Metal, demir alaşımları, ahşap ve bazı plastikler gibi farklı malzemeleri işlemek için özel talaşlı imalat makineleri kullanılır. Bunlar takım tezgahları olarak bilinir ve katı parçalara biçim vermeye yarar. Bazı özellikleri; sabit konumlu ve büyük boyutlu olmaları ve üç tür işleme yapabilmeleridir.
İşleme türleri nelerdir?
Metal işleme sektöründe üç tür parça işleme yöntemi vardır: talaş kaldırarak, talaş kaldırmadan ve aşındırarak. Birinci yöntem, parça yüzeyindeki fazla malzemenin talaş adı verilen küçük parçacıklar hâlinde kaldırılmasından oluşur; bu tür işlemeyi torna tezgahları ve freze tezgahları gibi makineler yapabilir.
Talaş kaldırmadan işleme yapan makineler, parçalara biçim vermek için başka yöntemler kullanır. Buna bir örnek, farklı türleriyle pres makineleridir. Presler sac adı verilen metal levhaları şekillendirmek için kullanılır, ancak talaş kaldırmaz. Erozyon tezgahları, lazer kesim yapan makineler, plazma ile kesim yapanlar vb. de talaş kaldırmayan makineler arasında sayılabilir.
Son olarak aşındırarak işleme, parçanın bir taşlama taşıyla aşındırıldığı bir işlem türüdür. Taşlama taşı, bir bağlayıcıyla bir arada tutulan ve parçanın yüzeyini aşındıran aşındırıcı tanelerden oluşur. Bu işlemleri yapan makineler taşlama tezgahlarıdır.
Talaşlı imalat makineleri nedir?
Talaşlı imalat makineleri ya da takım tezgahları, insan gücü dışında bir enerji kaynağı kullanmalarıyla ayırt edilir; ancak başka bir enerji kaynağı olmadığında birçok makine operatörlerin müdahalesini de gerektirir. Bu tür makinelerin icadı çok eskilere dayanır; hatta ilk tornanın İlk Çağ'da icat edildiği düşünülmektedir. Bugün bildiğimiz hâliyle torna ise yaklaşık 1751 yılında geliştirilmiş ve mekanik yollarla ayarlanabilen bir kesici takım içeriyordu.
Ancak bu makinelerin teknolojisindeki büyük sıçrama, buhar makinesinin icat edildiği Sanayi Devrimi sırasında gerçekleşti. Makinelerdeki bu devrimden itibaren freze tezgahı yaygınlaştı ve torna ile birlikte atölyelerde en çok kullanılan makinelerden biri hâline geldi.
Öte yandan bu tür makineler dişli el çarkları ve kollarla çalışabildiği gibi otomatik ve bilgisayarlı kontrolle de çalışabilir. Bilgisayarlı sayısal kontrol, süreçleri hızlandırmak için makinelere bilgisayarların eklendiği 60'lı yıllarda icat edildi. Bu tür makineler en gelişmiş teknolojiye sahiptir ve üretimi iyileştirmeyi, teslim sürelerini ve işçiliği azaltmayı sağlar. Ayrıca bu makineler sayesinde çok daha karmaşık tasarımlara sahip parçalar üretilebilir.
İlginçtir ki talaşlı imalat makinelerine ana makineler de denir; çünkü kendileri de dahil olmak üzere diğer tüm makineleri üretebilirler. Ayrıca farklı sektörlerde kullanılan çeşitli boyutlarda parçalar üretebilirler: bir vidadan bir uçağın gövdesine kadar.
Makine türleri
Talaşlı imalat makineleri, yaptıkları işleme türünden bağımsız olarak üç farklı türe ayrılabilir. Bunlar kaba işleme (talaş kaldıran) makineleri, presler (şekil değiştirme ile parça üreten) ve özel makinelerdir. Sonuncular lazer kesim, plazma veya erozyon gibi farklı işleme teknikleri kullanır.
Konvansiyonel olarak da adlandırılan başlıca kaba işleme makineleri şunlardır:
- Torna tezgahı: bir aynaya bağlı olarak dönen silindirik parçaları işler; kesici takım ise parçanın yüzeyine yaklaşarak talaş kaldırır. Silindirik ve konik formların işlenmesinde kullanılır. Bir matkap ucu takılırsa delme de yapabilir.
- Freze tezgahı: freze çakısı adı verilen çok ağızlı bir kesici takım kullanır. Makinenin iş mili kafası sabit kalırken, malzemenin kaldırılması için parça ona doğru yaklaşır.
- Matkap tezgahı: bir takımı (matkap ucunu) döndürerek delik delmek için kullanılır.
- Taşlama tezgahları veya polisaj makineleri: yüzey kalitesini iyileştirmek için parçanın yüzeyini aşındıran bir disk veya taşlama taşı kullanır.
Presler ise mekanik ve hidrolik gibi farklı tiplerde bulunur ve şekil değiştirme işlemleri için kullanılır. Bunun için parça, bir zımbanın altındaki bir dişi kalıbın üzerine yerleştirilir; zımba devreye girdiğinde parçaya baskı yaparak onu elastik sınırlarının ötesinde şekillendirir.
Konvansiyonel olmayan ve özel talaşlı imalat makineleri şunlardır:
- Erozyon tezgahı: malzeme parçacıklarını eriten elektrik kıvılcımları kullanır. Elektrotlu (dalma) ve telli (iletken tel) olabilir. Parçalar iletken olmayan bir sıvının içine yerleştirilir.
- Plazma arkı: malzemeyi kesebilmek için yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçlı bir gaz jeti kullanır.
- Lazer: lazerle işleme, malzemeyi yüksek sıcaklıklarda buharlaştırarak yüzeylerin kesilmesini sağlar.
- Ultrasonik: ultrasonik hızlarda titreşimler kullanır ve sürtünmeyle işleme için aşındırıcı malzemeler ve su kullanır.