www.endustriweb.com
08
'16
Written on Modified on
HAIMER
Zorlu İşleme – yine de güvenilir
Kaba ve zorlu işlemeler söz konusu olduğunda dahi,takım tutucunun ne denli önemi olduğu,halen gözden kaçırılmaya devam edilmektedir. Bu tür işlemlerde talaş kaldırma hacmi, işleme operasyonunun verimliliği için kritik öneme sahiptir. Özel takım tutucununiçerisinde yer alan setler ve takım şaftının üzerindeki spiral yivlere sahip özel form kullanılarak, zorlu olan malzemelerin yüksek hızla, tam slot işlemelerinde 2 x D (50 mm)’ye kadar veya daha fazla talaş kaldırılması mümkün hale gelmiştir. Takım tezgahı üreticisi Heller tarafından gerçekleştirilen uygulama çalışmaları, HAIMER Safe-Lock™ sisteminin etkilerini kanıtlamıştır.
Titanyum malzeme ile kaba işleme: Safe-Lock™ sistemi olmadan kesici takım tutucudan geri çıkmakta ve ap=2xD de kırılmaktadır.
HAIMER Power veya Heavy Duty Takım Tutucular ve Safe-Lock™ ile ap=2xD de bile güvenleslot işleme mümkün olmuştur.
Resimler: Heller / Haimer
Özellikle havacılık, enerji ve makine mühendisliği sektörleri içerisinde, üretim müdürlerinin işlemesi zor malzemeler ile çalışırken ekonomik verimlilik ve yüksek iş güvenilirliği arasındaki bağı sağlamlaştırmaları gerekmektedir. Bilindiği gibi, üretim sektörünün sürekli gelişen ihtiyaçlarını karşılamak için makine teknolojilerinin de gelişmeye devam etmektedir. Heller takım tezgahları, söz edilen bu yeniliklerleher zaman ilham kaynağı olmuştur. Almanya, Nuertingen de bulunan şirket, yüksek kaliteye sahip 4 ve 5 eksenli CNC işleme merkezleri, CNC frezeleme/tornalama merkezleri, kam/krank mili işleme için CNC tezgahları ve esnek üretim sistemleri ile tanınmaktadır. Müşterileri, Heller’in ürün çeşitliliğine ve özel ihtiyaçlara cevap verebilme yetkinliğine değer vermektedir. Her iki kalite unsuru da Heller’in kendi bünyesindeki üretiminden kaynaklanmaktadır. Heller üretim merkezi, yenilikleri öncü olarak takip etmeyi sürdürmek için müşteriler, tedarikçiler ve araştırma enstitüleri ile yakın ilişkinin devam ettirilmesinin gerekliliğine inanmaktadır.
Kaba işlemenin potansiyeli önemsenmelidir
Heller Teknoloji Geliştirme Departmanı’nda çalışan ve “İşlemesi zor malzemeler” alanından sorumlu Werner Kirsten, konu ile ilgili görüşlerini şu şekilde dile getirmiştir: “Sunduğumuz hizmet, işleme sürecinin müşterilerimiz ve tedarikçilerimiz ile beraber optimize edilmesi felsefesine dayanmaktadır. Bu tür hizmetlerimizi pratik denemeler ile desteklemek için, Teknoloji Merkezimiz çeşitli birçok tezgah ile donatılmıştır.” Birçok durumda amaç, işlem güvenilirliğini riske atmadan verimliliği arttırmaktır. Teknoloji uzmanı Kirsten açıklamalarına şöyle devam etmiştir, “Belirtilen bu amacı
genellikle, kısaltılmış imalat süresi sağlayan, optimize edilmiş kaba işleme operasyonu ile başarmaktayız. Aynı teknoloji değerlerini sürdürürken kesme derinliğini iki katına çıkararak, tüm işleme zamanını yarıya indirgemekteyiz. Yine de söz konusu işlem, kaba işleme süresince işlem güvenilirliği ve sistem kontrol edilebilirliğini gerektirmektedir.”
