Günümüzün üretim ortamında, havacılık ve uzay, otomotiv ve elektronik gibi endüstriler, hafif mühendislik malzemelerine olan talebi hızla artırmaktadır. Alüminyum alaşımları, titanyum ve kompozitler de dahil olmak üzere bu malzemeler, mükemmel mukavemet-ağırlık oranları, korozyon direnci ve termal performansları nedeniyle tercih edilmektedir. Ancak, benzersiz özellikleri aynı zamanda işleme zorlukları da yaratmaktadır. Hafif yapılar giderek daha fazla polimerik malzemeler içermekte ve bu malzemeler düşük yoğunlukları nedeniyle doğal olarak rijitlikten yoksundur. Bunu önlemek için çeşitli tipte takviyeler kullanılmakta, ancak bunlar genellikle sert ve aşındırıcıdır, bu da işlenmesi kolay malzemeleri geleneksel işleme operasyonları için önemli zorluklar oluşturan malzemelere dönüştürmektedir. Geleneksel işleme yöntemlerinin yanı sıra; modern, neredeyse-net-şekilli işleme yöntemleri kullanılırken bile, temel kesme ve delme işlemlerini gerçekleştirmek için çeşitli teknolojiler geliştirilmiştir. ISCAR, bu zorlukların üstesinden gelmek ve hafif malzemeler için işleme sürecini optimize etmek amacıyla bir dizi yenilikçi takım ve teknik geliştirmiştir. ISCAR'ın takımları hem verimliliği hem de hassasiyeti artırır (Şekil-1). Hafif malzemeler, uygulamaya özgü özellikleriyle avantajlı olsalar da, benzersiz özellikleri nedeniyle çeşitli işleme zorlukları yaratırlar. Yüksek süneklik ve dayanıklığı ile bilinen titanyum gibi malzemelerin kesilmesi özellikle zor olabilir, bu da genellikle hızlı takım aşınmasına ve yetersiz yüzey kalitesine neden olur. Alüminyumun yüksek ısıl iletkenliği özelliği başka bir zorluktur, kesici takımlarda aşırı ısı birikmesine yol açarak, hem takım ömrünü hem de iş parçasının kalitesini olumsuz etkileyebileceği için başka bir zorluk daha yaratır. Ayrıca, aşındırıcı yapıya sahip kompozit malzemeler, takım aşınmasını hızlandırabilir ve katmanlara ayırma riskini artırarak işleme sürecini daha da karmaşık hale getirebilir.
Malzeme bilimi alanında, yüksek özgül modül, dayanım ve rijitlik sunan, yüksek sıcaklıklarda dahi performansını koruyan, aynı zamanda sürtünme, yorulma ve aşınmaya dirençli hafif mühendislik malzemelerinin geliştirilmesinde önemli araştırmalar yapılmıştır. Belirli uygulamalar için özel olarak üretilen bu gelişmiş malzemeler arasında Metal Matris Kompozitleri (MMC’ler) yer almaktadır; örneğin, silisyum karbür partikülleriyle güçlendirilmiş dağılım sertleştirmeli alüminyum matris kompozitler (Al/SiCp) gibi. Bu kompozitler, alüminyum matrislerin termal özelliklerini geliştirmekte ve havacılıktan otomotive kadar çeşitli sektörlerde kullanılmaktadır. Avantajlarına rağmen, özellikle silisyum karbür takviyeli alüminyum alaşımları olmak üzere MMC'ler, çeşitli malzeme özellikleri nedeniyle işleme sırasında zorlukları yaratmaktadır.
ISCAR, bu zorlukların üstesinden gelmek üzere özel olarak tasarlanmış bir dizi kesici takım geliştirdi ve takım malzemesi, geometrisi ve kaplama teknolojisine odaklandı.
1. Optimize Edilmiş Takım Geometrileri: ISCAR, kesme kuvvetlerini azaltan ve talaş tahliyesini iyileştiren özel geometrilere sahip takımlar sunar. Örneğin, QUICK-X-FLUTE serisi, titanyum işlenirken düzgün kesme hareketi sağlayan, titreşimi en aza indiren özel olarak tasarlanmış kesme kenarlara sahip değiştirilebilir uçlar içermektedir (Şekil-2).
2. Gelişmiş Kaplamalar: TiAlN ve elmas benzeri karbon (DLC) gibi gelişmiş kaplamaların uygulanması, takımın sertliğini ve aşınma direncini artırır. ISCAR'ın SUMO TEC kaplama teknolojisi, yüksek sıcaklık alaşımları ve kompozitlerin işlenmesinde takım ömrünü ve performansını artırır.
