cnc kesici takımları

[Linkleri görebilmek için üye olun veya giriş yapın.]



[Resimleri görebilmek için üye olun veya giriş yapın.]

Talaşlı İmalatta Kullanılan Kesici Takımlar


Talaş kaldırma esnasında oluşan kuvvetler, basınç, sürtünme, ısı
oluşumu ve aşınma gibi olaylar ile birlikte ekonomiklikte dikkate
alınırsa bir kesici takım, yüksek sıcaklıklarda aşınmaya karşı dayanıklı
ve iyi bir kimyasal kararlılığa, ısı birikiminin önlenmesi için yüksek
ısı iletim yeteneğine, ucuz olması yanında darbe etkisine karşı yeterli
derecede tok olma özelliğine sahip olmalıdır. Ancak bütün bu özelliklere
sahip bir kesici yoktur. Çünkü bu özellikler birbirleriyle ters
düşebilmektedir.



Teknolojinin gelişmesi, değişik kesici takımları geliştirmeyi gerekli
kılmıştır. Neticede, daha yüksek tokluk özelliğine sahip olması, daha
iyi aşınma direncine sahip olması ve daha yüksek ısıya dayanması için
karbürlü takım malzemeleri geliştirilmiştir (1).

Takım malzemeleri, iç yapıları, ömürleri, imalat şekilleri, ve mekanik
özelliklerine göre; Karbon çelikleri ve takım çelikleri, Yüksek hız
çelikleri, Sert maden uçlu kesiciler, Seramikler, Sermetler,
Siyalonlar, Coroniteler, Elmaslar ve Kübik Bor Nitrürler olarak
gruplandırılabilirler.

1.GİRİŞ
Kesici takımlar, bir takım tezgahına tespit edilerek endüstriyel bir
ürüne şekil veren aletlerdir. Bu şekil verme işlemi genellikle
malzemeden talaş kaldırılarak meydana gelmektedir.Değişik makine ve
makine parçalarının imalatını sağlamak için kullanılan kesici takımın,
talaş kaldırma esnasında oluşan yüksek zorlamaları karşılaması
zorunludur. Günümüz sanayisindeki rekabet ortamı, gelişen teknoloji
nedeniyle meydana gelen talaş kaldırma yöntemlerinin çeşitliliği ve
farklılıkları sonucunda metalik ve metalik olmayan çok sayıda kesici
takım malzemesinin geliştirilmesini sağlamıştır.Halen dünyanın çeşitli
yerlerinde farklı çevre şartlarında talaş kaldırma işlemleriyle değişik
makinelerin üretimi sağlanmaktadır. Bir çok uygulama için birden fazla
takım malzemesi uygun olabilir. Sonuç olarak takım seçimi malzemenin
kolay temin edilebilirliği ve ekonomikliliğine bağlıdır. Bu
gereksinimleri karşılamak için yeni takım malzemeleri araştırılmış ve
çok sayıda malzeme denenmiştir(1).

Ticari olarak bugün mevcut takım malzemelerinin değişik
uygulamalarındaki performansları; takım ömrüne, talaş kaldırma
miktarına, yüzey hassasiyetine, ve takım maliyetine bağlı olarak
değişmektedir.

2. KESİCİ TAKIM MALZEMELERİ
Kesici takım malzemeleri ; iç yapıları, ömürleri, imalat şekilleri,
mekanik ve fiziksel özelliklerine göre aşağıdaki gibi sıralanabilirler:
- Karbon çelikleri ve takım çelikleri,
- Yüksek hız çelikleri,
- Sert maden uçlu kesiciler,
- Seramikler,
- Sermetler,
- Siyalonlar,
- Coroniteler,
- Elmaslar,
- CBN,
- PCBN.

Talaş kaldırma işlemlerinde , ya tornalama ve delme işleminde olduğu
gibi tek noktalı takımlarla sürekli kesme işlemi , ya da frezeleme
işleminde olduğu gibi çok uçlu takımlarla sürekli olmayan kesme işlemi
yapılır. Sürekli kesme işleminde kesici uçta yüksek sıcaklıklar
oluşurken süreksiz kesme işleminde ise kesici uçlar darbeli yüklere
maruz kaldığından daha büyük kuvvet ve sıcaklık değişmeleri meydana
gelir. Bu olumsuzlukları en aza indirgemek için istenilen yüzey
kalitesine ve malzemenin iç yapısına göre uygun devir ve kesme hızları
verilmelidir (1).

