Talaşsız İmalat Yöntemleri

İmalat teknolojisinin temel amacı tasarlanan ürünlerin en düşük maliyetle, en iyi kalitede ve en verimli yöntemle elde edilmesidir. Üretilecek parçaların geometrisi, malzeme türü, ölçü toleransları, yüzey kalitesi, mekanik özellikleri gibi etkenler göz önüne alınır. Bu sayede en uygun üretim yöntemi seçilebilir. İmalatın temel prensibi ise şekil vermedir. Şekil verme işleminde malzemenin kütlesinin azaldığı yöntemler talaşlı imalat yöntemleridir. Talaşsız imalat yöntemleri ise malzeme kütlesinin korunduğu durumları kapsar. Talaşsız imalat metodu olarak en sık kullanılan beş farklı yöntemden bahsedebiliriz.

1. Döküm:

• Ergitilmiş malzemelerin kalıba dökülerek soğutulması prensibine dayanır.
• Döküm kalıbı ile istenen geometri elde edilir.
• Ayrıca cevherden veya hurda malzemeden geri dönüşüm ile diğer tüm yöntemler için ara hammadde temininde sıklıkla kullanılır.
• Karmaşık geometriye sahip parçaların hızlı ve çok sayıda imalatını mümkün kılar.
• Büyük boyutlu ve ağır parçalar için diğer yöntemlere göre ekonomiktir.

Kısıtlayıcı özellikler

• Üretim açısından bazı döküm yöntemlerinde yüzey kalitesi düşüktür.
• Parça kesitinin çok küçük olduğu durumlarda uygun bir yöntem değildir.
• Mekanik özellikler her yerde aynı olmasına rağmen malzeme tane yapısının homojen değildir.
• Çalışma koşulları iş sağlığı açısından sıkıntılıdır.
• Çevre kirliliğine yol açması önlenemez.

2. Plastik Şekil Verme:

• Malzemenin şekillendirilmesi plastik deformasyon ile sağlanır.
• Kalıp ve zımba ile istenen geometri elde edilir.
• Sıcak ve soğuk şekil verme ile farklı özellikler elde edilir.
• Kütle şekillendirme alt yöntemleri; haddeleme, dövme, ekstrüzyon, tel çekme, çubuk çekmedir.
• Sac şekillendirme alt yöntemleri; bükme, kesme, derin çekmedir.
• Düşük akma dayanımı ve yüksek süneklik istenen durumlarda uygundur.

3. Toz Metalurjisi:

• Metal ve metal alaşım tozlarının önce basınç ile kalıp geometisine sıkıştırılması, sonra ergime sıcaklığına yakın sıcaklıklarda sinterlenmesi ile mekanik özellikleri yüksek malzemeler elde edilmesi prensibine dayanır.
• Basınç ile preslenmesi sonrasında metal tozlarının birbirleri arasında temas yüzeyleri artar.
• Sinterleme ile ergime sıcaklığının altında bir sıcaklık değerine çıkıldığında tane yüzeyleri tam ergimeyerek ıslanır ve kademeli olarak soğumaya bırakılır. Sinterleme işlemi mekanik özellilerde büyük artış sağlar.
• En/boy oranı yüksek parçalarda iyi sonuç verir.
• Seri üretime uygundur ve oldukça verimli bir imalat yöntemidir.

4. Hızlı Prototipleme

• Katmanların üst üste biriktirilmesiyle istenen geometrinin elde edildiği talaşsız imalat yöntemidir.
• Maliyeti diğer yöntemlere göre düşük olduğu için prototip üretiminde daha çok kullanılır.
• Kullanılabilecek malzeme çeşidi azdır.
• Henüz seri üretimde kullanılmasa bile gelecekte malzeme çeşitliliğinin artmasıyla beraber en popüler üretim yöntemi olmaya adaydır.

5. Kaynakla Birleştirme

• Kaynak yöntemleriyle aynı ya da farklı cins malzemelerin ısı/basınç ile birleştirilmesi sağlanır.
• Malzemenin türüne göre metal kaynağı  ve plastik malzeme kaynağı olarak gruplandırılır.
• Kaynak yöntemine göre ise eritme ve basınç kaynağı olarak iki grupta incelenir.
• İlave malzeme ile kaynaklı birleştirme yapılabileceği gibi sürtünme kaynağı gibi yöntemlerde ilave malzeme gerekmez.
• Malzeme türüne göre kaynağın iyi planlanması gerekir.
• Kaynak robotları ile otomasyonun sağlandığı durumlar hariç, kalifiye işçilik önemlidir.
• Kaynak kusurlarına yönelik muayeneler kalite ve güvenilirlik için çok önemlidir.

Bahsedilen talaşsız imalat yöntemleri tek başlarına ele alındığında her biri için bağımlı ve bağımsız değişkenler mevcuttur. Kuvvet ve güç ihtiyacı, malzeme özellikleri gibi değişkenler, mühendislik personelinin ve teknik kadroların ekip çalışması yapmasıyla belirlenir. Verilen her karar sonuca etki edeceğinden personelin ilgili yöntemdeki tecrübesi kilit noktadır. Dolayısıyla çalıştığınız veya işveren konumunda olduğunuz bir fabrikada kullanılan talaşsız imalat yöntemlerinde; hangi değişkenlerin kritik olduğunu bilmek ve yöntem hakkında derinlemesine bilgi sahibi olmak önemlidir. Bu sayede teknik şartnamelerde istenen geometrik, fiziksel ve mekanik özelliklere en verimli yoldan ulaşılabilir.