Aylar: Eylül 2020

Tel Erezyon Kesme Hakkınd

Talaş kaldırma hızı, her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir. Bu tezgahlarda genellikle tel çapları 0,05~0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden ve tungsten tel elektrotlar kullanılmaktadır. Bu sayede parça yüzeyinde oluşabilecek maksimum radyüs miktarı 0,4 mm’yi geçmez. Tel erozyon tezgahında bakır tel (+) , tabla ise (-) yüklüdür. Kesim; telin parçaya yaklaşması ile meydana gelen ark ile oluşur. Ark anında 800°~1200° C ısı oluşur. Bu parametreler kesilen parçanın boyut ve şekil toleransları üzerine tesir etmektedir. Çok önemli kalıp parçalarının kesildikten sonra başka herhangi bir işlem uygulanmadan kullanılabilmesi için bu parametrelerin uygun seçilmesi gerekmektedir.

Tel erozyonla işlemede, geleneksel talaş kaldırma yöntemlerine göre daha fazla kontrol edilebilen faktörler (gerilim, puls süresi, puls frekansı, akım şiddeti, tel gerilmesi, dielektrik sıvı püskürtme basıncı performansı, kesme aralığı voltajı, tel ilerleme hızı, tel çapı, tel türü vs.) ve tabii olarak bunların her birinin üretilen parçanın doğruluğuna ve kalitesine etkisi vardır. Doğrudan kontrol edilemeyen ancak yukarıda bahsedilen faktörler haricinde iş parçası kalınlığının ve iş parçası malzemesinin ısıl işlem proseslerinin de tel erozyon yönteminin başarılı bir şekilde uygulanmasına katkısı vardır.

Karışık şekle ve kesite sahip parçaları üretmek için geleneksel talaş kaldırma yöntemlerinden farklı olan  tel erozyon tezgâhı ile işleme çok yaygın ve bilindik bir yöntemdir. Tel elektrot ve iş parçası arasındaki boşalımlar veya elektrik kıvılcımların rastgele dağıtılması sonucu dielektrik sıvı içerisine daldırılmış iletken malzemeden talaş kaldıran bir termal aşınma yöntemidir. Tel erozyonla işleme

(WEDM), dünyada tornalama, frezeleme, taşlama ve diğer geleneksel işleme yöntemlerinin hepsinin yerini aldı.

Tel erozyonla iş parçasından talaş, elektro termal enerji ile kaldırıldığı için, talaş kaldırma oranı elektrik  iletkenliğine ve iş parçasının ergime sıcaklığına bağlıdır . Yüksek elektrik iletkenliği ve düşük ergime sıcaklığına sahip malzemeler, tel erozyon ile daha etkili işlenebildiği gibi, mukavemeti veya sertliği; takım kırılmasına veya prosesin aksamasına etkin rol oynamaz.

Tel erozyon ile işleme (WEDM) tekniği üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda çeşitli malzemelerin (SAE 4140 alaşım çeliği, SKD 11 alaşım çeliği, Cr 12, Inconel 601, M 303 extra plastik çeliği, DC 53 kalıp çeliği, dökme demir, HB100 alüminyum, HB 149 pirinç, HB 653 alaşım çeliği, HRA 90,5 sementit karbon alaşımı, Ç8620 çeliği, AISI D2 çeliği vb.) işlenmesi, işleme parametrelerinin

belirlenmesine çalışılmıştır. Bu parametrelerin yüzey pürüzlülüğü, boyut ve ölçü tamı üzerine etkileri incelenmiş ve optimum parametrelerin belirlenmesi için deneysel tasarım yapılmış ve en uygun şartların belirlenmesi için analiz teknikleri kullanılmıştır.

Tel Erezyon Nasıl Çalışır

Tel erozyon, üzerinde yüksek yoğunlukta akım geçirilen bir tel yardımıyla kesme yöntemidir.

