Kesim yapılarak elde edilen her yüzey, kesim kenarı geometrisi ve kesim kenarı beslemesi ile karakterize edilen tipik bir yapıya sahiptir. Mevcut yüzey şeklinin, parlatma işlemi sonucu üzerinde ciddi etkisi vardır.

Yüzey ölçümü ör. iğneli kesim yönteminden sonra gerçekleştirilir. Tanımlanmış bir prob (ör. 0,2 µm uç yarıçapına sahip bir elmas koni) işleme yönü boyunca standartlaştırılmış bir ölçüm mesafesi boyunca çekilir ve yüzey profili kaydedilir.

Standartlaştırılmış filtreler kullanılarak şekil sapmasının farklı sıraları birbirinden ayrı olarak gösterilir. Gerçekte her yüzey herhangi bir ölçü, biçim veya şekil sapması olmaksızın ideal yüzeyden az ya da çok sapma gösterir.

Tornalama 

Yüzey geometrik olarak tanımlanmış kesim kenarları ile elde edilir.

• Eşit periyodik profil
• Sürekli periyodik profil 
• Belirgin profil çıkıntıları

Böylece son derece kararlı parlatma koşulları.

Tornalama işlemi

Tornalanmış yüzey profili

Taşlama 

Yüzey geometrik olarak tanımlanmamış kesim kenarları ile elde edilir.

• Düzensiz profil 
• "Tek çentikli" düşük pürüzlülük
• Plato oluşumu

Böylece parlatma sırasında bazı durumlarda daha yüksek haddeleme kuvvetleri ve aşınma meydana gelir.

Taşlama işlemi

Tornalanmış yüzey profili

YÜZEY ÖZELLIĞI

Yüzeyler karakterize edilirken DIN 4760 uyarınca, dalgalılık biçim sapmalarından başlayarak, pürüzlülüğün çeşitli özellikleri ve işleme malzemesinin ızgara yapısındaki sapmalara kadar farklı şekil sapmaları görülür.
Yüzey ölçüm tekniği, iş parçalarının şekil sapmalarının orta ve kısa dalga oranlarıyla ilgilenir (dalgalılık ve pürüzlülük).

Carl Zeiss AG, Oberkochen desteğiyle yüzey karakteristikleri hakkında: bilgiler

Tornalanmış - parlatılmış yüzey

MPa BIRIMINDE MUKAVEMET

Mukavemet, işleme malzemesinin kuvvet etkisine karşı koyduğu dirençtir.

Metalik bir işleme malzemesinin mukavemeti, kristal ızgaranın yapısı, iç yapısı (ızgara yapı hatası) ve işleme malzemesindeki gerilim durumlarından etkilenir.

Mukavemet ör. çekme denemesinde tespit edilir. Malzeme numunesi artan bir kuvvet ile uzunlamasına çekilir; ilgili elastik ve plastik biçim değişiklikleri kaydedilir ve gerilim-esneme diyagramında gösterilir. Kristal ızgara daki dislokasyonların birikmesinden kaynaklanan plastik alandaki işleme malzemesi sertleşmesi (gerilim sertleşmesi) burada açıkça görülebilir.

Çekme denemesi şeması

Gerilim-esneme diyagramı

SERTLİK

Sertlik, işleme malzemesinin içeri giren bir cisme karşı koyduğu mekanik dirençtir.

Geometri ve değerlendirme yöntemi açısından farklı olan çeşitli ölçüm yöntemleri vardır (ör. Rockwell, Vickers ve Brinell).
Parlatma işleminin olumlu bir etkisi, yüzey sertliğinin artmasıdır.

Sertlik ölçümü şeması

DIŞ TABAKA SERTLEŞMESI

Teknik kullanımda yapı parçalarını olabildiğince yüklenebilir ve dirençli hale getirmek için, çeşitli dış tabaka sertleştirme yöntemleri uygulanabilir.

