TALAŞSIZ ŞEKİL VERME

TALAŞSIZ ŞEKİL VERME



İmalatta kullanılan malzemelere bakıldığında, bunların büyük çoğunluğunun hadde mamulleri olduğunu görürüz. Bunlara dövme, ekstrüzyon ve soğuk çekme mamullerini de katarsak, gerek yarı mamul, gerekse mamul olarak kullanılan malzemelerin tümüne yakınının talaşsız şekillendirme gördüğünü saptayabiliriz.

Talaşsız şekil verme işlemleri hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir. Bu yüzden seri imalata yatkındır. Malzeme kaybı yok denecek düzeydedir. Talaşsız şekillendirmede elde edilen yüksek dayanım özelliklerine, bugüne kadar diğer imalat yöntemleri ile ulaşılamamıştır.

Talaşsız şekillendirme, bazı özel durumlarda talaşlı şekillendirmeye tercih edilebilir.



İmal edilecek parçanın yapısına, cinsine ve kullanım yerine göre “soğuk şekillendirme” ya da “sıcak şekillendirme” uygulanabilmektedir.



Soğuk şekillendirme: Yeniden billurlaşma sıcaklığının altında gerçekleştirilen biçimlendirmedir.

Deformasyona uğrayan kristalize yapı şekil değiştirmenin ilerleyişini güçleştirmektedir. Deformasyona uğrayan tane sayısı arttıkça, önceden kaymış olan taneler, henüz kaymamış olanları engelleyeceklerinden dolayı, malzemenin şekil değiştirmeye karşı olan direnci zamanla artacaktır. Bu olaya “pekleşme” denir.



Sıcak şekillendirme: Yeniden billurlaşma sıcaklığının üzerinde uygulanan biçimlendirmedir. Bu yöntemde, malzemeye, yeniden billurlaşması için gerekli zaman ve sıcaklık sağlanması gerekir. Malzemeyi tavlayarak, şekil değiştirme direnci azaltılmış olur. Böylelikle, soğuk şekillendirmede karşılaşılan şekil değiştirme direnci düşürülmüş olmaktadır.

Sıcak şekillendirme ile ulaşılan mekanik özelliklere, başka bir imal usulü ile ulaşılamamıştır. Çünkü ince taneli yapı elde edilebilir. Aynı zamanda, tane toplanmalarının önüne geçilip, homojen bir iç yapıya ulaşılabilir. Parçanın kullanım amacına göre uygun lif yönlendirmeleri de yapılabilir. Bütün bunlar, kritik ve dinamik zorlanmalar altında çalışan makine ve motor parçaları için sıcak şekillendirmenin tercih edilmesine neden olmaktadır.



Soğuk ve sıcak şekillendirmenin karşılaştırılması:

• Soğuk şekillendirmede küçük hacımsal deplasmanlar, sıcak şekillendirmede ise büyük hacımsal biçimlendirmeler görülmektedir.
  
• Soğuk şekillendirme ince kesitli mamullere, sıcak şekillendirme ise kalın kesitli parçalara uygulanır.
  
• Soğuk şekillendirmede pekleşme oluşabilir. Sıcak şekillendirme yeniden billurlaşma sıcaklığının üstünde yapıldığı için böyle bir durum söz konusu değildir.
  
• Aynı şekil değiştirme derecesi için, soğuk şekillendirmede daha fazla kuvvet ve iş uygulanması gerekir.
  
• Soğuk şekillendirme sonunda tavlama yapılmazsa gevrek bir yapı oluşur. Sıcak şekillendirmede sıkı, gözeneksiz, homojen, sünek, dinamik zorlamalara dayanıklı, yüksek mekanik özellikler gösteren yapılar elde edilir.
  
• Soğuk şekillendirmede tufal oluşumu ve kendini çekme söz konusu değildir. Böylece hassas tolerans limitleri içinde imalat mümkündür. Genellikle talaşlı bitirme işlemi de gerektirmez. Sıcak şekillendirmede ise bunların aksi söz konusudur.
  