Takımın, sürekli dönme çevriminden de oluşan ısıtma ve soğutma etkisini
yenmesi için yeterli darbe direncine sahip olması gerekir. Kesici
takımın bu darbe direnci düşükse takım ucu hızlı bir şekilde aşınır .Tüm
bu olaylar ekonomiklikle beraber dikkate alınırsa kesici takımda aranan
özellikler şöyle sıralanabilir (1):

- Aşınmaya ve şekil değiştirmeye dayanıklı olması için yüksek sertlik,
- Kırılmaya ve özellikle darbelere karşı yüksek tokluk,
- Oksidasyona dayanıklı olması için yüksek kimyasal kararlılık,
- Yüksek kızıl sertlik ve termik darbelere karşı yüksek mukavemet.

3. KARBON ÇELİKLERİ ve TAKIM ÇELİKLERİ
Endüstri devriminin başlangıcından beri talaş kaldırma işlemlerinde
sadece karbonlu çelikler kullanılmaktaydı. Bu yaklaşık % 0.8-2 karbon
içeren demir alaşımından oluşmakta ve çelik yapmayı kolaylaştırmak için
manganez, silis, sülfür ve fosfor gibi diğer alaşım elementleri
katılmaktaydı. Karbonlu takım çeliği 835o C ile 850o C arasında kızıl
sıcaklıkta sertleştirilir ve bunu oda sıcaklığına kadar çok hızlı suda
soğutma takip etmekteydi. Bu ani soğuma neticesinde sertleştirme
esnasında malzemenin iç ve dış kısımlarında çatlama eğilimi meydana
gelebilmektedir. Diğer alaşımlı çeliklere göre aşınmaya karşı
dayanımları daha düşüktür (1).

Alaşımlı takım çeliklerinde; karbonlu takım çeliklerinin kesme
özelliklerini iyileştirmek amacıyla alaşım elementleri ilave edilerek
mukavemet özellikleri ve kritik soğuma hızları değiştirilebilir. Alaşım
elementleri olarak; az miktarda tungsten (W), krom (Cr), vanadyum (V),
kobalt (Co), nikel (Ni), molibden (Mo) ve manganez (Mn) katılır.

4. YÜKSEK HIZ TAKIM ÇELİKLERİ (HSS)
20. yüzyılın başından beri bilinen ve sürekli geliştirilen kesici takım
grubu olup diğer takım malzemelerine nazaran düşük maliyeti ve
işlenebilme özelliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek
hız çelikleri, yerini birçok uygulamada toz metalürjisi tekniği ile
üretilen, daha yüksek hızlarda kesme işlemi yapabilen ve aşınma
dirençleri daha yüksek olan sert metallere bırakmıştır. Fakat yüksek
hız çelikleri tokluk değerlerinin yüksek olması sebebiyle bazı talaşlı
imalat yöntemlerinde önemini yitirmemiştir. Yüksek hız çelikleri,
genelde helisel matkap, azdırma çakıları, kılavuzlar, parmak freze gibi
kesici takım malzemelerinde kullanılırlar (2).

Hız çelikleri, yüksek alaşımlı asal çeliklerdir. 600oC sıcaklığa kadar
sertliklerini muhafaza ederler. Yüksek kesme hızlarında (30/50 m/dak)
talaşlı imalatta kullanılan kesici takımlardır.
Yüksek hız takım çelikleri T ve M olmak üzere iki gruptan oluşmaktadır.
Bunlar ilk alaşım olan Tungsten ve Molibden yüzdesine göre belirlenir. T
serisi %12-20 tungsten ve diğer alaşım elementi olarak Vanadyum ve
Kromla birlikte kobalttan oluşurken M serisi yaklaşık %3.5-10 Molibden
ile diğer alaşım elementleri olarak Kobalt, Krom ve vanadyum içerir
(1,2).

