Kalıp ve döküm işleme verimliliğinde çığır açılıyor

Frezeleme takımlarındaki en son yenilik ile takımlarla imalat basamak atlıyor.

Kalıpların ve dökümlerin işlenmesi kimi zaman oldukça maliyetli bir iş halini alabiliyor. İş parçası malzemesinin genellikle pahalı olmasının yanı sıra programlama ve işleme çalışmaları da her zaman karmaşık olmaya devam ediyor. Ancak günümüzün küresel pazarlarında, son derece uygun fiyatlara takım imalat hizmetleri verebilmek iş hayatında ayakta kalabilmenin en önemli şartını oluşturuyor.

Bu zamanda kaliteden ödün vermek tabii ki mümkün değil – Sektörün talep ettiği en mükemmel özelliklerin sunulmasını garanti edebilmek için yüksek kaliteli tezgâhların, CAM yazılımlarının ve kesici takımların kullanılması gerekiyor. Bu da göz önünde bulundurulduğunda, imalathanelerde fiyatla başa çıkmanın tek yolunun, döngü sürelerini kısaltmak gibi üretim verimliliği önlemlerinin alınması olduğu görülüyor.

İyi biçimde

Günlük hayatımızda kullandığımız birçok eşya, kalıplarda ve dökümlerde üretilmektedir. Bunlar arasında motor silindir blokları ve krank millerinden tutun, şişelere, cep telefonu kılıflarına ve hatta oyuncak askerlere kadar çok çeşitli eşyaları sayabiliriz.

Baskı kalıpları, dövme kalıpları, biçim verme kalıpları, enjeksiyon kalıpları ve üfleme kalıpları, toplu üretilen nihai parçada istenen biçimi birebir yansıtan veya eşleştiren karmaşık şekillere sahip takımlara birer örnektir.

Kalıpların ve dökümlerin üretilmesi sırasında döngü sürelerindeki en kayda değer azalma, malzemenin çoğunu kaldıran işlemler olduğu için kaba talaş işleme ve yarı ince talaş işleme sırasında elde edilir. Ancak takım imalatında tipik olarak kullanılan sertleştirilmiş çeliklerin (>45 HRc) işlenmesi zaten zordur – dökümler ve kalıplar, ısıl işlemin geometriyi etkilemesini önlemek için genellikle sertleştirilmiş durumdayken frezelenir. Sonuç olarak, son yıllarda kesici takım üreticilerinin omuzlarına P20, H13 ve S7 gibi malzemelerde prosesin bu bölümünü hızlandırabilecek teknolojileri hayata geçirme yükü binmiştir. Ancak sunulabilen teknolojilerin sayısı oldukça azdır.

Dikkatlice seçin

Doğru işleme stratejisi tamamen doğru kesici takımların seçilmesine bağlıdır. Sonuç olarak takım, verimliliği ve karlılığı etkileyen en önemli faktör haline gelmektedir. Yüksek ilerleme ve hafif kesme özelliklerinin bir araya getirilmesi, bu gibi amaçlara yönelik olarak kullanılan frezeleme kesicilerinde başarı elde etmenin formülüdür. Buradaki sır, en uygun kenar tasarımı ile kalitenin bir araya getirilmesidir.

Tüm bunları unutmayan Sandvik Coromant sizlere benzer rakip takımlara göre yüzde 20 daha yüksek verimlilik sağlayan yeni bir kesici sunmaktadır: Aslına bakılırsa tezgâhlarınızı hızlandırmanız için çok daha ekonomik bir yöntem sağlamaktadır.

CoroMill® 419, daha ekonomik bir takım yaratmak amacıyla kesici uç başına beş kenar (rakip birçok takıma göre fazladan iki kenar) ile tasarlanmış, yüksek ilerlemeli ve endekslenebilir bir kesicidir. Sertleştirilmiş çeliklerdeki kaba talaş işleme ve yarı ince talaş işleme sırasında olağanüstü bir performans sağlamak amacıyla özel olarak tasarlanmıştır. Takımın uzun ömürlü uçları, güçlü ve sağlam yapılarıyla 2 mm’ye kadar olan kesme derinliklerinde güvenilir bir işlemenin gerçekleştirilmesine olanak sağlar. Yüzey frezeleme uygulamaları için tavsiye edilen ilerleme hızları (fz), paralel bölge uçları kullanılırken 0.5 – 1.1 mm/z aralığındadır. Profil frezeleme uygulamaları için radyüs uçları tavsiye edilir.

Takımın eksenel kuvvetleri en aza indirebilme özelliği, doğrudan 19° boşluk açısından ve pozitif eksenel eğim açısından kaynaklanmaktadır. Düşük boşluk açıları daha ince talaş oluşturur, bunun sonucunda uç geometrisinde düzgün bir talaş kalınlığının korunabilmesi için daha yüksek ilerleme hızları gerekir. Daha düşük olan boşluk açısı aynı zamanda, kesme kuvvetlerini eksenel olarak yönlendirir, bu işlem tezgah üzerinde daha stabil ve kolaydır. Bu nedenle, yüksek ilerlemeli işlemler gerçekleştirilirken kesicilerin tam çap kavramasıyla çalıştırılması, ancak uç genişliğinin de yarısından aşağı düşülmemesi gerekir. Uç genişliklerinin yarısından daha az kavrama sağlayan kesiciler bir itme etkisine maruz kalacaktır. Bu etki sonucunda kesim dengesizleşeceği için titreşim artması olasılığı söz konusudur.

