Talaşlı imalatta farklı iş parçası malzemeleri bulunmaktadır. Farklı malzemeler farklı kesme oluşturma ve çıkarma özelliklerine sahiptir. Farklı malzemelerin özelliklerine nasıl hakim olabiliriz? ISO standardında metal malzemeler 6 farklı tipte gruba ayrılmaktadır. Her türün işlenebilirlik açısından benzersiz özellikleri vardır. Bu makale bunları ayrı ayrı özetleyecektir.
Metal malzemeler 6 ana kategoriye ayrılır: (1) P-Çelik (2) M-Paslanmaz çelik (3) K-Dökme demir (4) N-Demir dışı metaller (5) S-Isıya dayanıklı alaşımlar (6) H- Sertleştirilmiş çelik
01-P çelik
Çelik nedir? - Çelik, metal kesme alanında en büyük malzeme grubudur. - Çelik, sertleştirilmemiş çelik veya su verilmiş ve temperlenmiş çelik olabilir (sertlik 400HB'ye kadar). - Çelik, ana bileşeni demir (Fe) olan bir alaşımdır. Eritme işlemiyle üretilir. - Alaşımsız çeliğin karbon içeriği %0,8'den azdır, yalnızca Fe içerir ve başka alaşım elementi içermez. - Alaşımlı çeliğin karbon içeriği %1,7'den azdır ve Ni, Cr, Mo, V, W vb. gibi alaşım elementleri eklenir.
Uygulama alanları: P grubu, birçok farklı endüstriyel sektörü kapsadığından metal kesme aralığında en büyük malzeme grubudur.
Malzemeler genellikle sürekli, nispeten düzgün talaşlar oluşturan uzun talaşlı malzemelerdir. Spesifik talaş formu genellikle karbon içeriğine bağlıdır. – Düşük karbon içerikli=sert, yapışkan malzeme. – Yüksek karbon içerikli=kırılgan malzeme.
İşleme özellikleri: - Uzun talaş oluşturan malzeme. - Talaş kontrolü nispeten kolay ve sorunsuzdur. - Yumuşak çelik yapışkandır ve keskin bir kesici kenar gerektirir. - Birim kesme kuvveti kc: 1500~3100 N/mm² - ISO P malzemelerini işlemek için gereken kesme kuvveti ve güç sınırlı bir aralık dahilindedir.
02-M Paslanmaz çelik
Paslanmaz çelik nedir? - Paslanmaz çelik minimum %11~%12 krom içeren alaşımlı bir malzemedir. - Karbon içeriği genellikle çok düşüktür (maksimum %0,01'e kadar). - Alaşım esas olarak Ni (nikel), Mo (molibden) ve Ti'dir (titanyum). - Çeliğin yüzeyinde yoğun bir Cr2O3 tabakası oluşur ve bu da çeliğin korozyona karşı dayanıklı olmasını sağlar.
Uygulamalar: M grubundaki uygulamaların çoğu petrol ve gaz, boru bağlantı parçaları, flanşlar, işleme endüstrisi ve ilaç endüstrisindedir.
Talaş şekli: Malzeme, sıradan çeliklerden daha yüksek kesme kuvvetlerine sahip olan düzensiz pul talaşları oluşturur. Paslanmaz çeliğin birçok farklı türü vardır. Talaş kırma performansı (kolaydan neredeyse imkansız talaşlara kadar) alaşım özelliklerine ve ısıl işleme bağlı olarak değişir.
İşleme özellikleri: - Uzun talaş oluşturan malzeme. - Talaş kontrolü ferritte nispeten düzgündür, ostenit ve dublekste ise daha zordur. - Özgül kesme kuvveti: 1800~2850 N/mm² - İşleme sırasında yüksek kesme kuvvetleri, talaş yığılması, ısı ve iş sertleşmesi oluşur.
03-K Dökme Demir
Dökme demir nedir? - 3 ana dökme demir türü vardır: gri dökme demir (GCI), sünek demir (NCI) ve sıkıştırılmış grafit demir (CGI). - Dökme demir esas olarak nispeten yüksek silikon içeriğine sahip (%1~%3) Fe-C'den oluşur. - Karbon içeriği %2'den fazladır; bu, C'nin ostenit fazındaki maksimum çözünürlüğüdür. - Mukavemeti ve sertliği artıran ancak işlenebilirliği azaltan karbürler oluşturmak için Cr (krom), Mo (molibden) ve V (vanadyum) eklenir.