Bu durumdan dolayı, verimliliği arttırmak için işleme sürecindeki tüm etkenler dikkate alınmalıdır. İşleme sürecinde takım tezgahı göz önünde olan en önemli unsurdur.Fakat takım, takım tutucu sistemi, soğutma desteği ve diğer parçalar da başarılı bir işleme için ayrıca önem taşımaktadır. "İşleme sonucunda, bu zincirin en zayıf halkası elde edilecek tam başarıyı kendi kabiliyeti ile sınırlayacaktır” ifadesi ile Werner Kirsten konuyu vurgulamıştır. Werner Kirsten’ın düşüncesine göre birçok tezgah satıcısı, yüksek kesme performansı için oldukça önemli olmasına rağmen, takım tutucuya gerekli önemli vermemektedirler. “Son birkaç yıldır yürüttüğümüz birçok deneme çalışması bu önemi kanıtlar nitelikte olmuştur” diye belirtmiştir Werner Kirsten. “Takım tutucunun işleme üzerinde inanılmaz bir etkiye sahip olduğunu farkettik. Örneğin kuvvetlendirilmiş shrink fit takım tutuculardatitreşimleri karşılama noktası, işmili rulmanlarına daha yakın(daha büyük tutucu yapısından dolayı). Bu sayede aynı takım,tezgah, kesme parametreleri ve bağlama aparatları kullanılırkendahi daha az titreşim oluşuyor. Bu sakin kesme performansı sayesinde yüzey kalitesi iyileşip, kesme süresi kısalıyor.”
Takım tutucu- verimlilik için önemli faktör
Doğru takım tutucu seçimi ile, temel standart kesici takımlar kullansanız bile yüksek verimlilik ve yüzey kalitesi elde edebilirsiniz. Werner Kirsten, içten su verme olmayan, dört ağızlı kesici takımlar ile yapılan karşılaştırmalı testlerden bahsetmektedir.
Çalışmalarda standart bir shrink fit takım tutucuya alternatif olarak, soğutucu sıvının direkt kesici ağızlara ulaşmasını sağlayan Cool Flash sistemi entegre edilmişHAIMER Power Shrink Takım Tutucu’su seçilmiştir. "Normal bir shrink fit takım tutucu ve dıştan soğutma örneği ile karşılaştırdığımızda, oldukça iyi sonuçlar elde ettik.”
Havacılık sanayi içerisinden bir grup, Dortmund ve Hamburg-Harburg Mühendislik Fakülteleri, Heller’i ziyaret etmiştir. Bu ziyaret ileTitanyum Ti-6AI-4V üzerinde özel bir frezeleme uygulama çalışması gerçekleştirilmiştir.
Zorlu durumlardan yeni fikirler kazanma
Kullanılan işleme merkezi şanzımanlı olan ve tork değeri2.290 Nm’ye kadar yükselebilen HSK-A100 arayüzlü iş miline sahipdört eksenli Heller H 5000 dir. Talaşlı kaldırma potensiyelini görebilmek için, 25mm çapındafarklı parmak frezelerile titanyum bloküzerine slotlar işlendi. Havacılık sanayi içinde kullanılan takım tutucu koşullarını simule etmek için, kesici takımlar güçlendirilmiş shrink takım tutucularabağlandı. Eksenel kesme derinliği 0.5’ten 1xD ye kadar olan işlemeleriçin bu yapı oldukça güvenilir bulunmuştur. Ancak iş mili tam kapasiteye henüz çıkmadığından dolayı, denemeyekatılanlar kanal derinliğini 2xD ye kadar arttırmaya karar vermişlerdir. Werner Kirsten: "Bu şartlar altında, işleme operasyonu sırasında kesici takım, takım tutucudan dışarı çıkmakta ve aynı zamanda kesme devam ettikçe 2.5xD’ye yakın derinliğe sahip bir slot oluşturmaktadır. Kesmenin sonuna doğru ise takım, artan kesmekuvveti sonucunda kırılmıştır.”
Frezeleme uzmanlarının hepsi,tutucunun sıkma kuvvetinin bu işlemde sınırlayıcı faktör olduğunda hem fikirler. Ayrıca oluşan kesme titreşimlerinin yarattığı mikro kaymalar da eksenel yönde takım kaymasına neden olur ve takım tutucudan dışarıya yani iş parçasının derinine doğru hareket eder. Aynı anda kesme zorlanması o kadar artar ki; sonunda takım kırılır ve iş parçası geri dönülemez bir şekilde hasar görür.
