PLASTİK ŞEKİL VERME
PLASTİK ŞEKİL VERME YÖNTEMLERİNİN TEMEL TÜRLERİ
PLASTİK ŞEKİL VERME
Metallerin şekil değiştirmesi için uygulanan üç temel işlem;
• basma
• çekme
• Kayma’dır.
ÇEKME DENEYİ
• Kuvvet ve şekil değişimi arasındaki münasebetlerin incelenmesi bakımından uygulanan en basit deney çekme deneyidir.
• Deney parçasının çekmeden önceki uzunluğu ℓo, kesiti Ao ile gösterilirse, çekme kuvvetinin bir F değeri için nominal gerilme σ=
olarak hesaplanır.
• Başlangıçta şekil değişimi doğrusal olarak artar.
• Ayrıca deney parçası uzunluğu ℓe değerini alana kadar şekil değişimi elastiktir.
• Yani kuvvetin kaldırılması halinde parçanın uzunluğu da ilk ℓo değerini alır.
• Boyuna doğrultuda ε=
denklemi ile bulunur.
ÇEKME DENEYİ
ÇEKME DENEYİ
Orantı Sınırı (ϭ0)
Gerilme-birim uzama diyagramında Hooke yasasının, yani r=E.Є bağıntısının geçerli olduğu doğrusal kısmı sınırlayan gerilme değeridir. Bu bağıntıdaki orantı katsayısına (E) elastiklik modülü denir ve bu katsayı çekme diyagramının elastiklik kısmını oluşturan doğrunun eğimini gösterir. Bir malzemenin elastiklik modülü ne kadar büyükse, o malzemenin elastik şekil değiştirmeye karşı direnci de o ölçüde büyük olur.
Elastiklik sınırı (ϭe)
Malzemeye uygulanan kuvvet kaldırıldığı zaman plastik uzamanın görülmediği veya yalnız elastik şekil değiştirmenin meydana geldiği en yüksek gerilme değeridir. Genellikle elastiklik sınırı orantı sınırına eşit kabul edilir. Pratikte ϭe yerine %0,01 veya %0,005’lik plastik uzamaya karşılık gelen gerilme (ϭ0,01 veya ϭ0,005 ) değeri alınır.
HOOKE YASASI
• Bir maddenin bozunumunun, bozunuma sebep olan kuvvetle yaklaşık doğru orantılı olduğunu açıklayan kanun.
• Bu kanuna uyan maddelere lineer elastik maddeler denir.
• Hooke kanunu 17. yüzyıl İngiliz fizikçisi Robert Hooke'un ardından isimlendirilmiştir.
• Hooke, kanununu 1670'de Latince bir anagramla yayımlamış, 1678'de ise çözümünü vermiştir: Ut tensio, sic vis (Türkçe anlamıyla Ne kadar uzanım, o kadar kuvvet) Hooke kanununa uyan sistemlerde uzanım miktarı ağırlığa lineer bağlıdır.
• Bu bağıntı şu biçimde ifade edilebilir:
• Eksi (-), hareketin yönünü belirtir. Burada,
• x, çekilen durumun sistemin denge durumuna olan uzaklığı (genellikle metre cinsinden)
• F, sistemin denge durumuna ulaşmak için uyguladığı kuvvet (genellikle Newton cinsinden) ve k, kuvvet sabiti veya yay sabiti olarak tanımlanır.
Bauschinger Etkisi
Bir metalde üniform çekme uygulandıktan sonra yük kaldırılarak malzeme basmaya zorlandığı taktirde, basmadaki akma gerilmesi başlangıçtaki çekme halindeki akma gerilmesinden çok düşük çıkar.
Rekristalizasyon
Soğuk şekil değişimi sonucunda bozulmuş taneleri yenilemek, yani şekil değişiminin etkilerini ortadan kaldırmak için parça belirli bir sıcaklıkta tavlanır.
Tavlama sıcaklığı, şekil değişimi derecesine ve tavlama süresine bağladır.
