Konu :ELEKTRO EREZYON TEZGAHI İŞLEME MODLARI, PARAMETRELERİ VE KULLANILAN ELEKTROD MALZEMELERİ anlatan :OĞUZHAN KAYA ELEKTRO EREZYON TEKNOLOJİSİ

Elektro erezyonun tarihçesi 1943 yılında Rus araştırmacılar hangi sertlikte olursa olsun, kıvılcım patlaması ile metallerin birbirlerini aşındırabildiklerini tespit ettiler. İş parçasının yüzeyine uygulanan kıvılcım, noktasal olarak erime ve buharlaşmaya neden olur ve bir miktar talaş kopartır. Bu esnada iş parçasına herhangi bir mekanik kesme kuvveti uygulanmaz. Bu şekilde elektriksel boşalma (Kıvılcım Atlaması) ile elektro termal talaş kaldırma işlemine Elektro erozyon İşlemi denir. Elektrik iletebilen bütün metaller bu işleme tabi tutulabilir. Elektro erozyon işlemin keşfedilmesi bu işlemin sanayide kullanılır hale gelmesine yetmedi. 1960' ların sonunda elektronik kontrol sistemlerinin gelişmesi ile bu işlem güvenilir ve hassas bir talaş kaldırma metodu olarak kabul edildi ve elektro erozyon tezgahları üretilmeye başlandı. 1980'li yılların başında yerli firmalar bu tezgahı üreterek iç piyasanın ihtiyacını karşılamaya başladılar. Böylece gün geçtikçe imalat sanayinde daha çok kullanılır bir tezgah haline geldi.

Elektro erezyon işlemi Elektro erozyon işlemine en basit örnek, her zaman herkesin karşılaşabileceği Yıldırım olayıdır. Yıldırım oluşumunda enerji, bulutlardan (elektrot) havada (Di elektrik ortamda) oluşan bir yol ile yeryüzüne (iş parçasına) boşalır. Yıldırımın şiddetine bağlı olarak yeryüzünde, tahribat (aşınma) meydana gelir. Elektro erozyon tezgahlarında ise enerji boşalması, elektronik kontrollü arklarla sağlanır ve mikro saniyeler düzeyinde gerçekleşir. Ayrıca ark sonucu oluşan tahribat kontrol edilebilir.

Elektro erezyon tezgahı nasıl işleme yapar? Elektro erozyon tezgahında elektrot ile iş parçası arasına bir voltaj (Gap voltajı) tatbik edilir ve elektrod, iş parçasına özel bir servo mekanizma tarafından yaklaştırılır. Elektrot ile iş parçası arasında en yakın olan noktada di elektrik kırılır ve iyonlaşır. Buradan akım geçişi (ark-enerji boşalması) başlar. Di elektrik basıncı arkı dar bir alana hapseder. Noktasal olarak yüksek bir akım geçişi (1-5 milyon Amper/cm²) ve iyon bombardımanı ile iş parçası ve elektrod üzerinde yüksek miktarda sıcaklık oluşur. Bu sıcaklık bir kısım metalin buharlaşmasına, bir kısmının erimesine sebep olur. Elektronik anahtarlama ile akım kesilerek ark söndürülür. İyonlaşmış bölgeye hücum eden di elektrik sıvının, erimiş metale temasıyla metalin bir kısmı tanecikler halinde koparak di elektrik sıvının içinde yüzmeye başlar. Böylece bir miktar talaş kaldırılmış ve en yakın iki nokta uzaklaşmış olur. Akımın verilip kesilmesiyle sürekli bir ark dizisi oluşturularak her defasında farklı bir nokta kopartılır ve şablonun şekli karşıya geçirilir.

