Modern endüstride parçaların çok hızlı üretilmesi bir gereksinim haline gelmiştir. Hızlı prototipler ya da özel parçaların üretim sayısı her ay düzenli olarak artış halindedir. Hemen her müşteri, siparişinin hızlı bir şekilde üretilmesini talep ederken her yeni partinin bir öncekinden daha yüksek doğruluğa sahip olmasını bekliyor. Modern üretim için en yaygın alaşım malzemelerinden biri, en iyi malzemelerden biri olan alüminyumdur. Alüminyum hafif, güçlü ve sağlam ve korozyona karşı dirençli bir malzemedir. Bu nedenle de endüstride kullanılan alüminyum frezeleme yaklaşım ve stratejileri her geçen gün geliştirilmektedir.
Modern yöntemler arasında CNC ile alüminyum işleme konusunda başarılı olanlardan biri yüksek hızlı işlemedir. Geleneksel frezeleme ile karşılaştırıldığında aralarındaki temel fark, yüksek hızlı frezelemenin oldukça yüksek hızlarda gerçekleşmesi ve bu sayede operatörlerin kesme hızını artırabilme özgürlüğüdür. Sonuç olarak, yüksek hızlı işleme yaklaşımı ile alüminyum frezeleme beklenmedik şekilde pek çok avantaj sunar. Alışılagelmiş yöntemler yerine yüksek hızlı frezeleme stratejilerini kullanarak elde edeceğiniz kazanımlar da bunlardır.
Yüksek Verimlilik
Kesme hızlarını geleneksel alüminyum frezelemede kullanılandan 3 kata kadar, ilerlemeleri ise daha yumuşak alüminyum alaşımlarında 2 kata kadar artırmak mümkündür. Bilindiği gibi ilerleme hızları, tüm frezeleme sürecinde üretkenliği belirleyen birincil parametredir. Bununla birlikte, geleneksel frezeleme ile karşılaştırıldığında, yüksek hızlı frezeleme çok daha yüksek verimlilik sağlayabilir. Alüminyumun işlenebilirliği, mil devir hızlarını 18.000 devir / dakika ve hatta daha üstüne yükseltmenize olanak tanır. Bu sayede malzeme kaldırma oranları çok yüksek olacaktır.
Bu tür bir talaş kaldırma oranı alüminyum malzemede yüksek hızlı frezeleme stratejilerini, otomotiv ve havacılık endüstrileri için alüminyum işleme hizmet veren işletmeler için oldukça kazançlı bir hale getirir. Otomotiv prototiplerinin ilk hallerinde, tercihen mümkün olan en düşük freze kurulumu ile çok fazla malzeme kaldırma gereksinimine sahiptir. İkinci durumda ise derin cepler (hafif olmaları gerektiğinden bir dizi kesişen kirişe kadar işlenirler) ve ince duvarlı çok sayıda uzun ve büyük parça bulunur. Ayrıca uçaklar ve roketler için kullanılan malzemenin %80’i alüminyum alaşımlardan üretilir.
Kesme Sıcaklığı
Hızın artırılmasının kesme sıcaklığını değiştirdiği kanıtlanmış bir gerçektir. Başlangıçta, hız ile orantılı olarak sıcaklık da artar. Bununla birlikte biraz daha ilerlediğinizde, sıcaklık şiddetli bir şekilde düşmeye başlar. Artan kesme hızı, sıcaklığın yalnızca belirli bir oranda düşmesine neden olabilir. Bu geçiş, yüksek hızlı frezelemeyi ifade eden şeydir. Örneğin alüminyumu 300-500 m/dakika ile işlerken sıcaklık 200 derecenin altına düşer ve 1800 m/dakika gibi bir hızda yalnızca 150 dereceye ulaşır. Bu noktadan sonra daha hızlı işlemek anlamsızdır.
Bu düşük sayılabilecek ısı, lokal termal işleme nedeniyle kesim bölgesindeki malzeme özelliklerinde değişiklik yapmaz, metal taneciği artmaz ve daha küçük soğutma gereksinimlerine sahiptir. Bu elbette ki iyi bir avantajdır.
