METAL KESME YAĞLARI

Metal Kesme Yağı Nedir? Nasıl Çalışır? Nasıl Yönetilir?

Metal Kesme / Talaşlı İmalat

Metal kesme ya da talaşlı imalat, önceden tasarımı yapılan ve imalat süreci belirlenen makine elemanlarının, uygun takımlar ve tezgahlar yardımıyla şekillendirilmesini içeren bir imalat yöntemidir. Bu yöntemde, metalin belirli bir bölgesinden talaş kaldırılarak istenilen şekil, boyut ve yüzey kalitesine ulaşılır.

Talaşlı İmalat Çeşitleri

Talaşlı imalat, farklı kesme ve yüzey işleme teknikleri ile gerçekleştirilebilir. Bu tekniklerden bazıları şunlardır:

Tornalama: Dönen bir iş parçası üzerinden kesici takımın hareketi ile talaş kaldırma işlemi.
Frezeleme: Kesici takımın kendi ekseni etrafında dönerek parça yüzeyinden talaş kaldırması.
Azdırma: Dişli çarkların üretilmesinde kullanılan bir frezeleme yöntemi.
Delik Delme: Parça sabitken kesici takımın dönerek ve ilerleyerek malzemeyi kesmesi.
Raybalama: Deliklerin hassas yüzey kalitesine getirilmesi.
Broşlama: Belirli biçimlerde delikler açmak için kullanılan bir metal işleme yöntemi.
Kılavuz Çekme: Deliklerde diş açma işlemi.
Taşlama: Aşındırıcı partiküller ile metal yüzeylerin düzleştirilmesi.

İşlenebilirlik Nedir?

Bir metalin talaşlı imalata uygunluğunu belirleyen önemli bir faktördür. İşlenebilirlik, takım ömrü, kesme kuvveti, talaş kaldırma oranı ve ölçü toleranslarını etkiler. Pratikte AISI 1112 çeliği referans alınarak işlenebilirlik değerleri belirlenir. Bazı malzemelerin işlenebilirlik değerleri:

Bronz: 300
Alüminyum: 200
Dökme Demir: 70
3140 Çelik: 55
Paslanmaz Çelik: 20

Metal Kesme Yağı ve Önemi

Metal kesme işlemi sırasında, kesici takım ile işlenmekte olan parça arasında yoğun bir sürtünme meydana gelir. Bu sürtünme, büyük oranda ısı oluşmasına sebep olur ve eğer kontrol edilmezse:

Kesici takımlar hızlı aşınır.
Kesme kalitesi düşer.
Parça yüzeyinde bozulmalar oluşur.

Bunun önünü almak için metal kesme yağı kullanılır. Kesme yağı, kesici takım ile işlenmekte olan parça arasında bir film tabakası oluşturarak sürtünmeyi azaltır ve oluşan ısıyı uzaklaştırır.

Kesme Yağının Kullanım Amaçları

Isıyı Uzaklaştırmak
- Kesici takımları aşırı ısıdan korur.
- Kesici takım ömrünü uzatır.
- Yüksek yüzey kalitesi sağlar.
Parçanın Fiziksel ve Kimyasal Korunması
- Pas ve korozyonu önler.
- Malzemenin kristal yapısını koruyarak mekanik özelliklerini muhafaza eder.
Kesme Bölgesinin Temizliği
- Talaşları ortamdan uzaklaştırır.
- Kesici takımların ve makine bölümlerinin temiz kalmasını sağlar.

Kesme Yağı Türleri

Metal işlemede kullanılan kesme yağıları genel olarak iki ana gruba ayrılır:

Saf (Düz) Kesme Yağları: Yüksek basınç ve sıcaklıklara dayanıklı, genellikle mineral yağ bazlı ya da sentetik bazlı sıvılardır.
Emülsiyon Kesme Sıvıları: Su bazlı olup, yağ-su karışımlarından oluşur ve daha iyi soğutma etkisi sağlar.

Her işlem türü ve malzeme için en uygun kesme yağının kullanılması, işlem kalitesini ve verimliliğini arttırmak için kritiktir.

Sonuç olarak, talaşlı imalat sürecinde kesme yağının kullanılması, hem işlenebilirlik hem de takım ömrü açısından büyük bir fark yaratır. Doğru kesme yağını seçmek, maliyetleri düşürmeye ve işlem verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

SUYLA KARIŞABİLEN METAL KESME YAĞLARI

Sanayide kullanılan metal işleme süreçlerinde kesme yağları, iş parçasının ve kesici takımın performansını artırmak için büyük bir öneme sahiptir. Özellikle suyla karışabilen metal kesme yağları, hem yağlama hem de soğutma özelliklerini bir araya getirerek işleme süreçlerinde verimliliği artırır.