Tel erozyon, üzerinde yüksek yoğunlukta akım geçirilen bir tel yardımıyla kesme yöntemidir.  Sert ve karmaşık profilli iletken parçaların çok hassas işlenebilmesi mümkündür.  Bu tezgahlarda, farklı elektriksel kutuplara bağlanan tel elektrot, iş parçasına yaklaştırıldığında elektriksel boşalımlarla yüksek bir sıcaklık meydana gelmekte ve yerel metal ergime yolu ile talaş kaldırılmaktadır.

Talaş kaldırma hızı, her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir.  Bu tezgahlarda genellikle tel çapları 0,05~0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden ve tungsten tel elektrotlar kullanılmaktadır.  Bu sayede parça yüzeyinde oluşabilecek maksimum radyüs miktarı 0,4 mm’yi geçmez.  Tel erozyon tezgahında bakır tel (+) , tabla ise (-) yüklüdür.  Kesim; telin parçaya yaklaşması ile meydana gelen ark ile oluşur.  Ark anında 8000~12000 °C ısı oluşur.  Bu parametreler kesilen parçanın boyut ve şekil toleransları üzerine tesir etmektedir.  Çok önemli kalıp parçalarının kesildikten sonra başka herhangi bir işlem uygulanmadan kullanılabilmesi için bu parametrelerin uygun seçilmesi gerekmektedir.

Tel erezyon ile işleme, elektrot olarak bobin şeklinde makaraya sarılan iletken telin sürekli olarak yukarıdan aşağıya doğru ilerletilmesi ve iş parçasının da kesme yolu boyunca ilerletilmesi ile yapılır. Tel erezyonda talaş, doğru akım vurumlu bir güç kaynağı vasıtasıyla oluşan elektrik kıvılcımlarının erezyonu ile kaldırılır. Kıvılcımlar, di-elektrik sıvı içerisinde birbirine yakın yerleştirilen tel elektrot ve iş parçası arasında oluşur. Tel erezyon ile işleme tekniğinin üstünlüğü, elektrik iletkenlik özelliğine sahip her türlü malzemenin sertlik değeri ne olursa olsun işlenebilmesidir. Ayrıca kalın malzemelerin ve karmaşık geometrilerin işlenebilmesine de imkân sağlamaktadır. Özellikle kalıp imalatında kullanımı yaygındır. Makine ve kesime bağlı olarak tolerans 0.01 mm’ye kadar inebilmektedir. Kesme boşluğu ise tel çapı ve aşındırma bölgesi (akıma bağlı ~1/2 tel çapı) kadardır. Bu nedenle dişi ve erkek kalıp yapımında büyük kolaylık sağlar. Bu metotta genellikle elektrot olarak pirinç, bakır veya çinko kaplamalı teller kullanılır. Tel erezyon tezgâhları ile konikler, kanallar, paraboller, elipsler vb. karmaşık şekilli parçalar kesilebilir.

Tel Erezyon Çalışma Prensipleri

Tel erozyon tezgâhı sanayide yapımı çok zor olan birçok iş parçasının imalatında kullanılır.

Tel erozyon, üzerinde yüksek yoğunlukta akım geçirilen bir tel yardımıyla kesme yöntemidir. Klasik olmayan imal usulleri arasında yer alan bu yöntemle, sert ve karmaşık profilli iletken parçaların mikron hassasiyetinde işlenebilmesi mümkündür. Bu tezgâhlarda, farklı elektriksel kutuplara bağlanan tel elektrot, iş parçasına yaklaştırıldığında elektriksel boşalımlarla yüksek bir sıcaklık meydana gelmekte ve yerel metal ergime yolu ile talaş kaldırılmaktadır. Talaş kaldırma hızı, her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir. Tel Erozyon Tezgâhlarında program iki aşamadan meydana gelmektedir. Programın 1. aşamasında, İş parçasının şekli bir koordinat düzlemi içerisinde, şekildeki her bir elemana nokta, daire ve çizgi numaraları verilerek çizilmekte, 2. aşamada ise kesme yolu yardımıyla esas şekil belirlenmektedir.