Bu işleme rekristalizasyon (yeniden billurlaşma – yeniden kristalleşme) denir.
YIĞMA VE DÖVME İŞLEMLERİ
Bir iş parçasının yüzeyine basınç uygulayarak plastik şekil verme işlemine yığma denir.
Eğer kuvvet darbeli şekilde etkirse yapılan işleme dövme denir.
YIĞMADA MALZEME AKIŞI
Dikdörtgen şekilli parçanın yığılması yığılmanın iki ayrı kademesi için. Şekilden de görüleceği gibi dar yüzeyler boyunca akma daha fazladır.
Yığılma ilerledikçe dikdörtgen veya kare şekilli bir parçanın kesiti daireye yaklaşır.
YIĞMADA MALZEME AKIŞI (DEVAMI)
• Sürtünmesiz bir yığma yapmak ve parçanın fıçı şeklinde şişmesini engellemek için basma yüzeyleri yağlanır veya basma takımları konik yapılır.
• Basma takımlarının konik yapılması halinde, iş parçasının alın yüzeyleri de konik takıma uyacak şekilde torna edilir.
• Konik basma takımları ile yığmada, basma kuvvetine dik doğrultuda meydana gelen ilave yan kuvvetler malzeme akışına yardımcı olur.
• Hesaplarda tanα=µ alınmalıdır. (µ: sürtünme kat sayısı) ortası delik silindirlerin yığılmasında, malzeme hem içe yani silindir eksenine doğru, hem de aksi yönde yani dışa doğru akar.
• İçe doğru akma neticesinde delik çapı küçülür.
YIĞMADA KUVVET VE İŞ HESABI
Basit hesap: Sürtünme kat sayısını 0 kabul edelim. Yığma işleminin herhangi bir anındaki kuvvet malzemenin o andaki akma (efektif gerilmesi) yine o andaki yığma kuvvetinin uygulandığı yüzeyle çarpılarak bulunur.
Birim hacim yığma işi w= 0∫£p σed£p W = w V V= Hacim
DÖVME a) Açık Kalıpta Dövme
b) Kapalı Kalıpta Dövme
DÖVME (Devamı)
• Dövme işlemi şahmerdanlarla veya preslerle yapılır.
• Presler mekanik veya hidrolik presler diye ikiye ayrılır.
• Şahmerdanlarda 50.000 kg ‘a kadar dövme yapılabilir.
Mekanik preslerin şahmerdana kıyasla üstünlükleri:
• İmalat hızı preslerde daha yüksektir
• Preslerde vuruş şiddeti daha az olduğundan kalıplar daha küçüktür. Bu nedenle pres kalıplarının imalinde daha az takım çeliği kullanılır.
• Pres işçiliği şahmerdana kıyasla daha kolaydır ve daha az ustalık ister.
Mekanik preslerin şahmerdanlara kıyasla dezavantajları:
• Mekanik preslerin fiyatları daha yüksektir
• İlk şekil verme için şahmerdanlar daha uygundur.
• Simetrik olmayan parçaların imalinde de şahmerdanlar mekanik preslerden daha uygundur.
DÖVME (Devamı) Hidrolik preslerin özellikleri(Avantajları):
• Basınç kontrol valfi sayesinde, storkun her hangi bir noktasında basınç istenildiği gibi değiştirilebilir.
• Şekil değişimi hızı kontrol edilebilir
• Darbe etkisinin az olması nedeniyle kalıp ömrü uzun olur
Sakıncalı yönleri:
• Bir hidrolik presin fiyatı, aynı kapasitedeki bir mekanik presten daha yüksektir.
• Hidrolik preslerin çalışması mekanik preslere kıyasla yavaştır.
• Hidrolik preslerde hareketin yavaş olması iş parçasını kalıpla uzun süre etmesine yol açar. Bu durumda sıcak iş parçasından kalıba ısı iletimi nedeniyle kalıp ömrü kısalabilir.
