Modern(ileri) Üretim(İmalat) Teknikleri

Kadir Yaman yazdı, 5 Kasım 2014

1.   GİRİŞ VE TARİHÇESİ

Geleneksel olmayan yapım yöntemlerini, geleneksel talaş kaldırma yöntemlerini kullanmayan yapım yöntemleri olarak tanımlayabiliriz. Geleneksel talaş kaldırma yöntemleri olarak tornalama, dik delme, frezeleme, taşlama vb. yöntemler anlaşılır. Bu yöntemlerin ortak özellikleri belirlenirse, bu özellikleri sağlamayan geleneksel olmayan yapım yöntemlerini daha iyi tanımlayabiliriz;

1. Geleneksel yöntemlerle malzemeden talaş kaldırma işlemi torna kalemi, freze bıçağı, taşlama taşı vb. kesici takımlar kullanılarak yapılır. Mekanik kuvvet kullanılarak ve zorlama ile genellikle malzeme içende kayma gerilmeleri yaratarak, malzeme üzerinden talaş kaldırılır. Gerilme ile talaş kaldırma tüm geleneksel yöntemlerin ortak özelliğidir.
2. Geleneksel yöntemlerle kesici takım ile iş malzemesi arasında talaş kaldırma işlemi sırasında fiziksel temas vardır. Takım ve iş malzemesi, işleme sırasında sürekli olarak birbiri ile fiziksel temas halinde olup, her ikisi arasında göreli olarak hareket vardır.
3. Talaş kaldırma işlemi özelliği olarak, geleneksel yöntemlerin işleme özellikleri ve sınırları, iş malzemesinin mekanik özellikleri ile sınırlıdır. Akma gerilmesi yüksek olan malzemelerin, geleneksel yöntemlerle işlenmesinde önemli sorunlar olabilir. Bu sorunların çözülebilmesi için çok pahalı ve özel takımlar gerekebilir, bazı durumlarda ise tamamen imkânsızdır.
4. Takım ve iş malzemesi arasındaki göreli hareket ya düzlemsel/doğrusal ya da daireseldir. Bu durumda elde edilen iş malzemesi yüzeyleri de, düzlen ya da silindirik olmaktadır. Böylece geleneksel yöntemler kullanılarak elde edilen iş parçası şekilleri sınırlı kalmaktadır.
5. Takım ile malzeme arasındaki fiziksel temas ve kuvvet uygulama zorunluluğu nedeni ile takım boylarının çok küçük olması mümkün değildir. Bu nedenle küçük boyutlu işlerin geleneksel yöntemlerle işlenmesi zor ya da imkânsızdır. Benzer nedenlerle çok büyük boyutlu işlemlerin de işlenmesi güçtür. Geleneksel yöntemler daha çok orta boyutlu işlemler için uygundur.
6. Geleneksel yöntemler uzun yıllardır kullanılmakta olduklarından, teknoloji birikimi çok yüksektir. Bu nedenle geleneksel yöntemleri kullanan basit ama yüksek verimlidir. Kullanıcı eğitimi de çok kolaydır.
7. Geleneksel yöntemlerin doğal sınırlamalar dışında, esneklikleri çok yüksektir. Özellikle bilgisayar teknolojisinin kullanılması ile birlikte otomasyona uygun tezgâh üretimi mümkün olmuştur.

Geleneksel yapım yönetmeleri yukarıda belirtilen özelliklerine bağlı olarak bazı sınırlamaları ve zayıflıkları vardır :

1. Takım aşınması kaçınılmazdır.
2. Takım aşınmasının önceden tahmini çok zordur.
3. Takım malzemesi, iş malzemesinden daha sert olmalıdır. Bu durum iş malzemelerinin çeşidini sınırlar.
4. Yüksek dayanımlı malzemeler için yüksek kesme kuvvetleri gerekir.
5. İşleme hızı malzeme dayanımı ile ters orantılıdır.
6. Kesme bölgesindeki ısınma işleme hızını sınırlar.
7. Talaş kaldırma sadece doğrusal ve dairesel olabilir.
8. Takım titreşimi her zaman sorun olabilir.
9. Kesici takımların küçük boyutlarda yapımı mümkün değildir. Bu durum ise iş boyutlarını sınırlar.

Yukarıda belirtilen sınırlamalar ve gelişen teknolojik istemler sonucu, imalat mühendisleri daha yeni imalat yöntemleri aramaya başladılar. Özellikle 2. Dünya Savaşını izleyen yıllarda bu konuda yoğun çaba harcandı ve ilk geleneksel olmayan yöntemler 1950-1970 yılları arasında doğdu. Özellikle elektronik ve bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler ve havacılık ve uzay endüstrisinin talepleri sonucu bugünkü konuma ulaşıldı. Geleneksel olmayan yöntemlerin gelişimini sağlayan başlıca üç konu görülmektedir.

