OZEL YONTEMLER (ELEKTRO YlGMA-RADYAL DOVME) Prof.Dr ...

OZEL YONTEMLER (ELEKTRO YlGMA-RADYAL DOVME)
Prof.Dr. Levon CAPAN
JTU Sakarya Muhendislik Fakiiltesi Makina Boliimu
28 ARALIK 1991
84

1 Giriş
Fransa ve ingiltere'de elektrikle yığma olarak adlandırılan bu yönteme A.B.D. de
sürekli (veya elektro) yığma, Almanya'da ise hidroelektrik yığma denmektedir,.
Bir sıcak şekil verme işlemi olan elektro - yığmada, silindirik bir çubuğun
uçlarından biri elektrik akımı ile ısıtılır. Çubuk diğer ucundan itilerek ısıtılan ucun
düzlemsel bir yüzeye bastırılması veya bir kalıp boşluğunu doldurması sağlanır. Böylece
ısıtılan uçta. önemli miktarda malzemenin yığılarak toplanması
gerçcklcşürilcbümcktcdir.
Çok yönlülüğüne rağmen yatay dövme makinasının ancalF birkaç işlemde
gerçekleştirebileceği bir şekil, elektrohidrolik bir makinada yığma ile, malzemenin
çubuğun bir ucunda sürekli olarak toplanması sonucunda, kolayca elde edilebilmektedir.
Bu yöntemle yığılabilccek malzeme miktarı teorik olarak sınırsızdır. Fakat, pratik nedenlerle,
yığılan kısmın uzunluğu çubuk çapının 40 katından fazla alınmamalıdır.
2 Uygulama
Elektro-yığma işlemi Şekil 1 de şematik olarak verilmiştir.

Dairesel kesitli bir çubuk (c), elektrot görevi de yapan bakır çeneler (b) tarafından kavranarak
hidrolik veya pnömatik olarak haraket eden yığma kafası (d) vasıtası ile diğer
ucundan itilmek sureliyle (a) elektroduna (örs) bastırılır. Elektrotlardan düşük voltajlı
yüksek şiddette bir akım geçirildiğinde çubuğun elektrotlar arasında kalan kısmı (e) hızla
ısınarak kızarır ve yığma başlar. Soğuk çubuk yığma kafası (d) tarafından devamlı olarak
itildiği ve dolayısı ile de malzeme bakımından sürekli bir besleme söz konusu olduğundan
yığma işlemi (ısıtılan uçta metal toplanması) de süreklilik kazanır. Örs görevi
yapan elektrot (a) işlem sırasında tedricen geri çekilerek yığılma (kafa oluşumu) için
yeterli yer sağlanır. İşlem çok kısa sürede tamamlandığı ve dolayısı ile de yığılan sıcak
uçtan çubuğun arka kısmına ısı iletimi için yeterli zaman olmadığından çubuğun çeneler
arasında kalan ucu soğuktur. Bu nedenle, işlem tamamlandıktan sonra akım kesilerek
mamul soğuk kısmından tutulup alınabilir. Yığılan kısma daha sonra son bir şekil vermek
gerektiği hallerde, iş parçası, soğumaması için hızla bir mekanik prese nakledilerek
dövülmelidir.
Özellikle ön şekillendirme işlemlerine uygun olan elektro-yığma yöntemi örneğin
içten yanmalı motorların supaplarının üretiminde yaygın olarak uygulanmaktadır (Şekil

Isitma vc yigmanin birarada yapilmasi ilc cldc edilcn armut §cklindeki taslaklarm profd
§ckli harckctli elcklrodun gcri gckili§ine kumanda cdilcrck ayarlamr.
Duzlcmscl yiizcyli elcktrot ycrine su sogutmah bakir bir kahp kullanilmasi halinde
elcktro-yigma yontcmiylc kcsin §ckil vc boyullar clde edilcbilir.
Daha 90k ala§imli ve ala§imsiz geliklcrle titanyumun §ckillendirildigi clcktro-yigma
yontcmindc kullanilan gubuklarin gapi hassas olmali vc yuzeylcrinde pas, kir v.s. bulunmamalidir.
Bu amagla soguk gckilmi§ vcya ta§lanmi§ gubuklar kullanilmalidir.
Oncrnli miktarda malzcmcnin gubuk ucunda yigilarak toplanmasini saglayan clcktro-yigma
yontcmi, orncgin daha sonra kalipta dOvulcrck son fckli verilecck taslaklann
urctimindc oldugu gibi, pck 90k haldc yatay dOvme makinasinda yapilan yigmaya tcrcih
cdilmckicdir.
Bu yontcmic, ticari amagla iirctilcn tcghizatla, 10 ... 125 mm gapinda gubuklar
yigilabilmcktc vc bir yigma i§Icmi i^in 2 ... 5 dakikalik bir sure yctcrli olmaktadir.
87

