerektirmemesi,

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

34

ELMAS TAKIMLAR

Çok sert ve abrasyona dirençli olduğundan, abrasive malzemelerin

işlenmesinde daha uzun takım ömrü elde edilmesi,

0.012 mm’ye kadar düşük talaş derinliğinde hem iç hem de dış yüzey

tornalama işlemi yapabilmesi,

Daha yakın toleranslı parçalar üretebilmesi ve kesici uç üzerinde metalik

parçaların kaynak olması veya yapışmasının önlenmesidir

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

KÜBİK BOR NİTRÜR (CBN)

Kübik bor nitrür, elmastan sonra gelen ikinci en sert kesici takım

malzemesidir.

Çok yüksek sertlik, çok yüksek kızıl sertlik (2000 ˚C), mükemmel aşınma

direnci ve işleme esnasında genellikle iyi kimyasal kararlılık gibi özellikleri

sayesinde mükemmel bir kesici takım malzemesidir.

Küçük miktardaki metal veya seramik Bor Nitrür ile karıştırılarak preslenmesi

ile edilir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

35

KÜBİK BOR NİTRÜR (CBN)

CBN kesici takımlar çok yüksek basınç ve sıcaklıklar altında özel seramik

bağlayıcı malzemelerin karışımının sinterlenerek yapıldığı kesici takım

malzemeleridir.

Dövme çelik, sertleştirilmiş çelik, dökme demir, yüzeyi sertleştirilmiş iş

parçaları ve ısıl dirençli alaşımlar CBN takımların yaygın olarak kullanıldığı

malzemelerdir.

CBN kesici takımlar, sertlikleri 48 HRc’nin üzerinde olan sert iş parçası

malzemelerinde uygulanmaktadır.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

KÜBİK BOR NİTRÜR (CBN)

İş parçaları çok yumuşaksa takım aşırı şekilde aşınır. Malzeme ne kadar sertse

takım aşınması o derece azdır. CBN kesici takımlar, sağladıkları mükemmel

yüzey kaliteleri sayesinde tornalama işlemlerini taşlama işlemlerine alternatif

hale getirmişlerdir.

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

36

ÇOK KRİSTALLİ KÜBİK BOR NİTRÜR (PCBN)

Çok kristalli kübik bor nitrür uçlar ile daha yüksek kesme hızlarında, daha fazla

talaş derinliğinde kesme yapılabilmekte ve sertliği 35 HRC den daha yüksek

sertlik derecesindeki malzemeler işlenebilmektedir. Çok kristalli kübik bor

nitrürlerin temel özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilmektedir:

Yüksek sertlik,

Yüksek abrasyon direnci,

Yüksek basma dayanımı,

Yüksek termal iletkenlik

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

ÇOK KRİSTALLİ KÜBİK BOR NİTRÜR (PCBN)

Bu takımlar düz tornalama, alın tornalama, delik büyütme, profil tornalama ve frezeleme

işlemlerinde de başarılı olarak kullanılmaktadır. Bu takımlar aşağıdaki malzeme gruplarının

işlenmesinde kullanılmaktadır.

Sertliği 45 – 65 HRC olan malzemeler, AISI 4340, 8620, M2 ve T15 gibi sertleştirilmiş çelikler ve

nikel esaslı sert malzemeler

Brinell sertliği 180 – 240 olan dökme demirler, abrasiv demirli metaller ve nikel dirençli

malzemeler,

Sertleştirilmiş parçaların bitirme işlemlerinde, tipik olarak takım çelikleri veya talaş derinliği 0.5

mm’ den az ve 0.2 mm’ lik yüzeyi sertleştirilmiş parçalar,

Jet motoru parçaları gibi uzay endüstrisinde kullanılan yüksek nikel alaşımlı süper alaşımlar

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

16.11.2017

37

KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ

Kesici takımların özelliklerinin karşılaştırılması.

Süneklik: Kuvvet uygulanan malzemenin kuvvet doğrultusunda, şekil değişimine müsaade etmesine verilen addır. Çelik, alüminyum, gümüş, nikel altın sünektir.Gevreklik: Kuvvet karşısında az yada hiç şekil değiştirmeden malzemenin kopmasıdır. Dökme demirler, seramikler gevrektir.

