TEL EROZYON

TEZGAHLARI

www.muhendisce.net

www.muhendisce.net

Tarihçesi ve Tanımı

Tel erozyon tezgahı deĢarj esnasında oluĢan kıvılcım yoğunlaĢması ile iĢ parçası yüzeyinde yüksek sıcaklık meydana getirir ve malzemenin lokal olarak erimesini bunun sonucunda da istenilen parçanın oluĢumunu sağlar. Ġlk tel erozyon tezgahı 1969 da üretilmiĢtir ve hızı 21mm/dk’dır. 1980'lerde üretilen tezgah hızı 64mm/dk ve günümüzdeki tezgahların hızı 320mm/dk'nın üzerindedir. Bilgisayar destekli tasarım ve tel erozyon tezgahları yardımıyla çok komplike karmaĢık her türlü sertlikteki parçalar otomatik bir Ģekilde ekonomik ve istenen doğrulukta kesilip iĢlenebilmektedir.

Tel erozyon ile 0,0025 mm hassasiyet ve 0,037Ra pürüzlük değerinde iĢleme yapılabilir.

www.muhendisce.net

www.muhendisce.net

Tel EEI tezgahlarında en azından X ve Y kontrollü 2 ekseni bulunur ve konik yüzeyler elde etmek için u ve v olarak adlandırılan 2 yardımcı yatay eksenler kullanılarak tele açı verilebilir. Kontrollü dikey ve döner eksenler de mevcuttur.

Elektrot olarak bobin Ģeklinde makaraya sarılan iletken tel sürekli olarak ilerletilerek, nümerik kontrollü bir tabla ile iĢe göre hareket ettirilmektedir.

ÇalıĢma Prensibi

www.muhendisce.net

Önceden delinmiĢ iĢ parçamız içinden geçirilen telimizde oluĢan elektrik alan parça üzerinden elektron kaldırarak Ģekillendirme iĢlemi yapar. Bu iĢlemin yapılabilmesi CNC tezgahına yüklenmiĢ kodlar sayesinde otomatik olarak gerçekleĢiyor. Burada metaller erir hatta buharlaĢır. Tel sürekli olarak sarf edilir,ayrıca telin gerginliği ayarlanabilir.

Tel elektrot iĢ parçasına temas etmez fakat buharlaĢtırılmıĢ dielektrik sıvı iĢ parçası ve elektrot arasına kıvılcım alanına doğru yönlendirilir. Tezgah çalıĢtırıldığında kıvılcım alanındaki dielektrik sıvı iyonlaĢabilen bir gaz oluĢturarak, iĢ ve elektrot arasına atlamak için kıvılcım oluĢmasına müsaade eder. Kıvılcım ile oluĢan aĢınmıĢ malzeme daha sonra dielektrik sıvı tarafından temizlenir.

www.muhendisce.net

Tel erezyon Teknolojisi Tel EEĠ tezgahlar aracılığı ile konikle, kanallar,

paraboller, elipsler vb. karmaĢık Ģekilli parçaların üretimi sağlanır. Bu iĢlem son yıllarda tungsten karbür, süper alaĢımlar, çok kristalli elmas, çok kristalli bor nitrür ve saf molibdeni kesmek için kullanılmaktadır.

ĠĢ kalınlığı kapasitesi bazı tezgahlarda ortalama 150mm iken bu 420 mm’ ye kadar çıkabilmektedir. Temizleme,üst ve alt tel kılavuzlarında enjektörlerle genellikle iyonu giderilmiĢ su ile sağlanır.

Tel kılavuzları aĢınmayı minimize etmek için safir veya elmas gibi sert malzemelerden yapılır. Kıvılcımların iĢ parçası üzerinde gerekli doğrulukta sürmesi için telin düĢey tutulması gerekir.

www.muhendisce.net

Servo-mekanizma, Dielektrik sıvı, Elektrot, Tezgah kontrol ünitesi Tel erozyon tezgahında (EEĠ) servo mekanizma,kesme akım

seviyelerini, tahrik motoru ilerleme miktarını ve teli seyahat etme hızını kontrol eder. Bu mekanizma iĢ parçası ve tel arsında yaklaĢık 0.02-0.05 mm olan sabit boĢluğu otomatik olarak sürdürür. ĠĢ parçası ve tel arasında fiziksel temasın olmaması önemlidir. Aksi halde kısa devre oluĢacak ve tel kırılabilecek veya iĢ parçasına hasar verebilecektir. BoĢluk çok büyükse tel ve iĢ parçası arasındaki di elektrik sıvı gaz haline geçmez. kıvılcım tel ve iĢ parçası arasına iletilemez ve böylece de kesme iĢlemi gerçekleĢmez. BoĢluk çok küçük ise tel iĢ parçasına temas edecek ve telin kırılmasına veya kısa devre yapmasına neden olacaktır.