Yöntemler:

• Termik yöntem (sertleştirme)
• Termokimyasal yöntem
  (nitrürleme veya sertleştirme)
• Mekanik yöntem (parlatma)

MEKANIK YÖNTEMLE SERTLEŞTIREME AŞAĞIDAKI MEKANIZMALARA DAYANMAKTADIR:

• İşleme malzemesinin plastik deformasyonu sonucunda oluşan yeni dislokasyonlardan kaynaklanan dislokasyon yoğunluğunun yükselmesiyle gerilim sertleşmesi
• Dış tabakada artık gerilim oluşumu:
  İşleme malzemesinin dış tabakasında dengelenen, yüzeyin gerilmesi ile uyandırılan artık basınç gerilimleri.
• Mekanik olarak uyandırılan yapı dönüşümü
• Yüzey kalitesinin iyileştirilmesi ve buna bağlı olarak azalan çentik etkisi

Yapı parçaları zorlanırken zorlanma türü söz konusudur.

1. STATİK ZORLANMA

Bu çekme, basınç veya torsiyon aracılığıyla yapı parçasının üzerine uygulanan, zamansal olarak değişmeyen kuvvet etkisidir. Plastik deformasyondan kırılmaya kadar iş parçasının yüklenebilirliği, işleme malzemesi karakteristiklerinden (mukavemet diyagramı) ve yük durumundan tespit edilir.

F_maks = Mukavemet × yüzey

2. SALINIMLI ZORLANMA

Bu, periyodik olarak yinelenen dizilerde değişen bir zorlanmadır.

Yük hem çekme ya da basınç alanında hem de değişim alanında olabilir. Dinamik yük durumunda yük sınırı, statik yüke kıyasla çok daha düşüktür. İşleme malzemesinin tutumu genelde bu gibi bir durumda belirlenir ve Wöhler eğrisi şeklinde gösterilir. Tolere edilebilir gerilimi, salınım boşluklarının kırılmaya kadar olan işlevi olarak belirtir. Salınım boşluklarının sayısına göre statik, zamansal veya sürekli mukavemet arasında ayrım yapılır. Bu noktada gerilimlerde bir artış meydana geldiğinden, yapı parçalarının bozulma noktası genellikle bir çap geçişidir. Yüzey pürüzlülüğü yüksek olan alanlar da çetik etkisi nedeniyle, yapı parçası kırılmaları için başlangıç noktasıdır.

PARLATMA NEDİR?

• Baublies AG firması parlatma kavramını, aynı zamanda kullanılan düzleştirme, haddeleme, ince haddeleme vs. tanımları için genel bir terim olarak tanımlıyor.

• Parlatma işlemi, (metalik) iş parçalarının haddeleme elemanları ile düzleştirilmesi ve sertleştirilmesi için kesim yapılmayan bir yöntemdir.

• Parlatma sırasında, bir veya daha fazla silindire, çalışma yüzeyine dik yönlendirilen bir kuvvet (parlatma kuvveti) uygulanır. İşleme malzemesinin akış sınırına lokal olarak ulaşılır ve mevcut yüzey profilinde plastik olarak şekil değişikliği olur ve tesviye edilir.

• Bu ince işleme yönteminde, işleme malzemesinin dış tabakasındaki gerilim durumu değişir.

PARLATARAK DÜZLEŞTİRME

Haddeleme elemanlarının temas bölgesinde, parlatma kuvveti ile yüzeye pres yapılır (Hertz presi). Bu sırada etki eden gerilimler işleme malzemesinin akış sınırına ulaşır ve yüzey profilinde plastik şekil değişikliği yapar. İşleme malzemelerinin yoğunluğu değişmediğinden, yüzeyin çıkıntı alanları ("profil tepeleri") tesviye edilir (ama çoğu zaman sanıldığı gibi "eğik" değil), bastırılmış işleme malzemesi hacmi yükselen profil oluklarına akar.
Hedeflenen ölçü değişikliği işlenen yüzeyin pürüzlülüğüne ve yapısına bağlıdır. Parlatma işleminde (silindirle düzleme) öncelikli olarak yüzey kalitesi optimize edildiğinden ve daha az sertleşme sağlanacağından haddeleme kuvveti mümkün olduğunca düşük tutulur.

