Elektro Erozyon Tezgahının İşleme Parametreleri

Furkan M25A elektro erozyon tezgahına ait işleme parametreleri aşağıda ayrıntılı biçimde açıklanmıştır.

4.1.2.1. Tepe Akımı

Tepe akımı, kıvılcım boşalması sırasında meydana gelen akımın tepe değeridir. Yüzey kalitesi ve talaş kaldırma hızını etkileyen en önemli faktördür. Tepe akımı yükseldikçe, talaş kaldırma hızı ve yüzey pürüzlülük derecesi artar.

tOFF tOFF

tON tON tON t

t V

4.1.2.2. Ortalama Çalışma Akımı

Ortalama çalışma akımı, çalışma sırasında (kıvılcım boşalımları sırasında) meydana gelen akım darbelerinin ortalama değerine denir. Ortalama çalışma akımı, aralık mesafesi ve vurum ara sürelerinin artması ile azalmakta ve vurum süresi ve güç seviyesi ile artmaktadır.

4.1.2.3. Akım Yoğunluğu

Elektrotun çalışma yüzeyinde, birim alana düşen ortalama çalışma akımına akım yoğunluğu denir. Akım yoğunluğu A/cm2 _{ile ifade edilir. Akım yoğunluğunun artmasıyla} elektrot sıcaklığı da artar ve elektrot aşınma oranı artar. Dolayısıyla, güç seviyesi seçiminde elektrotun çalışma yüzeyi dikkate alınmalıdır.

4.1.2.4. Ark Süresi (Kıvılcım Süresi)

Ark süresi, kıvılcım boşalmasının başlamasıyla kıvılcımın sona ermesi arasında geçen süredir. Kıvılcım süresi arttıkça, boşalma akımının etkisi daha uzun süre devam eder ve talaş kaldırma süreci bu sürede gerçekleşir. Dolayısıyla bu süre, talaş kaldırma hızı, elektrot aşınması ve yüzey kalitesini etkiler. Bu süre μs cinsinden ifade edilmektedir.

4.1.2.5. Ark Aralığı (Bekleme Süresi)

İki kıvılcım boşalması arasındaki minimum süredir. Daha yüksek bir seviyede vurum ara süresi kıvılcımlar arasındaki zamanın artmasına yol açar ve daha düşük enerji üretimi ile sonuçlanır. Vurum ara süresinde, parçacıklar aralığın dışına püskürtülmektedir. Ark aralığı (bekleme süresi) hiçbir zaman sıfır yapılmamalıdır. Eğer yapılırsa, elektrotlar arasındaki elektrik alan sürekli olacağı için ark kanalı da sürekli olacak ve koparılan talaşlar ortamdan uzaklaştırılamayacaktır. Bu durumda hep aynı nokta erozyona uğrayacağı için iş parçasında istenmeyen tahribatlar oluşacaktır. Bekleme süresinin artması genellikle işleme hızını yavaşlatmaktadır. Genellikle ark ve ark ara süresi yaptıkları etkilerden dolayı bir arada göz önüne alınır ve ark aralığı ark süresinden küçük seçilmelidir.

4.1.2.6. Servo

Elektro erozyon işleminin devam edebilmesi için aralık mesafesinin ayarlanan bir değerde (gap voltajı) tutulması gerekir. Bu mesafenin otomatik olarak sürekli ayarlamasını sağlayan üniteye servo kontrol denmektedir. Aralığın gerçek değeri sürekli ölçülerek ayarlanan aralık değeriyle karşılaştırılır. Karşılaştırma sonucuna göre servo mekanizması, gerçek değeri ayarlanan değere yaklaştıracak şekilde elektrotu hareket ettirir. Aralık mesafesinin ayarını kontrol eden bu parametre düşürüldüğünde, daha küçük bir aralık meydana gelir. Aşırı düşük

değerlerde, parçacıklar aralık içerisinde kaldığından işleme kararsız hale gelir. Ayrıca bu parametre kesme performansını ve aşırı yanmayı (overburn) kontrol eder. Eğer yüksek bir değere ayarlanırsa, kesme hızı yavaşlar.

4.1.2.7. Kafa Hızı

Servo kafayı hareket ettiren motorun hızının ayarlanmasını temin eder. Kafa hızı, el kumanda, geri çekme (hızlı geri / ileri hareket) ve otomatik çalışma hızları üzerinde etkilidir.

4.1.2.8. Çalışma Süresi ve Geri Çekme Süresi

Düzenli çalışma için elektrot ile iş parçası arsındaki koparılan talaşın uzaklaştırılması gerekir. Bunu sağlamak için periyodik olarak çalışmaya ara verilerek elektrot iş parçasından uzaklaştırılır ve geri yaklaştırılır. Tezgah çalışma süresi kadar otomatik çalıştıktan sonra işlemeye ara vererek geri çekme süresi boyunca elektrotu iş parçasından uzaklaştırır ve sıvı basıncı ile ara bölge yıkanır. Bu sürenin sonunda elektrot iş parçasına geri yaklaştırılır. Başlangıç noktasının az gerisinde veya ilk kıvılcımın meydana gelmesiyle çalışma süresi başlatılır.

4.1.2.9. Ark Koruma

Çalışma sırasında erozyon atıklarının yeterince temizlenememesi anormal kıvılcımlara yani zararlı ark veya kısa devrelere neden olur. Zararlı ark ve kısa devre elektrot ve iş parçası üzerinde tahribat oluşturur. Zararlı ark veya kısa devrenin giderilememesi durumunda işlemi durduran sisteme ark koruma sistemi denilmektedir.