Daha ekonomik

Her bir CoroMill 419 ucunda toplam beş kesme kenarı vardır – özel gereklilikleri karşılayabilecek çok çeşitli uç kaliteleri ve beş benzersiz geometri mevcuttur. Kesici takım geometrisi, ısının etkilerini kontrol altına alma konusunda kritik bir rol oynar. Talaşın oluşma ve kesimden dışarı çıkma şeklini etkiler. Hatalı geometri kullanımı, genellikle takımın daha erken arızalanmasına ve kötü bileşen finişlerine neden olur. İşte bu nedenle, sertleştirilmiş malzemelerin işlenmesi için takımların özel olarak tasarlanmaları gerekir.

Isının etkisini dengeleyen içten kesme sıvısı, derin kavite frezelemede ve helisel interpolasyonda daha iyi talaş tahliyesi için tüm CoroMill 419 kesicilerde sıkıştırılmış hava ile soğutmaya olanak sağlar. Bu tip soğutma, sertleştirilmiş çeliklerin işlenmesi sırasında taşan kesme sıvısının uygulanması sonucu oluşan termal çatlama sorunlarını ortadan kaldırdığı için tercih edilir.

Proses karmaşıklığı

Kalıp işleme karmaşık bir disiplindir. Çoğu zaman büyük ve küçük alanlarda alın tornalama, kalın duvarlarda veya kenarlarda/omuzlarda işleme ve uzun, derin ve dar oluklarda işleme gibi çalışmalar gerektirir. Ayrıca kavitelerin işlenmesi için dalma ve açılı frezeleme işlemleri de sıklıkla gerekli olmaktadır. CoroMill® 419, açılı frezeleme ve helisel interpolasyon da dahil olmak üzere yüzey ve profil frezeleme işlemleri, birçok derin ve zorlu takım imalatı uygulamasında söz konusu olan ulaşılması zor mesafelerde işleme gibi çalışmalar için uygundur.

Bu işlemler yelpazesi içinde, yüksek ilerlemeli yüzey frezesi için tokluğa daha az, aşınmaya ve ısı direncine daha çok önem verildiği ortadadır. Ancak bu durum, aşınmaya ve/veya ısıya karşı daha dirençli bir kalite kullanılarak aşılabilir. Örneğin, sertleştirilmiş çelik üzerindeki yüzey frezeleme çalışmaları için Sandvik Coromant GC1010 kalitesi ile başlanması ve gerekirse GC1030 kalitesini adapte ederek daha yüksek güvenlik sağlanması tavsiye edilir.

Yüksek çalışma sıcaklıkları

GC1030, benzersiz çok katmanlı PVD-TiAIN (titanyum alüminyum nitrür) kaplaması ve alt tabakası sayesinde kullanıcılara hem daha yüksek aşınma direnci hem de daha yüksek kenar-hat tokluğu sunar. Bu kalite zorlu takım yolları, stabilite sorunları, uzun kullanma mesafeleri ve derin kaviteler ile iyi başa çıkar. Başka önemli bir TiAlN özelliği de 800°C sıcaklık değerlerine kadar çalışabilmesidir. Bu yüksek ısı direnci, kesici takıma hasar vermeden daha yüksek hızların ve ilerlemelerin uygulanmasına olanak sağlar.

Sertleştirilmiş çelikte yüksek ilerlemeli profil frezeleme için ise tam tersine uç tokluğu çok önemlidir. Dolayısıyla 3D yüzeylerin veya kenarların/omuzların oluşturulması veya açılı frezeleme ya da yuva açma sırasında, bu işlemlere daha sağlam bir kalite ile başlanması son derece yüksek bir maliyet avantajı sağlayabilir. Burada GC1030 ile başlanması ve GC1010 ile optimize edilmesi tavsiye edilir.

PVD GC1010 uç kalitesi, sertleştirilmiş çeliklerin işlenmesi sırasında fırça çatlakları veya plastik deformasyonu yaşayan tüm tezgâh imalathaneleri için uygundur. Etkileyici performans garantidir. Örneğin, CMC 04.1 sertleştirilmiş çelikte (50 HRc), GC1010 bir bileşenin kesilmesi 24 dakika sürmüştür. Kesme derinliği; 50 m/dk kesme hızı ve 0.11 mm diş başına ilerleme ile 2 mm’dir.

Daha çok avantaj

Kalıpların ve dökümlerin işlenmesi sırasında CoroMill 419 kullanmanın daha birçok avantajı vardır. Örneğin; yüksek ilerleme ve hafif kesme özelliği daha yumuşak bir ses ile çalışmayı ve daha operatör dostu bir ortam oluşturmayı sağlarken, günümüzün yüksek enerji maliyetleri düşünüldüğünde güç tüketiminin daha düşük olması da kolay kolay reddedilemez bir özelliğidir. Ayrıca, kesicinin klasik tasarımı daha az artık malzeme bıraktığının bir kanıtıdır.

Modern üretim dünyasındaki işleme felsefelerini karşılayacak şekilde tasarlanan CoroMill 419 için 100 mm’ye kadar çağ değerleri sunulmakta ve böylece Coromant Capto®, silindirik sap veya arbor tipi bağlantılar ile uyumluluk sağlanmaktadır.