Pres baskıda parça çatlaması, sac metal şekillendirme süreçlerinde karşılaşılabilen önemli pres baskı hataları arasında yer alır. Parçanın şekillendirme sırasında belirli bölgelerde taşıyabileceğinden fazla gerilmeye maruz kalması, çatlak oluşumunun temel mekanizması arasında yer almaktadır. Ancak bu durum genellikle tek bir nedene bağlanamaz.
Burada malzemenin özellikleri, sac kalınlığı, parça geometrisi, kalıp yapısı, malzeme akışı, sürtünme koşulları ve pres ayarları birlikte değerlendirilmelidir. Bu nedenle sac metal çatlaması meydana geldiğinde sadece malzemeye veya kalıba direk odaklanmak yerine bütün şekillendirme sürecinin doğru şekilde incelenmesi gerekir.
Pres baskı sırasında sac metal, kalıbın geometrisine uygun şekilde şekillendirilirken farklı bölgelerde çekme, basma ve bükülme gibi çeşitli mekanik etkilerle karşılaşılır. Bu noktada malzemenin belirli bir bölgesinde oluşan gerilme, o bölgenin taşıyabileceği seviyeyi aşarsa pres baskıda çatlama meydana gelebilir. Çatlak özellikle keskin geçişler, dar radyüsler, derin şekillendirme bölgeleri veya malzeme akışının kısıtlandığı alanlarda ortaya çıkabilir.
Bunun yanında malzemenin mekanik özelliklerinde değişiklik olması veya kalıp yüzeyindeki koşulların zaman içinde farklılaşmasıda aynı sonucu doğurabilir. Yani kısacası preslemede parça çatlaması çoğu zaman birden fazla değişkenin birbirini etkilemesi sonucunda doğru olacak şekilde değrlendirilmelidir.
Parça çatlaması kendi başına olan bir durum değildir bu durum belli başlı nedenler sebebi ile ortaya çıkabilir. İşte parça çatlamasının nedenleri arasında en bilinen nedenler ;
Malzeme ve Sac Kalınlığı
Malzemenin kimyasal bileşimi mekanik özellikleri ve ayrıca şekillendirme kabiliyeti çatlama davranışını doğrudan etkileyebilir. Burada aynı geometrinin farklı özelliklere sahip saclar ile şekillendirilmesi aynı sonucu vermeyebilir. Bu noktada sac kalınlığıda değerlendirilmesi gereken değişkenlerden biri olarak bilinmektedir. Burada kalınlığı değişmesi, parçanın şekillendirilmesi sırasında gösterdiği davranışı ve malzeme akışını etkileyebilir. Bunun yanında malzemenin sertlik ve akma özelliklerindeki farklılıklarda çatlak oluşum eğilimini değiştirebilir.
Kalıp ve Parça Geometrisi
Parçanın geometrisi, şekillendirme sırasında oluşan gerilmelerin nasıl dağıldığını belirleyen önemli faktörlerden biridir. Burada keskin köşeler, ani geometrik geçişler veya derin şekillendirme bölgeleri belirli alanlarda gerilme yoğunlaşmasına neden olabilir. Ayrıca kalıp geometrisininde parçanın tasarımıyla uyumlu olması gerekir. Çünkü kalıp yüzeyindeki farklı geçişlerin yapısı, radyüsler ve sacın kalıp içerisindeki ilerlediği bölgeler malzemenin nasıl şekillenmesi gerektiği ile ilgili davranışını etkiler.
Malzeme Akışı ve Sürtünme
Şekillendirme sırasında sac malzemenin kalıp içinde kontrollü biçimde hareket edebilmesi gerekir. Malzeme akışının belirli bir bölgede fazla kısıtlanması, başka bir bölgede ise farklı hareket etmesi gerilme dağılımı değiştirebilir. Ayrıca kalıp ile sac arasındaki sürtünmede bu süreçte rol oynar. Çünkü yüzey koşulları, kullanılan yağlayıcı ve temas basıncı gibi faktörler malzemenin kalıp üzerinde hareket etme biçimini etkileyebilir.
Kalıp Aşınması ve Ayar Problemleri
Kalıplar seri üretim sırasında sürekli olarak mekanik yüklere ve temas koşullarına maruz kalır. Zaman içerisinde kalıp yüzeylerinde veya hareketli bölümlerde aşınma meydana gelebilir. Kalıp geometrisindeki küçük değişiklikler bile bazı uygulamalarda malzemenin hareketini ve şekillendirme koşullarını etkileyebilir.