Genel olarak, M serisi, T serisinden daha yüksek abrasyon aşınma
direncine sahip olmakla birlikte daha ucuz ve ısıl işlemde daha az
bozulma göstermektedir.

4.1. Yüksek Hız Çeliklerinin Genel Özellikleri
M ve T türüne bakılmaksızın yüksek hız takım çelikleri kendi aralarında
fiziksel olarak birçok benzerliklere sahiptirler. Bunlar şöyle
sıralanabilirler.
- Hepsi yüksek alaşım içeriğine sahiptirler.
- Genellikle 64 Rc sertliğine müsaade etmesi için yeterli oranda C içermektedir.
- Merkezden yüzeye üniform sertliğe sahiptir.
- Hepsi yüksek sıcaklıklarda sertleştirilebilir (1,3).

5. SERT MADEN UÇLU KESİCİLER (SİNTERLENMİŞ KARBÜRLER)
Sert maden uçlar, sıcaklığa dayanıklı takım malzemesi olup sert karbür
parçacıkları ve sünek metallerle birleşmesiyle üretilir. Bu malzemeler,
ilk olarak 1920’li yıllarda Almanya’da elmas kullanımının pahalı
olmasından dolayı ve yeterli aşınma dirençli kalıp malzemesi üretmek
amacıyla geliştirilmiştir. Önce tungsten karbür (WC) ile kobalt
bağlayıcı kullanılarak üretilmiştir. Fakat birçok hatalara sahip kaba
bir yapı gözlenerek kesici takım ve kalıp malzemesi olarak tatmin edici
bulunmamıştır. 1923 yılında Fransa’da toz metalürjisi tekniği ile ince
tungsten karbür tozlarla az miktarda demir, nikel veya kobalt tozları
karıştırılarak preslenmiştir. Sonra yaklaşık 1300oC de sinterlenmiştir. O
zamandan beri esası WC_Co esaslı karbürlü malzemeler, farklı malzemeler
ve kesme operasyonları için değişik tipleri olan karbürler
geliştirilmiştir. Karbür, üretiminin yaklaşık %50 talaş kaldırma
işlemlerinde kullanılmaktadır. Bu malzemeler “ sinterlenmiş karbür “
olarak da adlandırılır. Bunlar iyi aşınma direnci gösterdiklerinden 40
m/dak’dan 350 m/dak kesme hızına kadar sertliğini ve kesiciliğini
kaybetmeden etkili şekilde kullanılabilmektedir (1,3).

5.1. Sinterlenmiş Karbür
Tungsten karbür veya sert metal olarak da adlandırılan sinterlenmiş
karbürler 1930’larda geliştirilmiştir. Bu malzeme, bir bağlayıcı metal
içerisinde %90 sert karbür parçacıklı bir toz metalürjisi ürünüdür (4).
Günümüzde sinterlenmiş karbürlerin iki çeşidi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar:
Tungsten karbür + kobalt alaşımlı düz karbür uçlar (WC+Co),
Tungsten karbür + kobalt + titanyum karbür + tantalum karbürlü uçlardır(WC+Co+TiC+TaC)

5.1.1. Sinterlenmiş Karbürlerin Sınıflandırılması
Sinterlenmiş karbürler için dünyaca kabul edilen bir sistem yoktur.
Bileşimlerine, mikro yapılarına, fiziksel özelliklerine göre değil,
kullanıcı ve üretici tarafından yapılan uygulama kod sistemine göre
sınıflandırılır. Avrupa ve Japonya’da kabul edilmiş ISO sınıflandırma
sistemine göre malzemeler üç gruba ayrılır. Bunlar, P, M, K harfleri ve
bu harflerin sonuna gelen rakamlardır.
- P serisi (mavi) : Yüksek alaşımlı, tungsten karbürlü takım olup uzun talaş çıkaran malzemelerin işlenmesinde kullanılır.
- M serisi (sarı) : Alaşımlı tungsten karbürlü takım olup titanyum oranı P serisinden azdır. Çelikler ve dökme demirlerin işlenmesinde kullanılır.
- K serisi (kırmızı) : Düz
tungsten karbür kobalt alaşımlı takım olup, dökme demir, demir olmayan
metaller ve metal olmayan malzemelerin işlenmesinde kullanılır (1,3).


