Mekanik işleme, imalat endüstrisinin temel bir parçasıdır. Hammaddelerin mamul ürünlere ve parçalara dönüştürülmesinde kullanılan çeşitli işleme yöntemleri bulunmaktadır.

Peki, ürünler ve parçalar yapmak için kullanılan farklı operasyonlar nelerdir?

İşleme Nedir?

İşleme, bir iş parçasından fazla malzemeyi çıkarmak için kesme araçları, diskler, aşındırıcı tekerlekler ve daha fazlasının kullanıldığı bir eksiltici imalat sürecidir. Ayrıca, istenen ürün şeklini elde etmek için istenmeyen malzemelerin çıkarılmasında da kullanılır. Levha ve çubuklar gibi stok malzemeleri ile kaynaklı veya dökme parçalar genellikle mekanik işleme operasyonlarının hedefidir. Üretilen ürünlerin örnekleri arasında otomobil parçaları, matkap uçları, plaketler, somunlar ve cıvatalar, flanşlar ve çeşitli endüstrilerde kullanılan diğer birçok parça ve araç yer almaktadır.

Şimdi, işleme sürecinin farklı türlerini inceleyelim.

Mekanik işleme operasyonlarının iki ana türü bulunmaktadır. Bunlar, geleneksel ve geleneksel olmayan işlemedir. Bunların yanı sıra, bu iki ana türün, istenen nihai ürünü elde etmek için diğer alt türleri bulunmaktadır.

İşleme Nedir?

Geleneksel İşleme Yöntemleri

İmalatta geleneksel olarak bilinen bu işleme yöntemleri, kesme araçlarının doğrudan temas yoluyla iş parçasından fazla malzemeyi çıkarmak için kullanılmasını içerir. Ayrıca, bu işleme operasyonu, kesme aracının doğrudan iş parçasıyla etkileşimde bulunduğu durumlarda gerçekleşir.

1. Dönüş

Torna işleminde, kesici takım sabit dururken iş parçası döner. Bu ayrıca bir torna tezgahı işlemidir ve kesici takımın yardımıyla iş parçasından fazla malzemenin çıkarılmasını içerir. Kesici takım, kesme genişliği ve derinliği hassas bir şekilde oluşturmak için iki eksenli hareketle çalışır. Ayrıca, tornalama işlemi, bir malzemenin iç veya dış kısmının işlenmesi için mükemmel bir şekilde çalışır. Malzemenin dış kısmında yapılan tornalama “dış çap işleme” olarak bilinirken, iç kısmında yapılan tornalama “delme” olarak adlandırılır.

2. Freze

Frezeleme, bir iş parçasından malzeme çıkarmak için döner kesicilerin kullanıldığı bir işleme sürecidir. Ayrıca, frezeleme işlemlerinin iki ana türü bulunmaktadır. Bunlar yüz frezeleme ve vals frezeleme işlemleridir. Yüz frezeleme, iş parçalarının yüzeyini  düzleştirmek için kullanılan bir işleme sürecidir. Vals frezeleme ise geniş ve düz bir yüzeyin işlenmesi için idealdir. Bu işlem, frezeleme kesicisinin kenarlarını kullanarak iş parçasının yüzeyi boyunca doğrusal kesitler oluşturmayı içerir. Bu, çoğu zaman çeşitli özel kesicilerin kullanılmasını gerektiren karmaşık bir işleme türüdür.

Frezeleme İşlemi

3. Matkap

Matkap işlemi veya delme, katı malzemelerde silindirik delikler oluşturmak için matkap uçları kullanmayı içerir. Bu işlem için kullanılan matkap uçları genellikle iki spiral kanala sahiptir. Bu kanallar, matkap ucu malzemeye ilerledikçe delikten talaşları veya kırıntıları dışarıya boşaltır. Ayrıca, bu matkap işlemiyle oluşturulan delikler, parça montajına yardımcı olur. Delik açmadan önce genellikle diş açma, frezeleme veya delme işlemleri uygulanır. Bu şekilde, deliğin boyutu istenen toleransa getirilebilir veya deliklere diş açılabilir. Bu nedenle, delme işlemi, diğer yöntemler içinde en önemlilerinden biri olarak kabul edilir.

4. Taşlama

Taşlama, işlenmiş bir parçanın yüzeyindeki bitişi iyileştirmek ve toleransını hassas ölçülere getirmek için ideal olan yöntemlerden biridir. Ayrıca, bu süreç, aynı şekle, bitişe ve boyuta sahip parçaların üretilmesini sağlar. Ayrıca, honlama ve süper bitirme gibi daha ileri bitirme operasyonlarının ilk adımıdır. Ek olarak, iki ana türde taşlama ekipmanı bulunur: Yüzey taşlama ve silindirik taşlama. Yüzey taşlama düz yüzeylerden küçük miktarda malzeme çıkarırken, silindirik taşlama silindirik şekillerden malzeme çıkarır.