Kesme işlemi başlatıldığında tel kesme yolunu izleyerek kesme işlemi tamamlanmaktadır. Bu tezgahlarda genellikle tel çapları 0,05~0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden ve tungsten tel elektrotlar kullanılmaktadır.Bu sayede parça yüzeyinde oluşabilecek maksimum radius miktarı 0,4mm yi geçmez. Tel erozyon tezgâhında bakır tel (+) , tabla ise (-) yüklüdür. Kesim; telin parçaya değmesi ile meydana gelen ark ile oluşur. Ark anında 8000~12000 °C ısı oluşur. 

Tel erozyon tezgâhı sanayide yapımı çok zor olan birçok iş parçasının imalatında kullanılır özellikle kalıp yapımında yaygın bir şekilde kullanılmakla beraber dişli çarkların imalatında da kullanılmaktadır. Çünkü tel erozyon tezgâhından çıkan bir imalatın taşlanması gerekmez. Herhangi bir imalatın diğer tezgâhlarda işlenmesi mümkün olmayan kısımlarının sadece telin yarıçapı kadar bir tolerans bırakılarak parçanın işlenmesi mümkündür. Ayrıca çok sert olan metaller elektrik iletebilmek koşuluyla işlenebilir. 

Çapaksız parça işlenebilmesi ve yüzey pürüzlülüğünün diğer imalat yöntemlerine göre az olması belli başlı avantajlarıdır. Dezavantajları ise telin düşük talaş kaldırma hızına sahip olması ve kesici boyutunun sınırlı olmasıdır.

Sanayide çeşitli türlerdeki kalıp elemanlarının ve dişli çarklarının yapımında, sert metal takımlarının işlenmesinde, elektro erozyon tezgâhlarında kullanılan karmaşık şekilli ve hassas elektrotların işlenmesinde, yüksek hızlarda çalışan kamların imalatında kullanılmaktadır.

Tel Erezyonla Kesilen Yüzeyler Neden Sertleşir

Böhler tarafından yapılan bir deney aktarılarak yüzeyde oluşan ısıl değişim ve sertliğe etkisi görülmektedir.

Tel Erozyon bir Elektro erozyon yöntemidir, bu nedenle işleme esnasında malzemenin kesilen yüzeyinde  ısıl farktan ötürü sertlik kaybı oluşur. Böhler tarafından yapılan bir deney aktarılarak yüzeyde oluşan ısıl değişim ve sertliğe etkisi görülmektedir. Böhler K110 malzeme ile yapılan deney sonunda oluşan diyagram aşağıdaki gibidir.

Bölgede kalıp malzemesi olarak kullanılan Böhler K110 malzemesinde Tel erezyonundan dolayı termik bir etkilenme sözkonusu değildir.

Bölgede tel erezyonundan dolayı kalıp ısınması 450-680 Kelvin (derece olarak hesaplanması durumunda 273 derece eksiltmek gerekmektedir.) arasında bulunmaktadır.

Bölgede ısı değerleri 670-810 Kelvin arasında bulunmakatadır. Bu bölgede Martensitin karbon kaybı deva etmektedir ancak tel erezyondan kaynaklanan ısı yükselmesi sayesinde açığa çıkan karbon bünyede ki metalik (Cr, Mo,V) elementlerle birleşip yeniden karbürler oluşturmaktadır. Martesitin dönüşmesinde meydana gelen sertlik kaybı, Yeniden oluşan oluşan karbürlerden meydana gelen sertlik Yükselmesi taraından telafi edilerek yeniden bir sertlik yükselmesi oluşmaktadır.

Bölgede ısı değerleri 810-960 Kelvin arasındadır. Bu bölgede karpit oluşumu ve Martensit dönüşümü tamamlanmıştır. İnce yapılı karpitler birleşerek daha iri karpitler oluşturmakta ve bunun sonucu olarak sertlik düşmesine sebeb olmaktadırlar.