Nedenleri ve muhtemel karşıt önlemleri yoğun bir şekilde tartışılmıştır.Sonuç olarak, Werner Kirsten şunu değerlendirmiştir; tutucunun maksimum sıkma kuvvetine erişildiğinde, takımlar iş miline doğru yaklaşmaya zorlanmalıdır. Böylece Kirsten, friksiyonel sıkma kuvvetine ve takım ile aynı helisel forma sahip olan patentli HAIMER Safe-Lock™ sistemi ile buluşmuştur. Teorik olarak, Kirsten farketmiştir ki; Safe-Lock™ sistemi kullanırken takım gevşese bile, helisel yivler yoluyla tutucu içerisine geri ittirilmekte ve böylece takım iş parçasının derinine inememektedir. Söz konusu içeri hareket iseboy dayama vidası ile kolayca önlenebilmektedir.
Takımın geri çıkmasını önleme
Werner Kirsten, Safe-Lock™ sistemini test etmek için takım tutucu alanında Avrupa lideri olan HAIMER ileiletişime geçmiştir: "Düşündüğümüz sistemin, pratikte çalışma şartları daha kötü olduğunda dahi işe yarayıp yaramayacağını anlamak için HAIMER sistemini kullanmak istedik.” Heller teknoloji geliştiricileri, birkaç önemli değişiklik ile belirtilmiş olan denemeyi tekrarladılar. Kullanılan kesici takım üzerine HAIMER Safe-Lock™ yivleri açıldı, ayrıca uygulamanın iş mili arayüzü HSK A100 yerine HSK A63 olan, yine şanzımanlı iş miline sahip fakat daha az rijit olan farklı bir makinada, daha basit bir bağlama ile yapılması gerekti.
Sonuç: Tüm bu durumu kötüleştirici faktörlere rağmen takım ile 2xD değerinde yani 50mm derinliğinde slotgüvenli bir şekilde işlenebilmiştir. Werner Kirsten düşüncelerini şu şekilde dile getirmiştir: "Bu yol ile Safe-Lock™ sisteminin çalıştığını ve dolaylı olarakta olsa bu teknolojinin HSK-A100 arayüz veşanzımanlı işmiline sahip 5-eksenli tezgahlarda daha fazla potansiyele sahip olduğunu kanıtlayabilmiş bulunmaktayız.” Tüm bu sonuçlardan sonra, bu örneğe benzeyen bir işleme, Farnborough’da yapılan Havacılık gösterisi de dahil bir çok etkinlikteTi-6AI-4V mazleme üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu denemelerde, bir önceki limit olan titanyum malzeme üzerindeki slot işleme limitinin1xD=25mm yerine Safe-Lock™ kullanımı ile iki katına çıkarıldığı kanıtlanmıştır.
Kirsten sonuçları şu şekilde özetlemiştir: "Zorlu işlemeler için bu oldukça güvenilir bir yöntemdir. Bundan dolayı, HAIMER Safe-Lock™ sistemini, hali hazırda kullanmakta olduğumuz diğer üreticilerin standart kesici takımları ile beraberde kullanabildiğimiz, shrinkleme teknolojisi avantajlarına ek olarak; pratik, kullanımı kolay ve işlem güvenilirliği sağlayan bir sistem olarak görmekteyim.”
Birçok takım üreticisi Safe-Lock™ ürünlerini piyasaya sunmaktadır
Safe-Lock™ sisteminin ilk ortaya çıkışından beri, HAIMER bu sistemin büyük potensiyele sahip olduğunu öngörmüş ve böylece; şirket yenilikçi takım üreticilerine takımın geri çıkmasını engelleyen patentli Safe-Lock™ sistemini kendi takımlarına entegre edebilmeleri için bir lisans programı ortaya çıkarmıştır. Daha yaygın bir sistem yaratma vizyonlarının sonucu büyük bir başarıya ulaşılmıştır. Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, Emuge Franken, Data Flute, Niagara, OSG, SGS Tools ve en son Mapal dahil lider kesici takım üreticisi, lisans anlaşmasını imzalamış bulunmaktadır.
