Kesme sıvısı, diş tornalama performansını nasıl iyileştirir?

Paslanmaz çelik (ISO M), HRSA ve titanyum (ISO S) malzemelerde çalışırken ortaya çıkan pek çok işlenebilirlik sorunu mevcuttur. ISO M malzemelerde genellikle alaşım içeriği yükseldikçe işlenebilirlik azalır.

A+ A-

Sandvik Coromant

Dişler, endüstrinin tüm dallarında ortak kullanılan işleme özellikleridir. Onlarca yıldan bu yana devam eden diş tornalama işlemlerine rağmen uygulama sürekli geliştirilmekte ve özellikle zorluk çıkaran paslanmaz çelik, ısıl dirençli süper alaşımlar (HRSA) ve titanyum malzemeler üzerinde çalışmalar sürdürülmektedir. Bu konuda örnek olarak hem üst, hem de alt kesme sıvısına sahip diş tornalama takımlarının geliştirilmesi verilebilir. Bu takımların birleşik hassasiyeti; takım ömrünü uzatır, diş kalitesini iyileştirir ve yüksek kesme değerleriyle çalışma olanağı sunar. Olumlu etkiler, zorluk çıkaran iş parçası malzemelerini işlerken daha da iyi bir şekilde ortaya çıkar.
Paslanmaz çelik (ISO M), HRSA ve titanyum (ISO S) malzemelerde çalışırken ortaya çıkan pek çok işlenebilirlik sorunu mevcuttur. ISO M malzemelerde genellikle alaşım içeriği yükseldikçe işlenebilirlik azalır. Ayrıca, ferritik/martensitik malzemelerde talaş kontrolü iyi durumdayken, östenitik ve duplex tiplerde durum daha karmaşık hale gelir. Belki de en sorunlu taraf, tüm bu malzemelerin işlenmesinin talaş yığılması ve işleme sertleşmesi görülen yüzeylerle birlikte yüksek kesme kuvveti oluşturmasıdır. Tüm bu faktörlerin bir araya gelmesi takım ömründen ödün vermeye yol açar.
ISO S malzemeler söz konusu olduğunda, bu malzemelerin her birinin fiziksel özellikleri ve işleme davranışları, hem alaşımın kimyasal yapısına, hem de malzemenin yapısına bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. Örneğin; tavlama ve yaşlandırma daha sonraki işleme özellikleri üzerinde etkili olabilir. Kesme kuvveti ve ISO S malzemeleri başarıyla işlemek için gereken güç yüksek olduğundan talaş kontrolü daha zordur.

Basınç altında serin kalma
ISO M ve ISO S malzemelerde işleme yaparken kesme sıvısı kullanımının çok önemli olduğu bilinir. Bununla birlikte, kesici takımlar ve takımlama sistemleri uzmanı Sandvik Coromant, kesme sıvısı uygulanma yönteminin diş tornalama işlemlerinde fazladan bazı avantajlar sağladığını göstermiştir. Burada odak noktası hassasiyettir; belirli amaçlara ulaşmak için kesme kenarı yakınlarına farklı yönlerden kesme sıvısı püskürtülür.
Yeni genişletilen CoroThread® 266 serisi takımlarla dış çap diş tornalama için sunulan bu teknoloji, hassas üst ve alt kesme sıvısı kullanımıyla uygulama güvenliğini iyileştirirken, etkinliği maksimuma çıkarır. Üst kesme sıvısı talaş oluşumunu iyileştirir ve talaşları kesme alanından uzaklaştırır. Böylece, daha güvenli ve sorunsuz işleme sağlanırken plansız duruş sayıları da azalır. Öte yandan, alt kesme sıvısı da uzun ve öngörülebilir bir takım ömrü sağlamak üzere ısıyı kontrol eder. Bu hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı konfigürasyonunun yüzey ince işlemeye de olumlu etkileri bulunur. Yüksek kaliteli diş üretimini destekleyen bu yenilikçi teknolojinin bir diğer avantajı da, takımın daha yüksek kesme değerleriyle çalışmasına imkân sağlayarak devir süresini kısaltmasıdır.Uygulama stabilitesi
Dişlerin ilk seferden doğru olarak tornalanabilmesi için hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı kadar önemli olan diğer bir konu da uygulama stabilitesidir. Bu nedenle, CoroThread 266'da tutucu ile uç arasında özel iLock® arabirimi bulunur Bu arabirim, uç yuvasındaki kesici ucun, kesme kuvvetinin etkisiyle yapabileceği mikro hareketleri önleyerek; hassasiyeti, yüzey ince işlemesini ve tutarlılığı iyileştirir. Hatta, hassas yönlendirilmiş kesme sıvısının diş tornalama sorunlarını giderdiği bile öne sürülebilir. Örneğin; talaş kontrolü ve yüzey kalitesi sorunlarını çözmek için çaba sarf edenler üst kesme sıvısı uygulamasından kesinlikle yarar sağlayacaktır. Böylece, talaş tahliyesi iyileştirilecek ve talaşlardan kaynaklanan hataların önüne geçilecektir. Boyut konusunda yaşanan sorunlar ise, normal olarak aşırı yüksek kesici uç sıcaklıklarıyla ilişkilendirilir (bu durum, hızlı kesici uç aşınmasına yol açar). Bu tür sorunlarda alt kesme sıvısının soğutucu etkisi yarar sağlar. Üst ve alt kesme sıvısının birlikte kullanılması durumunda ciddi potansiyel kazançlar söz konusudur.
Testler sırasında ISO M parçalarda diş tornalama yaparken; parça başına ortalama yanak aşınması ölçüldü ve sonuçlar standart dıştan kesme sıvısı ve üst ve alt hassas kesme sıvısı kullanılarak karşılaştırıldı. Dıştan kesme sıvısı ve hassas üst kesme sıvısı ile üretilen parçalar karşılaştırıldığında, 40 bar (580 psi) basınç altında çalışırken ortaya çıkan yanak aşınması miktarı belirgin bir şekilde daha düşüktü. Yanak aşınması, hassas alt kesme sıvısı ile daha da azaltıldı. Genel bir gözlem olarak, takım ömrü neredeyse iki katına çıktı.
Testler sonucunda, hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı kullanımının kesici uç takım ömrünü önemli ölçüde uzattığı görülebilir. Bu etki pek çok müşteri testinde de görülmüştür.