AÇIK DÖVME KALIPLARI
• Açık kalıpla dövme basit şekilli parçaları dövmek için kullanılır.
• Açık kalıplarda üst kalıp şahmerdan çekicine veya pres başına, alt kalıp ise örs başlığına bağlanır.
• Kalıpların tespitinde kalıpların paralel olmasına dikkat edilmelidir.
• Kalıp yüzeyler bozulunca çok az talaş kaldırılır.
• Kalıplar 8 – 10 kez talaş kaldırmaya elverişli olmalıdır.
• Talaş kaldırma çok küçük olacağından kalıbın boyu etkilenmez.
KAPALI DÖVME KALIPLARI
• Kapalı dövmede, son şekil vermeden önce dövme işlemi kademelendirilir.
Ara kademeler: Uzatma, toplama, bükme, kaba dövme, ara dövme.
Uzatma: Bu işlemde metalin iki ucu arasında kalan bir kısmının kesit yüzeyi küçültülerek boyu uzatılır. Kalıpla dövmenin genellikle ilk kademesi olan bu işlem kalıbın kenarında uygulanır.
KAPALI DÖVME KALIPLARI (Devamı)
Toplama: İş parçasının kaba dövme son şekil verme kademelerinde şekillendirilecek olan büyük kısımları için oranlı bir biçimde dağıtılmasıdır. Toplama işlemi de kalıbın kenarında uygulanır.
Bükme: Bitmiş parçaya veya imalatın herhangi bir safhasında uygulanır. Bükme genellikle parçanın boyuna ekseni doğrultusunda yapılır. Bu da kalıbın kenarında uygulanır.
KAPALI DÖVME KALIPLARI (Devamı) Gravür: Kalıp boşluğuna gravür denir.
Kaba (Ara) Dövme: Son şekil verme Gravürünün akış çizgisi biçimli modeli olan kaba dövme Gravüründe özellikle malzeme hareketinin fazla olduğu yerlerde yarı çaplar büyük köşeler yuvarlatılmıştır. Böylece hem malzeme akışı kolaylaştırılmış hem de son şekil verme Gravürünün ömrü uzatılmıştır.
KONİKLİK (KENAR EĞİKLİĞİ)
• İş parçasının kalıptan kolay çıkarılması için kalıpların dövme doğrultularındaki kenarlarını eğiklik verilir.
• Dövmeden sonraki talaş kaldırma işleminin az olması için bu eğiklik parçasının kalıptan kolay çıkmasını sağlayacak minimum değerde olmalıdır.
• İş parçasının dış cidarlarında eğim açısı 3 – 7° delik ve kanalları çevreleyen yüzeylerde ise 5 – 10°’ dir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI)
• Kalıplar iş parçasının şekline göre doğru veya kırık bir yüzeyle bölünür.
• Bölüm yüzeyi kalıpta, dövülerek imal edilecek iş parçasının alt ve üst kalıpta kalan kısımlarını belirtir.
• Alt ve üst kalıplar birleştiği anda her ikisinde mevcut boşluklar iş parçasının şeklini meydana getirir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
• Genellikle iş parçasının en büyük kesit yüzeyi bölüm yüzeyi olarak alınır.
• En büyük kesit yüzeyinin parçanın düzlemsel bir yüzü olması halinde bu düzlem bölüm yüzeyi olarak alınır ve böylece bütün Gravür tek bir kalıba işlenerek diğer kalıbın düzlemsel bir yüzey olması sağlanır.
• Bölüm yüzeyinin kırık olması halinde dövme sırasında kalıbı yana iten kuvvetler doğar.
• Bu kuvvetler kalıpla dövme tesisatları yönünden sakıncalıdır.
• Bu nedenle yana itme kuvvetlerinin dengelenmesi gerekir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
Kalıp bu şekilde olursa itme kuvvetleri meydana gelir. Bu da çok sakıncalıdır.
Yana itme kuvvetine karşı konstrüktif tedbir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
Çapak
• Kapalı kalıpla dövmede kalıba konan malzeme hacmi iş parçasının hacminden bir miktar fazla alınır.