ADVANTAJLARI

• Pürüzlülük derinliği düşük
  (<  1  µm) ve malzeme oranı yüksek yüzeyler
• Mikro çentikler (ör. tornalama yivleri) nedeniyle daha düşük çatlak oluşumu riski
• Yüzeyin yüksek malzeme oranı sayesinde diğer yapı parçalarına (ör. contalar, hareketli yataklar) kıyasla iyileştirilmiş aşınma karakteristiği
• Çevre ile azaltılmış temas alanı sayesinde iyileştirilmiş korozyon direnci

Parlatma işleminde malzeme akışı

PARLATARAK SERTLEŞTİRME

Derin haddelemede dinamik mukavemet özelliklerindeki artış, hedefli bir şekilde takip edilir. Sertleştirme işleminde silindirle düzlemeye kıyasla haddeleme kuvvetleri veya yüzey presleme ciddi oranda daha fazladır. Haddeleme kuvveti
aracılığıyla kristal ızgarada dislokasyonlar oluşur, bunun sonucunda dış tabakada bir gerilim sertleşmesi meydana gelir. Dış tabakada artık basınç gerilimlerinin oluşması, yük altında çatlak büyümesini engeller.

Sertleşme şunlara bağlıdır:

• Haddeleme kuvvetine ve hızına
• Silindir ve iş parçasının geometrisine
• İşleme malzemesi özelliklerine
• Yuvarlanma sayısına

MEKANİK YÖNTEMLE SERTLEŞTIRME AŞAĞIDAKİ MEKANIZMALARA DAYANMAKTADIR:

• İşleme malzemesinin plastik deformasyonu sonucunda oluşan yeni dislokasyonlardan kaynaklanan dislokasyon yoğunluğunun yükselmesiyle gerinim sertleşmesi
• Dış tabakada artık gerilim oluşumu:
  İşleme malzemesinin dış tabakasında dengelenen, yüzeyin gerilmesi ile uyandırılan artık basınç gerilimleri.
• Mekanik olarak uyandırılan yapı dönüşümü
• Yüzey kalitesinin iyileştirilmesi ve buna bağlı olarak azalan çentik etkisi

Çevresel eğilme yorulma mukavemeti 

PARLATMA İŞLEMİNDE HANGİ SONUÇLAR HEDEFLENİYOR?

İşlenebilir işleme malzemelerinin çeşitliliği nedeniyle burada sadece referans değerler gösterilebilir.

60 HRC üzerinde sert işleme
Sertliği 60 HRC'den fazla olan malzemeleri işlerken, ön işleme R_z 2 ve 5 µm arasında olmalıdır, elde edilebilir yüzey kalitesi R_z 1 μm aralığındadır.

Malzeme oranı
Malzeme oranı, parlatma sırasında
plato oluşumu ile yükselir. 0,2-0,4 μm'lik C'de değerler %70'in üzerindedir.

Dinamik yüklenebilirlik
Yapı parçalarının salınım mukavemeti büyük oranda yapı parçası geometrisine ve kullanılan işleme malzemelerine bağlıdır. Genel olarak %20-60'lık bir artıştan söz edilebilir; iyi ve optimum koşullar altında eski yüklenebilirliğin %100'ünün üzerine bile çıkılabilir.

Yüzey sertliği
Çelik işleme malzemelerindeki yüzey sertliği artışı 20 HV'ye kadar çıkar (Vickers sertliği); belirli yapı koşulları altında yaklaşık 50 HV hedeflenir.

Orta pürüzlülük değeri Rz (μm)

HANGİ İŞLEME MALZEMELERİ PARLATILABİLİR?