5.2. Kaplamalı Sinterlenmiş Karbürler
Kaplama; kesme kuvvetini, oluşan ısıyı, ve aşınmayı büyük oranda
azaltarak geçici bir yağlayıcı görevi yapmaktadır. Bu, özellikle daha
kaliteli yüzey elde edilmek istenildiğinde daha yüksek hızların
kullanılmasına imkan sağlar(1).

Kesici takım malzemelerindeki en önemli gelişme, takımların
yüzeylerinin birkaç mikron kalınlığındaki tabaka ile kaplanmasıdır.
Kesici takımların yüzey kaplamalarında yaygın olarak dört farklı kaplama
malzemesi kullanılmaktadır. En belli başlı kaplama malzemeleri titanyum
karbür (TiC), titanyum nitrür (TiN), titanyum karbonitrür (TiCN),
alüminyumoksit (Al2O3)’tir. Titanyum nitrür kaplamalar aşınma etkisini
azaltmaktadır. Oksidasyona karşı direncin gerekli olduğu uygulamalarda
titanyum alüminyum nitrür (TiAlN), sert malzemelerin işlenmesinde
titanyum karbür nitrür (TiCN) kaplamalar en iyi özelliklere sahiptirler.
Korozyona karşı direncin gerekli olduğu uygulamalarda ise daha kalın
seramik kaplamalar kullanılmaktadır (5).

Kaplamalı takımlarla yapılan işlemlerde, yüksek hızda aşınma direncinin
yükselttiği ve takım ömrünün 2-3 kat arttırdığı görülmektedir. Bir çok
kullanıcının takım ömrünü azaltmadan kesme hızını %25-50 arttırarak
ekonomik açıdan büyük avantaj sağladığı görülmektedir (1,3).

6. SERAMİK KESİCİLER
Seramik malzemeler yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklı olan inorganik,
metal olmayan malzemelerdir. Seramik kesicilerin dar olan kullanım
alanları katkılı seramiklerin, seramik matrisli kompozitlerin ortaya
çıkarılmasıyla artmaya başlamıştır (2,6).

Karbür esaslı kesici uçlar 800oC sıcaklıklara kadar yüksek performans
göstermektedir. Fakat daha fazla sıcaklık yükselmelerinde sertlik
düşmektedir. Yüksek sıcaklıklara karşı dayanma direnci dikkate
alındığında seramikler, çok daha iyi performans göstermektedirler. Çünkü
bu kesiciler sertliklerini yaklaşık 1200oC’ye kadar
koruyabilmektedirler. Fakat bununla birlikte seramik kesiciler, diğer
kesicilere oranla daha sert ve dolayısıyla da daha kırılgan bir yapıya
sahip olduğundan bu kesiciler, sürekli talaş kaldırma işlemlerinin
olduğu yerlerde, sert metallerin son bitirme pasolarında tercih
edilmektedir (1,2,3).

Seramik takımlar sert, yüksek kızıl sertliğine sahip, iş parçası
malzemesi ile reaksiyona girmeyen takımlardır. Uzun bir takım ömrüne
sahiptirler ve yüksek kesme hızlarında talaş kaldırabilirler. Metalik
olmayan seramiklerin özelliklerinde çeliklere göre bazı temel
farklılıklar mevcuttur:
- Yoğunlukları çeliğin üçte biridir,
- Çok yüksek basma mukavemetine sahiptirler,
- Çeliklerde söz konusu olan plastik uzama seramiklerde söz konusu değildir,
- Çok daha kırılgandırlar,
- Saf seramiğin elastikiyet modülü çeliğin yaklaşık iki katıdır,
- Çeliğin ısıl iletim katsayısının yüksek olmasına karşın seramikler çok düşük ısıl iletim katsayısına sahiptirler (4).

Seramikler, yüksek sıcaklıklarda iyi oksidasyon direnci, takım aşınma
miktarını azalttığı ve iyi sıcak sertlik performansları nedeniyle
istenilen takım malzemeleridir. Bu özellikler işlenmesi zor olan
malzemelerin 300 m/dak. kesme hızından daha büyük hızlarda
kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Örneğin, araba frenleri ve kavramalar
600 m/dak kesme hızıyla başarılı bir şekilde işlenmektedir. Bunun
dışında bu takımlarla alüminyum alaşımları 910 m/dak magnezyum
alaşımları 3000 m/dak da kullanılmaktadır (1,3).