• Bu fazlalık ince bir metal şeridi halinde kalıp boşluğundan yanlara taşar.
• Taşan bu kuma çapak denir.
• Daha sonra çapak alınarak kapalı kalıpla dövme işlemi tamamlanmış olur.
• Çapak kalınlığına dövülerek metalin cinsi, iş parçasının hacmi ve yüksekliğinin ağırlığına oranı etki eder.
• Çapak kalınlığı minimum 2,5 mm den ağırlığı 100 kgf den fazla parçalar için maksimum 10 mm’ye kadar değişir.
• En büyük dövme kalınlığının %3’ü çapak kalınlığı olarak alınabilir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
Kademelendirme
• Kalıpla dövmede iş parçasına ara şekiller verilerek şekil vermenin kademelendirilmesi, kalıp adedini arttırmakla beraber, dövme kuvvetinin azalması nedeniyle kalıp ömrünü uzatması bakımından faydalıdır.
• Kalıpların kademelendirilmesi daha çok güç akan malzeme ve karışık şekilli iş parçaları için söz konusudur.
Kalıp çekilleri
Kalıp malzemesinden istenen özellikler;
• Üniform sertleşebilme özelliği,
• Dövme sırasında sıcak metalin aşındırma etkisine dayanabilmesi,
• Yüksek basınca ve dinamik etkilere dayanıklılık,
• Isıl şoklara dayanıklı olması özellikle sıcak dövmede ve dövmeye yeni başlamada bu durum göze çarpar. Bu nedenle iş parçası 1000 oC veya daha yüksek olursa kalıbın ısıtılması tavsiye edilir. 300 – 500 oC kadar ısıtılır.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı Döküm kalıplar
• Kalıplar genellikle çeliğin işlenmesi ile imal edilirler.
• Yalnız mekanik preslerde kullanılmak üzere kalıplar döküm yolu ile imal edilebilirler.
• Böylece işletme masrafları azaltılarak kalıp maliyeti düşürülmektedir.
Açık kalıpla dövme
• Karışık şekilli bir iş parçasının açık kalıpla dövülmesi oldukça ustalık ve zaman gerektiren pahalı bir işlemdir.
• Açık kalıpla genellikle yuvarlak, dikdörtgen, kare, altı köşe, sekiz köşeli parçalar bilezikler ve benzeri şeklindeki parçalar dövülürler.
• Dövmede malafa, destek, aralayıcı (Ayırma Bloku), altlık kesme ve uzatma çubukları vs gibi birçok yardımcı takımlar kullanılır.
• Bu takımların imalinde kullanılan malzeme dövme kalıplarının aynıdır.
• Açık kalıpla dövmede, kalıp sıcaklığı kapalı kalıpla dövmeye kıyasla daha az önem taşır.
Yassı (düzlemsel) kalıplar ısıtılamaz. Diğer kalıplar, dövmeden önce tamamen soğuk olmaları halinde ısıtılabilir.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
Kapalı kalıpta dövme
• Alt ve üst kalıp birleştiği zaman arada kalan boşluk iş parçasının şeklini vermektedir.
• Bu şekilde dövmede hassas ve karışık şekilli parçalar dövülebilir.
• Kapalı kalıpla dövmede parçanın işlenmesine gerek yoktur. (Talaş kaldırma işlemi gerekmez).
• Dövmede kalıbın yağlanması gerekir.
• Kalıpta dövüldükten sonra parça hava ile temizlenir sonra yağa bandırılmış fırça ile yağlama yapılır. Bu işleme devam edilir.
• Yağlamada alevlenme noktası mümkün olduğu kadar büyük yağlar kullanılır.
• Genellikle yağ içine grafit karıştırılır.
BÖLÜM YÜZEYİ (AYRILMA HATTI VEYA ÇAPAK HATTI) - Devamı
Çapak alma
• Parça dövüldükten sonra çapak alma kalıplarıyla çapak alınır.
