Derin Ezme Takım ve İşleme Teknolojisi

Mekanik veya Hidrostatik Derin Ezme takımlarımızla yapılan Derin Ezme işlemleri, metal bileşenlerin dayanıklılık gücünü arttırır. Düşük veya yüksek devirde çalışan parçaların dayanım direncini arttırarak gerilme ve aşınmadan dolayı meydana gelebilecek çatlakları önler veya azaltır. Derin Ezme işlemi, silndirik yüzeylerde, radiuslarda, döner simetrik parçalarda ve serbest formlu yüzeylerde uygulanabilir.

Derin ezme takımları universal-CNC torna makinaları ve işleme merkezlerinde  kullanılabilir. Çok yönlü ve özel maksatlı takımlar, özel makinalarda seri üretime uygun kullanılabilirler (örneğin, yanmalı motorlarda krank milini işlemek için ). Derin ezme işlemi, tornalama işleminin hemen arkasından tek ayarda geçekleştirilebilir.

Derin ezme işleminde, bir veya daha fazla derin ezme bilyesi, İş parçasının yüzeyine temas ettirilerek bastırılır. Bu işlem materyalin üst tabakasını plastikleştirir ve yüzeyin mikro yapısını değiştirir. Derin ezme bilyesinin yüzeye teması noktasında oluşan derin ezme kuvveti, materyalin kenar bölgesinde Hertzian temas kuvveti oluşturur. Eğer bu kuvvet materyalin dayanıklılık gücünden yüksek ise, materyal yüzeyin yanından akmaya başlar. İşlemden sonra atık basınç gerilimi kuvveti, materyalin dayanıklılık gücünü arttırarak  bu bölgede kalır.

Oda sıcaklığının altında veya yeniden kristalleşme derecesinin altında plastik deformasyon olursa, buna “soğuk çalışma” denir. Üretilen soğuk çalışmanın miktarı ezme gücüne, ilerleme hızına, Derin ezme bilyesinin ve iş parçasının şekline ve materyalin özelliklerine bağlıdır. Ezme gücü ve ilerleme hızı değişken parametrelerdir. Örneğin, düşük ezme gücü, düşük miktarda soğuk çalışmaya neden olur.

Karakteristlik kazanımlar soğuk çalışmanın miktarına ve materyalin niteliklerine bağlı olarak elde edilir. Derin ezme işlemi sonrası oluşan basınç geriliminin  derinliği değişkendir. örneğin; düşük ezme gücü ve/veya küçük derin ezme bilyeleri kullanıldığında düşük  değerler ortaya çıkar. Aynı şekilde, yüksek ezme gücü ve/veya büyük derin ezme bilyeleri kullanıldığında Dalma derinliği veya basınç gerilim derinliği artar.

Derin ezme, soğuk işlem sürecinde, işparçası yüzeyini parlatıp yüksek yüzey kalitesi elde eden ve aynı anda atık basınç gerilimi sağlayan tek metal geliştirme işlemidir.

Derin ezme ile yapılan soğuk çalışma, yüzey sertliğini arttırır ve doğal olarak parlatma yaparak tüm mikro çentikleri- pürüzleri ortadan kaldırır.

Derin ezme dışındaki proseslerde, mikro çentikler-pürüzler (makine izleri gibi) işparçasında kalarak herzaman germe-aşınma çatlakları oluşma olasılığı yaratır. Ayrıca, bilye fırlatma gibi prosesler daha fazla çentik oluşturur ve yüzey pürüzlülüğünü arttırır. Derin ezme, uzun zaman alan diğer işlemlerde, bu çentikleri-pürüzleri giderme ihtiyacınıda ortadan kaldırır.

Derin Ezme İşlemi

Derin ezme için uygulanacak spesifik proses, elde edilmek istenen sonuca ve işparçasına göre değişir. Derin ezme takımları dalarak veya ilerleyerek (besleme ile) operasyon yapabilecek sistemde dizayn edilmiştir.