Seramik kesicilerin esasını alüminyum oksit (Al2O3) oluşturmaktadır.
Bunun yanında magnezyum oksit (MgO), Yitrum oksit (Y2O3), zirkonyum
oksit (ZrO), Krom oksit (CrO), vb. malzemeler farklı özellikteki
seramiklerin elde edilmesinde kullanılmaktadır. Bugün gelinen nokta
itibariyle çeşitli seramik kesici türleri geliştirilmiştir. Seramik
kesicileri temel olarak üç sınıfta incelemek mümkündür (1).
- Al2O3 içeren seramikler,
a) Saf oksit esaslı,
b) Katkılı alüminyum oksit esaslı,
c) Alüminyum oksit esaslı takviyeli,
- Silisyum nitrür (Si3N4) içeren seramikler,
- Kaplamalı seramikler (1).
Seramik kesici takımlar, öncelikle tornalama ve delik delme
işlemlerinde tercih edilmekte olup bu seramiklerin farklı uygulama
alanları aşağıda gösterilmektedir. Yüksek sıcak sertliği ve kimyasal
kararlılığı nedeniyle seramikler işlenmesi güç olan malzemelerin 300
m/dak ve daha büyük kesme hızlarında bitirme işlemlerinde
kullanılmaktadır. Yüksek talaş kaldırma miktarı da rijit tezgahlarla ve
sürekli kesmeyle mümkündür. Seramik kesici takımların ilk akla gelen
uygulama alanları şunlardır:
- Çelikler ve dökme demirler,
- 66 Rc’ye kadar çelikler,
- Nikel esaslı süper alaşımlar (1).

7. SERMET KESİCİ TAKIMLAR
Sermet, sert partikül olarak tungsten karbür yerine titanyum karbür
(TiC), titanyum karbonitrür (TiCN) ve/veya titanyum nitrür (TiN) gibi
titanyum esaslı karbürlerin kullanıldığı sinterlenmiş karbürlerin genel
adıdır. Sermet ismi SERamik ve METal den gelmektedir. Bunun nedeni metal
bağlayıcı içerisindeki seramik parçacıklardır. Bir toz metalurjisi
ürünü olan sermetlerin sinterlenmiş karbür ve tüm sert metallerin sermet
olduğu tartışılabilir ancak pratikte sermet tungsten değil titanyum
karbüre dayalı sinterlenmiş karbürleri içeren bir malzeme grubudur
(2,3,4).

Sermet kesici takımların en genel özellikleri:
- Yüksek (ve belirli bir dereceye kadar düşük) kesme hızı yeteneği,
- Uzun takım ömrü boyunca sağladığı yüksek hassasiyet,
- Yüksek kaliteli bir yüzey oluşturmasıdır (7).

Sermetler, kesme hızı bakımından kaplamalı karbürlü takımlardan daha
iyi performans göstermekte ve kesme hızında yaklaşık üst sınır olarak
%100 artış sağlayarak 340 m/dak’ya kadar ulaşabilirken karbürlü takımlar
ise yaklaşık 160 m/dak civarında kalmaktadır. Kaplamalı takımlarda ise
bu değer yaklaşık 240 m/dak’a yaklaşmaktadır. Seramiklerle
karşılaştırıldığında ise karbürlü takımlarda ilerleme miktarı aralığının
0.08 mm/dev ile 0.30 mm/dev iken bu değer seramiklerde daha dar
aralıklarda olup 0.12 mm/dev ile 0.24 mm/dev arasında değiştirdiği
görülebilir. Bu nedenle, bu takımlar, kaplamalı takımlar ve seramikler
arasında dengeyi sağlamaktadır (1).