• Bu kalıplar pahalı ve hassastır.
• Çapak alma işlemi sıcak veya soğuk olur.
• Çapak kalınsa sıcak olarak çapak alınır.
Kesme için gerekli kuvvet;
F=ζ ℓ .s ℓ: çapak çevresi (kgf) kgf s: çapak kalınlığı mm2
• Çapak alma kalıplarında ıstampa ile
matris arasındaki boşluk 0,2… 3 mm arasındadır.
DÖVME KALIPLARININ İŞLENMESİ
• Dövme kalıpları genellikle prizmatik veya silindirik olabilir.
• Kalıp iki parçalı işlenir (alt ve üst).
• Kalıp çekme dolayısı ile bir miktar büyük alınır.
• Çekme miktarı iş parçası malzemesine ve dövme sıcaklığına bağlıdır.
• Çekme payı genellikle %1,5 -1.7 mertebesinde alınır.
• Kalıp imalatında ham bloklara uygulanan ilk işlem pim deliklerinin delinmesidir.
• Bu deliklere yerleştirilen pimler vasıtasıyla bir yerden bir yere götürülebilirler.
DÖVME KALIPLARININ İŞLENMESİ (Devamı)
• Daha sonra Gravürlerin işlenmesine geçilir.
• Üst yüzey CuSO4 veya benzeri bir malzeme ile boyanır.
• Boyamadan sonra parçanın son şekli çizilir.
• Son şekil çiziminde parçanın ağırlık merkezinin koçun ekseni üzerinde olmasına dikkat edilir.
• Daha sonra torna, radyal, matkap vs gibi takım tezgahlarında işlenmesi bittikten sonra raspalama, eğeleme, taşlama, parlatma gibi el işçiliğine geçilir.
• Yapılan çeşitli ölçümler sonunda el işçiliğinin de bittiğine kanaat getirilirse (kalıbın diğer yarısı da ayni işleme tabi tutulur) daha sonra her iki kalıp birbirlerine mengeneyle sıkıca bağlanır.
• Gravür boşluğuna ergimiş kurşun dökülür.
• Böylece elde edilen örnek parça son bir boyut kontrolünden geçilir.
• Boyut kontrol işlemi bittikten sonra çapak kanalı açılır.
• Kalıp çok Gravürlü ise diğer Gravürler işlenir.
• Bütün işlemler bitince ısıl işlem yapılır.
• Sonra su verilir ve sertleştirilir.
HADDELEME
• Metalik bir malzemeyi eksenleri etrafında dönen iki silindir arasından geçirerek plastik şekil verme işlemine haddeleme denir.
• Haddelemede iş parçasının kesiti küçülürken aynı zamanda da uzama ve genişleme meydana gelir.
• Eğer e0 ile e1 arasındaki fark büyük ise haddeleme sıcak olarak yapılır.
• Burada sıcaklık rekriztalizasyon sıcaklığının üstündedir.
• Çeliklerde bu sıcaklık 550°C civarındadır. (piyasadaki dkp saçlar bir kaç defa sıcak haddelemeden sonra) son haddeleme pasosu oda sıcaklığında (soğuk haddeleme) yapılır.
• Soğuk haddelemede yüzeyler çok düzgün ve temiz fakat haddeleme zordur.
HADDELEME HATALARI
Haddeleme işleminin kusursuz olabilmesi için sıcaklık kontrolü, ara tavlama, hatasız ham madde, yağlama, merdanelerin yüzey şartları gibi maddeler özenle dengelenmelidir.
Ayrıca hadde mamullerinde soğumadan ileri geri gidebilen çatlak ve yüzey pullanmasının önüne geçebilmek içinde kontrollü soğuma programları uygulanmalıdır.
1) Haddeleme şartlarına bağlı nedenler:
a) Haddeleme sırasında hız değişimi: Haddeleme başlangıcında bandın ön ucu, bobinöz tamburu üzerinde bir kaç tur sıkıca sarılmadan maksimum hıza erişilemez.