Kesici takım malzemelerinin kullanılma oranları

16.11.2017

38

Bazı Kesici takım malzemelerinin karşılaştırılması

Aşınma direnci (Wear resistance-WR),Tokluk (Toughness-T) (dayanıklılık), Sıcak sertlik (Hot hardness-HH):

Takım malzemelerinin karşılaştırılması

Kaynak:

1. Modern Talaşlı İmalatın Esasları, Prof. Dr. Cemal Çakır, Nobel Yayın2. Sandvik coromant3. Üretim Yöntemleri ve İmalat Teknolojileri Prof. Dr. Muammer Gavas, Seçkin

Yayıncılık

16.11.2017

1

BÖLÜM 4:İŞ PARÇASI MALZEMESİ GRUPLARI

Video

16.11.2017

2

İş parçası malzemesi grupları:

Talaşlı imalat endüstrisi, birçok farklı malzemeden işlenen oldukça genişbir parça yelpazesi ortaya çıkarır. Her malzemenin alaşım elemanları, ısılişlem, sertlik, vb. tarafından etkilenen kendi eşsiz karakteristiklerivardır. Bunlar, kesici takım geometrisini, kaliteyi ve kesme değerlerininseçimini çokça etkileyecek şekilde birleşirler.

Dolayısıyla, iş parçası malzemeleri ISO standardına göre altı büyükgruba ayrılmıştır ve her grubun işlenebilirlik dahilinde eşsiz özelliklerivardır:

İş parçası malzemeleri

İş parçası malzemesi grupları:

Talaşlı imalat endüstrisi, birçok farklı malzemeden işlenenOldukça geniş bir parça yelpazesi ortaya çıkarır. Hermalzemenin alaşım elemanları, ısıl işlem, sertlik, vb.tarafından etkilenen kendi eşsiz karakteristikleri vardır.Bunlar, kesici takım geometrisini, kaliteyi ve kesmedeğerlerinin seçimini çokça etkileyecek şekilde birleşirler.

İş parçası malzemeleri

16.11.2017

3

Dolayısıyla, iş parçası malzemeleri ISO standardına göre altı büyük grubaayrılmıştır ve her grubun işlenebilirlik dahilinde eşsiz özellikleri vardır:• ISO P – Çelikler, alaşımsızdan yüksek alaşımlı malzemelere çelik dökmelerve ferritik ve martensitik paslanmaz çelikler de dahil olarak talaşlı imalatalanındaki en geniş malzeme grubudur. İşlenebilirliği normalde iyidir ancakmalzeme sertliğine, karbon içeriğine, vb. bağlı olarak değişkenlikgösterebilir.

• ISO M – Paslanmaz çelikler minimum %12’lik krom ile alaşımlanmışmalzemelerdir; diğer alaşımlar nikel ve molibdenum içerebilir. Ferritik,martensitik, östenitik ve östenitikferritik (duplex) gibi diğer durumlar genişbir aile oluşturur. Tüm bu tiplerin arasındaki bir genel bir durum kesmekenarlarının büyük ölçüde ısıya, çentik aşınmasına ve talaşyığılmasına maruz kaldığıdır.

İş parçası malzemeleri

• ISO K –Dökme demir, çeliğin tersine kısa talaş oluşturantipte bir malzemedir. Gri dökme demirlerin (GCI) ve dövmedökme demirlerin (MCI) işlemesi oldukça kolayken, sferodökme demirler (NCI), kompakt dökme demirler (CGI) veöstemperlenmiş dökme demirler (ADI) daha zordur. Tümdökme demirler kesme kenarına karşı oldukça aşındırıcı olanSiC içerirler.• ISO N – Alüminyum, bakır, pirinç, vb. gibi demir içermeyenmetaller yumuşak metallerdir. %13’lük bir Si içeriği olanalüminyum oldukça aşındırıcıdır. Genel olarak yüksek kesmehızları ve uzun takım ömrü, keskin kenarlı kesici uçlar içinbeklenebilir.

