Bu Makale Rösler, Kromaş Metal ve Makine Sanayi Limited Şirketi Tarafından Hazırlanmıştır.

Eklemeli Üretim, parçaların içerisine yerleştirilen soğutma kanallarının entegrasyonunu sağlar. Otomatik son işlemler ile birlikte – bu kanalların yüzey pürüzsüzleştirilmesi ve kalan tozların yok edilmesi – Rösler İtalya ile birlikte Milano Politeknik Üniversitesi makine ve kimya mühendisliği bölümleri, vibrasyonlu yüzey işlem, kimyasal destekli yüzey işlem ve kumlama işlemleri ile yüzey iyileştirme üzerine bir çalışma yaptılar. Çalışmalar bu üç yüzey işlem yöntemi ile de yüzey kalitesinin iyileştirilmesi yönünde önemli gelişmeler olduğunu gösterdi.

Günümüzde geleneksel üretim teknolojileri ile üretim yapmanın mümkün olamayacağı fazlasıyla hassas parçalar, Eklemeli Üretim teknolojileri ile üretilebilir hale geldi. Her şeyden öte, iç yüzeylere yerleştirilmiş soğutma kanalları gibi birleşmiş fonksiyon özellikli oldukça karmaşık parçaların oluşturulmasına imkan sağlıyor. Eklemeli Üretimin bu eşsiz özellikleri takım yapımı, döküm endüstrisi, hidrolik parçalar ve havacılık endüstrisi tarafından ilgi çekici bulunuyor. Özellikle takım yapımı ve döküm sanayisinde, soğutma kanallarının yerleştirilmesi konusunda önemli teknik avantajlar sağlıyor çünkü soğuma fazı sırasındaki sıcaklık dalgalanması parçaların eğrilme riskini arttırıyor. Dahası, bir parçanın şekline formu takip eden soğutma sistemleri ile tüm soğutma zamanı önemli ölçüde azalıyor. Sonuç olarak, eğilme gibi iş parçasında oluşabilecek hataların ve ısı artışının önlenmesi ile enjeksiyon kalıplı parçalar için daha etkili bir soğutma işlevi, yüksek kaliteli parça üretimini sağlıyor.

Seçmeli Lazer Eritme – Mükemmel şekil ve yüksek yüzey pürüzlülüğü

Takım parçalarının üretimi için “Seçmeli Lazer Eritme” öncelikli üretim yöntemidir. Lazer ışını ile belirlenen katmanlardaki tozun seçmeli eritmesi ile yaratılan parça, yüksek derecede bir yoğunluk elde eder. Bu üretim yönteminin altında, kalan tozun soğutma kanalları üzerinden yok edilmesi ve 10 – 20 µm aralığında bir Ra değerinde yüzey pürüzlülüğü elde etmesi bulunmaktadır. Kanallardaki toz birikimi kadar fazla yüksek pürüzlülüğü de diğer ekipmanlara zarar verebilecek partiküllerin kaybolması ve sistemdeki fazla sürtünme, hava boşlukları ve basınç kaybı sebebiyle düşen akış hızı neticesinde iş parçasının işlevselliğini olumsuz yönde etkilemektedir. Geleneksel üretim yöntemleri ile parça üzerindeki oyuklar ve karmaşık parçaların iç kısımlarının yüzeyleri işlenemediği için inovatif son yüzey işlem yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebeple, en uygun yüzey işlem sistemi seçimi, parçanın kullanım ömrü ve sistemin bir bütün olarak verimliliği konusunda oldukça kritiktir. Eklemeli Üretim parçalarının dış ve iç yüzeylerinin pürüzsüzleştirilmesindeki seçeneklerden biri vibrasyonlu yüzey işlemdir. Bu yüzey işlem esnasında, iş parçaları özel sarf malzemeler ile doldurulan yuvarlak işlem kazanına konulur. İşlem kazanındaki titreşim (vibrasyon) işlem kazanı içerisindeki sarf malzeme ve iş parçalarının sarmal bir şekilde hareket etmesini sağlar. Sarf malzemenin ve iş parçasının birbiri üzerinde sürtünmesi ile parça üzerinde aşındırma/ pürüzsüzleştirme etkisi oluşturulur ve istenen yüzey kalitesine ulaşılır.

Vibrasyonlu yüzey işlem iç kısımların yüzeylerinin  pürüzsüzleştirilmesine olanak sağlar.