Metal parça çatlaması incelenirken çatlağın sadece varlığı değil, tam olarak nerede oluştuğu da son derece önemlidir. Çatlağın köşe, radyüs, flanş, derin çekme bölgesi, delik çevresi veya iki farklı geometrinin birleştiği bir noktada bulunması farklı şekillendirme koşullarına işaret edebilir. Burada çatlağın her parçada aynı noktada ortaya çıkması veya malzeme akışı problemi bulunabileceğini düşündürebilir.
Buna karşılık çatlağın farklı bölgelerde ve düzensiz şekilde görülmesi, malzeme değişkenliği veya proses koşullarının daha geniş kapsamda incelenmesini gerektirebilir. İşte bu nedenle şekillendirme kusurları değerlendirilirken çatlağın konumu, yönü, başlangıç noktası ve üretim sürecindeki ortaya çıkış zamanı birlikte kayıt altına alınmalıdır.
Çatlama görüldüğünde öncelikle problemin ne zaman ve hangi koşullarda ortaya çıktığı belirlenmelidir. İlk baskıdan itibaren görülen çatlaklarla uzun süreli üretim sonrasında ortaya çıkan çatlakların değerlendirilme biçimi aynı olmayabilir. Burada kontrol sürecinde;
beraber incelenebilir. Bu noktada amaç sadece çatlayan parçayı ayırmak değil, çatlağın oluşmasına yol açan koşulları belirlemektir. Böylece sac parça üretim hataları içerisinde yer alan çatlama probleminin tekrarlanma ihtimali azaltılabilir.
Çelik Kalıp ile gerçekleştirilen pres baskı uygulamalarında kalıp geometrisi ve yüzey durumu sac malzemenin şekillendirme davranışı açısından büyük önem taşır. Fakat kalıp yapısının değerlendirilmesi tek başına yeterli değildir. Bu noktada kalıbın mevcut sac kalıp tasarımı, sac kalınlığı, malzeme akışı ve kalıp içerisindeki temas koşulları bir bütün olarak ele alınır.
Özellikle sıvama ve diğer şekillendirme işlemlerinde bu değişkenler arasındaki dengenin bozulması çatlama gibi kusurların ortaya çıkmasına katkıda bulunabilir. Bu nedenle bir pres baskı prosesinde çatlama görüldüğünde kalıbın tasarımından malzemenin özelliklerine, proses ayarlarından yüzey koşullarına kadar bütün sistem değerlendirilmelidir.
Çatlama ilk baskıda mı yoksa seri üretimde mi ortaya çıkabilir ?
Her iki durumda da ortaya çıkabilir. İlk baskıda görülen çatlak malzeme, parça geometrisi, kalıp tasarımı veya başlangıç proses koşullarıyla ilişkili olabilir. Seri üretim sırasında ortaya çıkan çatlaklarda ise malzeme değişikliği, kalıp aşınması, ayar farklılıkları veya proses koşullarındaki değişimlerde değerlendirilmelidir.
Sac malzeme değişikliği çatlamaya neden olabilir mi ?
Evet, olabilir. Malzemenin mekanik özellikleri, kalınlığı veya şekillendirme kabiliyeti değiştiği zaman aynı kalıp ve proses koşullarında farklı sonuçlar alınabilir.
Parçanın hep aynı noktadan çatlaması neyi gösterir ?
Çatlağın sürekli aynı noktada oluşması o bölgedeki geometri, gerilme yoğunlaşması, malzeme akışı, kalıp yüzeyi veya sürtünme koşullarının incelenmesi gerektiğini gösterir.
Kalıp aşınması parçada çatlak oluşturabilir mi ?
Kalıp aşınması, malzemenin kalıp içindeki hareketini veya emas koşullarını değiştirebilir ve bazı durumlarda çatlama problemine katkıda bulunabilir.
Çatlayan parça için kalıp revizyonu gerekir mi ?
Her çatlama probleminde kalıp revizyonu zorunlu değildir. Öncelikle malzeme, kalıp durumu ve pres ayarları incelenmelidir. Burada yapılan değerlendirme sonucunda problemin kalıp geometrisi veya yüzey koşullarıyla ilişkili olduğu belirlenirse uygun bir kalıp revizyonunu gündeme getirebilir.
