Tel Erezyon Nedir?

Son yıllarda geliştirilen ve henüz gelişim süreci tamamlanmamış imalat yöntemlerinden biri de, normal talaş kaldırma yöntemlerinde farklı olarak, üzerinden akım geçen bir tel yardımı ile talaş kaldıran tel erozyonla imalat yöntemidir. Bu yöntemde, dielektrik sıvı ortamında elektriksel kutuplara bağlanan tel elektrot ve iş parçası arasında oluşan, elektriksel boşalımlarla yüksek bir sıcaklık meydana gelmekte ve yerel olarak metali ergiterek kesme işlemi yapılmaktadır. Yöntemin talaş kaldırma mekanizması ile ilgili olarak birçok araştırmacı tarafından çeşitli teoriler ortaya atılmış ancak, talaş kaldırma işleminin esas olarak termal bir süreç olduğu konusunda görüş birliği  sağlanmıştır. Bu teorilere göre süreç aşağıdaki gibi özetlenebilir. Vurum süresinin başlangıcında iş parçası ve tel elektrot arasında bulunan dielektrik sıvı herhangi bir ark oluşumuna müsaade etmez ancak voltajın artmasına bağlı olarak elektrot ve iş parçası arasındaki en yakın mesafede elektriksel alan maksimum düzeydedir. Voltaj artışına bağlı olarak, ara bölgedeki sıvının iyonizasyonu gerçekleşmekte ve voltajın maksimum düzeye ulaştığında, dar bir kanal boyunca akım geçişi başlamaktadır. Oluşan sıcaklığın tesiri ile ara bölgede bir buhar kanalı oluşmaktadır. Vurum süresinin sonuna doğru akım ve voltaj dengelenmekte, kanalın içerisinde sıcaklık ve basınç maksimum düzeye ulaşmakta ve bir miktar metal kaldırılmaktadır. Vurum ara süresinin başlangıcında akım ve voltaj sıfıra düşmekte  buhar kanalı sönmekte ve iş parçasından erimiş metal dilelektrik sıvı vasıtasıyla atılmaktadır. Çevrimin sonunda yeterli bir vurum ara süresiyle kalıntıların ara bölgeden atılması ve soğuma gerçekleşmektedir. Vurum ve vurum ara süreleri ardışık bir düzende tekrarlanmak suretiyle talaş kaldırılmaktadır.

Bu tezgahlarda genellikle çapı 0,05-0,4 mm arasında değişen pirinç, molibden, tungsten ve bakır tel kullanılmaktadır. Ergiyen metal parçacıkları devir daim yapan dielektrik sıvı ile uzaklaştırılmakta ve sabit bir işlem sıcaklığı sağlanmaktadır.

Günümüzde tel erozyon teknolojisi, üretim mühendisliği alanında önemli bir rol oynamaya başlamıştır. Bu tezgahlar sanayide yapımı zor veya karmaşık olan birçok iş parçasının oldukça düşük yüzey pürüzlülüğünde üretilmesinde kolaylık sağlamaktadır. Ancak yapılan araştırmalarda yüzey pürüzlülüğünün işleme parametreleriyle yakından ilgili olduğu tespit edilmiştir.

Ayrıca klasik işleme yöntemlerine göre imalatı zor olan sert malzemelerin iletken olmak şartıyla işlenebilmesinden dolayı, özellikle kalıp elemanlarının ısıl işlem gördükten sonra işlenebilmesini mümkün kılmaktadır.

Yöntemin talaş kaldırma hızı her bir kıvılcımdaki enerji miktarı ve her kıvılcımın zaman aralığına göre değişmektedir. Kesme işleminde ısınma ve soğumayı içeren karmaşık fiziksel bir süreç meydana gelmekte ve boşalım enerjisi, boşalım süresi, tabla hızı, dielektrik sıvı basıncı, tel gerginliği, tel hızı ve malzeme özellikleri gibi işlem faktörleri  iş parçasında oluşan kraterlerin büyüklüğünü, dolayısıyla da yüzey kalitesini ve işlem etkinliğini belirlemektedir.

Yöntemde pekçok faktörün aynı anda etki etmesi ve bu faktörlerin izafi tesirleri uygun parametre seçimini zorlaştırmaktadır. Kesme işlemi genellikle tezgaha ait kullanım kılavuzlarında verilen sınırlı bilgilere veya kullanıcının tecrübelerine göre yapılmakta, bu da çoğu zaman imalat sonrası iş parçasından beklenen özellikleri sağlamamaktadır .

Yöntemin elektro-termal bir süreç olmasından dolayı yüzey ve yüzey altındaki ısıdan etkilenen bir bölgenin oluşması kaçınılmazdır. Genellikle uygulanan işlem şartları ve malzemenin ısıl  özelliklerine bağlı olarak işparçasının yüzeyinde sert bir tabaka ve kılcal çatlaklar meydana gelmektedir.

Yapılan hasar analizlerinde, özellikle dinamik yükler altında çalışan makine elemanlarında meydana gelen hasarların yüzeyden başladığı dikkate alındığında, uygun parametre seçiminin önemi ortaya çıkmaktadır. Dolayısı ile, işleminin verimliliği, sonuçları ve maliyeti büyük oranda  uygun parametre kullanımına göre değişmektedir.

kaynak:

TEL EROZYON İLE İŞLEMEDE KESME PARAMETRELERİNİN MİKROYAPI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİ

*Ahmet HASÇALIK , Ulaş ÇAYDAŞ

Hakkında orhan baylan

1978 yılında Karabük te doğdu. 1995 yılında Karabük E.M.L. bitirdi. 1996 yılında Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Metal Öğretmenliği Bölümüne girdi ve 2000 yılın da mezun oldu aynı yıl İzmit Teknik ve Endüstri Meslek Lisesinde öğretmen olarak göreve başladı. 2003 Yılında Bilim Uzmanı oldu. 2005 yılında Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metal Eğitimi Bölümünde Doktora Çalışmalarına başladı. 2009 yılında tez yazım aşamasında kaydını dondurdu.