TALAŞ ISI [10 Sayfa]


TALAŞ KALDIRMA İŞLEMİNDE ISI OLUŞUMU Talaş kaldırma işlemi esnasında ortaya çıkan mekanik enerjinin hemen hemen tamamı ısı enerjisine dönüşür. Bunun sebebi, sürtünmenin var olmasıdır. Aşırı sıcaklıklar, yetersiz takım ömrü, bozuk yüzey tamlığı ve kesme hızı sınırlarının belli başlı nedenidir. Bu nedenle talaşlı imalat işleminde ısı oluşumu ve kesme bölgesindeki sıcaklıklar dikkate alınmalıdır. Yapılan son çalışmalarla, oluşacak sıcaklığı tahmin etmek için farklı modeller geliştirilmiştir. Basit bir tarzda, yapılan toplam iş üç kısma bölünebilir; İ) Talaş oluşumu ve yeni yüzeyin şekillenmesi için malzemenin kesilme işi. İİ) Takım-talaş yüzeyi üzerinde talaşın hareketi işi. İİİ) Takımın serbest yüzeyi üzerinde yeni kesilmiş yüzey hareketi için gerekli iş. Diğer ikisi, yüzeyler arasındaki tutma sonucu iç sürtünme içerebilen, takım ile talaş veya işparçası arasındaki sürtünmeyi karşılamak için gerekli iken, talaşın oluşumu için malzemenin kesilme işi; iç sürtünmeden kaynaklanan ısı dağılımını kapsar. (Silva vd.1999) Esas itibariyle ısı oluşumu üç bölgede gerçekleşir; kayma bölgesi, talaş yüzeyi ve kesici kenarın serbest yüzeyi (Çakır,1999) İşleme esnasında oluşan ısının % 50- 80 gibi büyük bir kısmı talaş ile birlikte tahliye edilir. Diğer bir kısmı parçaya ve geri kalanı takıma geçer ve ısınmaya neden olur. Talaştaki ısı talaşın kesici takım ile temasta olduğu sürece sadece kesici takımı etkileyecektir. Dik kesme sırasında talaş ve işparçası arasındaki sıcaklık dağılımı şekil.....(Şahin, 1999 sf.269) de gösterilmiştir. Malzemede x noktası takıma doğru hareket ederek yaklaşır ilk deformasyon bölgesine geçer, bu bölgeden ayrılıncaya kadar ısınır ve talaşla uzaklaştırılır. Ancak y noktası her iki deformasyon bölgelerine de geçer ve bu ikinci deformasyon bölgesinden ayrılıncaya kadar ısınır. Sonra ısı talaş gövdesine yayıldığı için soğur ve sonunda talaş her tarafta düzenli bir ısıya sahip olur. Bu nedenle, maksimum sıcaklık kesici uçtan belirli bir mesafe uzaklıkta, takım yüzeyi boyunca ortaya çıkar. İş parçası içinde kalan z noktası da ilk deformasyon bölgesinden yayılan ısı miktarı ile arttırılır. Talaşta maksimum sıcaklık, malzemenin ikinci deformasyon bölgesinden ayrıldığı yerde oluşmaktadır. Buradaki ısı temas halinde bulunduğu takımın içine yayılır kesici kenarın bir miktar gerisinde çukurlaşma (kreter) şeklinde kendini gösterir ki aşınmanın en fazla olduğu yerdir. Düşük kesme hızlarındaki ısı dağılımında talaş yavaş olarak kısmen iş parçasına kısmen de takıma çok ısı verir ve talaşta son sıcaklık düşük olur. Fakat yüksek kesme hızlarında ise hem talaş yüzeyi, hem de boşluk yüzeyi boyunca ısı yayılması nedeniyle kesici uç sıcaklığı son talaş sıcaklığını çok aşar. Isı iletimi kuralı nedeniyle ısı sıcaklığın az olduğu yöne doğru akar, böylece toplam ısının hepsi talaşta kalır. Talaşın sıcaklığı talaş sonu sıcaklığına yaklaşır. Ancak genellikle ısı, yüksek kesme hızlarında, talaşla birlikte gider. (Şahin,1999) Sıcaklığın takım üzerine etkisi şu şekilde özetlenebilir; 1) Sıcaklık takım sertliğini etkiler. Sertliklerini sertleştirme yoluyla kazanan takım çelikleri ve hız çelikleri gibi takım malzemeleri, belirli bir sıcaklıkta sertliklerini kaybeder ve bozulur. 2) Sıcaklık takımın aşınmaya karşı mukavemetinin azalmasına, daha çabuk kirlenmesine ve sonuç olarak takım ömrünün azalmasına neden olur. Oluşan ısının uzaklaşması için soğutma sıvısı da kullanılabilir. Bazı kesme operasyonlarında soğutma sıvısının kullanımı oldukça önemli rol oynar. Uygun soğutma sıvısı ile yapılan kesme işlemlerinde kuru şartlarda yapılan kesmeye göre daha yüksek kesme hızları elde edilmektedir. Buna karşılık son yapılan çalışmalarda; soğutma sıvısının maliyeti ve iş parçası, takım tezgahı v.b. çevreye verdiği zararı ortadan kaldırmak için yüksek ısı ve aşınma ortamlarında özelliklerini koruyabilen yeni takım malzemeleri ile soğutma sıvısı kullanılmadan kuru işleme operasyonları da artarak önem kazanmaktadır. Buraya kadar anlatılan kısımdan görüleceği gibi, talaş kaldırma işlemi esnasında, sistemin aktif unsuru olan kesici takım ve onun özellikleri anahtar role sahiptir. Çünkü kesme işlemi esnasında yüksek ısıl ve mekanik zorlamalara maruz kalmaktadır. Bu zorlamalar çoğu zaman ani yükselen ve azalan şekilde şok etkisi yapabilmektedir. Isıl ve mekanik şokların çeşitli seviyeleri takım bozulmasında rol oynar. Isıl şok (-hızlı ısınma ve takımın hızlı soğuması) özellikle frezeleme işlemlerinde oldukça yaygındır. Mekanik şok;yüzey [Ödev İndir]