5. Testere

Testere işlemi, ekstrüde şekiller, çubuklar ve diğer malzemelerin istenilen ölçülerde kesilip kısaltılmasını amaçlar ve kesme makineleri tarafından gerçekleştirilir. Mühendisler, testere işlemi için güçlü kesici testereler, dairesel testereler ve aşındırıcı tekerlekli testereler gibi farklı kesme makineleri kullanırlar. Ayrıca, testere için testere bant hızı malzemeye bağlıdır. Örneğin, alüminyum alaşımları gibi daha yumuşak malzemeler 1000 fpm veya daha yüksek bir kesme hızı gerektirir. Öte yandan, bazı alaşımlar daha yavaş bir kesme hızı olan 30 fpm gerektirir.

Matkapla Delik Delme İşlemi

6. Broşlama

Broşlama, kare delikler, yivli delikler, anahtar yuvaları ve diğer şekiller üretmek için broş denilen takımı kullanmayı içerir. Ayrıca, bir broş, eğeye benzer bir şekilde, sırayla düzenlenmiş birçok dişe sahip bir alettir. Bununla birlikte, bir broşun düzensiz dişlere sahip olması, bir eğenin ise eşit boyutlu dişlerden oluşması bakımından bir eğeden farklıdır. İki tür broşlama tekniği vardır; çekme broşlama ve itme broşlama. Kule tipi makineler itmeli broşlamada kullanım için idealdir, dikey veya yatay pres tipi makineler ise çekme broşlamada kullanım için idealdir. Ayrıca, bir broşun kesme hızı malzeme mukavemetine bağlıdır. Örneğin, kesme hızları genellikle daha yumuşak metaller için 50 fpm kadar yüksek ve daha yüksek mukavemetli metaller için 5 fpm kadar düşüktür.

7. Yaşam planı

Planyalama, özellikle son işleme yöntemi olarak kazıma gerektiren geniş ve düz yüzeyler için idealdir. Ayrıca, maliyetleri azaltmak için üreticiler bazen küçük parçaları bir araya getirerek aynı anda planyalama yaparlar.

Geleneksel Olmayan İşleme Yöntemleri

Bu tür bir hassas işleme yöntemleri, malzemeyi işlemek için iş parçasıyla temas gerektirmez. Diğer bir deyişle, bu süreçte kullanılan makineler kesme malzemesiyle doğrudan temas gerektirmez. Bu, geleneksel olmayan farklı işleme süreçlerini içermektedir. Bunlar arasında;

1- EDM Erozyon Tezgahları

Elektrik Deşarj İşleme (EDM) süreci, ayrıca kıvılcım işleme, tel erozyon veya tel yakma olarak da bilinen bir süreç olup, aşındırma yoluyla malzeme kaldırma işlemine dayanır. Ayrıca, bu süreçte iş parçası ile araç arasında doğrudan temas gerekmeksizin işlem yapılabilir, bu da çarpılma eğiliminde olan zayıf işleme malzemeleri için idealdir. Bunun yanı sıra, elektrik deşarj işleme, son derece sıkı tolerans seviyelerine sahip oldukça sert ve zorlu malzemeleri kesmek için mükemmeldir. EDM ile malzeme kaldırma hızı yavaş olmasına rağmen, üretilen ürünler veya parçalar genellikle az veya hiç cilalamaya ihtiyaç duymaz.

EDM Erozyon Tezgahları Nerelerde Kullanılır?

2- Kimyasal İşleme

Kimyasal işleme, bir iş parçasının, bir kimyasal çözelti içeren bir tanka daldırılmasıyla gerçekleşen bir süreçtir. Bu süreç için kullanılan aşındırıcı genellikle metal ile reaksiyona giren güçlü kimyasal asitlerin bir karışımıdır. Metalin aşındırıcıya daldırılması, iş parçasından metalin homojen şekilde çözünmesine yol açar. Ayrıca, kimyasal işleme sürecinin başarılı olabilmesi için bir tank, ısıtma bobini, karıştırıcı ve iş parçası gereklidir.

Tankı

Kimyasal işleme için kullanılan tank genellikle güçlü metalden yapılmış olup, prosedür için gereken aşındırıcı reaksiyon vermeyen kimyasallarla kaplıdır.

Isıtma Bobini

Isıtma bobini, tankın sıcaklığını sabit bir seviyede tutmaya yardımcı olur. Ayrıca, malzemenin sıcaklık ihtiyaçlarına bağlı olarak tankı soğutur veya ısıtır.

Kimyasal İşleme Nedir?

Karıştırıcı

Karıştırıcının amacı, aşındırıcı asidi karıştırmayı ve tüm hacmi boyunca homojen bir ısı ve konsantrasyon sağlamayı kolaylaştırmaktır.

İş Parçası

Küçük iş parçaları için bir askı kullanılarak tutulurken, daha büyük iş parçaları için polimer ve lastik ile kaplanmış aparatlar kullanılarak tutulmaktadır.

Ek olarak, bu süreç sert, kırılgan ve işlenmesi zor diğer malzemeler için idealdir. Ayrıca, takım maliyeti çok düşüktür. Ek olarak, üretilen parçalar veya ürünler talaşsızdır. 

Farklı İşleme Operasyonları Nelerdir?