Bölgede ısı değerleri 960-1200 Kelvin arasında olmaktadır. Burada M3C tipindeki karpitler eryerek tekrar ana matrise karışmaktadır. Burada serbest karbon oluşmakta ve demirle birleşerek Austenit yapısına kavuşmaktadır. Ancak mikro doku soğuk elektroliz malzemesiyle dielektrikum temasıyla yeniden tetragonal sertliği yüksek Martensit meydana getirmekte ve bu da sertlik yükselmesine sebeb olmaktadır.

Bölgede ısı değerleri 1270 Kelvin ve alaşımın erime noktası olan 1723 Kelvin arasındadır. Bu yüksek derece nedeniyle malzemenin yüzeyi aşırı ısınmakta ve serbest kalan karbon demirle birleşerek çok yüksek seviyelerde (%40 ve üzeri) bakiye Austenit meydana getirmekte ve dolayısı ile sertlik devamlı düşmektedir. Resimde de gözüken kenardaki beyaz tabaka , bakaya Austenit olup sertliği takribi 250 Hm’dir.

Tel Erozyonla Kesme

Bu tezgahlarda genellikle tel çapları 0,05~0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden ve tungsten tel elektrotlar kullanılmaktadır.

Talaş kaldırma hızı, her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir. Bu tezgahlarda genellikle tel çapları 0,05~0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden ve tungsten tel elektrotlar kullanılmaktadır. Bu sayede parça yüzeyinde oluşabilecek maksimum radyüs miktarı 0,4 mm’yi geçmez.

Tel erozyon tezgahında bakır tel (+) , tabla ise (-) yüklüdür. Kesim; telin parçaya yaklaşması ile meydana gelen ark ile oluşur. Ark anında 800°~1200° C ısı oluşur. Bu parametreler kesilen parçanın boyut ve şekil toleransları üzerine tesir etmektedir. Çok önemli kalıp parçalarının kesildikten sonra başka herhangi bir işlem uygulanmadan kullanılabilmesi için bu parametrelerin uygun seçilmesi gerekmektedir.

Tel erozyonla işlemede, geleneksel talaş kaldırma yöntemlerine göre daha fazla kontrol edilebilen faktörler (gerilim, puls süresi, puls frekansı, akım şiddeti, tel gerilmesi, dielektrik sıvı püskürtme basıncı performansı, kesme aralığı voltajı, tel ilerleme hızı, tel çapı, tel türü vs.) ve tabii olarak bunların her birinin üretilen parçanın doğruluğuna ve kalitesine etkisi vardır. Doğrudan kontrol edilemeyen ancak yukarıda bahsedilen faktörler haricinde iş parçası kalınlığının ve iş parçası malzemesinin ısıl işlem proseslerinin de tel erozyon yönteminin başarılı bir şekilde uygulanmasına katkısı vardır.

Karışık şekle ve kesite sahip parçaları üretmek için geleneksel talaş kaldırma yöntemlerinden farklı olan  tel erozyon tezgâhı ile işleme çok yaygın ve bilindik bir yöntemdir. Tel elektrot ve iş parçası arasındaki boşalımlar veya elektrik kıvılcımların rastgele dağıtılması sonucu dielektrik sıvı içerisine daldırılmış iletken malzemeden talaş kaldıran bir termal aşınma yöntemidir. Tel erozyonla işleme

(WEDM), dünyada tornalama, frezeleme, taşlama ve diğer geleneksel işleme yöntemlerinin hepsinin yerini aldı.

Tel erozyonla iş parçasından talaş, elektro termal enerji ile kaldırıldığı için, talaş kaldırma oranı elektrik  iletkenliğine ve iş parçasının ergime sıcaklığına bağlıdır . Yüksek elektrik iletkenliği ve düşük ergime sıcaklığına sahip malzemeler, tel erozyon ile daha etkili işlenebildiği gibi, mukavemeti veya sertliği; takım kırılmasına veya prosesin aksamasına etkin rol oynamaz.

