Dünyanın en büyük delik işleme barası

Sandvik Coromant

Takım tezgahları uzmanı Sandvik Coromant, dünyanın en büyük delik işleme barasını geliştirerek hassas mühendislik alanında yenilikçi olarak adını tarihe kazıdı. Yaklaşık 11.000 mm (11 m) uzunluğunda ve 600 mm çapındaki bu mühendislik devi, Finlandiyalı mühendislik şirketi Häkkinen Group Jyväskylä biriminin işleme gereksinimlerini karşılamak üzere özel olarak geliştirildi.
Devasa torna tezgahı, denizde petrol ve gaz, güç iletimi ve yenilenebilir enerji gibi farklı sektörlerde hassas metal parçaların üretiminde kullanılacak.
Häkkinen Group Jyväskylä birimi, Sandvik Coromant’a ilk başvurduğunda alışılmadık bir dizi spesifikasyona sahipti. Kritik ölçülerde spesifik bir parça türünü işleyebilen bir takıma ihtiyaç duyuyordu. Gizlilik anlaşmaları nedeniyle parça türü belirtilmemiş olsa da özellikle büyük, 800 mm çapında, 12.000 mm (12 m) uzunluğunda ve iki taraftan da işlenebilen bir parçaydı.
İhtiyaç duyulan takım, işleme operasyonlarında iş parçasındaki mevcut bir deliğin çapını büyütmek ve iyileştirmek için kullanılan bir delik işleme barasıydı. Delik işleme barasıyla açılan delikler, kaba delikler oluşturabilen matkapla açılan deliklere kıyasla daha doğru, hassas ve düzgündür.
Bununla birlikte, delik işleme barasının çapı ve uzunluğu iş parçasının ölçülerine göre belirlenir. En iyi stabiliteyi elde etmek amacıyla, uygulama için mümkün olan en büyük bara çapının seçilmesi önerilir. Basitçe söylemek gerekirse, uygulama benzeri görülmemiş ölçülerde bir delik işleme barası gerektiriyordu. Standart boyutlu baraların kapasitesinin ötesinde bir uygulama olan derin ve hassas delik tornalama operasyonlarını gerçekleştirebilmek için büyük boyutta bir takım gerekecekti.

Titreşimleri azaltma
Häkkinen Group Jyväskylä birimi, yüksek hassasiyette yatay delik işleme ve frezeleme tezgahları, yatay tornalar ve diğer takımlar için dünyanın önde gelen üreticilerinden biri olan Çek Cumhuriyeti merkezli iş ortağı ŠMT (eski adıyla Skoda Machine Tool) ile temasa geçti. ŠMT’nin, böylesi benzersiz bir projede talepleri karşılamak için gereken olağanüstü ölçülere sahip bir delik işleme barası tedarik edebilecek bir takım tezgahları uzmanından hizmet alması gerektiği açıktı. Bu amaçla ŠMT, Çek Cumhuriyeti’nde bulunan Sandvik Coromant CZ’ye başvurarak büyük baranın geliştirilmesinde destek olup olamayacağını sordu.
“Sandvik Coromant, delik işleme baralarının, özellikle de titreşim önleyici özellikte baraların üreticisi olarak tanınmaktadır” diye konuşan Sandvik Coromant CZ Proje Mühendisi Vaclav Faber, “İşleme operasyonlarında hassasiyet ve yüzey ince işleme kalitesi sağladığı için delik işleme barasındaki titreşimlerin azaltılması çok önemlidir” dedi.

Aşırı titreşimler hatalara, takım aşınmasına ve iş parçası bütünlüğünün bozulmasına neden olabilir; Häkkinen Group Jyväskylä biriminin muazzam ölçekte işleme operasyonu dikkate alındığında bu sorunlar endişe vericiydi. Buna karşılık, delik işleme barası, titreşimleri asgariye indirerek stabil ve kontrollü kesme şartlarını korur; bu da yüksek verimlilik, daha uzun takım ömrü ve üstün yüzey kalitesi sağlar.
ŠMT’nin bara için başka katı gereksinimleri de vardı: Müşterisi Häkkinen Group Jyväskylä birimi, tornalama işlemlerinin sınırlarını zorlarken mevcut tezgahlarına sorunsuz bir şekilde entegre edilebilen bir takıma ihtiyaç duyuyordu. Yeni baranın ŠMT’nin dev torna tezgahında kullanıma uygun olması da çok önemliydi. Bu çalışmada Norveç’in Trondheim kentinde Sandvik Teeness ekibi bir adım öne çıkmıştır. Ekip, geçmişi 1960’lara dayanan delik işleme baralarının geliştirilmesi ve üretiminde pazar lideri olarak sahip olduğu itibar nedeniyle seçildi.