Sermet kesici takımların değişken sıcaklıklar sonucu ortaya çıkan ısıl
çatlaklara karşı duyarlı kılan sınırlı ısıl iletkenlikleri vardır.
Soğutma sıvısının kullanılmadığı işlemlerde başarıyla kullanılırlar.
Soğutma sıvısı kullanılacaksa sıcaklık değişimlerinin önüne geçilmesi
için, soğutma sıvısının doğru ve yeterli miktarlarda kullanıldığı
işlemlerde kullanılmalıdır (7).

İlerleme ve talaş derinliğinin çarpımı olan talaş alanı, kalite için
özel sınırlar içinde tutulmalıdır. Kaplamalı sinterlenmiş karbürlere
göre, sermetler daha sınırlı bir talaş alanına sahiptirler. İdeal olarak
en iyi verimliliğin sağlanması için yüksek ilerleme ve düşük talaş
derinliği değerleri tercih edilmelidir. Gerçek kesme verilerine
bağlıdır, ancak 0.35 mm/dev civarındaki ilerlemeler genellikle ilerleme
için sınır değerleridir (7).

Sermet kesiciler, paslanmaz çelik ve sertleştirilmiş çeliğin süreksiz
olarak kaba işlenmesinde, sinterlenmiş karbüre göre yeterli olmayan
tokluk nedeniyle takımın vaktinden önce kırılmasına sebep olduğundan
dolayı tercih edilmezler. (1).

8. SİYALONLAR
Siyalonlar, silisyum alüminyum oksinitrür (Si-Al-O-N) bileşiminden
oluşan silisyum nitrür esaslı kesici takım malzemeleridir. Bunların
üretiminde yaklaşık %88 alüminyum nitrür (AlN) ve %13 alümina (Al2O3)
ile birlikte %10 yitrum oksit (Y2O3) tozları karıştırılarak
kurutulmaktadır. İstenilen şekil ve boyutta yaklaşık 1800oC de 1 saat
süreyle sinterlenerek preslenir (1,3).

Seramik kesici takımlar yüksek sıcaklıklara dayanma yeteneği nedeniyle
sinterlenmiş karbürlerden çok daha yüksek hızlarda kullanılabilmektedir.
İyi bir bitirme yüzeyi gerektiğinde alüminyum oksit esaslı seramikler
sıkça kullanılmaktadırlar. Ancak, kaba talaş kaldırma işlemlerinde
özellikle aralıklı kesme işlemlerinde veya yarı bitirme işlemleri için
siyalon kesicilerin seçilmesi gereklidir. Yüksek aşınma miktarlarına
rağmen siyalon takımlar kopmaya karşı güvenilir ve ani uç kırılması
oluşturmaz. Bu nedenle takım ömrü oldukça uzun sürmektedir (1).

Nikel esaslı alaşımların kaba talaş kaldırılmasında siyalon malzemeler,
karbürler veya alüminyum oksit içeren seramiklere göre çok iyi
performans gösterirler. Siyalon kesiciler kullanılarak kesme hızı,
karbürlerle karşılaştırılarak % 150-200 arttırılabilmektedir (1).

9. CORONİTE
Coronite yüksek hız çeliğinin tokluğu ile sinterlenmiş karbürün aşınma
direncini bir araya getiren yeni bir kesici takım malzemesidir. Coronite
parmak frezelerin bu alandaki benzerlerinden daha hızlı talaş
kaldırmalarını, daha uzun ve güvenilir bir takım ömrüne sahip
olmalarını, daha iyi bir yüzey kalitesi elde etmelerini sağlar. Bu takım
malzemesi daha çok çelik işleme için geliştirilmiş bir malzeme olmasına
karşın titanyum ve çeşitli hafif alaşımların işlenmesinde de iyi
sonuçlar verir (4).

Coronite takımlara, yeni bir takım malzemesi özelliklerini kazandıran
tane büyüklüğüdür. Bu özellikler çok küçük (0.1 mikron) titanyum nitrür
tanelerini üreten gelişmiş teknoloji sayesinde elde edilir. Özel bir
tekniğin kullanılmasıyla küçük TiN taneleri çelik matrislerin içerisine
%35 ila %60 oranında bir hacim kaplayacak şekilde dağıtılır (4).