1. Metalürji mühendisliği ve malzeme bilimindeki gelişmeler sonucunda olağanüstü özelliklere sahip malzemeler üretildi. Özellikle uzay ve havacılık endüstrilerinden gelen bu malzemeler, çok yüksek dayanımlı olduklarından geleneksel yöntemlerle işlenemedi. Bu durum geleneksel yöntemlerle çözülmez sorunlar getirdi.
2. Elektronik endüstrisinde transistorun icadı ile başlayan bir dizi yeni ürünün, geleneksel yöntemlerle yapımı mümkün olmadı. Bu amaçla yeni yöntem arayışları sonunda gelişen yapım yöntemleri, o günlerde beklenenden daha iyi sonuçlar vererek elektronikte minyatürleşme sürecini başlattı. Parça boyutlarının küçülmesi ile azalan imalat giderleri sonucu,  geleneksel olmayan yapım yöntemlerinin gelişme süreci büyük bir ivme kazandı.
3. Olağanüstü özelliklere sahip yeni malzemelerin, olağanüstü küçük boyutlarda ve şekillerde yapımının mümkün olması, tasarım mühendislerine yeni ürünler geliştirilmesi konusunda geniş ufuklar açtı.   Giderek artan ürün çeşitleri, yeni ürün taleplerini de arttırarak, giderek artan ve hızla parasal kaynağa dönüşe- bilen bir potansiyel yarattı.  Böylece geleneksel olmayan yöntemler hızla yaygınlaşma olanağı buldu.

Son yıllardaki değerlendirmelere göre geleneksel olmayan yöntemlerin toplam sayısı 70-80 dolaylarındadır. Bunlardan 30-35 kadarı laboratuvar aşamasını geçmiş ve endüstride uygulama alanı bulabilmiştir. Diğerleri ise henüz laboratuvar aşamasında,  çok özel koşullarda özel işler ve işlemler için kullanılmaktadır.  Bunların bir kısmı hakkında yayınlanmış bilgi dahi yoktur.

Geleneksel olmayan yöntemler, literatürde, İngilizce isimlerinin baş harfleri ile anılırlar.  Halen endüstride kullanılan yöntemlerin listesi Çizelge.1 de verilmiştir.

Buzdolabı üretim hikayesini öğrenmek isterseniz aşağıda ki fotoğrafa tıklayabilirsiniz;

Geleneksel olmayan yapım yöntemleri yaygın olarak kullandıkları enerjiye göre sınıflandırılırlar

1. a) Mekanik enerji kullanan yöntemler (Çizelge. 1;  1-14 sıra numaralı yöntemler)
2. b) Elektrokimyasal enerji kullanan yöntemler (Çizelge. 1; 15-29 sıra numaralı yöntemler)
3. c) Kimyasal enerji kullanan yöntemler (Çizelge. 1; 30-33 sıra numaralı yöntemler)
4. d) Isıl enerji kullanan yöntemler (Çizelge. 1; 34-44 sıra numaralı yöntemler).

Bir başka sınıflandırma yöntemi de,  yöntemin uygulandığı tezgâh yapısına göre olabilir.

1. a) Şekilli üç boyutlu elektrot kullanarak işleme yapan yöntemler: USM, ECD,  ECM,  PECM, ECP,  EDM.

Çizelgele- Yayınlanmış Geleneksel Olmayan Yapım Yöntemleri

b) Tel/boru elektrot kullanarak malzeme kesen yöntemler; STEM, WECM, WECDM, ECS, WEDM, ECT.

c) Lüle (nozzle)  , takımlar kullanarak  göreceli   olarak   uzaktan  işleme   yapan   yöntemler;  AJM,  HDM, WJM, AWJM, AWJM, PPM, EEM, MAP, EBM, LBM, PBM, LBT.

d) Bir ortam içinde zamana bağlı olarak işleme yapan yöntemler; AFM, ES, CHM, TCM, PCM, LCP.

e) Geleneksel yöntem takımlarına benzer takımlar kullanan yöntemler; LSG, TAM, TFM, RUSM,  ECD, ECG,  ECDG, ECH,  ECP,  ECS, EDS,

Geleneksel olmayan işleme yöntemlerini,  endüstriyel uygulamalarının yaygınlığına göre de sınıflandırmak mümkündür:

a) Endüstride çok yaygın olarak kullanılan ve tezgâh birimleri standart ürün olarak üretilen yöntemler; AJM, WJM, USM, ECG, ECM, CHM, PCM, EDM, WEDM, LBM, EBM, PAM.

b) Önceki gruba göre daha az kullanılan yöntemler; TAM, HDM, AWJM, RUSM, ECD, ECG,  ECDG, ECH, ECP, ECS, ECT, ES, STEM, EBM, EDG, LBT

c) Endüstride özel işler için kullanılan yöntemler (genellikle firma tekelindedir); PEM, EEM,  LSG,  TFM, AFM, ELP, TCM, EDS, vb.

Mermer mozaik üretiminde gerekli olan makine ekipmanlar

Yukarıda verilen bütün sınıflandırma ölçütleri çok kesin olmamakla birlikte,  yöntemler hakkında genel bir fikir verebilmektedir.   Güncel endüstriyel ve teknolojik döküm ve yakın gelecekteki gelişme potansiyeli göz önüne atandığında, EDM ve LBM en önemli iki işlem gibi görünmektedir. Ayrıca WEDM,  PCM,  AJM,  WJM kendi uygulama alanlarında çok önemli ve vazgeçilmez yöntemlerdir. Temel ilkeler göz önüne alındığında gelecek yıllarda giderek önem kazanma potansiyeli olan yöntemler ise ECM ve diğer elektrokimyasal enerji kullanan yöntemlerdir. PPM gibi bazı yöntemler ise bazı özel uygulamalarda çok başarılı olmuşlardır.

[bs_notification type=”warning”]Warning! Bu sitedeki herhangi bir yazı, resim, makale, haber tamamen Business.Blog by sametsahin.com.tr ‘ ye aittir. İstediğiniz zaman www.sametsahin.com.tr bağlantısını kaynak göstermek şartı ile copy+paste yapabilirsiniz[/bs_notification]

2074

SHARES

Share on Facebook

Post on X

Follow us