ing (b) tarafından taşınır. Rotorun (e) dönme hareketi sırasında, çekiçler (0, merkezkaç
kuvvetin etkisiyle, yerleştirilmiş oldukları rotor kanallan içinde, radyal olarak serbestçe
hareket ederek dışa doğru açılırlar. Dönme sırasında çekiçler, sinusoid biçimli arka
yüzlerinin makaralara her çarpışında kapanmak zorunda kaldıkları için iş parçasının (m)
dövülmesi de matrisler (g) tarafından sağlanmış olur.
Küçük çaplı çubukların dövülmesi için iki çekiçli makinalar yeterli olmaktadır.
Büyük makinalar ise genellikle dört çekiçlidir (Şekil 3).
Bazı radyal dövme makinalannda çekiçlerle matrisler araşma kama sokulabilir (Şekil
4).
Şekil 4 Çekiç ve matris arasına kama sokulması (1 ve 3: çekiçler; 2: matrisler)
Bu tip makinalarda, A bloku geri çekildiği zaman, makina çalışırken merkezkaç kuvvetin
clkisi ile matrisler birbirinden uzaklaşarak açık konumda kaldıklarından aralanna
dövülecek iş parçası sokulabilir. Daha sonra A bloku ok yönünde ilerletilerek matrislerin
kapanması ve dövmenin yapılması sağlanır. Dövme işlemi tamamlandıktan sonra A
bloku tekrar geri çekildiğinde matrisler açılır ve iş parçası makinadan çıkarılır.
Dönme sırasında, gravürle iş parçası arasındaki sürtünme nedeniyle matrisler iş
parçasını beraberlerinde sürüklenmeye zorlar. Küçük makinalarda yapılan, şekil
didiştirmenin fazla önemli olmadığı dövme işlemlerinde, iş parçası kıskaçla tutulabi-

Icccği gibi dönmesi de bu sayede insan gücü ile önlenebilir.
Şekil değiştirmenin büyük olduğu hallerde ise iş parçası makinadaki bir tutucu tarafından
taşınır. Bir çubuğun dövülerek çapının D değerinden d değerine indirilmesinde
Şekil 6 Elle kumandalı tutucu
(Şekil 5), dövme işlemini yapan Mı ve M2 matrislerinin konik C bölgesinde oluşan
kuvvet nedeniyle çubuğun geriye matris dışına doğru itileceği açıktır. Aksine, dövme
işleminin yapılabilmesi için çubuk matrislerin arasına kümelidir. Çubuğun matris
dışına itilmesinin önlenerek içeri doğru ilerletilmesi tutucu tarafından sağlanır. Şekil 6
da ilerleme hareketine elle kumanda edilen bir tutucu görülmektedir. Tutucuya
çoğunlukla hidrolik olarak veya rcdüklörlü bir elektrik motoru ile kumanda edilir.
Radyal dövme yöntemi ile alaşımlı ve alaşımsız çelikler, alüminyum, bakır ve titanyum
alaşımları, tungsten, berilyum ve süperalaşımlar şckiücndirilebilmcktedir. Birden
çok kademede yapılan soğuk şekillendirmede, pekleşmenin giderilmesi için, kademeler
(pasolar) arasında ara tavlama yapılması gerekir. Radyal dövme uygulanacak metaller
tavlanmış olmalıdır (çelikler için küreleştirme tavı). Talaş kaldırma işleminin kolaylaştırılması
amacı ile çeliklere katılan kurşun ve kükürt radyal dövülcbilme özelliğini
azaltarak iç çatlamalara yol açabilir.
Radyal dövme ile, çeşitli çelikler için, elde edilebilecek maksimum % kesit daralması
(Rmax) değerleri aşağıda verilmiştir:

5 Sıcak raclyal dövme
Sıcak radyal dövmede, tüm sıcak şekil verme işlemlerinde olduğu gibi, malzeme
pcklcşmcz ve işlem soğuk radyal dövmeye kıyasla daha küçük bir kuvvetle
gerçekleştirilebilir.
Gerek dövülen parçalardan dökülen tufalm uzaklaştırılması gerek soğutma amacıyla
matrisler bolca yağlanmalıdır. Dökülen yağ makinanın altında bulunan bir kapta toplanır
ve burada tortusundan ayrıldıktan sonra yeniden devreye pampalanır.
Sıcak iş parçasına temas eden yağın bir kısmı yandığı için, duman, matris girişi
üzerine yerleştirilen bir aspiratörle dışarı atılmalıdır.
6 Üretim örnekleri
Şekil 10 b de verilen parçanın radyal dövme yöntemi Üe üretilmesi için talaş kal-