TALAŞLI İMALAT İŞLEMLERİ

Talaşlı imalat prosesleri şekli,boyutları ve yüzey kalitesi önceden belirlenmiş parçaların metal işleme makinalarında kesme operasyonu ile şekillendirilmelerini kapsar.Talaşlı imalat, kesici takım ve iş parçasının nisbi hareketleri ile iş parçasının belirli bir kısmında, gerinim oluşturarak gerçekleştirilir.Diğer bir ifadeyle talaşlı imalat kesici takım tarafından uygulanan kesme kuvvetleri ile iş parçası arasındaki ara etkileşime bağlıdır.Talaşlı imalat proseslerinde mekanik enerji kullanılır.Bu gruba giren bazı yeni imalat tekniklerinde ise kimyasal,elektrik ve ısı enerjisi kullanılmaktadır.Talaşlı imalat yöntemleri başlıca dokuz ana grupta toplanabilir;

1) Vargel ve planyalama, 2) Tornalama, 3) Borlama, 4) Delme, 5) Frezeleme, 6) Broşlama7) Raybalama, Testere ile kesme işlemi, 9) Taşlama

Talaş Kaldırma Mekanizması: Son derece karmaşık olan talaş kaldırma mekanizmasının anlaşılabilmesi için üç boyutlu kesici takım geometrisi,iki boyutlu ortogonal geometri şeklinde basitleştirilmiştir.İş parçası bir levhadan ibarettir.Bu model talaş kaldırma sürecinde iş parçasının davranışını,takım geometrisinin en kritik elementlerinin ( kesici takım burun açısı ve talaş açısı a ) etkisini,takım ile talaş arasındaki ve takımın tabanı ile yeni teşekkül eden yüzey arasındaki etkileşimleri gösterir.a talaş açısı, g taban açısı, b takım kama açısı ve q kayma açısıdır.Talaş kaldırma kesme zonu ve talaş oluşumu şeklinde iki başlık altında toplanabilir:

Kesme Zonu: Basit bir yaklaşımla metal işleme küçük bir bölgede kayma ile gerçekleştirilen bir operasyon olarak değerlendirilebilir.Diğer bir ifadeyle kesme ve talaş son derece dar bir zonda gerçekleşen bölgesel kesme veya kayma prosesi tarafından oluşturulmaktadır.

Kesici takım önünde oluşan radyal basma zonunda yüksek deformasyon hızı ile yüksek oranda gerinime uğratılmış plastik bölge bulunmaktadır.Bütün plastik deformasyon proseslerinde olduğu gibi radyal basma zonu elastik ve plastik basma bölgelerinden meydana gelir.

Talaş Oluşumu: Pratikteki metal işlemede talaş teşekkülü ideal şartlardaki talaş oluşumundan farklılıklar göstermektedir;

1) İdeal halde plastik şekil verme proseslerinden hatırlanacağı gibi kayma zonu kayma

sistemlerinden meydana gelmektedir.Kayma sıkı paketlenmiş düzlemlerde gerçekleşir ve sürekli bir talaş oluşur.Bu durum değişik proses koşulları altında genelleştirilmiştir;

a) Nispeten düşük kesme hızlarında ve yağlayıcı kullanılması halinde; yağ talaş ve taban yüzeylerine ulaşarak işlevini yerine getirir ve talaşın takım yüzeyinde kayması sağlanır.Yeni oluşan yüzey ve talaşın alt yüzeyi düzdür.Talaşın iç yüzeyinin basamaklı veya çentikli oluşu talaş oluşumunun kayma ile meydana geldiğini göstermektedir.

b) Biraz yüksek hızlarda çalışma halinde ise sıcaklık yükselir.Sürtünme artarak takım yüzeyinde kaymayı tamamen önler ve sistem bir optimim proses geometrisi bularak enerji tüketimini minimum seviyeye indirir.Kayma yığılma kenarı sınırı boyunca oluşur ve bu yüzden etkin talaş açısı önemli derecede genişler ve enerji tüketimi azalır.Ancak yığılma kenarı periyodik olarak kararsız hale geldiğinden boyut kontrolü kaybolur ve boyutsal toleranslar yükselir.

2) Özel koşullar altımda sürekli talaşların kalınlığı periyodik olarak değişim sergileyebilir ve dalgalı tip talaş oluşur.Dalgalı talaşın kalınlığı sinüzoidal bir değişim gösterir.Kesme kuvvetlerinin periyodik olarak değişimi titreşim ve talaş kalınlığının değişmesine neden olur.

a) Bir önceki pasoda sert bir noktanın veya diğer bir düzensizliğin sebep olduğu dalgalanma titreşime neden olarak deforme olmayan talaş kalınlığında değişime sebep olur ve yığılma kenarının periyodik kaybına yol açar.Genellikle böylasi bir oluşum proses koşullarındaki değişikliklerle 8 hız,besleme,iş parçasının bağlantısı ve kesici takım bağlantısı) önlenebilir.

b) Titreşim tezgah yakınındaki titreşimli bir makinadan de kaynaklanabilir.Titreşim önleyici teçhizatlarla veya sarsıntılı makinanın uzaklaştırılması ile problem ortadan kaldırılabilir.

3) Segment tipi talaşlar testere dişi benzeri dalgalanma gösterir.Kalın kısımlar düşük oranlarda deformasyona uğrarlar ve birbirleriyle şiddetli bir şekilde şekil değişmiş ince kısımlarla birleşmişlerdir.Titanyum gibi düşük ısıl iletkenliğe sahip malzemelerin işlenmesinde segment tipi talaşlarının en tipik örnekleri görülebilir.

4) Belirli şartlar altında kesikli (süreksiz) talaş oluşur;

a) Sünek malzemeler düşük hızlarda işlenirse kesmeyi başlatabilmek için yeterli gerinime ulaşılıncaya kadar aşırı deformasyon sertleşmesi iş parçasında bozunumu devam ettirir.Sistemdeki elemanlar (kesici takım tutucusu) ani hızlanmaya ve talaşın tamamen ayrılmasına müsaade eder.Ezme döngüsü yeniden başlar ve devam eder.Kesme kuvvetleri aşırı derecede dalgalanırsa yeni oluşmuş yüzey yırtılır ve dalgalı hale gelir.

b) Yüksek kesme hızlarında oluşan segment talaşı aynı zamanda parçalanarak ayrılabilir.

c) Süreksiz talaş oluşumu bazı alaşımlarda bilinçli olarak gerçekleştirilir.Gerilim yükseltici ikinci fazlar yan yana sıkı paketlenmiş talaşın tamamen ayrılmasına neden olurlar.İkinci fazlar ve inklüzyonlar çoğunlukla primer ve sekonder kayma zonlarında kayma mukavemetini azaltırlar.Bu yüzden kesme kuvvetleri düşüktür.Talaş kaldırma kabiliyeti arttığı için yüzey bitirme iyileşir ve titreşim oluşturma eğilimi azalır.

Yukarıda yapılan açıklamaları kısaca özetlemek gerekirse iş parçası malzemesinin talaşlı işlem karakteristiği, kullanılan metoda ve işlem değişkenlerine bağlı olarak talaşlar;

1) Sürekli (akma) talaş, 2) Dalgalı, 3) Segment, 4) Kesikli türlerde olabilir.