• Plastik olarak şekillendirilebilir metaller parlatılabilir.
• Çelik silindirli geleneksel parlatma takımlarında işleme malzemesi sertliği 45 HRC'ye (Rockwell sertlik) kadar çıkabilir.
• Elmas düzleştirme takımları kullanıldığında 60 HRC üzerinde çok daha sert iş parçalarının işlenmesi mümkündür.
• İşleme malzemesinin haddelenebilirliği, plastik şekil değişikliği tutumuna göre belirlenir. Bunun bir göstergesi kırılma esnemesidir; %5 üzerindeyse haddelenebilirlik söz konusudur.
• Kırılma esnemesi ne kadar yüksek olursa işleme malzemeleri bir o kadar düzgün parlatılabilir.

HANGİ GEOMETRİLER PARALATILABİLİR?

Parlatma dış ve iç yüzeylerde neredeyse tüm dönel simetrik iş parçalarında uygulanabilir. Delme ve mil işleme uygulamaları için çok silindirli ve tek silindirli tasarımlarda çok çeşitli standart takımlar mevcuttur. Diğer geometriler için özel takımlarda, bu özel alanda 50 yılı aşkın süredir edindiğimiz kapsamlı deneyimimizden yararlanabilirsiniz. Size seçim imkanlarını tanıtmaktan mutluluk duyarız. Özellikle elmas takımlarla düzleştirme teknolojisinin daha da geliştirilmesi, serbest biçimli yüzeylerin işlenmesi de dahil olmak üzere sayısız yeni uygulama alanı açar, ör. takım yapımında.

ELMAS DÜZLEŞTİRME TAKIMLARI

• Elmas düzleştirme takımları kullanıldığında, işleme artık hadde silindirleri ile değil, küresel, sabit bir elmas ile gerçekleştirilir. Elmas yüzey üzerinde kayar ve belirli noktalarda profili yeniden şekillendirir.

• Düzleştirme ve sertleştirmenin temel işleme süreçleri, geleneksel parlatma işlemlerine karşılık gelir.

• Elmasın şekli, yapısı ve üstün özellikleri, merdaneyle parlatma uygulama imkanlarının genişletilmesini sağlar.

• Nokta şeklindeki temas yüzeyi ve elmas düzleştirme elemanlarının ince yapısı sayesinde, daha önce parlatma takımları için erişilmez olan birçok kontur işlenebilir. Özellikle ince duvarlı yapı parçaları da aynı şekilde düzleştirilebilir.

• Elmasların muazzam sertliği, 60 HRC'nin üzerindeki iş parçalarının işlenmesini sağlar.

• Takımların yapısı sadece mekanik bileşenler içerir, böylece takımlar hemen hemen tüm makinelerde kullanılabilir. Hidrolik gibi ünitelere veya tahrik edilen takımlara ihtiyaç duyulmaz.

• Sağlam yapı şekli sayesinde alansal olarak kısıtlı makinelerde kullanılması mümkündür. 

• Düzleştirme elmasının geometrisi geniş alanlara uyarlanabilir. Göreve göre neredeyse her yarıçap, aynı zamanda koni veya piramit şekilleri de oluşturulabilir.

• Elmas düzleştirme takımları, yontma takımları ile kombine edilebilir.

ŞEKİLLENDİRME TAKIMLARI

• Şekillendirme takımları, Baublies AG portföyündeki özelliği temsil eder. Bu takımların yapısı yukarıda belirtilen parlatma takımlarına benziyor.

• Bununla birlikte, işlemenin birincil amacı, yüzeyi veya mukavemeti iyileştirmek değil - bu etkilerden de yararlanmak istiyorsanız - yapı parçası geometrisini hedeflenen bir şekilde değiştirmektir.

• Şekillendirme takımları genel olarak standart takım tezgahlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Dış oluklandırma

İç oluklandırma 

Haddeleme

Dış flanşlama

Dış oluklandırma

İç oluklandırma

Haddeleme

İç flanşlama