MAKALELER
Açılan ufuklar
Sandvik Coromant'ta Ürün Uygulama Yönetimi Müdürü Thomas Wikgren, katkısal üretimin, geleceğin ürünlerini yaratmak isteyen mühendislere yeni tasarım özgürlükleri sağladığını açıklıyor
Katkısal üretim, tasarım mühendislerini yaptıkları her şeyi yeniden düşünmeye zorluyor. Kulağa oldukça dramatik gelebilir, ancak hızla gelişmekte olan teknolojinin açığa çıkardığı özgürlüklere baktığınızda bu, geçerli bir ifade halini alır.
Katkısal prosesin dönüştürücü niteliği heyecan yaratıyor. Yekpare malzemede eksiltme yöntemi yerine, “baskı” - veya “ekleme” yönteminin kullanımı, iç yapıların yeni karmaşıklık seviyelerinde üretilebileceği anlamına gelir, bu nedenle son ürünleri ve parçaları daha amaca uygun hale getirir. Örneğin kesici takımlar, karmaşık iç boşluklar ve soğutma kanalları ile üretilebilir, bu da ağırlıklarını düşürür ve performanslarını artırır. Önceden ulaşılamayan topolojik optimizasyon seviyeleri sağlayan katkısal üretim ile diğer birçok metal parça için de aynısı geçerlidir.
Katkısal üretim, ilerleyişi hayal gücümüzün sınırlarını zorlayan etkileyici bir gelişmedir. Bu beklenen bir şey, gerçekten. Mühendisler, geçmişten bu yana eksiltme yöntemine dayalı teknolojiler ile düşünmeyi ve tasarım yapmayı öğrenmiştir. Zihniyetlerin değişmesi, akademi ve sanayinin hizmete sunulan yeni takımlara yatırım yapması biraz zaman alacaktır.
Tamamlayıcı proses
Belki de en başından beri en önemli derslerden biri, katkısal üretimin eksiltme yöntemlerinin yerine kullanabileceğiniz bir yöntem olarak görülmemesi gerektiğini öğrenmektir. Dahası, sadece belirli uygulamalar için uygun tamamlayıcı bir teknoloji olarak görülmelidir.
Peki bir şirket amaca uygun olup olmadığına nasıl karar veriyor? Bir kontrol listesi kullanmak iyi bir başlangıç noktasıdır. Üretilen parça karmaşık bir şekle mi sahip? Pahalı bir malzemeden üretilmesi gerekir mi? Düşük ağırlık, uç parçası için gerekli bir özellik midir? Cevabınız Evet ise, parça katkısal üretim için iyi bir aday olabilir.
Farklı sorular da etkili olabilir. Parça üzerinde kitlesel özelleştirme ile bazı değişiklikler yapılabilir mi? Alt parçaları tek bir parçada birleştirme potansiyeli var mı? Son olarak, montaj süresini kısaltmaya ve verimliliği artırmaya veya stokları azaltmaya yönelik güçlü bir ihtiyaç var mı? Eğer cevabınız yine Evet ise, parça 'üretimi' çözüm olabilir.
Tozun kalitesi ve özellikleri, parça özelliklerini güçlü bir şekilde etkilediğinden, doğru tozun seçilmesi de çok önemli bir husustur. Kısacası, dikkate alınması gereken üç ana husus bulunmaktadır: ham maddenin, parçacık boyutunun ve morfolojinin seçimi. Bugün katkısal üretim süreçlerinde kullanılan başlıca beş alaşım grubu bulunmaktadır: çelik, krom kobalt, nikel, alüminyum ve titanyum. Sandvik, katkısal üretimde kullanılan metal tozunda dünya lideridir ve bu konuda en geniş alaşım programını sunar ve hatta malzemeleri özelleştirebilir.
Katkısal üretim proseslerinin tümü ile üç boyutlu nesneler tabakalar halinde üretilir, ancak üretim teknikleri değişiklik gösterir. Baskı sistemleri, enerji kaynaklarına veya malzemelerin birleştirilme şekillerine göre (örneğin lazer veya bağlayıcı kullanımına göre) sınıflandırılabilir. Sandvik, metallere yönelik ilgili tüm baskı proseslerine sahiptir.
Örneğin toz yataklı eritme, tozu eritmek ve birbirine kaynatmak için bir lazer veya elektron ışını kullanır. Eritme işlemi, en son tabaka eriyene ve parçalar tamamlanana kadar tabakalar halinde tekrarlanır. Ardından üretim plakasından çıkarılır ve gereksinimlere göre işlem sonrası proses uygulanır. Toz yataklı eritme yöntemleri, çeşitli malzeme ve uygulamalar için uygundur, parçalar genellikle yüksek mukavemete sahip olduğundan çok sayıda işlem sonrası yöntem kullanılabilir.
