Tel Erozyon İle Kesim

Erozyon ile kesme, bir dielektrik sıvı içine daldırılan elektrot ve malzeme arasında yaratılan düşük mesafeli ve çok sayıda ark ile oluşturulan kesme yöntemidir (Şekil 3.10). Bu yöntem yalnızca elektriksel iletkenlik gösteren malzemelerin kesilmesinde kullanılan bir metottur. Tel erozyonla kesim ile klasik metotlar ile elde edilmesi mümkün olmayan çok sert ve karmaşık şekilli malzemeler kolaylıkla işlenebilmektedir.

Şekil 3.10 : Elektriksel Erozyonunun Çalışma Mekaniği 3.5.2 Yöntem Prensibi

Tel erozyon, elektrik deşarjından veya arkından yararlanarak metali aşındıran bir yöntemdir. Aşındırılacak veya işlenecek yüzey, istenilen durum elde edilinceye kadar güçlü elektrik pulsları ile bombardıman edilmektedir. Bu işlemi gerçekleştirmek için; elektrot – iş parçası ilişkisini sağlayan bir mekanik düzeneğe, bir güç kaynağına, bir elektroda ve arkların minimum mesafede meydana gelebilmesi için bir dielektrik sıvıya ihtiyaç vardır. Elektrik ark ve deşarjları elektrot ile iş parçası arasındaki boşluğa uygulanır. Elektrotun iş parçasına yaklaştırılmasıyla aradaki boşluk mesafesi

ark için yeterli mesafeye ulaşır ve bu gerçekleştiğinde dielektrik sıvı deiyonize olarak arkın veya deşarjın meydana gelmesini sağlar. Meydana gelen yüksek enerjili ark ile malzemeden ergitme ve buharlaşma etkisi ile çok ufak parçalar birer krater oluşturarak kopartılır. Kopan parçacık dielektrik sıvının soğutma etkisi ile katılaşır ve mikrotalaş halini alır.

Tel erozyon tekniği ile sadece iletken metaller aşındırılabilmekte ve kesilebilmektedir. Arkın en kısa mesafede meydana gelebilmesi için dielektrik sıvının kullanılması şarttır.

Kesme işleminden arda kalan tortu, sürecin kararlı olabilmesi için iş bölgesinden akan dielektrik sıvı yardımı ile uzaklaştırılır. Arkın mesafesini en az aralıkta tutabilmek için nümerik kontrollü cihazlar geliştirilmiştir [33].

3.5.3 Talaş Kaldırma ve Yüzey Hassasiyeni Etkileyen Parametreler

Tel erozyonda talaş kaldırma oranı ve yüzey hassasiyeti, amperaj, frekans ve elektrot besleme sistemiyle kontrol edilir. Amperaj, kesme işleminde kullanılan elektrik enerjisini veya kesme gücünü belirler. Bu parametre istenen yüzeye ulaşabilmek için belirli bir aralıkta ayarlanarak kesme oranını ayarlar. Bunları mümkün kılan 2 faktör vardır; bunlar çıkış gücü ve yüzde-etkinliktir (percent-on time). Sabit akım ve on- time değerlerinde çıkış gücünün arttırılması akımın yükselmesine, bu da metal kopartma oranının artmasını sağlar. 1 A'lik bir boşalma 2 A'lik bir boşalmanın yarısı kadar parça kopartır. Kopan parçanın büyüklüğü, arkın parçaya ne hangi güçte nüfuz ettiğinin bir ölçüsüdür.

Şayet frekans ve çıkış gücü sabit tutulursa on-time süresinin arttırılması her boşalmada daha fazla parçanın kopartılmasını sağlar. Etkin sürenin arttırılması, amperajın arttırılmasıyla aynı etkiyi gösterir.

Çıkış gücü ve etkin-sürenin sabit olduğu bir durumda frekansı değiştirmek yüzey temizlik oranı ve deplasman boşluğunu etkilemektedir. Toplam enerji yaklaşık olarak aynı kalır. Yüksek frekansta enerji pek çok küçük boşalmaya neden olur. Frekans azaldıkça bu boşalmaların(deşarjların) sayısı azalır, ancak tesir süresi artar.