İş parçası malzemeleri

16.11.2017

4

• ISO S – Isıl-Dirençli Süper Alaşımlar geniş bir dizi yüksek alaşımlıdemir, nikel, kobalt ve titanyum bazlı malzemeleri kapsar.Yapışkandırlar, talaş yığılması oluştururlar, çalışma sırasındasertleşirler (işleme sertleşmesi) ve ısı meydana çıkarırlar. ISO Malanına çok benzerdirler ancak işlenmesi çok daha zordur ve kesiciuç kenarlarının takım ömrünü kısaltırlar.

• ISO H – Bu grup 45-65 HRc arasında bir sertliğe sahip çelikleri ve400-600 HB civarındaki yüzeyi sertleşmiş dökme demiri kapsar.Sertlikleri hepsinin işlenmesini zorlaştırır.Malzemeler, işlenme sırasında ısı meydana çıkarırlar ve kesmekenarı için çok aşındırıcıdırlar.

İş parçası malzemeleri

Kaynak:

1. Modern Talaşlı İmalatın Esasları, Prof. Dr. Cemal Çakır, Nobel Yayın2. Sandvik coromant

16.11.2017

1

BÖLÜM#5:

KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA

Aşınma, kesicinin temas yüzeylerinde meydana gelenmalzeme kaybı Aşınma denir.İşleme sırasında tüm takımlar aşınır ve bu aşınma takımlarömürlerini tamamlayıncaya kadar devam eder.Takım aşınması kaçınılmazdır. Talaş kaldırma esnasında kesicitakımların değişik bölgeleri, değişik aşınma tiplerine maruz kalırve sonuçta kesici takımın ömrü azalır, körelir uçları kırılır.

Kesici Takımlarda Aşınma

16.11.2017

2

Takım aşınması kesici kenar üzerineetkiyen YÜK faktörlerinin bir sonucudur.Kesici kenarın ömrü birçok yüke bağlıolarak belirlenir. Aşınma takım, iş parçasımalzemesi, ve işleme koşullarınınetkileşiminden kaynaklanan olaydır.Temel yük faktörleri ve bu faktörlerinetki ettiği bölgeler yandaki gibidir.

Kesici Takımlarda Aşınma

Tipik aşınma bölgeleriA. MekanikB. IsılC. KimyasalD. Abrasiv yükler..

İşleme esnasında kesici kenar üzerineetkiyen çeşitli yük faktörleri nedeniyleaşağıdaki temel aşınma mekanizmalarıtalaş kaldırma işlemine etkide bulunurlar.

1. Abrasiv aşınması2. Difüzyon aşınması3. Oksidasyon aşınması4. Yorulma aşınması (statik veya dinamik)5. Adeziv aşınması

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

16.11.2017

3

Abraziv (aşındırıcılarla) Aşınma:

İş parçası yüzeyi ile takım arasına giren sert parçacıkların neden olduğu

taşlama işlemine benzer bir durumdur.

En çok görülen aşınma tiplerinden biridir. İşleme esnasında sert

tanecikler, yumuşak malzemenin yüzeyinden parçacıklar koparması

şeklinde görülür. Bu nedenle yüzeyde malzeme kaybının fazla olduğu

aşınma tipidir.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

Abraziv (aşındırıcılarla) Aşınma:

Kesici kenarın abrasif aşınmaya karşı direnç kabiliyetiönemli ölçüde sertliğine bağlıdır.Sert parçacıkların yoğun bir şekilde sıkıştırılması ile oluşantakım malzemesi abrasif aşınmaya karşı koyabilecektir.Fakat işleme sırasında oluşan diğer yük faktörleri ile başaçıkacak şekilde donatılmış olmayabilir. Abraziv aşınmatakım talaş yüzeyinde ise krater oluşmasına sebep olur.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

16.11.2017

4

Difüzyon Aşınması:Yüksek talaş kaldırma sıcaklıklarında kesicimalzemenim molekülleri akan talaş haline dönersedifüzyon aşınması meydana gelir. Örneğin; talaşyüzeyinin üstünde oluşan oyuk aşınmasına difüzyonsebep olur.Bu aşınma tipi kesme işlemi esnasında daha çok kimyasalyükten etkilenir.Malzemeler arasındaki metalürjik ilişkiler aşınma miktarınıbelirler.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

Difüzyon Aşınması:

