Alüminyum kızaklı makinede alüminyum profil hassas işlenir mi?

Günümüzde bazı firmalar şirazeden çıktı. Makinenin gövdesini işlememek için alüminyum profil koyup onun üzerine kızak bağlayıp makineyi bu profilin üzerinde hareket ettiriyorlar. Üstelik makinenin alüminyum profil üzerinde hareket ederken bağırmasını da anlamıyorlar.

Peki alüminyum kızaklı makine de alüminyum profiller hassas işlenir mi? sorusuna gelin cevap arayalım.

Öncelikle alüminyum cnc işleme merkezi nasıl üretilmelidir? Bunu açıklayarak hassasiyet konusuna gelelim. Alüminyum CNC makinenin gövdesi demirlerin kaynatılması ile oluşturulur. 850 derecede elektrokaynak ile birleştirilen gövde, gerilimlerinin alınması için gövde ısıl işleme sokulur. Ardından titretilerek ve üzerine kum atılarak kumlama yapılır. Böylece makine ısı işleme girip kumlama yapıldıktan sonra, kaynak yerlerindeki tüm gerilimler giderilir. Makine gövdesinde gerilim olmaz ise eğer bu durumda yazın ve kışın gövdenin uzayıp kısalması gerçekleşmez. Gerilimleri alınmış, ısıl işlem yapılmış gövde hassas daha serttir ve yumuşak değildir, zaten bir gövdeye ısıl işlem yapılıp yapılmadığı, üzerine hafiften bir çekiçle vurularak çıkan sesten anlaşılır.

Sonrasında makinenin gövdesi, gövdeyi içine alabilecek büyüklükte bir cnc makinenin içerisine sokulur ve kızak yerleri işlenir. İşlemeyi yapan makinenin ortalama fiyatı 10 Milyon dolardır. Makinenin gövdesini işlemek ortalama olarak 5-10 gün arası sürmektedir. Makinenin gövdesi işlendikten sonra Heidenhain cihazlar ile makine boyunca kontrol edilir. Bu şekilde kontrol sonrası hassasiyetin en fazla binde 2 olması gerekir. Eğer makinenin gövdesi işlenmez ise hassasiyet felan beklenmez. Çünkü kızakların bağlanacağı yerin makine boyunca net olarak açılması ve kızakların buraya bağlanması gerekir.

İşte tam olarak burada, bazı aklıevvel firmalar makinenin kızak bağlanacak yerlerini işlemekten kaçmak için kızak bağlanacak yere alüminyum L şeklinde profil koymaktadırlar. Bu alüminyum un üzerine de makinenin kızağını koymaktadırlar. Böylece makine alüminyum L parça üzerinde hareket etmektedir.

Şimdi gelelim mevzuya. bir doğrama firması düşünün. Bina da alüminyum doğrama yapılacak yere öncelikle demirden çerçeve koyar, alüminyum profili onun üzerine monte eder. Alüminyum ile demirin genleşme değerleri farklı olduğu için ve yazın ve kışın birbirine değen alüminyum ve demirden ses gelmemesi için araya membran koyarlar. Eğer alüminyum doğrama yani alüminyum pencere ile dışındaki demir körkasa arasına membran koymazlar ise yaz kış, kıtır kıtır ses çıkar. Her ısı değişiminde ölçü değişeceği için çatır çutur ses çıkar. Onun için işi bilen alüminyum doğramacılar ses çıkmasın diye membran koyarak bu problemi elimine eder yok ederler.

Ama alüminyum kızaklı makine yapan firmalar, makinenin demir gövdesi ile alüminyum kızak arasına membran koymamışlar. Direkt bağlamışlar. 2 metreye 1 metre doğrama profilinde çatır çutur ses çıkaran değişik genleşme katsayısına sahip alüminyum ve demirin, 7 metrede nasıl ses çıkaracağın ve farklı şekilde genleşeceğini ve ölçü kaçıracağını varın siz düşünün. Siz siz olun alüminyum kızaklı makine almayın. Mühendislik öğretisinin utancı olan bu makineleri almayın alanları da uyarın.

Gelin olaya biraz bilimsel yaklaşalım. Makinenin 0.1 mm hassasiyetle üretim yapması istenir. Alüminyum makinelerinde aranan 0.1 mm ya da daha yukarısı hassasiyet beklenir.

Gelin genleşme katsayısı üzerinden bir hesap yapalım.

-30C ila50C arasında değişen sıcaklıklarda alüminyum bir profil düşünün. Bir kirişin uzunluğu 20C ye monte edildiğinde 6 m ise – kirişin minimum sıcaklıktaki -30C‘deki en kısa son uzunluğu aşağıdaki gibi hesaplanabilir.

L1 = (6 m) + (6 m) (0.000023 m/moC) ((-30 C) – (20 C))

  =  5.993 m

50C maksimum sıcaklıkta kirişin en uzun son uzunluğu şu şekilde hesaplanabilir.

L1 = (6 m) + (6 m) (0.000023 m/moC) ((50 C) – (20 C))

 =  6.004 m

Yani alüminyum kiriş ya da bu örneğimizdeki alüminyum makinesinde kafanın hareket ettiği kızağın genleşme katsayısı ile hesaplandığında, isi farkından dolayı 6004 mm ile 5993 mm arasında alüminyum profilin ölçüsü değişmektedir.

Isı farkının daha az olduğunu varsaysak bile bu değer 2-4 mm arasında olacaktır. 0.1 mm hassasiyetin konuşulduğu bir ortamda 2-4 mm fark olması demek, yaklaşık olarak 20 ile 40 kat makinenin ölçü kaçırması demektir.

Tüm bu bilgiler ışığında alüminyum un genleşme katsayısı 21-24 arasındadır. Peki demir-çeliğin genleşme katsayısı nedir diye bir soru sorarsak 11 – 12,5 arasinda bir değer olduğunu görürüz. Genleşme katsayıları arasında 2 kat fark olan iki materyali birlikte bağlamak ve bunun hassas olacağını öngörmek hangi aklın ürünüdür? Bir mühendis olarak insanın “bari araya membran koysalardı” diyesi geliyor.

Şimdi tüm bu bilgiler ışığında daha ucuz diye, alüminyum kızaklı makineyi akıllı bir insanın alacağını düşünmüyorum.

Credit : @Aluminyumcuyuz – Alüminyum Makine Destekleme Ekibi