3- Elektrokimyasal İşleme (ECM)

ECM, ters elektro kaplama olarak da bilinen bir işlem olan elektrokimyasal işleme, elektro kaplamanın aksine malzeme eklemek yerine malzeme kaldırır. Elektrik deşarj işlemine benzer şekilde, yüksek bir akımın elektrotlar ve iletken bir sıvı arasından geçirilmesini içerir. Fark ise kıvılcım üretiminin olmaması, alet aşınmasının olmaması ve termal veya mekanik streslerin transfer edilmemesidir. Ayrıca, ECM ile yüksek parlaklıkta yüzey işlemi ve yüksek malzeme kaldırma hızı elde etmek mümkündür.

ECM’nin kurulumunun yüksek maliyetli olması nedeniyle, seri üretim için idealdir. Ayrıca, son derece sert metaller ve alaşımlar, garip şekiller, küçük boyutlar ve derin deliklerin işlenmesi için uygun olan çok yönlü bir süreçtir.

Bu Yazımızı Okumuş Muydunuz?▶▶▶ İşlenebilirlik Nedir ve Neden Önemlidir?

4- Aşındırıcı Jet İşleme

Bu tür işleme süreci, iş parçasına yüksek hızlı bir aşındırıcı partikül akışı ile darbe yapmayı içermektedir. Bu aşındırıcı partiküller, gaz veya hava ile basınçlandırıldığında iş parçasına tekrar tekrar çarptığında, malzemenin küçük parçalarının gevşemesine neden olmaktadır. Ardından, jet bu gevşemiş iş parçası parçalarını taşır. Daha sonrasında aşındırıcı partiküllerin etkisiyle taze bir yüzey açığa çıkar.

Bunun yanı sıra, bu süreci kullanmanın esnekliği, diğer süreçlere kıyasla önemli bir avantajıdır. Ayrıca, bu süreçte kullanılan hortum, iş parçasının herhangi bir bölümüne aşındırıcı malzemeyi taşıyabilir. Bu, diğer süreçlerin genellikle erişilemeyen parçalarını içerir.

Ultrasonik İşleme Nedir?

Ek olarak, aşındırıcı jet işleme süreci düşük ısı üretmektedir. Dolayısıyla bu da bu süreçle üretilen ürünlerin ve parçaların minimal şekil bozulmasına neden olmaktadır. Ayrıca, bu süreç kullanılarak enjeksiyon kalıplı parçalardaki ayırma çizgilerinin kaldırılması ve kalıcı işaretlerin kazınması için idealdir. Dahası, metal folyoları kesmek, güçlü alaşımları işlemek ve plastiklerin talaşını almak için harika bir iş yapmaktadır.

5- Ultrasonik İşleme

Bu işlem, düşük amplitüd ve yüksek frekanslı titreşimler kullanarak parçanın yüzeyinden malzeme kaldırır. Ayrıca, bu süreç, suyla karıştırılan ince aşındırıcı partiküllerin bulunduğu bir çamur ortamında gerçekleşir. Partiküllerin tane büyüklüğü genellikle 100 ile 1000 arasında değişir.

Ayrıca, daha küçük tane büyüklükleri ve daha az ısı kullanarak pürüzsüz yüzey işlemleri üretmektedir. Bu tür bir işleme, yüksek sertliğe veya kırılgan bir doğaya sahip malzemelerde kullanmak için idealdir. Dahası, titreşimli hareketi delik kesme şekillerini kolaylıkla yapar.

Lazer Işınlı İşleme Nedir?

6- Elektronik Isın İşleme (EBM)

EBM, elektronları metal bir malzemenin üzerinde küçük bir noktada odaklamak ve yoğunlaştırmak işlemidir. Geleneksel işleme teknikleriyle işlenemeyen çok sert veya kırılgan malzemelerin işlenmesi için idealdir.

Ayrıca, EBM düşük takım maliyeti ve kurulum maliyeti gerektirir. Ayrıca, bu süreçle işleme yaparken geometrik kısıtlamalar bulunmamaktadır. Dolayısıyla bu da çok küçük deliklerin mükemmel hassasiyetle işlenmesini sağlamaktadır. Bu nedenle, EBM mikro bitirme için mükemmel bir işleme sürecidir.

7- Lazer Işınlı İşleme (LBM)

Bu işlem, malzemeleri bir iş parçasından çıkarmak için bir lazer ışını ve ısı enerjisi kullanmayı içermektedir. Ayrıca, LBM, hem delme hem de kesme işlemlerinde kullanım için idealdir. Sert malzemelerde çok küçük delikler açabilir veya karmaşık geometrileri keser. Ayrıca, LBM hem delme hem de kesme işlemlerinde kullanım için idealdir. Böylece kısmi kesme veya kazıma, çelik metal kesme, direnç ayarlama vb. işlerde mükemmel sonuçlar vermektedir.

Ek olarak, LBM hızlı bir kesme hızına sahiptir ve düşük açıları kesme yeteneğine sahiptir. Karmaşık kesme desenlerini otomatikleştirmek oldukça kolaydır. LBM ile işleme sırasında hiçbir takım aşınması veya kırılması olmaz. Çünkü bu işlem herhangi bir temas gerektirmemektedir.