Talaşlı İmalat Nedir? Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Bu yazımda talaşlı imalatın ne olduğunu, talaşlı imalatın avantaj ve dezavantajlarını, talaşlı imalatın üretim yöntemleri olan tornalama ve frezeleme gibi birkaç işlemi anlatacağım.

Talaşlı imalat nedir? öncelikle bu soruya bir yanıt arayalım. Bir malzemeye istenen özellikleri kazandırmak (yüzey, şekil ve boyut) için bir takım ve güç kullanılarak yapılan, iş parçası üzerinden tabaka şeklinde malzeme kaldırma işlemine talaşlı imalat denir. Ayrılan malzeme tabakasına da talaş denir. Kısacası talaşlı imalat, kesici takımlar yardımıyla eldeki kalıp malzemenin, hedeflenen şekle ulaştırılması işlemidir. Talaşlı imalatın ne olduğunu öğrendikten sonra, avantaj ve dezavantajları detaylı bir şekilde inceleyelim.

Talaşlı İmalatın Avantajları

• Talaşlı imalat işlemlerinde, işlenebilen malzeme skalası oldukça geniştir.
• Talaşlı imalat işlemi sayesinde, önceden tasarlanan her türlü şekil ve boyuttaki parçayı elde etmek mümkün.
• Milimetrik hesaplarla bilgisayar programları gibi dijital ortamlarda tasarlanan şekiller, talaşlı imalat ile istenilen doğru ölçüler ve temiz yüzeylerle kullanılmaya hazır, katı cisim elde edilebilir.

Talaşlı İmalatın Dezavantajları

• Değişen koşullarla beraber, malzeme israfı yaşanır.
• İşlem süresi diğer imalat/üretim yöntemlerine göre daha fazla zaman alır. 

Talaşlı imalatın iki farklı tanımını yaptık. Malzeme israfını açıklamak için bir tanım daha yapmam gerekiyor. Talaşlı imalat; metal, plastik, ahşap gibi malzemelere üzerinden veya iç kısmından malzeme kaldırılarak şekil verme işlemidir. Bu tanımdan da anlayacağımız üzere, malzemeden malzeme kaldırılarak, değişen miktarlarda malzeme kaybı/israfı gerçekleşiyor. Hayattaki her şeyde olduğu gibi, talaşlı imalat işleminde de getirilerin ve götürülerin olduğunu unutmamak gerekir. Talaşlı imalatın en önemli parçası olan, takım tezgahlarını daha yakından tanıyalım.

Takım Tezgâhları

Metal, plastik, ahşap ve taş gibi malzemeleri işleyen ve bunlara belirli bir şekil veren üretim araçlarının tümüne takım tezgâhı denir. Takım tezgahlarının öncelikli hedefi biraz önce de belirttiğim gibi malzemeye şekil vermektir, bu şekli ise tekil kesicilerle ya da birçok kesici takımdan oluşmuş komplike makineler yardımıyla verir. Takım tezgahlarının, genel anlamda ne iş yaptığını öğrendikten sonra, sıra şekil verme işlemlerinin detaylarını anlatmaya geldi.

Tornalama

Torna tezgahlarında, dairesel formdaki şekiller/parçalar üretilir.

Torna tezgahlarında:

1. Yaylar
2. Vidalar
3. Civatalar

Gibi parçalar üretilir. Bunların dışında delik delme gibi işlemler de yapılabilir. Torna tezgâhları, eski zamanlardan beri kullanılıyordu. Teknolojinin bu kadar gelişmediği dönemlerde, tornalama işlemi büyük iş gücü ve ustalık isterken, teknolojinin günümüz seviyesine geldiği dönemde ise CNC torna tezgahlarında üretim yapmak eskiye nazaran çok daha kolay bir hale geldi. Evrensel torna tezgahlarında üç eksen bulunmaktayken, teknolojiyle hayatımıza giren CNC torna tezgâhları ile yedi eksen gibi yüksek bir sayıya ulaştık.

Yedi eksenin ne gibi avantajları var? diye sorulması muhtemel bir soruyu cevaplandıracak olursak:

• İstenilen şekli elde etmek için yapılan işlemlerin kolaylığı artar.
• Daha hassas bir imalat süreci geçirilmesini sağlar.
• Üretim süresinde, kayda değer bir kısalma meydana gelir.
• Tüm bu avantajlar, işlemin maliyetinde ciddi bir düşüş yaşatır.

Frezeleme

Freze, 19. Yüzyılın sonlarına doğru icat edilmiştir. Frezeler, kesici takımların yardımıyla, işlem yapılacak malzemeden talaş kaldırarak şekillendirme yapan makinelerdir. Frezeleme işleminin tornalama işleminden önemli bir farkı vardır. Peki nedir bu farklılık? Frezeleme işlemi, tornalama işlemine nazaran işlem görecek parçanın sabit, kesici takımların dönme hareketi yaptığı bir işlem çeşididir. Bu farklılık, önceden bilgisayar ortamında tasarlanmış ama tornalama işlemi ile elde edemediğimiz şekilleri frezeleme işlemiyle elde etmemize olanak sağlar. Frezeleme işleminin hayatımıza entegre olmasıyla beraber kanal açma gibi işlemleri kolaylıkla yapabilme becerisi kazanmış olduk. İş hayatında iyi bir takım kurabilmek için birbirinden farklı özelliklere sahip insanlara ihtiyacımız varken, takım tezgahlarında da farklı düşünmek yanlış olurdu.