Haimer ve lisanslı partnerlerinin sayesinde oluşanpiyasa içerisindeki Safe-Lock™ sistemli takımların hızlı yükselişi nedeni ile, sistem zorlu ve kaba kesme uygulamaları için yeni standart haline gelmiştir. Safe-Lock™ sistemi kolaylığı ve popüleritesi ile trokoidal (dinamik) frezeleme işlemeleri gibi yeni frezeleme stratejileri söz konusu olduğunda eski Weldon takım tutucu sisteminin yerini almaya başlamıştır. HAIMER Grup Başkanı Andreas Haimer düşüncelerini şu şekilde dile getirmiştir: "Safe-Lock™ sistemimiz ile takımın geri çıkmasını %100 oranında engelleyebilen özellik ile mükemmel salgı değerini birlikte sağlayabilen bir çözüm bulmuş olduk. Sistem genel olarak kaba ve zorlu işlemeler ve özellikle havacılık sanayi içerisinde standart ve olmazsa olmaz bir sistem olarak başarıya ulaşmış görünmektedir. Şimdi ise,trokoidal (dinamik) frezeleme stratejisini kullanan daha fazla şirket Safe-Lock™ sistemine geçmektedir ve bunun için iyi bir sebepleri bulunmaktadır.”
Kesme hızı ve eksenel kesme derinliğinin yazılım desteği ile arttırılabileceği trokoidal frezeleme işlemleri sırasında, verimililik oranı oldukça artış göstermiştir.Bununla birlikte, yüksek kesme performansından dolayı hızlanmış olan freze ve üzerine binen baskı, takımın geri çıkmasını oldukça kolay hale getirir. Safe-Lock sisteminden önce, bu problem Weldon şaftlar ve tutucular ile engellenmekteydi. Yine de, müşteri sıkma sisteminin tanımlı bazı özelliklerinden dolayı hız, tam hassasiyet ve doğruluk ögelerinden feragat etmek durumunda kalmaktaydı. Safe-Lock™ sistemli shrink fit tutucular, Weldon sisteminde olduğu gibi aynı güvenliği sunmaktadır fakat ayrıca bu özelliğe ek olarak yüksek hassasiyet ve balans değeri sağlamaktadır. Shrinkleme teknolojisinin ideal balanslama ve mükemmel salgı değeri özellikleri ile beraber Safe-Lock™ sisteminin takım sıkma güvenliğinin birleşimi, mümkün olan hız değerleri ile daha iyi verimlilik elde etmeyi ve takım güvenlik garantisi sayesinde takım ömrünü uzatmayı hedeflemektedir.
Werner Kirsten, Heller Teknoloji Geliştiricisi: "HAIMER Safe-Lock™ sistemini, hali hazırda diğer üreticilerin standart takım tutucuları ile beraberde kullanabildiğimiz, shrinkleme teknolojisi avantajlarına ek olarak; pratik, kullanımı kolay ve işlem güvenilirliği sağlayan bir sistem olarak görmekteyim.”
HAIMER Heavy Duty Takım Tutucu (ortada) ve Power Shrink Takım Tutucu (sağda) standart dış tasarıma sahip shrink fit takım tutucu yanında. Sağda yer alan her iki takım tutucu da, takımın geri çıkmasını önleyen sistem Safe-Lock™ ile donatılabilir. Söz konusu kombinasyon yüksek salgı değeri, hassasiyet, işlem güvenilirliği sağlamakta ve takım geri çıkması gibi bir problemi ortadan kaldırmaktadır.
HAIMER Safe Lock™ sistemini takım tutuculara entegre edebilmek için, spiral yivler takım şaftına işlenmelidir. Tutucu içerisinde yer alan özel yarıklar ile beraber, zorlu işleme boyunca sistem takımın tutucudan geri çıkmasını önleyecektir.
Titreşime dayanıklı shrink fit tutucu HAIMER Power Shrink Takım Tutucu ayrıca özel soğutma sistemi olan Cool Flash ile de mevcuttur. İç soğutmasız olan takımlar bile, soğutma sıvısının kesici kenara doğrudaniletilmesinden dolayı fayda görecektir. Cool Flash sistemi ile daha iyi ve sarsıntısız bir kesme işlemi sağlanacaktır ve takım ömrü uzayacaktır.
Şimdiye kadar Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, Emuge Franken, Data Flute, Niagara, OSG,SGS Tools ve en son Mapal ile lider takım üreticileri HAIMER Safe-Lock™ lisansına sahip üreticiler arasında yer almaktadır. Tüm bu üreticiler, solid karbür frezelerini HAIMER Safe-Lock™ sistemi ile sunmaktadır.