Bizim “kardan kavraması istavrozu”ndan beklediğimiz özellik, dinamik dayanımının çok iyi olmasıdır. Bunun için de gözeneksiz, homojen ve sıkı bir yapı gerekmektedir. Bu yüzden sıcak şekillendirme daha uygundur.



İstavroz, dövme-basma makinelerinde imal edilebilir. Hangi makinenin daha uygun olduğunu anlayabilmek için kısaca değinmek gerekir:



ŞAHMERDANLAR



Kol taklit edilerek gerçekleştirilmiş; iş parçasının bir çekiç ve örs sistemi ile dövülmesini sağlayan makinelerdir. Çekiç ya kendi ağırlığıyla, ya da ilave itme kuvvetlerinin etkisiyle iş parçası hareket ettirilir. Dövme işlemlerinde en çok kullanılan makinelerdendir.

İşe uygun şahmerdan seçimi önemlidir. Az veya aşırı kapasitede çalışmak verim düşüklüğüne yol açacaktır.

Şahmerdandan beklenen özellikler:

· Vuruş şiddetinin ayarlanabilmesi

· Vuruş sayısının ayarlanabilmesi

· Kalıpların bağlanmasına uygun olması



Şahmerdan çeşitleri:



a)Düşüm Şahmerdanları



Kollu şahmerdan

Kayışlı şahmerdan

Tahtalı şahmerdan

Fırlatmalı şahmerdan



b)Yaylı Şahmerdanlar



c)Havalı Şahmerdanlar



d)Karşı Vuruşlu Şahmerdanlar



PRESLER



İş parçasının şeklini, şahmerdandaki darbe etkisi yerine, kuvvete dayalı olarak ve basınç etkisi ile değiştiren makinelerdir. Bundan dolayı, kayıplar ve sarsıntı daha azdır, böylece temelleri daha basit tutulabilir.

Şekil değiştirme hızı şahmerdandan daha düşüktür. Bundan dolayı şekil değiştirme direnci de daha düşük olmaktadır. Bu, daha derinlemesine biçimlendirmeye olanak sağlar.

Preslerde, vuruş şiddeti daha düşük olduğu için, kalıpları da daha ince ve sert olabilir.



Presler “mekanik” ve “hidrolik” olmak üzere 2’ye ayrılırlar.





Mekanik presler:

• Kranklı
  
• Eksantrik
  
• Mafsal kollu
  

Hidrolik presler:



Şekillendirmeyi, şahmerdandaki dinamik kuvvet uygulaması yoluyla değil, statik basma kuvveti ile gerçekleştirirler.

Bir hidrolik pres esas yapı olarak, pres gövdesi, ana silindir/silindirler, geri dönüş silindiri, sabit veya değiştirilebilir kalıpların bağlanacağı konstrüksiyon elemanlarından oluşur.

Pres kuvveti, hidrolik basma ile basma yüzeyinin çarpımı olduğuna göre, basınç iletimine ilişkin değişik yöntemler içinden hidrolik basıncı tercih etmek genelde daha uygundur. Böylelikle, minimum bakım, aşınan parça… gibi avantajlar elde edilmiş olur.

Büyük şekillendirme kuvveti gerektiren ve düşük şekil değiştirme hızının söz konusu olduğu işlerde hidrolik pres tercih edilir.







İ Daha ziyade büyük iş parçaları için, şahmerdanlar yerine hidrolik presler kullanılmaktadır. Mekanik presler de daha çok sac şekillendirmede kullanılır. Simetrik ve yassı parçalar için için pres kullanılabilirken, asimetrik ve karmaşık şekilli parçalarda ve ön şekillendirmelerde şahmerdan kullanılmaktadır.





Sonuç olarak, kalıpta dövme-basma işleminin, bizim parçamız için preste yapılması daha uygundur. Kesiti ince denemeyecek biçimde olması ve simetrik bir parça olması nedeniyle bu makine seçilmiştir. Ayrıca, parça çelikten imal edildiği için şahmerdanda da imal edilebilir, fakat daha verimsiz bir çalışma olacaktır.





Kaynaklar:

• Talaşsız Şekil Verme, Yurci M. Emin