Bağlayıcı püskürtme, toz bazlı malzeme ve genellikle sıvı halde, toz tabakalar arasında yapışkan görevi gören bir bağlayıcı kullanır. Baskı kafası yatay olarak hareket eder ve alternatif üretim malzemesi ve bağlayıcı madde tabakalarını biriktirir. Her tabakadan sonra, basılan nesne üretim platformuna indirilir. Ortaya çıkan nesne yaş durumdadır, bu nedenle işlem sonrası yöntemler gereklidir. Çözücü maddeyi bağlayıcıdan çıkarmak için fırında yaş kütle üzerinde işlem yapılır, ayrıştırma sonrasında yaş kütle, sinterleme fırınında tam yoğunluğa sahip olacak şekilde sinterlenir.
Aslında, yüzey kalitesi, geometrik hassaslık ve mekanik özellikler gibi doğru özelliklerin elde edilmesi için hemen hemen katkısal üretim parçalarının tümünün bazı işlem sonrası yöntemlerden geçirilmesi gerekir. Bunlar içinde ısıl işlem, parçaları destek yapısından ve üretim plakasından ayırma, işleme, yüzey ince işleme, test ve belgelendirme işlemleri sayılabilir. Bu arada, içten soğutma kanalları gibi iç yüzeyler, aşındırıcı akış işleme yöntemi kullanılarak parlatılabilir.
Geleceğin ürünleri
Sandvik Coromant'ın topolojiden toza, baskı ve işlemeye kadar bu değer zincirine tam olarak hakim olması,
katkısal üretimi kullanılarak üretilen ilk takım gövdesini piyasaya sürmesini sağlamıştır. CoroMill® 390, optimize edilmiş malzeme seçimi ile birlikte tekniğin,
karmaşık şekiller ve iç özellikler oluşturmak için nasıl kullanılabileceğinin mükemmel bir örneğidir. Bu durumda, eksiltme yöntemleri kullanılarak mümkün olandan %80 daha hafif bir takım sunulmuştur. Ayrıca Sessiz Takımlar™ adaptörüyle birlikte kullanıldığında, sönümleyici ve kesme kenarı arasında daha kısa bir mesafeye olanak tanıyan, bu nedenle uzun kullanma mesafeleriyle frezelemede uygulama güvenliğini artıran daha kompakt bir tasarım sağlamıştır.
Takımın son tasarımı, katkısal üretim prosesinin güçlü yönlerini öne çıkaran sayısız tekrarlamanın sonucuydu. Farklı topolojiler ve malzemeler (çelikten titanyum alaşımına kadar olası değişimler), toz yataklı eritme lazer baskı kullanılarak hızlı bir şekilde üretilebilir ve bu da ağırlığın mutlak minimum seviyeye indirilmesine olanak sağlar.
Ürünleri yeni yöntemlerle tasarlamayı ve üretmeyi öğrenirken büyüleyici bir yolculuk olacağına dair verdiğimiz sözleri tutuyoruz. Bunu sadece teknoloji uğruna yapmıyoruz. Yöntemin her adımında kendimize, katkısal üretimin müşteri değerini nasıl sağlayabileceğini soruyoruz. Olur durumu yoksa, devam etmeye değmez.
Sonuçta, katkısal üretimin bugün öngöremediğimiz yeni ürün tiplerine yol açması muhtemeldir. Bu, tarih inovasyonu üzerine kurulu bir şirket için oldukça heyecan verici bir gelecek sağlar.
Resimli Bağlantı: https://www.publitekcrc.com/PR_PICTURES/Sandvik/SCA038/
Sandvik Coromant
Sandvik global endüstri mühendisliği grubunun bir parçası olan Sandvik Coromant, endüstri standartlarını ve talaşlı imalat sanayisinin şimdi ve gelecekte ihtiyaç duyduğu yenilikleri yönlendiren üretim araçları, işleme çözümleri ve bilgi alanlarında liderdir. Eğitim desteği, kapsamlı Ar-Ge yatırımı ve güçlü müşteri ortaklıkları, üretimin geleceğini değiştiren, önderlik eden ve yönlendiren işleme teknolojilerinin geliştirilmesini sağlar. Sandvik Coromant dünya genelinde 3100'den fazla patente sahiptir, 7900'den fazla çalışanı vardır ve 150 ülkede faaliyet göstermektedir.
Daha fazla bilgi için bkz. www.sandvik.coromant.com