4.1.2.10. Sıvı Seviyesi

Elektro erozyon ile işlemede iş parçası ve elektrotun çalışma yüzeyinin 3 – 4 cm kadar dielektrik sıvı ile örtülmesi emniyet açısından gereklidir. Haznedeki sıvının seviyesi, yüksekliği ayarlanabilen bir dielektrik dönüş borusuyla ayarlanır. Ayarlanan seviyede sıvı akışı devam ediyorsa elektro erozyon işlemi yapılabilir. Herhangi bir sebeple dolaşım durmuş ise işlem durur. Böylece meydana gelebilecek iş kazaları ve elektrotun zarar görmesi veya yangın tehlikesi önlenir.

4.1.2.11. Dielektrik Sıvısı

Dielektrik sıvısının temel fonksiyonları aşağıda belirtilmiştir.

¾ Elektro erozyon işlemi anında iş parçası yüzeyinden koparılarak işlem aralığına dökülen parçacıkları, ara bölgeden uzaklaştırmak,

¾ Kıvılcım yolunu dar bir kanala dönüştürmek. Buna boşalım kanalı denir. ¾ İş parçası ve elektrot arasında yalıtkanlığı sağlamak,

¾ Elektro erozyon esnasında ısınan bölgeleri soğutmak

En yaygın kullanılan EDM dielektrik sıvıları, hafif yağlama yağları, transformatör yağlar, silisyum esaslı yağlar ve gazyağı gibi çeşitli petrol ürünleri ve özellikle tel erozyonu (wire – EDM) için su’ dur. Kullanılan yağlar, yüksek yoğunluk ve vizkoziteye sahip olmalıdırlar. Bu yağlar, boşalım kanalı ve boşalım enerjisinin düzenli bir şekilde oluşmasını sağlar fakat ara bölgeye püskürtülmeleri zorluklar çıkarabilir. EDM işleminde en yaygın kullanılan dielektrik sıvı, gazyağıdır. Elektro erozyon işleminde kullanılan dielektrik sıvısının seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıda açıklanmıştır (Şekil 4.12).

Şekil 4.12 Dielektrik sıvısında olması gereken özellikler.

4.1.2.11.1 Parlama Noktası

Parlama noktası, kullanılan sıvı buharının alevlendiği sıcaklık değeridir. Güvenli bir erozyon işlemi için sıvının parlama noktasının yüksek olması tercih edilir.

4.1.2.11.2. Dielektrik Mukavemeti

Kullanılan dielektrik, iş parçası ve takım elektrotu arasındaki şartlar ve gereksinimler sağlanıncaya kadar yalıtkan olmalı , daha sonra iletken bir özellik kazanmalıdır. Vurum ara

Yeterli viskozite Minimum koku Düşük maliyet İyi oksidasyon direnci Yüksek parlama noktası Elektriksel boşalım etkinliğinin iyi olması

süresi anında, iş parçası ile elektrot arasında izolasyon sağlamalıdır. İyi bir dielektrik mukavemetine sahip EDM yağı, işlem anında ara bölgedeki kıvılcım kontrolünü düşük sıvı basınçlarında dahi sağlayabilir. Dolayısıyla, muhtemel ark oluşumları engellenmiş olur.

4.1.2.11.3. Renk

Elektro erozyon işleminde kullanılan bütün dielektrik sıvılar genellikle koyu renktedirler. Fakat, işlem anında daldırılmış durumda olan iş parçasının görünebilmesi için temiz olmalıdırlar. Sıvı rengi temiz veya su beyazlığında olmalıdır. Temiz olmayan lekeli veya kirli sıvılar, istenmeyen ve hatta tehlikeli durumlara yol açabilir.

4.1.2.11.4. Koku

Elektro erozyon işleminde kullanılan dielektriklerin çok ağır bir koku saçmaları genellikle sıvının içerisinde sülfür biriktiğine işaret etmektedir. Sıvının kokusu, değiştirilme aşamasını tahmin etmek için kullanılabilecek bir faktördür.

4.1.2.11.5. Koruyucu Tedbirler

İşlemde kullanılan sıvının özenle korunması ve sıvının cinsine göre sıvı ömrü birkaç yıl artırılabilir. Sıvının düzenli filtrelenmesi ve su ile karışımının engellenmesi, sıvı ömrünü önemli derecede etkilemektedir. Elektro erozyon işleminde kullanılan elektrot yüzeyinin çok yüksek sıcaklıklara maruz kalması nedeniyle yüzeyde yoğunlaşma ve buğulaşma meydana gelmekte, dolayısıyla kullanılan dielektriğin su ile teması tamamen kesilememektedir. Grafit elektrotlar gözenekli yapılarından dolayı havadaki nemi emmesi nedeniyle diğer metal elektrotlara nazaran dielektriğin buğulaşmaması açısından daha avantajlıdır. Çoğu elektrot malzemesi, servise sunulmadan önce kuru bir fırında korunmaktadır.

Bir sıvının rengi tek başına değişim zamanının geldiğine işaret etmeyebilir. Sıvı kullanılmaya yeni başlandığında ne kadar temiz olursa olsun, zamanla yüksek ısı nedeniyle sıvı bozulur ve kahverengiye doğru bir renk değiştirir. Özellikle yüksek akımlar bu bozulmayı daha fazla hızlandırmaktadır. Bozulmalar genellikle sıvı içerisinde katran, reçine ve hidrokarbon oluşumu şeklinde göze çarpmaktadır. Bu durumda, filtreleme işlemi de işe yaramayabilir. Dolayısıyla renkli sıvı ile kirli sıvının iyi ayırt edilmesi gerekmektedir [134].

4.1.3. Dielektrik Sıvısının Uygulama Şekilleri