Müşteri test sonuçları
SS2333 kalite paslanmaz çelik parçalar üzerinde Whitworth boru dişleri (G 1¼ inç) tornalaması yapan bir müşteri, en iyi rakip ürün karşısında kayda değer bir takım ömrü kazancı sağladı. Dahası, CoroThread 266 kullanımı, 10 bar'ın (145 psi) altındaki bir basınçta bile talaş kontrolünün büyük ölçüde iyileşmesi anlamına geliyordu; talaşlar artık parçaya ve/veya takıma eskisi gibi yapışmıyordu. Talaşların yapışması parça yüzeyine zarar verebilir veya bu talaşlar kesme kenarı ile parça arasına sıkışarak potansiyel kesici uç kırılmalarına yol açabilir.
AISI 422 paslanmaz çelik iş parçaları üzerinde UN dişleri (60°, 3½ inç, 8 TPI) tornalaması yapan diğer bir müşteri hem takım ömrü, hem de kesme hızı olarak çok büyük artışlar sağladı. Yüksek basınçlı kesme sıvısıyla çalışan müşteri, aynı zamanda çok daha iyi talaş kontrolü de sağlayan sonuçtan çok memnun olduğunu bildirdi.
Diğer testler de, 316L paslanmaz çelik parçalarda ve Ti6Al4V titanyum alaşımında diş tornalama yaparken takım ömrü açısından önemli kazançlar sağlandığını gösterdi.Diğer malzemeler
ISO M ve ISO S gibi zorlayıcı malzemelerin yanı sıra, pek çok durumda çelik (ISO P) parçalarda da (bir başka müşteride gösterildiği üzere) hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı kullanılması tavsiye edilir. Sadece 7-10 bar (102-145 psi) gibi düşük bir basınç kullanılmasına rağmen, AISI 1215 alaşımsız çelik malzemede 1 inçlik NPT dişleri (11½ TPI) tornalayan bir tezgah imalathanesi takım ömründe önemli bir artış gözlemledi.
ISO P malzemelerde yapılan testlerde, 40 bar (580 PSI) basınçlı hassas üst ve alt kesme sıvısı ile standart dıştan kesme sıvısı uygulaması karşılaştırıldığında, yanak aşınması bakımından parça başına dikkate değer azalmalar görüldü. Testler ayrıca, her ne kadar 10 bardan düşük basınçlarda çözümün avantajları görülse de, ortalama yanak aşınmasının azalması konusundaki optimum sonuçların 70 bar basınç ile alındığını gösterdi.
Sonuç olarak; hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı kesme kenarı üzerindeki ısıyı etkili bir şekilde ortadan kaldırır ve böylece, kesme hızını artırarak daha yüksek verim almayı ve aynı zamanda takım ömrünü korumayı sağlar. Ayrıca, hassas yönlendirilmiş kesme sıvısı parça üzerindeki ve takımdaki talaşları uzaklaştırmaya ve talaş oluşumunu iyileştirmeye de yardımcı olarak uygulama güvenliğini artırır.