Kesici Takımlar/ Malzemesinde İstenen Özellikler
Kesici takımlar dünyasında sürekli bir gelişim yaşanır. Dolayısıyla sektörün profesyonellerinin bu duruma kayıtsız kalması imkansızdır. Ayrıca mevcut takımların değişmesi gerektiğinde, en iyi kesici takım belirlenmeden önce performans karşılaştırması gerekmektedir.
Genellikle pres olarak bilinen karbür sıkıştırma ekipmanları, karbürden çeşitli şekillerde ürünlerin üretilmesi için kullanılmaktadır.
Günümüz metal işleme endüstrisinde, takım malzemesi olarak yüksek karbon çeliğinden seramiğe ve elmasa kadar çok çeşitli malzemeler kullanılmaktadır. Ayrıca bu malzemeler arasındaki farklılıkların bulunduğu, farklılıkların ne olduğu ve malzemeye uygun uygulamanın farkında olunması oldukça önemli bir konudur.
Kesme Aletlerini Kullanma
Her takım üreticisi, ürettiği takıma farklı isim ve numaralar verir. Bu isim ve numaraların çoğu birbirine benzer gibi görünse de takım malzemelerinin uygulama alanları tamamen farklı olabilir. Çoğu durumda üreticiler, her uygulama özelinde doğru malzemeden üretilen kesici takımlar tedarik etmek zorundadır. Fakat bazı özel uygulamalar, birinci sınıf ya da daha yüksek fiyatlı bir malzemenin tercih edilmesini gerektirir.
Bu durum, piyasadan edinilen en pahalı kesici takımın uygulama için en iyi tercih olduğu anlamını taşımaz. Kesici takım kullanan profesyoneller, takım malzemeleri alanında yaşanan teknolojik değişim ve gelişimleri sürekli izlemek zorundadır.
Daha önce de bahsettiğimiz gibi yeni bir takım gerektiğinde, doğru olanı bir performans testinin gerçekleştirilmesidir. İdeal takım, en ucuz ya da en pahalı olmak zorunda değildir. Bunun yanında her zaman ilgili uygulama için en son kullanılan takımla aynı da değildir. En iyi takım, işi hızlı, verimli ve ekonomik bir şekilde gerçekleştirme yeteneğine sahip olandır.
Bir kesici takımın kalite ve maliyet gereksinimlerini karşılayan parçalar üretmesi için belirli özelliklere sahip olmalıdır. Bunlar sırasıyla:
Tokluk: Bir kesici takım, sıcak sertlik adı da verilen yüksek sıcaklıklarda bütünlüğünü koruyabilmelidir.
Rijitlik: Özellikle aralıklı kesme işlemleri sırasında takımın esneme ya da kırılma riski doğurmayacak kadar sağlam olmalıdır.
Aşınma direnci: Takımların değiştirilmesi gerekmeden önce kabul edilebilir takım ömrüne ulaşması aşınma direnci olarak adlandırılır.
Kesici takımlar genel olarak sert ve güçlü malzemelerden üretilirler. Talaşlı imalat işlemlerinde kullanılmak üzere çok çeşitli takım malzemeleri bulabilmek mümkündür. Ayrıca bu malzemelerin sınıflandırması ve malzemelerin kullanım alanları oldukça ilgi çekmektedir.
Takım Çelikleri ve Döküm Alaşımları
Karbon takım çeliği, mazisi yüzlerce yıl öncesine dayanan malzemeler listesinin en eskisidir. Daha basit haliyle, içeriğinde %1,05 karbon bulunan yüksek karbonlu bir çeliktir. Bu tür bir çeliğin içerdiği karbon, çeliğin yüksek oranda sertleşmesine ve dolayısı ile aşınmaya karşı daha dirençli olmasını sağlamaktadır.
Yüksek karbon içeren saf çelikler uzun yıllar onlara yüklenen amaca başarıyla hizmet ettiler. Fakat, nispeten düşük kesme sıcaklıklarında hızlı bir şekilde plastisiteye maruz kaldıklarından, günümüzde eğe, testere bıçakları, keskiler ve benzer aletler gibi düşük ısı uygulamalarında kullanılan takımlar dışında kesici takımlar olarak kullanılırlar.
