Matkap Geometrisi

Uygulamaya göre tasarlanmış geometri sunan matkaplar takım ömrünü, kaliteyi ve verimliliği arttırabilir. Ancak, nokta geometrileri, kanal formları, helis açıları, keski uzunlulukları, alan, arka konik, marjin genişliği ve ağ kalınlığı gibi özelliklere kaç üretim mühendisi gerçek değerini gösteriyordur ki?
Delik açma en yaygın talaşlı imalat faaliyetidir, bu yüzden modern işleme ekonomisinde delik delmenin geliştirilmesi iyi sonuçlar veren bir adımdır. Gereken parça, kurulum ve delikler hakkında basit bir inceleme, takım seçiminde ilk rehberliği size sunacaktır. Ayrıca, temel parametreler arasında daima delik çapı, derinlik, tolerans, yüzey kalitesi, malzeme, takım tutma, mevcut fener mili hızı, mevcut güç, kurulum stabilitesi ve adet büyüklüğü yer alır. Pah kırma, havşa açma, raybalama ve diş/kılavuz çekme gibi ikincil işlemlerin koşulları da dikkate alınmalıdır. Yekpare karbür matkaplar en iyi penetrasyon hızı ve yüksek hassaslıkta delik kombinasyonunu sunar. Bu takım tipi olgun bir teknolojiyi yansıtır ve son dönemdeki gelişmeler ve geometri devrimleri yekpare karbür matkabını yeni bir seviyeye getirmiştir. Başarılı matkap tasarımının düzgün oluşup talaşları taşıyan ve ısıyı kesme alanından uzaklaştıran tasarım olduğu kanıtlanmıştır. Erken matkap arızasının birinci sebebi talaş birikmesidir; kontrol edilmediği takdirde, delik kalitesi ve toleransını bozabileceği gibi termal takım aşınmasına ve burulma kaynaklı kırılmaya yol açabilir. Bir başka sebep ise işlem sürtünmelerinden kaynaklanan ısıdır. Yalnızca ilgili uygulamaya en uygun geometriyi sunan matkap kullanıldığında mühendisler verimli ve sorunsuz bir işlem elde etmeyi bekleyebilirler.
Matkabın ağ yapısı ve alan değerleri takım gücünü yükseltir. Çoğu matkaplarda sabit bir ağ kalınlık artışı ya da sabit ağ kalınlığı mevcuttur. Delik açma işlemlerinde takım dönerek eksenel olarak parçaya girer. Talaşlar oluştukça matkap helisi talaşın kesme kenarından uzaklaştırılıp delikten dışarı atılmasına yardımcı olur. Matkapta kanalın arkasına doğru kalınlığı artan bir ağ bulunuyorsa, takım iş parçasının derinlerine gittikçe talaş alanı küçülür. Kanal alanındaki aşınma talaş taşınmasını engelleyip matkabın arıza yapmasına yol açabilir. Bu sorunu önlemek için mühendisler genelde sabit ağ yapısına sahip en yeni yekpare karbür matkapları tercih etmelidirler. Burada amaç, kanal alanını sürekli hale getirmek ve kesilen parçadan talaşın çıkmak için 'yukarı doğru' hareket etmesini önlemektir.
Nokta geometrileri, iş parçasıyla ilk temasa geçen bölümler olduğu için delik delmede en önemli özellikler arasındadır. Örneğin, parça penetrasyonu için gereken itme gücünün büyük bölümünün keski uzunluğuna ait olduğu yaygın olarak bilinen bir bilgidir. Ağ inceltme yöntemiyle keski uzunluğunu kısaltmak, itme gücünün azalması ve penetrasyonun iyileşmesi anlamına gelir. Bu teknik ile talaş oluşumuna ve kontrolüne yardımcı olan ek kesme ağızları da açılabilir.
Bölünmüş noktalı matkaplarla yüksek performanslı nokta geometrisine sahip matkaplar arasındaki en önemli farklardan biri yüksek performanslı nokta geometrisindeki ikincil kesme kenarlarının düz olmak yerine matkap dönüş yönünden uzaklaşmaya başlamasıdır. Buradaki amaç talaş kontrolüne yardımcı olmak ve keskin kenarlar sebebiyle oluşabilecek gerginlik noktalarını ortadan kaldırmaktır.
Tüm matkap tasarımlarında performans optimizasyonu için kanal formu hayati önem taşır. Kanal şekli, matkabın talaş oluşturup talaşları ve ısıyı kesme alanından uzaklaştırma kabiliyetini yönlendirir. Yüksek performanslı yekpare karbür matkabın hassas geometrisinde kesme performansını en üste çıkarmak için kanallar bilimsel olarak belirlenir.