Tezgahın Bölümleri

www.muhendisce.net

Dielektrik sıvı olarak her zaman iyonu giderilmiĢ su kullanılır. Zor temizleme Ģartları için EEI’de düĢük viskoziteli sıvı idealdir. Bazen pas yapmayan etilen glikol esaslı bileĢik ilave edilir. Yabancı maddeler kesme boĢluk mesafesini etkilediği için iyi süzme önemli olup bu da hassaslığı etkiler.

BaĢarılı bir parça üretiminde en önemli faktörlerden biri de çalıĢma boĢluğunda küçük parçacıkların uzaklaĢtırılmasıdır. Dielektrik sıvı ile bu parçacıkların boĢluktan temizlenmesi iyi kesme Ģartları oluĢtururken kötü temizleme ise hatalı kesmeye ve telin kırılmasına sebep olabilmektedir.

www.muhendisce.net

ĠĢ parçası ve elektrot arasında kıvılcım baĢlatmasını sağlaması,

ĠĢ parçası ve tel arasında yalıtıcı görevi yapması, Kısa devreyi önlemek için iĢ parçası ve tel arasındaki

küçük parçacıkların uzaklaĢtırması, Hem iĢ hem de tel için soğutma etkisi yapması olarak

belirtilebilir. Ufacık parçacıkların temizlenmesi ve kesme iĢlemine

yardımcı olması için sabit basınç altında dielektrik sıvı sirkilasyona tabi tutulmalıdır.

Telin ilerlemesi esnasında kestiği kanal geniĢliği tel çapından 50–100 mikron fazladır. Dielektirik sıvısının bu aralıktan geçerek teli etkili bir Ģekilde soğutması için basınçlı su kullanılmaktadır.

EEĠ Sıvının BaĢlıca Fonksiyonları

www.muhendisce.net

Tel olarak, pirinç, bakır, tungsten,molibden ve çinko tel olabilir ancak en yaygın olarak kullanılan tel ise pirinç olup en iyi kaliteye sahiptir. Yüksek çekme dayanımı, yüksek elektrik iletkenliği, ve iyi çekilme-uzama yeteneği gibi özellikler EEĠ için idealdir.

İş parçasından talaş kaldırma miktarı;

Malzemenin elektrik ve termal iletkenliğine,

Malzemenin ergime derecesine,

Elektrik sinyalleri yavaĢ ve hızlanmasına bağlıdır

Elektrot (TEL) Malzemesi

www.muhendisce.net

Tel EEĠ için tezgah kontrol üniteleri 3 adet operatör

panellerinden oluĢmaktadır. Bunlar;

Kesme Ģartlarını ayarlamada kullanılan servo-mekanizma kontrol paneli,

Parça üretmek için sayısal kontrol gerekli data ve tezgah ayarı için kontrol paneli,

Katot ıĢını ile gösterim ve elle data giriĢi için kontrol paneli,

Tezgah Kontrol Ünitesi

www.muhendisce.net

Parçanın kesilecek geometrisi basit ise tezgahın direkt veri alabildiği GOELAN programı ile tezgaha bağlanacak parça ve kesilecek geometri çizilir. Eğer geometri karmaĢık Ģekilli ise CAM (CATIA) programları ile çizilerek yine bu programa transfer edilerek kullanılabilir. Ġki Ģekilde de oluĢturulan resim üzerinde takım yolu, ofset ayarları yapılır. Yani kesme için gerekli bütün parametreler tel freze çakısı olarak düĢünülerek ayarlanır. Bu veriler tezgahın anlayabileceği kodlara dönüĢtürülerek disket ile tezgaha yüklenir. Kesilecek malzeme diĢi kalıp gibi içinin kesilmesi gereken bir parça ise telin kesmeye baĢlayacağı ilk yere delik açılması gerekir. Eğer zımba gibi dıĢından kesilecekse direk kütükten kesilebilir. Daha sonra malzeme kullanılacağı yere göre, tel erezyonda kesileceğinden ısıl iĢleme gönderilir. Tel erezyon tezgahında sert malzemeler yumuĢak malzemelere göre daha rahat kesilir. Isıl iĢleme tabi tutulan parçanın tezgahın tablasına bağlanması çok önemlidir. Bu yüzden çok hassas komperatörlerle sıfırlanması gerekir. Sıfırlaması yapılan parça tespit edildikten sonra kumanda panosundan parçanın kalınlığı ve kesim rejimi girilir. (E 2, E 7, ......E 10). Buna göre kesim Ģartları otomatik ayarlanır. Tezgahın üst nozulu parça kalınlığına göre kendi konumunu otomatik olarak ayarlar. Tel erezyon tezgahında kesilecek malzemenin kalınlığı arttıkça kesme hızı azalır. Kesmeye baĢlanacak olan programda belirtilen sıfır noktasından tel geçirilerek alt nozula birleĢtirilir.