Her malzeme arasında etkileşim olmayabilir.Bu aşınma mekanizması önemli ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Aşınmayüksek kesme hızlarında en büyük değerine ulaşır.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

16.11.2017

5

Oksidasyon Aşınması:Yüksek sıcaklık ve havanın varlığı birçok metal içinOksidasyon demektir.Özellikle kesici kenarın talaş ile temasta olan kısmında, talaşgenişliğinin sona erdiği noktada (talaş derinliğinde) havadakesme işlemine etkide bulunur ve Oksidasyon nedeni ilekenarda çentikler oluşur.Oksidasyon aşınması günümüzde talaşlı imalat alanında pekyaygın olmayan bir aşınma tipidir.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

Yorulma Aşınması:

Termo-mekanik bir kombinasyonun sonucudur.

Sıcaklıktaki dalgalanmalar ve takıma etkiyen kesme kuvvetlerinin

sıfır ile maksimum değerler arasında değişmesi kesici kenarın

çatlamasına ve kırılmasına yol açar.

Aralıklı kesme işlemi ucun sürekli olarak ısınıp soğumasına ve

talaş ile temasta olan kesici kenarda şok etkisine neden olur.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

16.11.2017

6

Yorulma Aşınması:

Mekanik yorulma kesme kuvvetlerinin kesici kenarın

mukavemetinden çok daha büyük olduğu durumlarda görülür.

Sert malzemelerin yüksek ilerleme hızlarında işlendiği veya takım

malzemesinin yeterince sert olmadığı durumlarda söz konusudur.

Bu gibi durumlarda plastik deformasyon oluşur.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

Adeziv Aşınma:

Yüzeyleri birbirine temas eden iki metal malzemeninbirbirine yapışmasıyla başlayan ve yeniden ayrılmasırasında zayıf olan malzemenin ana parçadankopmasıyla oluşan bir aşınmadır.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

16.11.2017

7

Adeziv Aşınma:

Genellikle takımın talaş yüzeyindeki düşük ilerlemesıcaklıklarından dolayı ortaya çıkar. Çelik, alüminyum vedökme demir gibi uzun ve kısa talaş oluşumunun sözkonusu olduğu malzemelerde görülür. Bu aşınmamekanizması genellikle kenar ile talaş arasında yığmakenar oluşumuna neden olur.

Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

BÖLÜM#5:

KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA TİPLERİ

16.11.2017

8

Kesici takımlarda görülen başlıca aşınma tipleri aşağıdaki gibi sıralanmıştır.

1. Serbest yüzey aşınması2. Krater aşınması3. Plastik deformasyon4. Çentik aşınması5. Termal (ısıl) çatlaklar6. Kenar tanecik kopması/kırılması7. Talaş yığılması (Built-Up Edge=BUE)

Kesme kenarları üzerindeki aşınma

Aşındırıcı Kesici kenarın serbest yüzeyinde meydana gelir. Abrasiv tip biraşınma mekanizmasından kaynaklanır. Aşınmanın en yaygıntipidir. Serbest yüzey aşınması, iş parçası malzemesindeki sertbileşenlerin neden olduğu aşınmaya bağlı olarak oluşur..

Serbest yüzey aşınması

16.11.2017

9

KimyasalTalaş yüzeyinde abrasiv ve düfizyon aşınma mekanizmalarınedeniyle oluşur. Krater, Talaş kaldırma esnasında sert parçacıkların takımın talaşyüzeyinde taşlama işlemine benzer bir işlem gerçekleşmesisonucunda ya da takım ile talaş malzemesi arasında talaşyüzeyinin en sıcak kısmında oluşan difüzyon nedeniyle ortayaçıkar.

Krater aşınması

Krater aşınması, kesici ucun eğimli tarafında toplanır. Bu, işparçası malzemesi ile kesici takım arasındaki kimyasal birtepkimeye bağlıdır ve kesme hızı tarafından yükselir. Aşırıkrater aşınması, kesme kenarını zayıflaştırır ve kopmaya yolaçabilir.