3. Yüksek Performanslı Frezeler: ISCAR'ın HELIALU değiştirilebilir uçlu frezeleri, değiştirilebilir komple karbür başlıklı MULTI-MASTER takımları ve CHATTERFREE karbür parmak frezeleri (Şekil-3), alüminyum alaşımlarının yüksek hızlı frezelenmesi için tasarlanmıştır ve mükemmel yüzey kalitesi ile uzun takım ömrü sunar. Benzersiz tasarımları, ince cidarlı parçaların işlenmesinde sıkça karşılaşılan bir sorun olan titreşimi en aza indirir.
4. Özel Uçlar: ISCAR, Tornalama operasyonları için, hafif malzemelere özel olarak tasarlanmış eğimli yüzeylere ve talaş kırıcılara sahip karbür uçlar sunmaktadır (Şekil-4). Bu uçlar, verimli talaş kontrolü sağlar ve ısı oluşumunu azaltarak hem takım ömrünü hem de iş parçası kalitesini artırır.
ISCAR'ın takım çözümleri, işleme sürecini daha da optimize eden ileri işleme teknikleri ile desteklenmektedir:
1. Yüksek Hızlı İşleme (HSM): ISCAR'ın yüksek hızlı uygulamalar için tasarlanmış takımlarının kullanılması, üreticilerin çevrim sürelerini azaltarak üretkenliği artırmasına olanak tanırken aynı zamanda hassasiyet ve yüzey bütünlüğünü korur.
2. Minimum Miktar Yağlama (MQL): ISCAR takımları, titanyum gibi düşük ısıl iletkenliğe sahip malzemelerin işlenmesi için gerekli olan yeterli yağlama ve soğutmayı sağlarken soğutma sıvısı kullanımını önemli ölçüde azaltan MQL sistemleriyle uyumludur.
3. Uyarlanabilir İşleme Stratejileri: ISCAR takımlarını kullanarak uyarlanabilir kontrol stratejilerinin uygulanması, tutarlı kesme koşullarının korunmasına, takım ömrünün iyileştirilmesine ve karmaşık geometrilerde yüksek kaliteli yüzeylerin elde edilmesine yardımcı olabilir.
Havacılık endüstrisi, yakıt verimliliğini, performansı ve sürdürülebilirliği artırmanın yollarını sürekli olarak aramaktadır. Temel yaklaşımlardan biri, mükemmel mukavemet-ağırlık oranları sunan alüminyum ve titanyum alaşımları gibi hafif metallerin kullanılmasıdır. Ancak, bu malzemelerin işlenmesi, takım aşınması, ısı oluşumu ve yüzey kalitesi gibi kendine özgü zorluklar içerir. ISCAR, havacılık endüstrisinin hafif metalleri verimli bir şekilde işlemesi için özel olarak tasarlanmış gelişmiş çözümler sunar. ISCAR, hızla büyüyen uzay endüstrisinin güvenilirlik, dayanım ve ağırlık konusunda son derece yüksek standartları karşılayan bileşenlere ihtiyaç duyduğunun farkındadır. Uydu teknolojisi, uzay araştırmaları ve ticari uzay seyahatlerindeki yeniliklerin etkisiyle endüstri genişledikçe, ileri üretim tekniklerine ve gelişmiş malzemelere olan ihtiyaç da artmaktadır. Uzay uygulamaları için parça işleme, titanyum, alüminyum alaşımları gibi zor işlenen metallerin yanı sıra gelişmiş kompozitlerle çalışmayı gerektirir.
Uzay Bileşenlerinin İşlenmesindeki Zorluklar1. Malzeme Özellikleri: Uzay bileşenlerinde genellikle titanyum ve alüminyum gibi, toklukları ve termal özellikleri nedeniyle işlenmesi zor olan, yüksek mukavemet-ağırlık oranına sahip malzemeler kullanılır.
2. Hassasiyet ve Doğruluk: Uzay uygulamalarında çok dar toleranslar ve olağanüstü iyi yüzey kalitesine duyulan ihtiyaç kritik öneme sahiptir. Çünkü; en küçük sapmalar bile önemli performans sorunlarına yol açabilir.
3. Takım Aşınması ve Uzun Ömür: Yüksek performanslı malzemeler takım aşınmasını hızlandırabilir, bu nedenle dayanıklı ve verimli kesici takımların kullanımını gerekli kılar.
Hafif mühendislik malzemelerinin işlenmesi, bu malzemelerin özelliklerinin ve beraberinde getirdiği zorlukların derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. ISCAR’ın yenilikçi yaklaşımı ve mükemmeliyeti, üreticilerin üstün sonuçlar elde etmesini sağlayan ileri düzey takım çözümleri sunar. Endüstriler, verimliliği artırabilir, maliyetleri düşürebilir ve hassas mühendislikte gerekli olan yüksek standartları koruyabilir. İster optimize edilmiş geometriler, ister gelişmiş kaplamalar veya yenilikçi işleme stratejileri olsun, ISCAR hafif malzemelerin verimli ve etkili işlenmesinde öncü olmaya devam ediyor.