Parça ĠĢleme Sırası

www.muhendisce.net

Kumanda panosundan kesme iĢlemi baĢlatıldığında üst nozul kesme konumuna gelir ve tel belirli gerginlikte ilerlemeye baĢlar kesme iĢlemini gerçekleĢtirirken biraz incelerek alt hazneye dolar. Bu arada kesme yapılan kısma soğutma sıvısı kaba kesimlerde yüksek basınçla, hassas kesimlerde düĢük basınçla püskürtülür. Kaba kesmede tel hassas kesmeye göre biraz daha fazla aĢınmaktadır. Bu aĢınma zaman zaman telde kopmalara sebep olmaktadır. Tel koptuğu zaman tekrar yerine takılır ve kesmeye kaldığı yerden sorunsuz Ģekilde devam edilir.

www.muhendisce.net

Dikkat Edilecek Hususlar; Elektrik ileten bütün parçalar iĢlenir.

+, - yük dağılımı özel durumlarda değiĢebilir. Örneğin kama kanalı açmak için +,- yük dağılımında farklılık gözlenir. Kullanılan telde aĢınma olabilir. Bu bir sonraki kestiği yerler ince olur.

En çok kullanılan kesme parametreleri E 2 – Kaba Kesim Hassasiyet (0,04) E 7 – Orta Kesim(Standart Kesim) Hassasiyet (0,03-0,04) E10 - Hassas Kesim (TaĢlama Kalitesi) Hassasiyet (0,007-0,000)

Kullanılan Tel Çeşitleri Kalınlık 0,25 mm - Normal Kesimlerde Kalınlık 0,1 mm - Açılı Kesimlerde (Kolay deforme oluyor)

www.muhendisce.net

Tel erozyon tezgahının avantajları 1. ĠĢ parçasının sertliği önemli değildir. 2. Titanyum, karbür alaĢımları ve sertleĢtirilmiĢ çelikler gibi

geleneksel yöntemlerle iĢlenemeyen malzemeler iĢlenebilir. 3. ĠĢleme esnasında düĢük kuvvetler oluĢur. 4. Mikron mertebesinde kesim iĢlemi yapılabilir. 5. Ġnce malzemelerde her hangi bir deformasyon ortaya çıkmaz. 6. Az miktarda çapak oluĢur. 7. Küçük tel çapları kullanılır. 8. ĠĢlenen malzemelerde küçük köĢe radyüsleri elde edilebilir. 9. Ortaya çıkan küçük talaĢ ebatları 10 mikron civarında olduğundan

talaĢ atımı problemi yoktur. 10.Dielektirik sıvısı olarak saf su kullanıldığından kıvılcım

oluĢumundan ortaya çıkabilecek yangın tehlikesi ortadan kaldırılmıĢ olur.

Tel erozyon tezgahının dezavantajları 1. Kesim hızı düĢüktür ve bu yüzden yumuĢak çeliklerin iĢlenmesinde

konvansiyonel makineler daha efektif olabilir. 2. Dielektrik sıvısı olarak saf su kullanıldığından iĢ parçasının

paslanmaması için özen gösterilmesi gerekmektedir. 3. Geleneksel makine ve tezgâhlarla karĢılaĢtırıldığında daha

maliyetlidir. www.muhendisce.net

DĠNLEDĠĞĠNĠZ ĠÇĠN TEġEKKÜR EDERĠM

Hazırlayan: D.ÖZTÜRK

www.muhendisce.net

www.muhendisce.net