Küresel uçlu parmak frezeler dışında hiçbir parmak freze tümüyle
coronite malzemeden yapılmaz. Bu takımlar üç kısımdan oluşmaktadır:
- Çelik bir çekirdek,
- Çapın %15’i kalınlığında bir coronite tabakası,
- Yaklaşık 2 mikron kalınlığında bir TiCN veya TiN kaplama (4).

10. ELMAS TAKIMLAR
Elmas uçlu takımlar, çok yakın toleranslı ve yüksek hassasiyet gereken
metal olmayan ve demirsiz malzemeleri işlemek için kullanılırlar. Bunlar
gevrek olduğundan şoka ve kesme basıncına karşı karbürlü kesiciler
kadar dirençli olmadığından esas olarak bu malzemeler son bitirme
yüzeylerinin işlenmesinde kullanılan takımlardır (.

Elmas kesici takımlar genellikle demir içermeyen metalik malzemeler ve
metal olmayan malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadırlar (1).

Elmas kesici takımlarla daha verimli işlem yapabilmek ve takım ömrünün uzun olması için aşağıdaki kurallar dikkate alınmalıdır.
- Elmas kesicilerde uç açısı maksimum olacak şekilde yaklaşık 90o tasarlanmalıdır,
- Bu kesicilerle ayar yapılırken her zaman dikkatli olmalı,
- Takım, iş parçası ekseninde ayarlanarak kullanılmalı,
- İş parçası karbürlü takımla kaba işlenmeli ve ince işleme için elmaslar kullanılmalı,
- Takım iş parçasına dalma işlemi her zaman iş parçası dönerken
başlamalı ve kesme işlemi yapılırken asla tezgah durdurulmamalı,
Tezgah titreşimden uzak olmalı ve kesici uçlar her zaman ayrı kutularda kauçuk koruyucular arasında muhafaza edilmelidir (.

Elmas uçlu takımlarla genellikle çok az ilerleme ve yüksek kesme
hızlarında çok az talaş derinliğinde çok verimli şekilde kesme işlemi
yapılır. Bunlar takım/talaş ara yüzeyinde oluşan sıcaklık 860oC’yi aşan
malzemelerde tavsiye edilir. Her çeşit malzeme ve tezgah için ideal
kesme hızları mevcut bulunmaktadır. Elmas takımlar için minimum kesme
hızı 86-90 m/dak olmalıdır. Her iş için tezgah şartları maksimum kesme
hızını belirler. Bazı uygulamalarda 3000 m/dak’ya kadar kesme hızlarına
ulaşılabilmektedir.
Elmas kesici takımların, uygun şartlar ve takım tezgahının rijitliği
gibi takım performansına etki eden faktörlerin iyi derecede olması göz
önünde bulundurulduğundaki avantajları şöyle sıralanabilir:
- Yüksek kesme hızlarında kesme yapabilmesi ve diğer takımlara göre üretimin 10-15 kat arttırılabilmesi,
- 0,128 µm ve daha az yüzey hassasiyeti kolaylıkla elde edilebilmesi,
çoğu zaman iş parçası üzerinde gerekli diğer yüzey bitirme işlemlerini
gerektirmemesi,
- Çok sert ve abrasyona dirençli olduğundan, abrasive malzemelerin işlenmesinde daha uzun takım ömrü elde edilmesi,
- 0.012 mm’ye kadar düşük talaş derinliğinde hem iç hem de dış yüzey tornalama işlemi yapabilmesi,
- Daha yakın toleranslı parçalar üretebilmesi ve kesici uç üzerinde
metalik parçaların kaynak olması veya yapışmasının önlenmesidir (1).

11. KÜBİK BOR NİTRÜR (CBN)
Kübik bor nitrür, elmastan sonra gelen ikinci en sert kesici takım
malzemesidir. Çok yüksek sertlik, çok yüksek kızıl sertlik (2000oC),
mükemmel aşınma direnci ve işleme esnasında genellikle iyi kimyasal
kararlılık gibi özellikleri sayesinde mükemmel bir kesici takım
malzemesidir (2,4).

CBN kesici takımlar çok yüksek basınç ve sıcaklıklar altında özel
seramik bağlayıcı malzemelerin karışımının sinterlenerek yapıldığı
kesici takım malzemeleridir. Dövme çelik, sertleştirilmiş çelik, dökme
demir, yüzeyi sertleştirilmiş iş parçaları ve ısıl dirençli alaşımlar
CBN takımların yaygın olarak kullanıldığı malzemelerdir (4).