Bir süre sonra, mesafenin uzaklaşması yüzünden ark atlayamaz olur Bir süre sonra, mesafenin uzaklaşması yüzünden ark atlayamaz olur. Bu durumda özel servo mekanizması elektrodu iş parçasına yaklaştırır, istenen derinliğe kadar daldırır istenirse geri çeker. Di elektrik sıvı arkın oluşması ve dar alana hapsedilmesi için gerekli ortamı oluşturduğu gibi, koparılan taneciklerin ortamdan uzaklaştırılması ve açığa çıkan yüksek ısının azaltılmasını sağlar. Elektrotlara gerilim uygulandığı ve birbirlerine yaklaştırıldığında belirli bir mesafede kıvılcım patlaması olur. Eğer elektrotlar birbirlerine değerse kısa devre olur ve erozyon işlemi gerçekleşmez kopma olmaz diyebiliriz.

MOD 1 - Elektrot iş parçasına yaklaştırılır. - Elektrot ile iş parçası arası di elektrik sıvı ile doludur. Di elektrik sıvı iyi bir yalıtkan olmalıdır ki yeterli elektriksel potansiyel oluşmadan elektrot ile iş parçası arasında elektriksel akım akmasın. - Sıvının elektriksel boşalmaya yardımı iki yolla olur; grafit ve metalik parçalar (elektriksel iletkenler) di elektrik sıvının iyonizasyonuna yardımcı olurlar ve şarj direkt gerçekleşir; elektriksel iletkenler sıvı da elektriksel kırılmayı sağlarlar. - Elektriksel alan elektrot ile iş parçası arasındaki en yakın mesafede güçlenir, en yüksek nokta gibi voltaj artar fakat akım 0 (sıfır) değerindedir.

Mod 2 iyonik parçaların sayısı artar, dielektrik sıvının yalıtkan özelliği kuvvetli elektriksel alanın orta kısmındaki dar bir kanala doğru azalmaya başlar. Voltaj tepe değerine varmıştır, fakat akım hala sıfır değerindedir.

Mod 3 akım arttığı gibi bu bölgedeki ısı da süratle artar. Voltaj düşmeye devam eder. Yüksek ısı; sıvının, iş parçasının ve elektrodun bir kısmını buharlaştırır. Elektrot ile iş parçası arasında bir boşalma kanalı oluşturur.

Mod 4 Şekil - 10' da görüldüğü gibi buhar kabarcıkları dışarıya doğru genişler fakat bu genişleme boşalma kanalındaki iyonların yoğunluğu ile sınırlıdır. Bu iyonlar yapıdaki çok güçlü elektromanyetik alan tarafından çekilirler. Akım yükselmeye, voltaj düşmeye devam eder.

Mod 5 Şekil - 11' de başlangıç zamanının sonuna doğru, akım ve voltaj sabitlenir. Yüksek ısı ve basınç içindeki buhar kabarcıkları, maksimuma doğru ulaşır ve bazı metaller uzaklaştırılmaya başlanır. Metal tabakanın altındaki boşalma kolonu, erimiş bölgenin içindedir ve buhar kabarcıklarının basınç alanı içinde tutulur. Boşalma kanalı; buharlaşmış metal, di elektrik sıvı ve karbondan oluşmuş çok sıcak bir plazma ile buradan geçen güçlü bir akımdan oluşur.

Mod 6 Şekil - 12' de son işlem ( finish) zamanı başlar. Akım ve voltaj sıfıra düşer. Isı hızla azalır. İş parçasından kopartılan erimiş metal parçacıkları (talaşlar) ve buhar kabarcıkları çöker.

Mod 7 Şekil - 13 de temiz di elektrik sıvının yoğunluğu artar. Artma sebebi ise kalan talaşlardır. İş parçasının yüzeyindeki talaşlar yıkanarak buradan uzaklaştırılır.

