Kalıplar, seri üretim hatları için vazgeçilmez parçalardır. Metal işleme sektöründe parça üretimi için pek çok uygulama alanına sahiptir; ancak gıda gibi farklı sektörlerde de kullanılırlar. Peki kalıplar nasıl işlenir?
Kalıpların kullanım alanları
Üretim süreçlerinde kalıplar parça üretiminde kilit bir rol oynar. Örneğin kalıplar, reçineye şekil vermek için enjeksiyon kalıplamada kullanılır; ancak farklı biçimlerde parçalar üretmek için dökümde de kullanılır. Burada çok çeşitli kalıplarla karşılaşırız: cıvata başı üretmek için, konserve sektörüne kutu üretmek için ya da kuyumculukta yüzük yapmak için.
Sac kalıpları (matrisler), diğer kullanım alanlarının yanı sıra sac baskı ile sac veya metal levhalara şekil vermek ve bu malzemeyle başka formlar elde etmek için kullanılır. Otomobil parçalarının üretiminde de kullanılırlar.
Günümüzdeki teknoloji sayesinde yüksek hassasiyetli kalıplar üretmek mümkündür; bu da farklı sektörlerde kullanılan parçaların çok daha kolay şekilde seri üretilmesini sağlar.
Kalıpların özellikleri
Kalıplar, belirli ve çok hassas formlara, mükemmel bir yüzey kalitesine sahip olmaları ve yüksek kaliteli malzemelerden üretilmeleriyle öne çıkar. Kalıpların yapıldığı malzemelerin yüksek ve düşük sıcaklıklara dayanabilmesi önemlidir; çünkü örneğin bir kalıba yüksek sıcaklıkta erimiş metal dökülebilir. Bu nedenle kalıpların deforme olmaması önemlidir.
Bu parçaların üretiminde genellikle sertliği yüksek çelik kullanılır. Sertlik yalnızca kalıpların dayanımını değil, kesme geometrisini de etkiler.
Form açısından bu takımların üç boyutlu bir profili vardır; bu nedenle işlendikleri makinelerin 3D yüzeyleri işleyebilme kapasitesine sahip olması şarttır.
Kalıpçılık nedir?
Kalıpçılık, metal işlemenin, adından da anlaşılacağı gibi seri parça üretimi için gerekli kalıpların (aparatların) üretim tekniklerini geliştiren koludur. Sac kalıpçılığında parçalar genellikle sacdan veya metal levhalardan üretilir ve işleme talaş kaldırmadan yapılır.
Ayrıca talaş kaldırmadan yapılan sac kesme ve şekillendirme işleri de, kalıp adı verilen takımlar kullanıldığı için kalıpçılık olarak adlandırılır. Bu takımların hazırlanması ve sacın şekillendirilmesi konusunda uzman bir operatör gerekir; bu operatöre kalıpçı denir.
Yüksek üretim maliyeti nedeniyle kalıpçılık yalnızca seri üretilen parçalara yönelik kalıpların imalatı için önerilir; çünkü bu takımların maliyetleri ancak bu şekilde amorti edilebilir. Bununla birlikte, bu süreçleri gerçekleştiren makineler dakikada 12 ila 1.200 parça üretebildiği için kalıplarla üretim dakikalar içinde yapılabilir.
Kalıpçılık, talaş kaldırılarak yapılmadığı için az miktarda atık oluşmasıyla öne çıkar. Bu da malzemelerden en iyi şekilde yararlanılmasını sağlar; kalıpla işlenen sacın %75 ile %80'i kullanılır.
Kalıp işleme
Kalıp üretiminde farklı işleme teknikleri kullanılır: tornalama, frezeleme, delme vb.; bunlar arasında en yaygın olanı frezelemedir, çünkü parçalar çok karmaşık formlara, çok hassas işçilik gerektiren çok sayıda boşluk ve kıvrıma sahiptir. Bu nedenle bu süreçlerin, birden fazla işleme tekniğini birleştirebilen çok fonksiyonlu takım tezgahlarında yapılması giderek yaygınlaşmaktadır.
Bu takımların karmaşıklığı nedeniyle kalıpçılık, gelişmiş yazılımlar ve bilgisayarlı sayısal kontrollü işleme süreçleri kullanarak yeni teknolojilere ilk uyum sağlayan alanlardan biri olmuştur; burada yüksek hızlı ve yüksek ilerlemeli frezeleme örnek gösterilebilir. Bu parçaların üretiminde takım tezgahlarının en yenilerinin kullanılmasının nedeni de budur.
Zamanla aşınan ve hasar gören kalıpların onarımı için farklı işleme teknikleri kullanılır. Bu takımlar kaynakla, lazer işlemleriyle veya termal metal püskürtmeyle onarılabilir; tüm bu yöntemler doğrudan hasarlı parçanın yüzeyine uygulanır. Hem kalıpların üretiminde hem de onarımında kullanılan makinelerin, çok sert malzeme katmanlarını daha yumuşak katmanlarla birlikte işleyebilen gelişmiş kesici takımlara sahip olması önemlidir.