Yağlama ve Soğutma Mekanizması

Metal işleme sırasında yüksek sıcaklıklar meydana gelir. Bu sıcaklık artışı iki temel sebebe dayanır:

Kesici takımlar ile işlenen parça arasındaki sürtünme: İşleme sırasında metal yüzeyler arasında sürtünme oluşur ve bu da ısı üretimine yol açar.
Metalin deformasyonu: Kesme işlemi sırasında metalin şekil değiştirmesi, iç yapısında sürtünmeye neden olur ve ısı açığa çıkar.

Meydana gelen ısının işleme sürecinden uzaklaştırılması iki temel yöntemle sağlanır:

Sıvı ile ortamdan uzaklaştırılması (soğutma): Kesme sıvıları, metal yüzeylerden ısıyı hızla çekerek soğutma sağlar.
Sürtünmenin azaltılması (yağlama): Kesme sıvılarında bulunan yağlayıcılar, metal yüzeyler arasındaki sürtünmeyi azaltarak aşınmayı engeller ve işleme kalitesini artırır.

Neden Bir Soğutma Sıvısına İhtiyaç Vardır?

Metal işleme sürecinde etkili bir soğutma sıvısının kullanımı, işlenen malzemenin ve kesici takımın ömrünü uzatarak üretkenliği artırır. Kesme sıvılarının kullanılmaması durumunda iş parçasında deformasyon, yüzey bozulmaları ve takım aşınmaları kaçınılmaz hale gelir.

Farklı Soğutma ve Yağlama Alternatifleri

Su:
- Doğada bulunan en iyi soğutma sıvılarından biridir.
- Isıyı hızla uzaklaştırma özelliğine sahiptir.
- Ancak yağlama özelliği bulunmamaktadır, bu yüzden sürtünmeyi azaltmada yetersiz kalır.
Yağ ve Kaydırıcı Katıklar:
- Yüksek viskoziteye sahiptir.
- Yağlama özellikleri güçlüdür, ancak soğutma özellikleri zayıftır.
- Mineral yağ ve katkı maddeleri içeriği nedeniyle metal yüzeyler arasında kaydırıcılığı artırır.
Suyla Karışabilen Kesme Yağları (Soğutma Sıvıları):
- Hem yağın hem de suyun avantajlarını birleştirerek optimum yağlama ve soğutma sağlar.
- Isıyı etkili bir şekilde uzaklaştırarak işleme sürecinde aşırı sıcaklık artışını önler.
- Kesme performansını artırır ve işlenen yüzeylerin kalitesini yükseltir.

Sonuç

Suyla karışabilen metal kesme yağları, metal işleme süreçlerinde önemli bir role sahiptir. Hem soğutma hem de yağlama özelliklerini bir araya getirdiği için iş parçasının ve kesici takımın ömrünü uzatır, yüzey kalitesini iyileştirir ve üretim süreçlerinde verimliliği artırır. Bu nedenle, doğru kesme sıvısının seçimi, işlem kalitesi ve maliyet avantajları açısından büyük bir fark yaratır.

Emülsiyonların Özellikleri

Emülsiyonlar, metal işleme parçalarında önemli bir rol oynayan kesme sıvılarıdır. İçerdikleri özel programlar sayesinde hem kesici takım hem de işlenen parçanın korunmasına yardımcı olur, işleme genişliği artar. İşte emülsiyonların temel öz

1. Yağlama

Emülsiyonlar, kesici takımlar ve işlenen parça arasındaki boyutlarıyi aşınmayı minimuma indirir. Bu sayede işlenen kırık yüzey kalitesi önemli ölçüde iyileşir. Daha düşük fiyatlar, aynı zamanda takımın ömrü uzatılarak üretim maliyetlerinde azalmaya neden olur.

2. Temizleme

Kesme sıvılarının işlenmesi sırasında oluşan talaş ve artıkların uzaklaştırılmasını sağlar. Tezgah, kesici takımlar ve parçalanmış parçalar temizlenir, böylece işlem sırasında ve sonrasında biriken yapışkan kalıntıların oluşması engellenir. Temiz bir üretim ortamı, hem işleme hassasiyetini arttırır

3. Stabilite

İyi formüle edilmiş bir emülsiyon, uzun süre boyunca koruyarak yağlanarak parçalanmadan stabil kalır. Kararlı bir emülsiyon, işleme sürekli ve sürekli bir performans sağlar. Bu da operatörün sürekli olarak sıvıyı değiştirme ihtiyacını azaltır ve üretimde sürekliliğini sağlar.