Haddeleme sonlarında da bobinözün son turlarında haddeleme hızı düşürülür.
b) Banda uygulanan gerilme değerinin değişimi: Mesela kurşun ve çelik aynı merdaneler arasından geçirilse haddeleme sonunda kurşunun kalınlığı çeliğin kalınlığından daha küçük çıkacaktır.
c) Silindir sıcaklığının değişmesi: Bu durum soğuk haddelemede söz konusudur.
Haddelemede bir sıcaklık meydana gelecektir. Bu sıcaklık sabit değere çıkıncaya kadar sacın iki ucu farklı kalınlıkta olmaktadır. Bu hata termostatlarla ve özel soğutma sistemleriyle merdanelerin sıcaklığı kontrol edilerek bertaraf edilir.
HADDELEME HATALARI (Devamı)
2) Hetorejenliklere bağlı nedenler:
a) Giriş kalınlığının değişimi
• Haddeleme kuvveti = Akma Gerilmesi X temas yüzeyi A1
• Giriş kalınlığı arttıkça tamamen rijit bir halde sistemi olmayacağından e1 kalınlığında e11 şeklinde artacaktır.
b) Giriş sertliğinin değişimi: Bir metalin sertliği arttıkça akma gerilmesi yükselir. Buda haddeleme kuvvetini arttırır. Bunun neticesinde de e1 kalınlığı e11 şeklinde artar.
HADDELEME HATALARI (Devamı) 3) Merdanelere bağlı nedenler:
a) Oval işlenmiş merdaneler.
b) Egzantirik işlenmiş gövde ve muylular.
c) Yataklama hataları.
EKSTRÜZYON
• Katı halde bir metal blokunu yüksek basınç altında, bir matris deliğinden geçirerek üniform kesitli bir çubuk elde etmeye ekstrüzyon denir.
• Matris deliğinin şekli çubuk profilinin aynıdır.
• Metallerin ekstrüzyonu, plastikliği arttırmak gayesi ile genellikle sıcak olarak yapılır.
• Ekstrüzyonda, silindirik şekilli döküm bir blok alıcı içine yerleştirilerek ıstampa tarafından uygulanan basınçla matris deliğinden geçirilir.
• Istampa mekanik veya hidrolik olarak etki eder.
BORULARIN EKSTRÜZYONLA İMALİ
• Boru Ekstrüzyonunda, ıstampaya tebit edilen bir malafa blok ortasında açılmış olan bir deliğin boydan boya geçerek, matris deliğinde blok malzemesinin geçebileceği halka şeklinde bir boşluk bırakır.
• Istampa tarafından blok a basınç uygulandığında malzeme bu boşluktan boru şeklinde çıkar. Borunun et kalınlığı matris deliği ile malafa çaplarına bağlıdır.
MATRİSLER
• Matris giriş kenarları yuvarlatılmalıdır.
• Yuvarlatma ekstrüzyon basıncının bir miktar artmasına yol açarsa da, matris aşınmasını azaltması ve imalat kalitesi bakımından faydalıdır.
• Bu yuvarlatma matris çapını ve ekstrüzyon yapılacak metale bağlıdır.
Blokların ve alıcıların ısıtılması:
• Her ne kadar alıcılar zamanla ısınırlarsa da, ilk blokların soğumasını önlemek için, özellikle düşük ekstrüzyon hızlarında alıcıların ısıtılması gerekir.
• Alüminyum ve magnezyum alaşımlarında ekstrüzyon hızı çok düşüktür.
• Özellikle alıcı içerisinde uzun süre kalan Mg alaşımlarının ekstrüzyonunda alıcının 380 – 400°C civarında ısıtılması gerekir.
• Düşey preslerde çalışma hızı yüksek olduğundan bakır ve nikel alaşımlarının ekstrüzyonu, blokların küçük olması halinde dahi alıcılar ısıtılmadan gerçekleştirilebilir.
• Alıcılar için en uygun ısıtıcı direnç telleridir.