Bir kesici takım özetle, yukarıda bahsettiğimiz şu özelliklere sahip olmalıdır: 1. Sıcak sertlik, 2. Tokluk, 3. Aşınma direnci, 4. Kimyasal stabilite, 5. Şok direnci, 6. Düşük sürtünme ve 7. Uygun maliyet.
Bu konular hakkında biraz daha bilgi vermekte fayda var:
1. Sıcak Sertlik
Sertlik genellikle oda sıcaklığında ölçümü yapılan bir parametredir. Ancak konumuz sıcak sertlik ve bu terim yüksek sıcaklık durumundaki sertliği gösterir. Sertliğin artan sıcaklıkla birlikte azalan bir özellik olduğu çok uzun zamandır bilinmektedir. Metal kesme işlemleri sırasında yüksek miktarda ısı üretilir ve takım malzemenin sertliğini, aşınma direncini ve 600 ~ 1800 oC arası sıcaklıklarda direncini koruması beklenmektedir.
2. Direnç
Darbeli kesici takım işlemleri sırasında hem darbe kuvveti hem de titreşim oluşur. Takım malzemesi her iki etkene karşı da dayanabilecek yapıyı barındırması gerekir.
3. Kesici Takım Malzemesinde Aşınma Direnci
Aşınma aynı zamanda malzeme kaybı anlamına gelir. Takım çalıştıkça parça ile temas halinde olan kesici kenar ve talaş yüzü kademeli olarak malzeme kaybına uğrar.
Bu nedenle, takım değişimi öncesi kabul edilebilir takım ömrünün sağlanabilmesi için seçilecek takım malzemesinin aşınmaya dayanıklı bir malzeme olması gerekmektedir.
4. Kimyasal Kararlılık veya Atalet
Takım malzemeleri ile işlenen malzeme arasında oluşabilecek reaksiyonlardan kaçınmak için takım malzemesi, parça malzemesine göre daha yüksek bir kimyasal kararlılığa ya da atalete sahip olabilmelidir.
5. Şok Direnci
Takımın düzenli aralıklarla işleme sürecine girip çıktığı aralıklı kesim işlemleri, termal ve mekanik şok riskini artırır. Takım malzemesinin hem termal hem de mekanik şoka karşı yüksek direnç kapasitesine sahip olması gerekir.
6. Düşük Sürtünme
Takım malzemesi düşük sürtünme katsayısına sahip olursa üretilen ısı miktarı daha düşük olur. Bu durum takım ömrünün uzamasına da yardımcı olur.
7. Uygun Maliyet
Her geçen gün artan rekabetin olduğu bir endüstride, daha iyi kar elde edilmesi için kullanılan kesici takım malzemesinin düşük maliyetli olması gerekir. Örneğin, elmas takımlar yüksek maliyetleri sebebiyle yaygın uygulamalarda tercih edilmezler.
Kesici Takım Malzemesinde Termal İletkenlik ve Özgül Isı
Bir malzemenin termal iletkenliği ile ısıyı iletme yeteneği doğru orantılıdır. Ayrıca malzeme, kesim işlemlerinde oluşan ısıyı dağıtmak için daha iyi özgül ısı içermelidir.
Kesici Takım için Malzemede İşlenebilirlik
İyi ve kolay işlenebilirliğe sahip bir malzeme daha kolay kesilir ve daha iyi bir yüzey kalitesi elde edilebilir.
Çözüm
Kesici takım malzemeleri, işleme ve kesme işlemi sırasında uygulamanın gereksinimlerine uygun şekilde seçilmelidir. Kesici takım tipi ve malzeme özellikleri konusunda her zaman dikkatli olunmalıdır. Ayrıca ;
- kırmızı sertlik
- aşınma direnci
- sertlik
- termal iletkenlik
- özgül ısı
- işlenebilirlik özellikleri dikkate alınmalıdır.
Takım malzemesinin sunduğu özellikler, işleme sonrası elde edilecek yüzey kalitesi, verimlilik ve kesici takım ömrü üzerinde büyük etkilere yol açmaktadır.
Temelde bir takımın kesme performansını belirleyen ana faktörler;
- kesici kenar malzemesi
- geometrik parametreler
- takım yapısı
- seçilen tasarımdır.
Verimlilik, takım ömrü, kesici takım tüketimi, işleme maliyetleri, işleme hassasiyeti ve yüzey kalitesi de kesici takım malzemesi seçiminden etkilenen faktörlerdendir.