Önlemeden önce, çatlakların neden oluştuğunu CNC işlenmiş parçalarda belirlemek çok önemlidir. 3 yılı aşkın pratik işleme deneyimine dayanarak, ana nedenlerin şunlar olduğunu bulduk:
İşleme sırasında oluşan artık gerilim: Aşırı agresif kesme hızları veya ilerleme oranları iç gerilimler yaratabilir.
Malzeme kusurları: Al6061 veya paslanmaz çelik gibi metallerdeki safsızlıklar veya düzensiz mikro yapı, çatlak duyarlılığını artırır.
Termal etkiler: Yüksek hızlı frezeleme veya tornalama sırasında aşırı ısı, mikro çatlakları başlatabilir.
Yanlış sıkıştırma: Düzensiz fikstür basıncı, işleme sırasında parçaları bozar.
İpucu: Kullanın, gerilim giderme ısıl işlemi yüksek hassasiyetli finisajdan önce, çatlak oluşumunu %45'e kadar azaltmak için (50 alüminyum CNC partisinde test edilmiştir).
Çatlakları tespit etmek montajdan önce veya işleme sonrası zaman kazandırır ve hatalı çıktıyı azaltır. Önerilen NDT yöntemleri:
| Yöntem | Avantajları | Sınırlamalar | Pratik Kullanım Örneği |
|---|---|---|---|
| Boya Penetrasyon Testi (DPI) | Basit, düşük maliyetli | Sadece yüzey | Görünür çatlakları olan alüminyum CNC parçaları |
| Ultrasonik Test (UT) | Yüzey altı çatlakları tespit eder | Eğitimli operatör gerektirir | Havacılık sınıfı titanyum bileşenleri |
| Manyetik Parçacık Testi (MPT) | Demir metaller için hızlı, etkili | Manyetik olmayan malzemeler için uygun değildir | Paslanmaz çelik dişli prototipleri |
| X-Işını İncelemesi | Mikro çatlakları, iç boşlukları tespit eder | Pahalı, daha yavaş | Kritik tıbbi implantlar |
Gerçek Vaka: Hassas çelik dişlilerin 100 partisindeki UT kullanımıyla, montajdan önce gizli mikro çatlakları olan parçaların %12'si tespit edildi ve maliyetli arızalar önlendi.
Makine ayarlarını yapmak, gerilim kaynaklı çatlakları önemli ölçüde azaltır. Pratik önlemler şunlardır:
İlerleme hızı ve mil hızı ayarı: Daha yavaş hızlar, özellikle ince cidarlı parçalarda ısı birikimini azaltır.
Keskin, kaplamalı takımlar kullanın: Karbür veya TiAlN kaplı takımlar sürtünmeyi ve kesme ısısını azaltır.
Adım aşağı stratejisi: Finisaj katmanları için sığ derinlik kesimleri, ani gerilim birikimini önler.
Deneyim Notu: CNC atölyemizde, Al6061 frezelenmiş parçalar için 2 mm kesme derinliğinden 0,8 mm'ye geçmek, görünür çatlak kusurlarını %37 oranında azalttı.
Malzeme kalitesi kritiktir. Öneriler:
Yüksek kaliteli alaşımlar seçin: Havacılık sertifikalı alüminyum, paslanmaz çelik 316L veya Ti6Al4V kullanın.
İşleme öncesi ısıl işlem uygulayın: Alüminyumun tavlanması veya çeliğin gerilim gidermesi, iç artık gerilimi azaltır.
Ham malzemeyi mikro kusurlar açısından inceleyin: Optik mikroskopi veya ultrasonik test, hatalı partilerden kaçınmaya yardımcı olur.
Vaka Çalışması: Bir titanyum havacılık braketi, 2 saat boyunca 480°C'de gerilim giderme işlemine tabi tutuldu, ardından işleme sonrası çatlaklar %18'den %4'e düştü.
Optimize edilmiş işleme ile bile, sürekli inceleme önemlidir:
Proses içi izleme: Titreşimi, takım aşınmasını ve sıcaklığı ölçün. Ani değişiklikler gerilim birikimini gösterebilir.
Son inceleme: Teslimattan önce bitmiş parçalarda DPI veya UT kullanın.
Sapmaları belgeleyin: Tekrarlayan nedenleri belirlemek için bir CNC proses günlüğü tutun.
Veri Analizi: Hassas parça üreticisi, çift aşamalı çatlak tespit prosesi (işleme sırasında ve sonrasında) uyguladıktan sonra müşteri iadelerini %42 oranında azalttı.