Eklemeli Üretim parçalarının iç ve dış yüzeylerinin pürüzsüzleştirilmesi için aralarında vibrasyonlu yüzey işlemin de bulunduğu farklı yüzey işlem yöntemlerini değerlendirmek için Milano Politeknik Üniversitesi Makine ve Kimya Mühendisliği bölümleri, Rösler İtalya ile birlikte karşılaştırmalı bir çalışma yaptı. Bu çalışmalar, vibrasyonlu yüzey işlem, kimyasal destekli yüzey işlem ve kumlama yüzey işlemi ile farklı çaplarda (3, 5, 7,5 ve 10 mm) iç boşaltmaları olan ve farklı şekillerdeki parçaların işlenmesini içeriyordu. Şaşırtıcı bir şekilde bu üç farklı yüzey işlem yöntemi birbiriyle çok yakın sonuçlar verdiler. Geleneksel vibrasyonlu yüzey işlem ve kumlama işlemi istikrarlı bir şekilde çapakları aldı ve benzer bir yüzey pürüzlülüğü sağladı. Ancak, en iyi sonucu kimyasal destekli yüzey işlem yöntemi verdi: diğerlerine göre en pürüzsüz yüzey bu yöntem ile elde edildi. 0.7 µm Ra değeri ile, kimyasal destekli yüzey işlem sadece en düşük yüzey pürüzlülüğü değerini elde etmekle kalmayıp, en kısa proses zamanı ile de öne geçti. Sonuçlar ayrıca en sondaki pürüzlülük değerlerinin dikey ve yatay iç kısımlarda aşağı yukarı aynı olduğunu gösterdi.

Aynı zamanda bu çalışma vibrasyonlu yüzey işlemin, kanal geometrisini etkilemeden iç kısım yüzeylerinde istenilen pürüzsüzlük etkisini yaratabildiğini de kanıtlamış oldu. İşlenen yüzeyde herhangi bir toz kalıntısı bulunmuyordu. Bu üç yüzey işlem yöntemi de iç kısım yüzeylerinin pürüzlülük değerlerini iyileştirdi. Tabi ki yukarıda da bahsedildiği gibi kimyasal destekli vibrasyonlu yüzey işlem en kısa sürede en iyi sonuçları verdi.

Bir makinede tam otomatik işlem

Testler, AM Solutions’ın M3 makinesinin geliştirilmesi için devam ediyor. AM Solutions Rösler Group’un yeni bir markası. AM Solutions, 3d yazıcı ile üretilen parçaların yüzey işlemleri konusunda uzmanlaşmış, pek çok uygun makine çözümleri ile hizmet vermektedir. Eklemeli üretim parçalarının destek yapılarının (support Türkçeye de geçti gibi destek mi denir support mu Tayfun Bey karar versin bence) çıkarılması, kalan tozların giderilmesi, yüzey temizliği ve pürüzsüzlüğü, köşe radyüsleme, yüksek parlaklıkta parlatma ve kaplama öncesi yüzey hazırlığı gibi işlemlerle birçok çözümü aynı anda sunar.

Mevcut M3 sisteminin daha da geliştirilmesi yalnızca gelecekte iç kısımlarının etkili ve hedefli bir şekilde işlenmesini sağlamakla kalmayıp, yanı sıra her hangi bir manuel işleme gerek duymadan tam otomatik bir sistem ile 3d yazıcı ile yapılan parçaların yüzey işlemlerini de yapabilecek. Tabi ki, yükleme ve boşaltma işlemleri de bir robot yardımı ile otomatik hale getirilebilir. Özel bir ikmal sistemi ile aşındırma sarf malzemeleri ve parçanın dozlaması, dozaj sistemi ve makine “Başlat” işlevi tam otomatiktir.

Yüzey işlem ihtiyaçlarına bağlı olarak, bir kaç aşındırma ve parlatma prosesi sırayla yapılabilir. Sarf malzemenin iş kazanından otomatik olarak boşaltmasından sonra, işlenmiş parçalar parça tutucudan alınır. İstendiği taktirde, yine tam otomatik, ayrı bir temizleme ve kurutma aşaması eklenebilir. İşlenen parçanın sonraki üretim aşamalarına transferi de bu otomatik sistem ile mümkün. Sistem ayarları kayıt edilebilir ve farklı pek çok iş parçasına özel proses ayarları yeniden görüntülenip, uygulanabilir. Çeşitli parçalar için uygulanmış proses parametreleri sadece bir tuşa basarak yada iş parçası tanımlama sistemi sayesinde kolayca seçilebilir. Şu ana kadar ulaşılması zor olan parça iç kısımları tamamen işlenemiyor ya da bu ancak çok fazla manuel iş gücü gerektirerek yapılabiliyordu. Fakat şimdi, Eklemeli Üretim parçalarının otomatik yüzey işlemleri sayesinde bu işlem çok kısa sürede, en düşük maliyetle ve mükemmel sonuçlara ulaşılarak yapılabiliyor.

Daha Fazla Bilgi için: Dr. Tayfun Sığırtmaç, Genel Müdür  (t.sigirtmac@kromas.com), İlker Er Teknik Genel Müdür Yardımcısı (i.er@kromas.com)