Delik Delme İşlemi

Delik delme işlemi, talaşlı imalat tekniklerinin önemli bir basamağıdır. Matkap diye adlandırdığımız ve bu işler için özel olarak imal edilen kesici takımlar yardımıyla, tasarlanan malzemenin üzerinde, silindirik delikler açma işlemine delik delme işlemi denir. Delik delme işleminde birkaç sorunla karşı karşıya kal. Bu sorunlar işlemden dolayı değil de bizden kaynaklı olabiliyor. Zaman zaman delik delme işlemini, tornalama ve frezeleme işlemleri ile karıştırabiliyoruz. Bunun sebebi de tornalama ve frezeleme işlemlerinde, delik delme işlemlerinde de olduğu gibi malzemede delikler oluşturulabiliyor olmasıdır. 

Delik delme işleminin, diğer işlemlerden en önemli farkları: talaş kırma ve talaşın boşaltılması kritik öneme sahipken, delik delme işleminin malzemede delik oluşturma ile sınırlı olması, delik delme işlemini, diğer işlemlerden ayıran önemli bir husustur. Delik delme işlemi, en çok yapılan temel imalat işlemlerinden biridir. Bu işlemlerde, geçmiş yıllarda yüksek hız çeliği (HSS) matkaplar kullanılırken, son zamanlarda imalat endüstrisinin daha da gelişmesiyle beraber kaplamalı ve takma uçlu matkaplar da hayatımıza girmiş bulunmakta. Bu kesicilerin en önemli özelliği olan çok yüksek talaş kaldırma potansiyellerinden dolayı CNC torna, CNC freze ve CNC delik tezgâhlarında da fazlasıyla kullanılmaktadır.

Raybalama İşlemi

Raybalama işlemini yapan parçaya rayba denir. Rayba, hassas yüzey kalitesi istenilen parçalarda kullanılan kesici bir takımdır. Raybalama işleminde, hedeflenen ilke, hassas yüzey ve doğru ölçülerde bir parça elde etmek olduğundan, hedefteki parçanın belirlenen yerlerine matkap ile derinliği az olan delikler açılır ve daha sonra işin içine rayba adında ve saat yönünde dönen kesici takımlar girerek, istenilen parça hassas bir yüzeyle ve doğru ölçülerle elde edilir. Bu arada raybalama işlemi, raybanın işlenecek parçaya dik bir konuma getirilip saat yönünde döndürülüp delme işlemiyle başlar, saat yönünde çevrilir ve yukarıya doğru çekilip çıkarılmasıyla sonlanır.

Taşlama İşlemi

Taşlama işleminin ne olduğuna değinmeden önce imalatçılar arasındaki tartışmayı buraya da sürüklemek istiyorum. Bazı imalatçılar taşlama işleminin, talaşlı imalat yöntemlerinden olduğunu savunurken bazı kesim ise bunun tam tersi bir düşünceye sahip. Böyle düşünmelerinin temelinde ise taşlama işleminde, diğer talaşlı imalat yöntemlerine nazaran çok daha az talaş kaldırması yatıyor. Peki sizin görüşleriniz nasıl? yorumlarda bekliyor olacağız. Asıl konumuza geri dönecek olursak, sert ve aşındırıcı parçaların organik ya da inorganik birleştiricilerle beraber fırınlanarak elde edilen kesici takımlar, taşlama tezgahında yüksek hızda döndürülerek, mevcut malzemenin hangi özelliklerde istenildiğine bağlı olarak şekillendirme yapılır. Daha önce de belirttiğim gibi, bu işlem az talaş kaldırmasıyla da bilinir.

Sonuç

Talaşlı imalat, hayatımıza 18. Yüzyılın başlarında ağaç endüstrisiyle girdi. Demir şekillendirme işleminin, demircilerin kol gücüyle yapıldığı dönem olan 19. Yüzyılda, talaşlı imalat yavaş yavaş kendisini göstermeye başladı. 19. Yüzyılın ortalarında az da olsa demirlerin işlenmesinde kullanılmaya başlandı. 20. Yüzyılda ise büyük bir gelişme gösteren talaşlı imalat endüstrisi, zamanla daha da gelişerek, günümüzdeki halini aldı. Biraz önce de belirttiğim gibi talaşlı imalat endüstrisinin 20. Yüzyıldaki büyük sıçrayışının ardından, hayatımızın neredeyse her aşamasında bizlere eşlik etmiş ve uzun yıllarda bu birliktelik devam edecek gibi görünmektedir.