Mod 8 Elektrottan koparılan parçacıklar ile metal yüzeyden uzaklaştırılan küçücük parçacıklar, dielektrik sıvının içerisine dağılırlar. Kalan buharlar yüzeyden yükselir. Off time süresi yetersiz olursa, talaşlar toplanarak dengesiz kıvılcım oluştururlar. Bu durum bir DC ark oluşturabilir ki, elektrot ve iş parçasına zarar verebilir. Artık birbirlerine en yakın olan iki nokta aşınmıştır. Elektrottaki aşınma, iş parçasındaki aşınmaya oranla daha azdır. Elektrottaki aşınma miktarı erozyon parametreleri ile değiştirilebilir. Şimdi aynı işlem yeni en yakın iki nokta arasında tekrarlanacaktır. Bu durum saniyede 250 kere tekrarlanarak metaller birbirlerini aşındıracaklardır. www.hamitarslan.com/elektro-erozyon.html

Elektro erezyonda işlem yapılırken takip edilecek parametreleri (cnc tezgahına göre) 1:İŞLENECEK MALZEMENİN ÇİZİLMESİ:İşlenecek parça öncelikle bir cad programında profil resmi çizilir. 2: STOK ATANMASI:Stok diye adlandırılan parça işin yapılacağı işlenmemiş malzeme olarak adlandırılır.Burada iş parçamızın çapında ama 1mm daha uzun olması istenir.

DEVAMI 3:PARÇALARIN CAM PROGRAMLARINA AKTARILMASI:CAD PROGRAMINDA RESMİ ÇİZİLMİŞ STOKALRI HAZIRLANMIŞ PARÇALARIN ÖNCELİKLE SORUNSUZ İŞLEME İÇİN CAM PROGRAMINDA DENENMEKTEDİR. 4:İŞPARÇASI VE TEZGAH SIFIRINI BELİRLENMESİ; STOK İŞ PARÇALARININ SIFIRI ÖRNEK MALZEMEYLE BELİRLENİR.

DEVAMI 5:KESİCİ BELİRLENMESİ: UYGUN İŞ PARÇASINA UYGUN ELEKTROD BELİRLENİR. 6;İŞLEM YAPILACAK YÜZEY ŞEÇİMİ: İŞLEM YAPILACAK YÜZEY TANITILIR. 7:SANAL İŞ PARÇASI; BU KISMA SİMÜLASYON KISMIDA DİYEBİLİRİZ İŞ PARÇASININ SON HALİNİ PC EKRANINDA GÖREBİLİRİZ.

DEVAM 8: TAKIM YOLU BELİRLENMESİ; TAKIM NEREDEN KOPARMA YAPACAGININ BELİRLENİR. 9:SİMÜLASYON; ÖZEL PROGRAM VE CNC TEZGAHINDA ^TOOL PART REPLAY^ TIKLAYIP TEZGAHIN YAPACAGI TÜM İŞLEMLER VOLT VE AKIM DURUMUNU GÖREBİLİRİZ. www.megep.gov.tr-

ELEKTRO EREZYON TEZGAHININ İŞLEME PARAMETRELERİ ELEKTRO EREZYON TEZGAHINI İŞLEME PARAMETRELERİ TEZGAHA GÖRE DEĞİŞİR. AMA TEZGAHIN TALAŞ KALDIRMASI 0,0125 ile 0,05 ARASINDA BİR TALAŞ KALDIRIR. Elektro erezyon tezgahı şu parametre ile ilişkilendirilir. 1; iş parçası işleme hızı (İİH) 2;elektrod aşınma hızı (eah) 3;iş parçası yüzey pürüzlülüğü (Ra)

Elektro erezyon işleme parametreleri ÇALIŞMALARDA KULLANILAN BAKIR UÇLU ELEKTRODLAR ISI SONUÇU ÖNEMLİ DÜZYDE ETKİLENMİŞTİR. ÇALIŞMALAR İNCELENDİĞİNDE ELEKTRO EREZYON TEZGAHI PARAMETRELERİ İe (BOŞALIM AKIMI) Ti(vurum süresi),T0(VURUM ARA SÜRESİ) COMP(ARALIK BASINCI) BUDA TEZGAHIN VUR ÇEK YAPTIGI ARADIR, BUNLARIN YANI SIRA ŞU PARAMETRELERDE VARDIR.