• Bloklar ise elektrik dirençli veya fuel oil ile çalışan fırınlarda ısıtılır.
YAĞLAMA
• Matris girişi mutlaka yağlanmalıdır.
• Yağlama ile ekstrüzyon kuvveti düşer ve matris ömrü artar.
• Ekstrüzyon ile boru imalinde malafa da yağlanmalıdır.
• Bakır ekstrüzyonunda matris ve malafa üzerine yağlayıcı olarak grafit sürülür.
• Al ve alaşımlarında matris ve malafa üzerine yağlayıcı olarak üzerine bir şey sürülmeyebilir.
• Yağlama yapılacaksa grafit sürülür.
• Malzemenin ergime sıcaklığı yüksek ise yağlayıcı olarak cam kullanılır.
• Bloklar tuz banyosunda ısıtıldıktan sonra özel bir usulle üzerleri camla kaplanır.
• Boruların ekstrüzyonunda yağlayıcı olarak cam kullanılarak sıcak bloğun ekstrüzyon takımları ile teması engellenmiş olur.
• Özellikle alçak sıcaklarda yağlayıcı olarak molibdendisülfit ve politetra floretilende kullanılabilir.
• Alıcı ile blok arasında ince bir yumuşak filminin bulunması da yağlayıcı rolü oynar.
EKSTRÜZYON BASINÇ DİYAGRAMI
• Berry usulünde blok ile alıcı arasında sürtünme yoktur.
• Bu yüzden Ekstrüzyon basıncı daha düşüktür.
Direkt
Endirekt
EKSTRÜZYON HATALARI
• Direkt ekstrüzyonda blok alıcı ile sürtünür.
• Bu nedenle blok ekseni civarındaki malzeme blok dışındaki malzemeye nazaran daha hızlı hareket eder (matris deliğine doğru).
• Bu durumda blokun 2/3 ekstrüzyonu tamamlandığında blok dışı yüzeylerinin meydana getiren malzeme zerrecikleri eksene doğru hareket eder.
• Böylece çubuğun arkalarında çubuk ekseni civarında oksitler toplanır.
• Sıcak bir blok soğuk alıcı içerisine konduğunda dış tabakalar okside olmaktadır.
EKSTRÜZYON HATALARI (Devamı)
Bu hatayı gidermek için:
a) Ön levha çapı alıcı çapından küçük yapılır. Ön levha bloku bıçak gibi keserek oksit tabakasının alıcı içerisinde bırakır.
b) Blok alıcı içerisine yerleştirilmeden tornalanarak oksit tabakası temizlenir.
• Endirekt ekstrüzyonda ise blok yüzeyindeki oksit tabakası mamul parçanın yüzeyinde birikir. Buna engel olmak için çapın alıcı çapından biraz küçük olan ön levhası kullanılmalıdır.
• Alıcı içerisine konan blok uzunluğu çapının ¼ üne düştükten sonra, malzemenin matris içindeki hızlı radyal akışı nedeniyle mamülde eksenel bir boşluk meydana gelir. Bu ise mamulün delik olan arka kısmının kesilerek atılmasını gerektirir.
PÜSKÜRTME EKSTRÜZYON
• Püskürtme diş macunu, krem, ilaç vs tüplerinin imalinde uygulanan bir usuldür.
1. Geriye püskürtme
Bu usulde çapı, imal edilecek tüpün dış çapına eşit olan matris içine yerleştirilen metale ıstampa ile basılarak şekil verilir.
Istampa çapı imal edilmesi istenen tüpün iç çapına eşittir.
Matris içindeki malzemeye ıstampa ile basınç uygulandığına, metal ıstampa çevresinde akarak yükselir ve tüp şeklini alır.
PÜSKÜRTME EKSTRÜZYON
2. İleriye püskürtme:
İleriye püskürtmede ıstampa ucunda imal edilmek istenen tüpün iç çapına eşit bir malafa vardır.