Dalarak  İşleme

Bu işleme metodunda Ezme gücü, profil derin ezme bilyeleri kullanılarak, çok şiddetli yüksek gerilime yada iş yükü altında metal yorgunluğuna maruz kalacak bölge olan radius'a (yarı çapa) uygulanır.

Ayarlanabilir derin ezme bilyeleri, iş parçasının eğimine otomatik olarak hizalanır (bkz.yandaki radius uygulama örneği). Bu metod son derece emniyetli üretim sağlar ve germe aşınma çatlaklarını tam olarak istenildiği şekilde dağıtır.

Dalma işlemi 2 hareket ister :

• Takım veya iş parçası döner (makine ve iş parçası tipine bağlı olarak)

• Dalma şeklinde besleme. Çok bilyeli takımlarda ilerleme eksensel yönde gerçekleşir. Tek bilyeli takımlarda ilerleme ezme gücü yönündedir.

Bu yöntem genel olarak vida dişi veya radius R< 4 mm olan dar ve erişilmesi güç yüzeylerin işlenmesinde uygulanır.

İlerleyerek İşleme

Bu işleme metodu daha çok geniş yüzeylerin işlenmesinde uygulanır. Burada dalarak işleme metodunda uygulanan dönme, dalma hareketlerine ilerleme (besleme) hareketide eklenir (bkz. yandaki uygulama örneği).

Bu işleme metodu için hem mekanik hemde hidrostatik takımlar uygundur.

Hidrostatik Takımlar ile Derin Ezme

Hidrostatik takımlar sadece döner simetrik yüzeyleri değil aynı zamanda düz ve eğri yüzeyleri veya serbest formlu yüzeyleri de derin ezme işlemine tabi tutabilir. 

Takım,  belirli bazı düz, eğri metal bileşen yüzeylerinde hareket ederek spiral, paralel yada iç içe geçmiş kareler şeklinde izler yaratıp derin ezerek avantaj sağlar.

Hidrostatik Derin ezme bilyesi takımın her yöne hareket etmesine müsade eder, böylece besleme yönü istendiği zaman değiştirilebilir. Takıma entegre edilen takip sistemi, oluşabilecek sapmaları telafi eder. Otomatik ayarlanabilir ezme gücü sayesinde ezme gücü işlem boyunca sabit kalır.

Ezme Kuvvetini Kontrol Etme

Ezme kuvveti, soğuk çalışma miktarını ve derin ezme sonunucunda işparçası yüzeyinde oluşan basınç gerilimini  önemli ölçüde etkiler. Bu nedenle uygun ezme kuvveti parametrelerini uygulayıp, kontrol etmek işlemin güvenilirliğini arttırır.

Mekanik takımlarda, uygulanan ezme kuvvetini görmek için mekanik ölçme saati veya induktif sensör kullanılır. Mekanik takımlarda Ezme kuvveti işleme başlanıldığında derece derece arttırılır ve işlem biterkende yavaşça azaltılır.  Bu işlem gerilim geçişini engeller.

Hidrostatik takımın uygulayacağı basıncı entegre veya harici yüksek basınç ünitesi belirler. Ünitedeki basınç dönüştürücüler bu kuvveti görebilir  ve kaydedebilir. Üniteye entegre edilmiş elektro-hidrolik servo supaplar veya bir takım hidrolik akümülatörler kademeli basınç oluşumu meydana getirir ve gerilim geçişindeki engelleri serbest bırakır. Manuel çalıştırılan supaplar, istendiği zaman sisteme bağlı hidrostatik takımlara uygun olarak kademeli basınç artış veya düşüşünü garanti eder. Basıncı bu yolla kontrol etmek, uygun alanlarda özel basınç gerilim özellikleri meydana getirir. Amaç soğuk çalışmayı zamanla kademeli olarak istenen alanda istenen maksimum değerde arttırmaktır.