Kaplama CNC Torna – Sert malzemeler nasıl işlenir?

2025-11-26 09:14:07

Kaplama CNC Torna – Sert Malzemelerin Kullanımı

giriiş

CNC torna tezgahları, silindirik parçalar oluşturmak için hassas işlemede kullanılan çok yönlü makinelerdir. CNC torna tezgahında gerçekleştirilen en yaygın işlemlerden biri, düz bir yüzey oluşturmak için iş parçasının dönme eksenine dik olarak kesildiği yüzey kaplama işlemidir. Ancak sertleştirilmiş çelik, titanyum, Inconel ve diğer yüksek mukavemetli alaşımlar gibi sert malzemelerin işlenmesi, yüksek sertlikleri, aşındırıcılıkları ve ısı dirençleri nedeniyle benzersiz zorluklar sunar.

Bu kılavuz, en iyi sonuçları elde etmek için takım seçimini, kesme parametrelerini, makine kurulumunu ve sorun giderme tekniklerini kapsayan bir CNC torna tezgahında sert malzemelerin işlenmesi için en iyi uygulamaları araştırmaktadır.

---

Sert Malzemelerin İşlemesindeki Zorluklar

Sert malzemeler CNC tornalama operasyonlarında aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli zorluklara neden olur:

1. Yüksek Kesme Kuvvetleri – Sert malzemelerin kesilmesi için daha fazla güç gerekir, bu da takım aşınmasını ve makine stresini artırır.

2. Aşırı Isı Üretimi – Yüksek sıcaklıklar takımın bozulmasına ve iş parçasının deformasyonuna neden olabilir.

3. Takım Aşınması ve Çapaklanma – Sert malzemeler aşındırıcıdır, takım aşınmasını hızlandırır ve kenarlarda kırılmaya neden olur.

4. Kötü Yüzey Son İşlemi – Uygun olmayan işleme parametreleri pürüzlü yüzeylere veya çatırtı izlerine neden olabilir.

5. İş Sertleşmesi – Bazı alaşımlar (örn. paslanmaz çelik, Inconel) işleme sırasında sertleşerek sonraki kesimleri zorlaştırır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için makinacıların takımlamayı, kesme parametrelerini ve işleme stratejilerini optimize etmesi gerekir.

---

Sert Malzemelerle Kaplama İçin Takım Seçimi

Sert malzemelerde başarılı yüzey işleme operasyonları için doğru kesme takımının seçilmesi kritik öneme sahiptir. Önemli hususlar şunları içerir:

1. Alet Malzemesi

- Karbür Uçlar – Sertlikleri ve ısıya dayanıklılıkları nedeniyle en yaygın seçim. TiAlN (Titanyum Alüminyum Nitrür) veya AlTiN (Alüminyum Titanyum Nitrür) kaplamalı kaliteler aşınma direncini artırır.

- Sermet Uçlar – Sertleştirilmiş çeliklerde ince talaş işlemleri için uygundur ve iyi aşınma direnci sunar.

- Seramik Uçlar – Süper alaşımların (örn. Inconel, Hastelloy) yüksek hızda işlenmesi için idealdir ancak darbeli kesimlerde kırılgandır.

- CBN (Kübik Bor Nitrür) Uçlar – Aşırı sertlik ve termal kararlılık nedeniyle sertleştirilmiş çeliklerin (HRC 45+) işlenmesi için en iyisi.

- PCD (Çok Kristalli Elmas) Uçlar – Tungsten karbür gibi demir içermeyen sert malzemeler için kullanılır.

2. Takım Geometrisi

- Pozitif Talaş Açıları – Kesme kuvvetlerini azaltın ve talaş tahliyesini iyileştirin.

- Keskin Kesme Kenarları – Birikme kenarlarını (BUE) en aza indirin ve yüzey kalitesini iyileştirin.

- Güçlü Uç Geometrisi – Güçlendirilmiş kenarlara sahip daha kalın kesici uçlar, sert malzemelerde ufalanmaya karşı dayanıklıdır.

- Talaş Kırıcılar – Talaş oluşumunu kontrol etmeye ve takımın tıkanmasını önlemeye yardımcı olur.

3. Takım Tutucu ve Sertlik

- Sert Takım Tutucular – Titreşimi ve sapmayı en aza indirin (örn. Capto, HSK veya Ağır Hizmet Tipi Delik İşleme Baraları).

- Kısa Çıkıntı – Daha iyi doğruluk için takım sapmasını azaltır.

- Sönümlemeli Takım Tutucular – Sert tornalamada titreşimlerin emilmesine yardımcı olur.

---

Sert Malzemeler İçin Optimum Kesme Parametreleri

Verimli işleme için doğru kesme hızının, ilerleme hızının ve kesme derinliğinin seçilmesi çok önemlidir.

1. Kesme Hızı (SFM veya m/dak)

- Sertleştirilmiş Çelik (HRC 45-65) – 50-150 SFM (15-45 m/dak), CBN uçlu.