Talaş oluşumunun etkinliği, parça malzemesi, fener mili hızı ve ilerleme hızı gibi farklı proses parametreleriyle belirlenir. Ancak, kanal formu, nokta geometrisi ve tarzı ve de helis açısı diğer faktörler arasındadır. Çoğu yüksek performanslı yekpare karbür matkap, yenilikçi kanal form tasarımından yararlanır. Örneğin, matkaptan yukarı daha rahat çıkan kısa ve hafif kıvrık talaşlar oluşturduğu için konkav ağızlar genelde tercih edilir. Matkap üreticileri arasındaki diğer trendler arasında matkap taşlama taşlarında farklı şekiller kullanmak yer almaktadır. Ortaya çıkan yeni kanal formları, talaş akışını değiştirerek matkabın talaş taşıma potansiyelini yükseltir.
Arka konik ve marj genişlikleri, matkap performansını etkileyen iki önemli geometrik özelliktir. Marj, matkabı iç delik duvarından yönlendirir ve yüksek performanslı yekpare karbür matkapların marj genişlikleri genelde konvansiyonel matkaplara göre daha dardır. Bunun sebebi, hassaslık gerektiğinde iç duvardaki sürtünmeyi azaltmak için daha ince bir marj genişliğinin gerekmesidir. Arka koniğin görevi, delik delme sırasında sürtünme sebebiyle gerçekleşen ısı birikmesini azaltmaktır. Çoğu yüksek özelliklere sahip yekpare karbür matkapta yüksek değerli arka konikler kullanılacaktır, çünkü bu parçaların matkap parçaya girdiğinde ısıyı en aza indirip tahliyeyi hızlandırdığı kanıtlanmıştır.
Delik delme pazarındaki en son yeniliklerden biri Sandvik Coromant'ın piyasadaki en hızlı yekpare karbür matkap olduğunu belirttiği CoroDrill 860'dır. CoroDrill 860, üst düzey delik delmede güvenlik ile performanstan vereceğiniz ödünü en aza indirmek üzere tasarlanmıştır. Özellikle uzun talaş ve düşük karbon çeliği işleme (ISO P) amacıyla tasarlanan yeni matkap daha önce talaş kontrolü ve aşırı kesme kuvvetleri yönünden yaşanan problemleri ortadan kaldırıyor. Kesme kenarının şekli ve etkin boşluk, düşük kesme kuvvetleri, yüksek talaş kontrolü ve yüksek penetrasyon hızları sağlar. Ayrıca, yeniden tasarlanan yuvarlak kesme kenarı ve matkap ucu köşeleri kenardan dökülme riskini azaltır ve kaplama yapışkanlığını arttırır.
Matkap ucu otomatik merkezleme sağlarken takviyeli matkap köşesi dayanımı güçlendirerek proses güvenliğini daha üniversal matkapların da ötesine götürür. Yeni geometri yeni kanal şekliyle birleştiğinde, yüksek penetrasyon hızlarında bile etkin talaş boşluğu için optimize edilmiş bir kesme kenarı sağlar.
Otomotiv sektörü, tezgah imalathanelerinin kar sağladığı birçok sektörden biridir. Burada müşteri örnek çalışmaları harika sonuçlar vermektedir. Örneğin, düşük alaşım çeliğinden (MQL ile) motor plakalarında dişe kılavuz çekme için 6.90 mm çaplı iç delikler açmada CoroDrill 860, rakip ürüne kıyasla hem verimlilik hem de takım ömrü açısından %62'lik bir artış sağlamıştır. Penetrasyon hızı 387'den 627 mm/dk'ye yükselmiştir.
Benzer şekilde, 255HB sertlikte alaşımsız çelik dökümden poyradaki pahlı, 8.5 mm çaplı iç delikte (yağ kesme sıvısı ile), CoroDrill 860 %98 daha yüksek bir verimlilik sağlamaktadır. Yüksek kesme değerlerinde yüksek güvenilirlik açısından takım gücünü gösteren bir başka örnekte aynı ürün, düşük alaşım çelikli (istifli) tahrik akslarında 10.50 mm iç deliklerin açılmasında %100'lük verimlilik artışı sağlamıştır.
En yeni yekpare karbür matkaplarla tamı tamına ne kadar tasarruf elde edileceğini merak eden mühendisler için Sandvik Coromant iPhone Delik Delme Uygulaması pratik bir araçtır. Delik Delme Uygulaması, imalathanelerin tüm delik delme ve kılavuz çekme işlemlerinde çevrim sürelerini ve maliyetleri hesaplamak için hızlı ve basit bir yöntem sunar. Matkap çapı, kesme hızı, fener mili hızı ve ilerleme hızı gibi birkaç basit parametre girildiğinde, Uygulama imalathanelere çevrim süresi ve delik başına maliyet gibi güvenilir veriler sunmakla kalmayıp delik ve şaft için ISO toleransı gibi diğer önemli bilgileri ve You Tube videoları ve Sandvik Coromant web sitesi üzerinden online destek linklerini de sağlamaktadır. Uygulama, değerler üzerindeki küçük değişikliklerin sonuçlara nasıl büyük etkiler yapabileceğini göstermektedir.