Aluminyum alaşımlarında sert seramik kaplı takımların performansının incelenmesi

Abstract

Talaş kaldırma, şekillendirilmek istenilen mamulden keskin bir takımla malzemenin uzaklaştırılması işlemidir. Kesme prosesinin etkinlğini etkileyen faktörler takım, takım ile işlem parçası etkileşimi ve kesme sistemi parametreleridir. Takım malzemesi ve takım tasanmı, ürüne ayit kesme özelliklerine bağlıdır. Takım tasanmı için referansımız, bu konuyla ilgili tablolardır. Kesme sistemi parametreleri ise, kesme sistemi için ayarlanması gereken temel makine ayarlandır. Sert seramik kaplı takımlarla ilgili çalışmaların hız kazanması ve ticari hale gelmesi, 1970 lerden sonrasına ki zaman periodunu oluşturmaktadır. Zaman içerisinde bütün bu çalışmalar tanımlanan bütün iyileştirme faaliyetlerine paralel olarak takım ömrünü arttırıcı faaliyetler ve talaşlı imalattan soğutma sistem yükünü azaltmaya yönelik hedefler, sert seramik kaplı takımları işleme sektörüne tanıştırdı. İşlem malzemesi ile takım malzemesi arasındaki sürtünmeyi azaltma ve yüksek sıcaklıkta özelliklerini koruma hedefleri ile sert seramik kaplı takımlar işleme performanslarını arttırıcı etkileriyle kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır. Bu çalışma kapsamında, sıcak dövülmüş Etial 5 hammaddeli ürünler, HSS-E takımının kaplamalı ve kaplamasız olmak koşulu ile işleme performanları incelenmiştir. HSS-E taban malzemesi üzerine TİN, TİAIN, ZrN ve MoN sert seramik kaplamaları ark-PVD yöntemi ile kaplanmış ve işleme performanslan 0.2mm aşınma şerit genişliği esas kesme yüzeyinden ölçülmek suretiyle işlenen parça adeti olarak ortaya konulmuştur. Yapılan deneyler sonunda, TİAIN, ZrN ve MoN kaplı takımlarla, 2000 devir sabit kalmak kaydıyla kesme hızı 540 mm/devir den 750 mm/dev değerine arttırılmış ve işlenen malzeme adedinde de iki buçuk katına yakın performans artışı elde edilmiştir.

Chip removing is to remove the material of the wanted product with a sharp tool. Cutting can be put in this large scale category. The efficiency of cutting process is directly influenced by tool, product interaction and cutting system parameters. In the interaction of product and tool the main parameters are tool material and tool design. Tool material and tool design are related to the products cutting characteristic. For this we can use reference tables. The cutting system parameters are the main machine parameters that must arrange for the cutting system. Concentrated researches for hard coated tools after the period of 1970, gives the technology that can be used commercially in the main production sectors. After assembling the coating process, the Quality Characteristics are the main target. For customer satisfaction the obtaining the quality characteristics is a necessity. The performance tests of TiN, TiAIN, MoN, ZrN coated tools have been done in a factory that serves aluminum based products to the customers. Also for to make a comparison the uncoated HSS-E tools have been used for machining. For the performance, the main criteria is the number of products machined with in the period of 0.2 mm wear in rake surface of the tool. Machine cycle has been fixed at 2000 and tool cutting speed has been set at 540 mm/cyc and 750 mm/cyc. The result of the tests have given the performance improvement of TiAIN, ZrN and MoN coated tools. There could be two times much product machined with TiAIN and three times with ZrN and MoN coated tool. Also cutting speed has been improved. Thus the tooling cost per product has been decreased.