Boşalmayı oluşturmanın iki yolu vardır. Bunlardan biri sadece vuru (pure pulse) durumudur ve hiç kondansatör kullanılmadan gerçekleştirilir. Kesmenin hızını ve hassasiyetini etkin-süre ve çıkış gücü tayin eder. Diğer yol ise vuruların

kondansatörle beslendiği kapasitör modudur. Bu modda gaptaki durum uygun oluncaya kadar enerji kondansatörde depolanır, daha sonra enerji ani olarak boşaltılır. Dolayısıyla çok yoğun ve yüksek bir deşarj meydana gelmiş olur. Metal koparma oranı kapasitör tarafından belirlenmektedir. Yüksek kapasitans yüksek koparma oranı elde edilmesini sağlar [33].

3.5.4 Tel Erozyon Elektrodları

Genel olarak kullanılacak elektrotlar işlenen parçanın malzemesine, istenen şeklin detaylarına ve hassasiyetine ve bitiş yüzeyinin kalitesine göre seçilirler. Elektrot olarak en çok kullanılan malzemeler grafit, bakır-grafit, bakır, tellür-bakır, pirinç, bakır-tungsten, gümüş-tungsten, tungsten-karbür ve çinko alaşımlarıdır.

•Grafit elektrot: Tel erozyon tezgahlarında son zamanlarda elektrot olarak en çok kullanılan malzeme grafittir. Grafit elektrotlar iri taneli-düşük yoğunluklu veya küçük taneli-yüksek yoğunluklu olabilmektedir. Küçük parçacıklı grafit, büyük parçacıklı grafite göre daha pahalıdır. İri parçacıklı grafit elektrot kaba işlemlerde, ince taneli elektrot ise hassa işlemlerde kullanılmaktadır. Grafitin genel olarak çelik işlemede kullanılmaktadır. Grafit elektrotun en önemli üstünlüğü diğer elektrotlara göre daha yüksek metal kaldırma oranına sahip olmasıdır.

•Bakır-grafit elektrot: Tungsten karbürün işlenmesinde kullanılır ve ince tane boyutludur, ancak pahalı elektrotlar sınıfına girer.

•Bakır elektrot: Saf bakır ya da elektrolitik bakırdan imal edilir. Düşük maliyetli hassas yüzey işleme tekniklerinde kullanılır.

•Tellür-bakır elektrot: Tellür-bakır elektrotlar tel erezyon işlemlerinde birincil olarak elektrot üretmede kullanılırlar. Tellür katkısının nedeni bakırın sertliğinin artırılmasıdır.

•Pirinç elektrot: Bu tür elektrotlar fazla yaygın değillerdir ve pek kullanılmazlar. Ancak bazı durumlarda özellikle titanyum alaşımlarının işlenmesinde uygun olmaktadırlar.

•Bakır tungsten elektrot: Çok hassas yüzey işlemleri için kullanılır. Yoğun, sağlam ve ısıyı iyi ileten bir elektrot türüdür ancak pahalıdır.

•Tungsten karbür elektrot; Çelik ve tungsten karpit parçaların kesiminde kullanılır. Çok sert ve sağlam bir yapıya sahip olduklarından derin ve ince deliklerin oluşturulmasında kullanılmaktadır.

•Çinko alaşım elektrotu: Döküm malzemelerden kalıp yapımında kullanılır. Bu döküm malzemeleri genelde çinko alaşımlarıdır [34].

3.5.5 Kesme Hızı

Tel erozyon yöntemi ile ilgili bugüne kadar yapılan çalışmalar sonucunda açık devre gerilimi, puls süresi, tel ilerleme hızı, elektrot çapı ve dielektrik sıvı püskürtme basıncının artırılmasının kesim hızını artırdığı, kesim hızının artmasının ise kesim yüzey kalitesini düşürdüğü görülmüştür.

3.6 Avuç içi Taşlama İle Kesim