- Titanyum Alaşımları – 100-250 SFM (30-75 m/dak) karbür veya seramik uçlu.

- Inconel ve Süperalaşımlar – 50-150 SFM (15-45 m/dak), seramik veya karbür uçlu.

- Paslanmaz Çelik – 150-300 SFM (45-90 m/dak) kaplamalı karbür ile.

Not: Düşük hızlar ısıyı azaltır ancak alet basıncını artırabilir. Daha yüksek hızlar üretkenliği artırır ancak termal hasar riski taşır.

2. İlerleme Hızı (IPR veya mm/dev)

- Kaba işleme – 0,005-0,015 IPR (0,1-0,4 mm/dev).

- Sonlandırma – 0,002-0,008 IPR (0,05-0,2 mm/dev).

Çok yüksek ilerleme hızı takım aşınmasını artırır; çok düşük olması sürtünmeye ve kötü yüzey kalitesine neden olabilir.

3. Kesme Derinliği (DOC)

- Kaba işleme – 0,020-0,100" (0,5-2,5 mm).

- Sonlandırma – 0,005-0,020" (0,1-0,5 mm).

Daha derin kesimler işleme süresini azaltır ancak daha sağlam kurulumlar gerektirir.

---

Sert Malzemeler İçin İşleme Stratejileri

1. Isı Oluşumunu En Aza İndirin

- Soğutma Sıvısı veya Hava Üfleme Kullanın – Termal çatlamayı önler ve takım ömrünü uzatır.

- Yüksek Basınçlı Soğutma Sıvısı (HPC) – Talaş tahliyesini ve soğutmayı iyileştirir.

- Gagalama – Aralıklı kesmeler ısı birikimini azaltır.

2. Titreşimi ve Gevezeliği Azaltın

- Rijitliği Artırın – Uzun iş parçaları için sabit dayanaklar veya punta desteği kullanın.

- Çıkıntılardan Kaçının – Takımı tarete mümkün olduğunca yakın tutun.

- Sönümleme Teknikleri – Titreşim önleyici takım tutucular veya ayarlı delik işleme çubukları.

3. Talaş Kontrolünü Optimize Edin

- Doğru Talaş Kırıcı Seçimi – İş parçasına zarar verebilecek uzun, lifli talaşları önler.

- İlerleme Hızlarını Ayarlayın – Daha yüksek ilerlemeler sert malzemelerdeki talaşların kırılmasına yardımcı olabilir.

4. İş Parçasının Hazırlanması

- Ön Tornalama (Yumuşak Durumda İşleme) – Nihai talaş kaldırma işlemini azaltmak için sertleştirmeden önce ağa yakın şekil işleyin.

- Gerilim Giderme – İşleme öncesinde tavlama veya gerilim giderme, distorsiyonu en aza indirir.

---

Yaygın Sorunları Giderme

| Sorun | Olası Neden | Çözüm |

|---------------|-----------|------------|

| Aşırı Takım Aşınması | Yüksek kesme hızı, hatalı kaplama | Hızı azaltın, daha tok kesici uç kaliteleri kullanın |

| Ufalanma veya Kırılma | Çok yüksek DOC, zayıf kesici uç geometrisi | Daha güçlü kesici uçlar kullanın, DOC'yi azaltın |

| Kötü Yüzey Son İşlemi | Düşük ilerleme hızı, titreşim | İlerlemeyi artırın, sertliği iyileştirin |

| İş Sertleştirme | Düşük ilerleme, kesmek yerine sürtünme | İlerleme hızını artırın, keskin aletler kullanın |

| Sohbet İşaretleri | Sertlik eksikliği, yanlış hızlar | Kurulumu stabilize edin, RPM'yi ayarlayın |

---

Çözüm

CNC torna tezgahında sert malzemelerle yüzleşmek, takım seçiminde, kesme parametrelerinde ve işleme stratejilerinde dikkatli planlama gerektirir. Tezgah uzmanları, doğru karbür, CBN veya seramik kesici uçları kullanarak, hızları ve ilerlemeleri optimize ederek ve sağlam bir kurulum sağlayarak takım ömrünü uzatırken yüksek kaliteli yüzeyler elde edebilir. Ek olarak, uygun soğutma sıvısı uygulaması ve titreşim kontrolü, ısı oluşumu ve çatırdama gibi genel zorlukların azaltılmasına yardımcı olur.

CNC operatörleri bu en iyi uygulamaları takip ederek hassasiyeti ve üretkenliği korurken sert malzemeleri verimli bir şekilde işleyebilir. Takım aşınmasına ve yüzey kalitesine dayalı sürekli izleme ve ayarlama, işleme performansını daha da artıracaktır.

---

Bu kılavuz, bir CNC torna tezgahında sert malzemelerin kaplanması için kapsamlı bir yaklaşım sunarak, en zorlu alaşımlarda bile başarılı işleme operasyonları sağlar.