4. Biyostabilite

Emülsiyonlar, özel katkı maddeleri sayesinde bakteriyel ve mantar oluşumuna karşı dayanıklıdır. Bu özellik, sıvının bozulmasını önlerken, kötü koku oluşmasını ve işleme ortamındaki hijyen sorunlarının ortaya çıkmasını engeller. Daha uzun ömürlü bir emülsiyon, bakım maliyetlerini düşürerek işletme için ekonomik bir avantaj sağlar.

5. Korozyon Önleme

Emülsiyonlar, metal yüzeylerde bozulma ve pas oluşumunu önleyerek hem işlenen kırıkların hem de kesici takımların korunmasına yardımcı olur. Aynı zamanda tezgahın metal aksamını da kırılmalara karşı koruyarak makinenin ömrünü uzatır. Bu özellik, özellikle hassas iş parçaları üreten faaliyetler için büyük bir

Yağ Fazı

Yağ fazı, emülsiyonun en önemli bileşenleri

1. Mineral Yağ

Mineral yağlar, doğal petrol çekirdeklerinden elde edilen sıvılardır. Kesme sıvılarında yaygın olarak kullanım oranları ve süreleri takım ömrü uzar.

2. Sentetik Ester

Sentetik esterler, biyolojik olarak parçalanabilen ve yüksek kapasiteli stabil kalan sentetik yağlardır. Mineral yağlara çevre dostudur ve daha iyi yağlayıcılık sağlar.

3. EP (Ekstrem Basınç) Katları

EP katıları, yüksek basınç ve sıcaklık altında çalıştırılan yağın miktarını artıran aşınmayı önleyen özel programlardır. En yaygın EP katıları:
- Klor: Metal yüzeylerin arasındaki farkı giderir aşınmayı engeller.
- Sülfür: Yüksek hızda kaydırmayı artırarak takım ömrünü uzatır.
- Fosfor: Yüzeyin korunmasını aşınmayı önler ve takım ömrünü uzatır.
Bu katıklar, yağ fazında değişirken su fazında çözünmezler. Bu nedenle, su ile stabil bir emülsiyon oluşturabilmek için emülsiye edici katıklara ihtiyaç duyulur. Emülsiye edici maddeler, yağın suyun içinde çözünmesini ve stabil kalmasını sağlayarak emülsiyonun arttırılmasını sağlar.

Su Fazı

Su fazı, emülsiyonun soğutma ve temizleme fonksiyonu üstlenir. İşlem sırasında oluşan ısıyı hızla uzaklaştırarak hem takım hem de iş parçasının ömrünü uzatır. Su fazı şu bileşenleri içerir:

1. Güneş

İşlem sırasında kesme takımı ve iş parçasının soğumasını sağlar. Sıcaklık artışını kontrol ederek termal deformasyonları ve takım aşınmasını en aza indirir.

2. Alkali Maddeler

Alkali maddeler, emülsiyonun pH seviyesinin kontrolünün kararlılığını korur. Aynı zamanda:
- Korozyon oluşumunu engelleyin.
- Emülsiyonun biyostabilitesini artırarak uzun süre bozulmadan kalmasını sağlar.
3. Korozyon Önleyiciler

Metal yüzeylerini hem sudan hem de bazı emülsiyonların oluşmasından kaynaklanan zararlı etkilerden koruyarak paslanmayı engeller.

4. Biyosit ve Fungisit

Kesici sıvılar zararlı bakteri ve mantar üretebilir, ancak kötü kokuya ve sıvının miktarına yol açar. Biyositler ve fungisitler:
- Emülsiyonun bakteri ve mantar oluşumunu engellemesi.
- Sıvının ömrünü uzatır ve hijyenik bir işleme ortamı sağlar.
Sentetik Sıvılar

Sentetik soğutma soğutucuları, mineral yağları ve tamamen sentetik paketlerden oluşan sıvılardır. Kullanım amacına göre iki ana kategoriye ayrılmıştır:

1. Taşlama Sıvıları
- Mineral yağ ve EP katıları içerirler.
- Yağlayıcı özellikleri yoktur, ancak yüksek temizleme gücüne sahiptirler.
- Korozyon önleyici katkılar içerirler.
- Yalnızca demir içeren malzemeler için uygundur.
2. Kesme Sıvıları
- Yüksek kaydırıcılık özelliği sağlayan katıklar içerirler.
- Çelik, çelik alaşımları ve alüminyum malzemeleri için uygundur.
- Sürtünmeyi takım ömrünü uzatır ve daha kaliteli yüzeylerin elde edilmesini sağlar.