Metal İşlemede Talaş Kontrolü ve Talaş Kırıcılar

Talaş Kontrolü

Çelik gibi dövülebilir metallerin yüksek kesme hızında ve büyük talaş açılarında işlenmesi, uzun ve lifli talaşların oluşmasına neden olur. Yüksek hızda çıkan bu keskin kenarlı, sıcak ve sürekli talaşlar, makine operatörlerinin güvenliğini tehlikeye atabilir, alete dolanarak ürüne zarar verebilir ve bertarafını karmaşık hale getirebilir. Talaşları yönetilebilir geometriye bölmek zorunludur.

Uygun olmayan talaş kırma, zayıf yüzey kalitesine, talaşları periyodik olarak çıkarmak için CNC makinesinin durma süresine ve kesici kenarda daha yüksek sıcaklıklara neden olabilir. Sürekli talaşlar bu nedenle arzu edilmez.

Talaşlar ya kendiliğinden ya da dış etkiyle kırılabilir. Sünek malzemeleri işlerken, sıcaklık ve akış hızı farkı nedeniyle talaşlar kıvrılma eğilimindedir. Kıvrılmış talaşlar üç farklı şekilde kendi kendine kırılabilir:

• Soğutma kaynaklı gerinim nedeniyle doğal kırılma ile;
• İş parçasına vurarak;
• Kesici takıma vurarak.

Zorla kırma için en yaygın yöntem bir talaş kırıcının kullanılmasıdır.

Talaşlar gerçekte nasıl kırılır? Kesme kenarına yakın yivli tip talaş kırıcılar, talaşların hızla kıvrılmasını ve boşalmasını sağlar. Talaş kırıcı ile talaşlar uygun uzunluklarda kırılabilirse, iş parçasının etrafına sarılmazlar, titreşim azalır ve takımlar çok kolay zarar görmez. Talaş kırıcılar ayrıca kesme direncini de etkiler. Azaltılmış kesme direnci, titreşimden kaynaklanan kesme kenarının kırılmasını ve kırılmasını önleyebilir. Ek olarak, daha düşük kesme direnci, yükü ve ısıyı azaltabilir ve takım aşınmasının gelişimini geciktirebilir.

Talaş kırıcı seçimi için; üzerinde düşünülmesi gereken birkaç faktör vardır. Örneğin, çelik, paslanmaz çelik veya süper alaşımlar gibi iş parçalarının malzemesi. Kesme koşulu da dikkate alınması gereken bir diğer faktör olarak önemli bir rol oynar. Kesme hızı (Vc – m/dak), İlerleme (f: mm/dev) ve kesme derinliğidir (ap : mm).

Talaş Kırıcılar (Chipbreakers)

Talaş tahliyesi, özellikle sünek malzemelerin işlenmesi sırasında oluşan sürekli talaşlar olmak üzere, metal kesmede kritik bir konudur. Bu tür talaşların uygun olmayan şekilde boşaltılması, iş parçasının işlenmiş yüzeyinin çizilmesine ve sonuçta ortaya çıkan yüzey kalitesinin kötüleşmesine neden olabilir. Bu senaryo, uygun şekilde tasarlanmış bir talaş kırıcı kullanılarak önlenebilir.

Kesici takımlar dünyasında talaş kırıcı, iş parçasının kalitesine karar verebilecek çok önemli bir parçadır. Ancak çoğu insan talaş kırıcının ne kadar önemli olduğunu nadiren bilir. 

Talaş kırıcıların en temel işlevi, talaşları doğal olarak olduğundan daha sıkı kıvrılmaya zorlamaktır. Zorla kıvrılma, iş parçasına veya takıma çarparak talaşın kırılmasına neden olur. Talaş kırıcılar, talaş kontrolünü geliştirerek ve kesme kuvvetlerini azaltarak işleme verimliliğini artırır.

Uçlar, farklı iş parçası malzemeleri ve kesme derinlikleri için farklı kesme kenarı ve talaş kırıcı geometrilerine sahiptir.

Modern talaş kırıcıların çoğu, kesici takım üzerinde oluklar veya engeller şeklinde gelir. Talaş kırıcıların tasarımı, belirli bir işleme senaryosu için talaşta stres yaratacak ve kolayca kırılmasına neden olacak en iyi geometriyi bulma etrafında döner.

Yivli tip talaş kırıcılar, önde gelen kesme kenarının arkasında küçük bir oluk içerir. Eğrinin geometrisi, talaş eğriliğinin yarıçapını belirler.

Engel tipi talaş kırıcı, bir adımı andıran belirgin bir geometriye sahiptir. Engel, kesici alete entegre veya bağlı olabilir. “Ekli” tip olması durumunda, bunları çeşitli işleme koşulları için ayarlamak mümkündür.

Soğutucu Kullanımı

Talaş kırmaya yardımcı olmanın son yolu, özellikle yüksek basınçlı kesme sıvısı (HPC) olmak üzere kesme sıvısı kullanmaktır.

Tornalama sırasında, bir soğutma sıvısı jeti, talaş ile kesici uç arasında bir “hidrolik kama” oluşturur. Bu sadece bölgeyi daha iyi soğutmakla kalmaz, talaşı kesici uç yüzeyinden hızla uzaklaştırır ve talaşı daha küçük parçalara ayırır.

Talaş Kırıcılarla İlgili Bilimsel Makaleler

• The Influence of Chip Breaker Geometry on Tool Stresses in Turning / Tornalamada Talaş Kırıcı Geometrisinin Takım Gerilmelerine Etkisi
• Tailored Chip Breaker Development for Polycrystalline Diamond Inserts: FEM-Based Design and Validation / Polikristalin Elmas Uçlar için Özel Talaş Kırıcı Geliştirme: FEM Tabanlı Tasarım ve Doğrulama

Konuyla İlgili Sorular