BUNLAR NEDİR? BUNLAR EREZYON TEZGHANIN SERVO MOTORLARINDAN TEZGAHA GELEN GÜÇ VURUŞ ÇEVRİMİ SÜRESİ İŞLEME SIRASINDA İŞ PAÇASINDA TALAŞ KALDIRMA MESAFESİ VE OLUŞAN TEPKİ KUVVETLERİDİR.

BAKIR MAL. KULLANMA PARAME. YAPILAN ARAŞTIRMALARDA KULLANILAN BAKIR MALZEMENİN ARALIKLARLA SICAKLIĞI ÖLÇÜLMÜŞTÜR. İŞ PARÇASI VE BAKIR ELEKTRODTA ÖLÇÜLERİN TEKRAR AYARLANMASI GEREKTİĞİ GÖZLENMİŞTİR.YANİ İŞ PARÇASI VE ELEKTROD ÖLÇÜSÜNDEN KAYBETMİŞTİR. http://www.belgeler.com/blg/kp6/elektro-erozyon-ile-islemede-stereolitografi-teknigi-yardimiyla-hizli-elektrot-uretimi-rapid-tooling-of-edm-electrodes-by-using-stereolithography-technique

KULLANILAN ELEKROD TÜRLERİ ELEKTRO EREZYON TEZGAHINDA KULLANILAN ELEKTRODLAR ELEKTRİĞİ İYİ BİR BİÇİMDE AKTARAN MALZEMEDEN YAPILMALIDIR. BUNUN YANI SIRA KOLAY ELDE EDİLMELİ TEKRAR KULLANILMALI MALİYET-KALİTE PARİTESİ İYİ OLMALIDIR. ÜRETİLEN MALZEMENİN % 45 GİBİ BİR BÖLÜMÜNÜ ELEKTRODLAR OLUŞTURUR. BUNDAN DOLAYIDA EN İYİ ŞEKİLDE KULLANILMALIDIR.

METALİK ELEKTRODLAR ELEKTROLİTİK BAKIR; ELEKTROLİTİK BİR KAPLAMA YÖNTEMİDİR. ÇELİK İŞLEMEYE ÇOK UYGUNDUR, KABA İŞLERDE KULLANILIR,ÜRETİMİ KOLAYDIR, UCUZDUR KROM BAKIR BAKIR TUNGSTEN: DÜŞÜK AŞINMA ORANINA SAHİPTİR,KOLAY İŞLENİR, HASSAS İŞLERDE KULLANILIR,PAHALIDIR. GÜMÜŞ TUNGSTEN:DÜŞÜK AŞINMA ORANINA SAHİPTİR, PAHALIDIR.

ELEKTRODLAR ALİMİNYUM ELEKTRODLAR: ÇELİK İŞLEMERDE YÜKSEK İŞLEME HIZI SAĞLAR, BİLİMSEL AMAÇLI KULLANMADA TERCİH EDİLİR. PİRİNÇ ELEKTROD; AŞINMASI ÇOK FAZLA OLDUGUNDA TERCİH EDİLMEZLER TİTANYUM ALAŞIMI İLE BİRLİKTE İYİ VERİM GÖSTERİRLER TUNGSTEN; AŞINMA ORANI İYİDİR, İNCE MALZEMELERDE KULLANILIR, İŞÇİLİĞİ ZORDUR, PAHALIDIR ÇELİK; Pozitif kutup olarak ve alıştırma işlemi için kullanılmaktadır

METAL OLMAYAN MALZEMELER GRAFİTLER; Elektro erozyon işlemlerinde iyi sonuç verirler, ısıdan etkilenmezler,kırılgandırlar, elektrot imalat işlemleri zordur, hafif ve ekonomiktirler Metal ve metal olmayanların bileşimi malzemeler; BAKIR GRAFİTLER; İşlenmeleri kolaydır,hassas işlerde kullanılırlar, daha az aşınıp temiz yüzey elde etmek için kullanılırlar.