CBN kesici takımlar, sertlikleri 48 HRc’nin üzerinde olan sert iş
parçası malzemelerinde uygulanmaktadır. İş parçaları çok yumuşaksa takım
aşırı şekilde aşınır. Malzeme ne kadar sertse takım aşınması o derece
azdır. CBN kesici takımlar, sağladıkları mükemmel yüzey kaliteleri
sayesinde tornalama işlemlerini taşlama işlemlerine alternatif hale
getirmişlerdir (4).

12. ÇOK KRİSTALLİ KÜBİK BOR NİTRÜR (PCBN)
Çok kristalli kübik bor nitrür uçlar ile daha yüksek kesme hızlarında,
daha fazla talaş derinliğinde kesme yapılabilmekte ve sertliği 35 HRC
den daha yüksek sertlik derecesindeki malzemeler işlenebilmektedir. Çok
kristalli kübik bor nitrürlerin temel özellikleri aşağıdaki gibi
özetlenebilmektedir:
- Yüksek sertlik,
- Yüksek abrasyon direnci,
- Yüksek basma dayanımı,
- Yüksek termal iletkenlik (1).
Bu takımlar düz tornalama, alın tornalama, delik büyütme, profil
tornalama ve frezeleme işlemlerinde de başarılı olarak kullanılmaktadır.
Bu takımlar aşağıdaki malzeme gruplarının işlenmesinde
kullanılmaktadır.
- Sertliği 45 – 65 HRC olan malzemeler, AISI 4340, 8620, M2 ve T15
gibi sertleştirilmiş çelikler ve nikel esaslı sert malzemeler
- Brinell sertliği 180 – 240 olan dökme demirler, abrasiv demirli metaller ve nikel dirençli malzemeler,
- Sertleştirilmiş parçaların bitirme işlemlerinde, tipik olarak takım
çelikleri veya talaş derinliği 0.5 mm’ den az ve 0.2 mm’ lik yüzeyi
sertleştirilmiş parçalar,
- Jet motoru parçaları gibi uzay endüstrisinde kullanılan yüksek nikel alaşımlı süper alaşımlar (1).
Kaba dereceli PCBN takımla yapılan kesme işleminde başlıca uygulanan
malzemeler ve işleme parametrelerini şöyle özetlenebilir (1).
- Sert nikel alaşımları,
- YHÇ takımları,
- Soğuk iş takım çelikleri,
- Cr-Ni’li çelikler,
- Kobalt esaslı ve nikelli sert yüzeyli alaşımlar,
- Beyaz dökme demirler,
- Esmer dökme demirler vb. işlenebilmektedir.

13.SONUÇ ve İRDELEME
İnsanoğlunun değişik ihtiyaçları sonucu değişik türde ürünler ortaya
çıkmış ve ürünlerin ihtiyaçları karşılayabilmesi için çok çeşitli
malzeme türleri bulunmuştur. Bu malzemeleri işleyebilme ihtiyacından
ötürü de çok çeşitli kesici takımlar keşfedilmiştir.

Talaşlı imalat sektörü işleyen ve işlenen malzeme olmak üzere iki ana
gruba ayrılır. Bu çalışmada, değişik hammaddeleri işleyebilmek için
kullanılan kesici takımlar incelenmiştir.

İşlenen malzemeye göre kesici takım seçimi çok önemli bir faktördür.
Talaşlı imalat sektöründeki diğer önemli bir faktör ise rekabeti
sağlayabilmek için zaman tasarrufu yapmaktır. Üretim zamanının
kısaltılması ham maddeye göre uygun bir takım seçmekle mümkündür.

50 yıldan daha fazla bir süre önce HSS takımlar ile 20-30 m/dak’lık
kesme hızları yeterli görülmekteyken günümüzde 500-600 m/dak’lık kesme
hızlarına ulaşılmıştır. İlerleyen yıllarda şüphesiz bu kesme hızları
geliştirilen takım ve kaplama türleriyle daha da yüksek seviyelere
çıkacaktır.