Tel erozyon ile işleme (WEDM) tekniği üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda çeşitli malzemelerin (SAE 4140 alaşım çeliği, SKD 11 alaşım çeliği, Cr 12, Inconel 601, M 303 extra plastik çeliği, DC 53 kalıp çeliği, dökme demir, HB100 alüminyum, HB 149 pirinç, HB 653 alaşım çeliği, HRA 90,5 sementit karbon alaşımı, Ç8620 çeliği, AISI D2 çeliği vb.) işlenmesi, işleme parametrelerinin

belirlenmesine çalışılmıştır. Bu parametrelerin yüzey pürüzlülüğü, boyut ve ölçü tamlı üzerine etkileri incelenmiş ve optimum parametrelerin belirlenmesi için deneysel tasarım yapılmış ve en uygun şartlarınbelirlenmesi için analiz teknikleri kullanılmıştır.

Tel Erozyonda Telin Önemi ve EDM’de Telin Rolü

Günümüzde sanayi işletmeleri artan ihtiyaçlarını karşılamak için ellerindeki olanakları nasıl yükseltecekleri konusunda bilgi eksiklikleri yaşıyor. Bu ihtiyaçları karşılamak için yeni makine yatırımı yapmak, mevcut makinelerin kapasitesini artırmaktan daha yüksek maliyetli. Bu nedenle eldeki makinelerin verimli ve yüksek kapasiteyle kullanılması gerekiyor. EDM tel erozyon kısmında buna etki eden en önemli faktörlerden biri teldir.

EDM’de Telin Rolü

Tel erozyonda kaliteli tel kullanıldığında makinenin performansı doğru orantılı artış sağlamakta, bu da işletme için birim maliyeti düşürmekte. İşletmelerin sıklıkla düştüğü hata, maliyet hesabı yaparken ilk satın alma maliyetinin dikkate alınmasıdır. Ucuz telle maliyetin de ucuz olacağı düşünülüyor, fakat bir makinenin işletme maliyetini sadece tel ve sarf malzemesi belirlemiyor. Maliyet, makine amortismanı, işyeri kirası, çalışanlar, enerji gibi kalemlerden oluşmakta. Bu tabloda en önemli etken tel değildir.

Tel Erozyon ile İşleme

Tel erozyonda talaş, doğru akım vurumlu bir güç kaynağı vasıtasıyla oluşan elektrik kıvılcımlarının erozyonu ile kaldırılır. Tel erozyon ile işleme (WEDM) elektro erozyonla işlemenin (EDM) özel bir şeklidir. Burada elektrot, sürekli olarak ilerletilen iletken bir teldir. Tel erozyonda talaş, doğru akım vurumlu bir güç kaynağı vasıtasıyla oluşan elektrik kıvılcımlarının erozyonu ile kaldırılır. Kıvılcımlar dielektrik sıvı içerisinde birbirine yakın yerleştirilen tel elektrot ve işparçası arasında oluşur.

Tel erozyon ile işleme tekniğinin üstünlüğü, elektrik iletkenliği özelliğe sahip her türlü malzeme sertlik değeri ne olursa olsun işlenebilmekte, ayrıca kalın malzemelerin (~200mm) ve karmaşık profillerin işlenebilmesine imkan sağlamaktadır. Özellikle kalıp imalatında kullanımı yaygındır. Tezgah ve kesime bağlı olarak tolerans 0.01 mm’ye kadar inebilmektedir. Kesme boşluğu ise, tel çapı ve aşındırma bölgesi (akıma bağlı ~1/2 tel çapı) kadardır. Bu nedenle dişi ve erkek kalıp yapımında büyük kolaylık sağlar.

Elektrikli Araç Yarışlarının Kazananları

Efficiency Challenge Elektrikli Araç Yarışmasında Yıldız Teknik Üniversitesinin elektrikli aracı birinci gelmiştir.
Elektrikli aracın motor parçalarının Tel Erozyon Kesimleri Gizem Kalıp Telerezyon tarafından yapılmıştır.