Uygulama alanları: K grubu ağırlıklı olarak otomotiv parçaları, makine imalatı ve demircilikte kullanılmaktadır.
Talaş şekli: Malzemenin talaş şekli, neredeyse toz halindeki talaşlardan uzun talaşlara kadar değişir. Bu malzeme grubunu işlemek için gereken güç genellikle daha azdır. *Not: Gri dökme demir (genellikle talaşlar neredeyse toz halindedir) ile sünek demir arasında büyük bir fark vardır; ikincisinin talaş kırılması genellikle çeliğe daha benzerdir.
İşleme özellikleri: - Kısa talaş oluşturan malzeme. - Tüm çalışma koşullarında iyi talaş kontrolü. - Birim kesme kuvveti: 790~1350 N/mm²- Daha yüksek hızlarda işleme sırasında aşındırıcı aşınma meydana gelir. - Orta kesme kuvveti.
04-N Demir Dışı Metaller
Demir dışı malzemeler nelerdir? - Bu kategori demir dışı metalleri ve sertliği 130 HB'nin altında olan yumuşak metalleri içerir. - Yaklaşık %22 oranında silikon (Si) içeren demir dışı (Al) alaşımlar en büyük kısmı oluşturur. - Bakır, bronz, pirinç.
Uygulama alanları: Uçak imalatı ve alüminyum alaşımlı otomobil jantı imalatçıları N grubuna hakimdir.
İnç küp başına gereken güç düşük olmasına rağmen, yüksek talaş kaldırma oranı elde etmek için gereken maksimum gücün yine de hesaplanması gerekir.
İşleme özellikleri: - Uzun talaş oluşturan malzeme. - Alaşımlarda talaş kontrolü nispeten kolaydır. - Demir dışı metaller (Al) yapışkandır ve keskin bir kesici kenar gerektirir. - Birim kesme kuvveti: 350~700 N/mm²- ISO N malzemeleri işlemek için gereken kesme kuvveti ve güç sınırlı bir aralık dahilindedir.
05-Isıya Dirençli Alaşımlar
Isıya Dayanıklı Alaşımlar Nelerdir? - Isıya Dayanıklı Alaşımlar (HRSA), birçok yüksek alaşımlı demir, nikel, kobalt veya titanyum bazlı malzemeleri içerir. Grup: Demir bazlı, nikel bazlı, kobalt bazlı Çalışma koşulları: Tavlama, çözelti ısıl işlemi, yaşlandırma işlemi, haddeleme, dövme, döküm. Özellikler: Daha yüksek alaşım içeriği (nikelden kobalt) daha iyi ısı direnci, daha yüksek çekme mukavemeti ve daha yüksek korozyon direnci sağlar
Uygulama alanları: İşlenmesi zor olan S grubu malzemeler ağırlıklı olarak havacılık, gaz türbini ve jeneratör endüstrilerinde kullanılmaktadır.
Ürün yelpazesi geniştir ancak genellikle yüksek kesme kuvvetleri mevcuttur.
İşleme özellikleri: - Uzun talaş oluşturan malzemeler. - Zor talaş kontrolü (tırtıklı talaşlar). - Seramikler için negatif talaş açıları, karbürler için ise pozitif talaş açıları gereklidir. - Birim kesme kuvveti: Isıya dayanıklı alaşımlar için: 2400~3100 N/mm² Titanyum alaşımları için: 1300~1400 N/mm² - Gerekli kesme kuvveti ve gücü çok yüksektir.
06-H Sertleştirilmiş Çelikler
What are hardened steels? - Hardened steels are the smallest group from a machining point of view. - This group contains quenched and tempered steels with a hardness >45~65 HRC. - Tipik olarak tornalanan sert parçaların sertliği 55~68 HRC aralığındadır.
Uygulamalar: H grubundaki sertleştirilmiş çelikler, otomotiv endüstrisi ve onun alt yüklenicilerinin yanı sıra makine inşaatı endüstrisi ve kalıpçılık gibi çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır.
Talaş şekli: Genellikle sürekli, kırmızı-sıcak talaşlar. Bu yüksek sıcaklık kc1 değerinin düşürülmesine yardımcı olur ve uygulama sorunlarının çözülmesine yardımcı olması açısından önemlidir.
İşleme özellikleri: - Uzun talaş oluşturan malzemeler. - Nispeten iyi talaş kontrolü. - Negatif eğim açısı gereklidir. - Birim kesme kuvveti: 2550~4870 N/mm² - Gerekli kesme kuvveti ve gücü çok yüksektir.