Krater aşınması

16.11.2017

10

Isıl

Plastik deformasyon, kesici kenar üzerinde yüksek sıcaklıklar ve yüksek basıncın

etkisiyle oluşur. Yüksek kesme hızı, yüksek ilerleme değerleri ve sert iş parçası

malzemeleri ısı ve basınç demektir. Takım buna dayanabilmesi iiçin yüksek kızıl

sertliğe sahip olması gerekir. Kenarın yuvarlatılması ve uygun kesici geometrisi bu tip

aşınmanın önlenmesinde önemli rol oynar.

Plastik deformasyon

Isıl Plastik deformasyon, takım malzemesi yumuşatıldığında gerçekleşir. Kesmesıcaklığı belli bir kalite için çok yüksek olduğunda meydana gelir. Genel olarak,daha sert kaliteler ve daha kalın kaplamalar plastik deformasyon aşınmasınakarşı olan direnci geliştirir.

Plastik deformasyon

16.11.2017

11

Adhesive Yapışkan

Bu aşınma tipi adezyon aşınmasıdır. Oksidasyonun da etkisi vardır.

Çentik kesici kenar ile malzemenin ayrıldığı noktada oluşur. Bu aşınma

kesmenin sonunda, havanın kesme bölgesiyle temas ettiği bölgede

oluşması nedeniyle bölgeseldir.

Çentik aşınması

Adhesive Yapışkan Talaş derinliği çizgisindeki kesici ucun hem eğimli yüzünde hem deserbest yüzeyinde aşırı derecede bölgesel hasarla belirlenen kesici uçaşınması. Yapışma (talaşların basınç ile kaynaması) ve birdeformasyon sertleşmesine maruz kalmış yüzey neden olur.Paslanmaz çelikler işlenirken yaygın bir aşınma tipidir.

Çentik aşınması

16.11.2017

12

IsılBu aşınma tipi genellikle ısı dağılımı nedeniyle ortaya çıkan yorulmaaşınmasıdır. Özellikle frezelemede söz konusu olan sıcaklık değişimleribu tip aşınmaya neden olur. Kesme kenarına dikey şekilde çokluçataklar oluşabilir. Termal çatlaklar, frezeleme operasyonlarında yaygınolan darbeli kesimlerle ilişkilidir ve kesme sıvısının kullanımı ile artar.

Termal çatlaklar

Mekanik

Bu aşınma tipi kesici kenarın aşınmaktan çok kırılması nedeniyle oluşur. Genellikle

takıma etkiyen yükün sürekli olarak üst ve alt değerler arasında değişmesi ile

yorulma oluşur ve bunun sonucunda takım malzemesi takım yüzeyinden kopar.

Darbeli kesme işlemi bu tip aşınmanın en sık görülen nedenlerden biridir.

Kenar tanecik kopması/kırılması

16.11.2017

13

Mekanik

Tanecik kopması veya kırılma, mekanik gerilim baskılarının aşırı yüklenmesinin bir

sonucudur. Bu gerilimler, talaş çekiçlenmesi, çok yüksek olan bir talaş derinliği veya

ilerleme, iş parçası malzemesindeki kum kalıntıları, talaş yığılması, titreşimler ya da

kesici uç üzerindeki aşırı aşınma gibi bir dizi sebebe bağlı olabilir.

Kenar tanecik kopması/kırılması

Yapışkan

Önemli ölçüde sıcaklığa dolayısıyla kesme hızına bağlı bir aşınma

tipidir. Takım yüzeyine kaynak olan malzemeden dolayı ortaya

çıkan, takım yüzeyinden parçacık kopmasına neden olur.

Talaş yığılması (Built-Up Edge=BUE)

16.11.2017

14

YapışkanBu aşınma tipi, talaşın kesici uca basınç ile kaynamasındanoluşur. Düşük karbonlu çelikler, paslanmaz çelikler ve alüminyumgibi yapışkan malzemeler işlenirken çok yaygındır. Düşük kesmehızı, talaş yığılmasının oluşumunu artırır.

Talaş yığılması (Built-Up Edge=BUE)

Kaynak:

1. Modern Talaşlı İmalatın Esasları, Prof. Dr. Cemal Çakır, Nobel Yayın2. Sandvik coromant3. Üretim Yöntemleri ve İmalat Teknolojileri Prof. Dr. Muammer Gavas, Seçkin

Yayıncılık