Takımlar Daha Uzun Ömürlüdür
Kesme hızının artması nedeniyle takım aşınmasının da artması garip gelebilir, ancak yüksek hızlı işlemede kullanılan alüminyum kesme takımları ile işlenen malzeme miktarını dakika cinsinden takım ömrü ile değil de geleneksel frezeleme ile karşılaştırırsak, farkın bariz bir şekilde yüksek hızlı frezeleme yönteminden yana olduğunu fark edersiniz. Peki, uzun takım ömrünün sebebi nedir? Öncelikle kesme sıcaklığı daha düşüktür. Bu durum takım malzemesi mukavemetinin daha yüksek olacağı anlamını taşır. Bununla birlikte yüksek hızlı frezeleme ile yapılan uygulama sırasında talaş genişliği çok daha düşüktür.
Ayrıca alüminyum işlenirken, alüminyumun çok yumuşak olması ve işleme sırasında kullanılan takımın kenarlarına yapışması da göz önünde bulundurulması gereken bir durumdur. Takım kenarlarına yapışan malzeme, takımın keskinliğini düşürürken kesme kuvvetini artırır. Dolayısıyla da takım ömrünü azaltacaktır. Bu durum ile yüksek hızlarda karşılaşmazsınız.
Yüksek Hızda Frezelenen Alüminyum Hassasiyeti
Genellikle yüksek ilerleme hızlarının alüminyum yüzey kalitesini takım dönüş yapıp kesim yaparken kesici kenarın uzağa hareket etmesi nedeniyle daha düşük yaptığı düşünülen bir yargı vardır. Genellikle bu, daha geniş bir talaş üretimi, yüksek kesme kuvveti ve kötü bir yüzey kalitesi elde etmenize neden olur. Bununla birlikte, yüksek hızlı frezelemede ilerleme hızı büyük olmasına rağmen takım hızı daha yüksektir. Bu nedenle talaş boyutu geleneksel frezeleme ile karşılaştırıldığında daha incedir. Ayrıca, daha küçük bir kesme kuvveti oluşması nedeniyle titreşim de daha düşüktür.
Sabit Parça Etkileşim Açısı
Parça boşluklarını parmak freze ile işlerken, karşılaşılan en büyük sorunların başında cep açılarının üretimi gelir. Cebin üretilmesi için parmak frezenin 90 derece döndürülmesi gerekir ki o anda kesilmesi gereken malzeme neredeyse iki katına çıkar. Bu durum kesme kuvvetinin lokal olarak artmasına neden olacak ve hem takım ömrü hem de parça hassasiyeti açısından kötü sonuçlar doğuracaktır.
Bununla birlikte yüksek hızlı işleme, sabit takım temas açılarının da bulunduğu bir dizi önceden belirlenmiş takım yolu belirleme stratejileri içerir. Bu durum, takım çevresindeki tüm malzemenin dairesel bir yörüngede işlenirken açıya kademeli olarak yaklaşmasını sağlar. Bu şekilde hem kesme kuvveti hem de hassasiyet sabit kalır. Ayrıca, takım ömrü de uzar.
Soğutma Sıvısı Kullanımı
Alüminyum işleme yönelik oluşturulan bazı yüksek hızlı işleme stratejileri, neredeyse hiç soğutma sıvısına gereksinim duymaz. 200 derecede işleme, hem malzeme hem de kesicinin soğutma gereksinimlerini sıfıra indirir. Bununla birlikte, bazı son derece hassas işleme uygulamalarında parça kalitesini artırmak için hala soğutma sıvısı kullanılsa da sıvının miktarı geleneksel yöntemlere göre çok daha düşüktür. Bazı yüksek hızlı işleme uygulamalarında az miktarda yağlama yapılabilir. Uygulanan sıvı miktarı, sürtünmeyi azaltan ve biraz soğutma sağlayan ince bir film oluşturacak kadarla sınırlıdır.
Tüm bu nedenleri düşündüğünüzde, yüksek hızlı alüminyum frezeleme ile özel parçalar, prototipler, küçük partiler ve alüminyum alaşımlarından üretilen diğer takımları üretmenin hem yenilikçi hem de üretken bir yol olduğu açıktır. Yüksek hızlı işleme ile maliyetleriniz de teslim süreleriniz de kısalacaktır.
*Bu bilgiler genel bilgiler olup ticari ve üretim süreçlerinizde mühendisleriniz ile birlikte taleplerinize en uygun seçimi yapmanızı öneririz.*