Zorluklar
Bara çelikten üretilmiştir ve içerisinde ağır metalden üretilmiş “sönümleyici” adı verilen bir parça bulunur. Sönümleyici, titreşimleri azaltmak veya absorbe etmek için kullanılan, tezgahlarda veya yapılarda nadiren bulunan ve özel lastik halkalarla bağlanmış bir cihazdır.
Baranın bir diğer önemli özelliği de iş parçasını işlemek için gereken kesici uçları tutması için baranın ön kısmına takılmış Coromant Capto takım tutucusudur. Coromant Capto, kurulum ve takım değişikliği sürelerini azaltarak tezgah kullanımını önemli ölçüde artırmak ve stabil ve güvenilir işlemeyi desteklemek üzere tasarlanmıştır.
Faber, “Takım tutucu, özellikle çok amaçlı tezgahlarda kendini kanıtlamıştır. Tezgah arabiriminden bağımsız olarak farklı uzunluklara ve tasarım özelliklerine sahip takımların monte edilmesini sağlar. Coromant Capto, ayrıca Häkkinen Group Jyväskylä biriminin çok sayıda endüstriyel kurulumda kullanılabilen delik işleme barası ihtiyacını da karşılıyor” diye konuştu.

Kapsamlı testler
Sandvik Teeness uzmanları, baraya entegre edilen sönümleme adaptörünün etkinliğini değerlendirmek için sahada önemli frekans ölçümleri gerçekleştirdi. Bara büyük bir CNC torna tezgahında çalıştırılarak üç uygulamada (kaba talaş işleme, ince talaş işleme ve profil işleme) birden fazla kez test edildi ve her seferinde farklı kesme değerleri kullanıldı.
Takım, titreşimleri asgariye indirmek ve mümkün olan en iyi stabilite ve hassasiyeti elde etmek için önerilen, maksimum izin verilen çapın 10 katı (10 x D) kullanma mesafesi ile çalıştırılmıştır. Sandvik Coromant’ın Sessiz Takımlar delik işleme baraları (minimum titreşimle çalıştıkları için bu adla anılır), genel olarak uzun takım kullanma mesafelerinde kullanılır ve bu takımlarda rijit bağlama çok önemlidir. Silindirik delik işleme baraları her zaman minimum 4 x bara çapı bağlama uzunluğuna sahip ayrık kovan tutucuya bağlanmalıdır.
Kesme değerleri, CoroPlus Takım Kılavuzu yazılım platformu tarafından oluşturulan ilk önerilere dayanıyordu, bu değerler testler sırasında değiştirildi. Kaba talaş işleme uygulamasında, bara her seferinde 100 m/dak kesme hızı (vc) ve 0,4 mm/dev devir başına ilerleme (fn) değerleri ile çalıştırıldı. Delik işleme barası üzerindeki yük temel olarak kesme derinliğine (ap) ilerlemeye ve iş parçası malzemesine bağlıdır. Kesim sırasında titreşimi önlemek için yeterli ap ve fn değerlerinin sağlanması önemlidir. Çok yüksek ap ve fn değerleri, takımın sapması nedeniyle titreşime neden olabilir. Bu nedenlerden dolayı, ap değeri test amaçlı olarak ayarlandı. Delik işleme barası 5,6 mm ap değerinde titreşim belirtisi gösterdi ve 4,5 mm değerinde sınırlı performans sağladı, ancak sonuçta önerilmesi gereken kesme derinliğinin 3,5 mm olduğu tespit edildi.

İnce talaş işleme ve ayrıca profil uygulamalarında, bara için her seferinde 110 m/dak vc ve 0,5 mm ap değerleri kullanıldı. Fn değeri ayarlandı ve 0,25 değerinin 3,4’lük bir pürüzlülük ortalaması (Ra) ile en uygun ve önerilen ayar olması gerektiği tespit edildi.
Faber, şöyle konuştu: “Sandvik Coromant’ın uzmanları test sonuçlarını baz alarak ŠMT’ye kesme değeri parametreleri ve kesici uçlar önermeyi başardılar.”
Sandvik Slovakya Global Müşteri Yöneticisi Jaroslav Šuga ise, “Sandvik Teeness üretim ekibiyle baranın teslimat süresi ve manipülasyon, nakliye ve lojistikle ilgili tüm ayrıntılar hakkında düzenli toplantılar yapıldı. ŠMT tasarımcıları, teknoloji uzmanları, Norveç’teki üretim ekibi ve satış sürecine dahil olan herkesle iş birliği yapmamız başarıyı da beraberinde getirdi” dedi.

Diğer yatırımlar
Sandvik Coromant, hem ölçüleriyle dikkat çeken hem de Häkkinen Group Jyväskylä birimi için paha biçilmez bir varlık olan delik işleme barasını geliştirdi. Bara şu anda imalathanesinde farklı sektörler için hassasiyet gerektiren tezgah parçalarında kullanılmaktadır. Dünyanın en büyük delik işleme barasından etkilenen ŠMT, ileriye dönük olarak, biraz daha küçük parçaların işlemesinde kullanılmak üzere Sandvik Coromant’ın delik işleme baralarına daha fazla (daha küçük oranda) yatırım yapmayı planlamaktadır.
Faber, “Dünyanın en büyük delik işleme barası, Sandvik Coromant’ın yenilikçiliğe, hassasiyete ve işleme uygulamalarına olan sarsılmaz bağlılığının bir kanıtı olmaya devam ediyor” diye konuştu.