Ön şekil verilmiş metale ıstampa ile basınç uygulanarak tüp elde edilir.
Püskürtme yüksek hızlı mekanik preslerde yapılır.
Bu usul genellikle bir soğuk şekil değiştirme ise de, yüksek şekil değişimi hızı nedeni ile işlem sırasında önemli sıcaklık yükselmesi olur.
Püskürtmede kurşun kalay, alüminyum, bakır gibi yumuşak metaller işlenir.
ÇEKME
Metalik bir malzemenin, matris veya hadde olarak adlandırılan üzerinde bir veya daha çok delik bulunan bir takımdan çekilerek uzatılmasına çekme denir.
Arka arkaya yapılan çekme işlemleriyle malzemenin çapı istenen değere indirilir.
Çekme işlemi genellikle oda sıcaklığında yapılır.
ÇUBUK TEL ÇEKME
• Çubuğun ucu sivrilterek matristen geçirilir ve çekme arkasının kıskaçlarına bağlanır.
• Çekme arabası örneğin; hidrolik bir mekanizma ile hareket ettirilebilir.
• Çekme hızı yaklaşık 10…100 m/dk’dır.
ÇUBUK TEL ÇEKME
• Çekmede kullanılacak malzeme sünek olmalıdır.
• Tel çekmede, sıcak haddelenmiş çubuklar kullanılır.
• Telde yüzey hataları meydana gelmemesi ve matris aşınmasını azaltmak gayesi ile çubuk yüzeyi önce asitle temizlenir.
• Bundan sonra çelik tellerin çekilmesinde, çubuk kireç veya ince bir bakır veya kalay tabaksı ile kaplanır.
• Kireç, asit banyosundan çıkarıldıktan sonra yıkanan çubuk yüzeyindeki asit kalıntılarını nötralize eder.
• Kuru çekmede yağlayıcı olarak gres veya sabun tozu kullanılır.
• Islak çekmede ise matris yağlayıcı bir sıvı içine doldurulmuş durumdadır.
• Bakır tellerin çekilmesinde ise genellikle kaplama uygulanmaz.
• Çubuk yüzeyi hazırlandıktan sonra ucu sivriltilerek matristen geçilir ve çekme blokuna bağlanır. Modern tel çekme tertibatlarında, çekme hızı 1500m/dk mertebesindedir.
BORU ÇEKME
• Ekstrüzyon, haddeleme v.d gibi sıcak şekil verme usullerinden herhangi biri ile imal edilen borularda daha sonra çoğu zaman çekme işlemi uygulanarak boyut toleranslarının daha hassas ve yüzeylerin daha düzgün olması mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi sağlanır.
• Ayrıca çekme ile, sıcak şekil verme usulleriyle elde edilmeyecek kadar küçük çapta ve ince cidarlı borular ve profilli borular imal edilebilir.
• Boru çekme genel olarak tel çekmeye benzer.
SAC ÇEKME
• Saç levhalardan kap şeklinde cisimler elde etmede kullanılan usullerden en önemlisi saç çekmedir.
• D çapındaki çekme saçından d çapında bir kap elde edilmesi için kenar uzunlukları e ve h olan dikdörtgenler d çapındaki daire etrafında ∏/2 kadar kıvırmak yeterlidir.
• Böylece karakteristik üçgenleri meydana getiren malzemenin gereksiz (fazla) olduğu görülmektedir.
• Çekme işlemi sırasında karakteristik üçgenlere ait fazla malzeme katlanmalara neden olabilir.
• Bu katlanmalara engel olmak için Pot çemberi kullanılır.
• Pot çemberi çekme saçı malzemesini radyal doğrultuda akmaya zorlayarak katlanmalara engel olur.
• Pratikte D/d > 21/20 olduğu taktirde pot çemberi kullanılır. D/d < 21/20 olduğu taktirde karakteristik üçgenleri meydana getiren malzeme miktarı az olduğundan işlem pot çemberi kullanılmadan ve katlanmalar meydana gelmeden yapılabilir.
