EKSANTRİK PRESLER

Preslerde yapılacak işlemler soğuk şekil verme ve sıcak şekil verme işlemleri olarak genel anlamda iki şekilde gerçekleştirilebilir.Bunlar operasyon gereği karar verilmesi gereken durumdur.Daha çok malzeme ve bünyenin şekil değiştirme mekanizması ile ilgili hadiselerden kaynaklanır.Bunlar ayrıca incelenmesi gereken bir konu olduğundan burada bahsetmeyeceğiz.

Genel anlamda anlatmak istediğimiz konu;bir pres tezgahı alınırken uygun kararın verilmesi sırasında nelerin göz önünde bulundurulması gerektiğini çok iyi etüt edip, ona göre doğru karar verilmesine yardımcı olmaktır.Doğru karar tecrübe ve bilgi gerektirir.Genel anlamda pres çeneler arası kuvvet üreten ve uygulayan bir makinedir. Belli kriterler doğrultusunda üretilirler.Bu kriterler standart gibi kabul edilse de uygulamada yaşanan hadiseler bunun hiçte böyle olmadığının delilleriyle doludur.Yani şunu demek istiyorum;eğer yapılan işin gereğini makine sağlamıyor ise işiniz bir kabusa dönüşebilir,bu noktada makinenin kalitesiyle değil dizayn özellikleriyle ve çalışma prensipleriyle uğraşmanız gerekir ki, bu makine imalatçısının konusudur.Burada kullanıcının bilinçli bir şekilde doğru talepleri ve makine imalatçısının bu talepleri doğru analiz edip anlaması ile beraber tasarımına yansıtması mutlu sona ulaşılmasında önemli faktördür.

Şimdi,genel anlamda herhangi bir hususu atlamamaya çalışarak preste yapılabilen işleri sıralamaya çalışacağız;

* Kesme,dilimleme işleri(shearing)
* Açık kesme,parsiyel kesme (cutting open)
* Pul veya şekil kesme(blanking)
* Sıkıştırarak delme,hassas delme(fine blanking)
* Çapak alma(trimming,clipping)
* Delme,delik açma,zımbalama(piercing)
* Kırpma(clipping)
* Traşlama,kalibre etme(shaving)
* Yüzey düzlemleştirme,ütüleme(flattening,planising)
* Bükme(bending)
* Profil büküm(edge-bending)
* Kenar kıvırma(curling)
* Delerek sıvama(piercing and drawing)
* Delerek çökeltme(piercing and subsequent drawing)
* Sığ sıvama(shallow drawing)
* Derin sıvama(deep drawing)
* Gerdirerek sıvama(stretch drawing)
* Tekrar geriye sıvama(reverse drawing)
* Çoklu sıvama ve derin çekme (multiple-draw deep drawing)
* Havşalama,diş açma(indenting)
* Tekrar form verme(re-forming)
* Madalyon basma(coining)
* Kanal çökertme(bilya ile)
* Çentik çökertme
* Damgalama
* Kaburga çıkartma(wrinkl bulging)
* Katlama
* Ağız büzme
* Şişirme
* İncelterek çekme(re-drawing)
* Hidromekanik derin çekme(hydromechanical deep drawing)
* Seri çekme(progressive motion,progressıve transmission)
* Transferli seri çekme
* Ağız genişletme(expanding by stretching)
* Açık kalıpta dövme(open die forging)
* Kapalı kalıpta dövme(closed die forging)
* Serbest ekstrüzyon(free extrusion)
* Geriye,ters ekstrüzyon veya kalıpta ekstrüzyon(backward extrusion or extrusion moulding)
* Gerdirerek şekil verme(stretch forming)
* Kabartma desen yapma(embossing)
* Kabartma tepecik yapma
* Koparmasız kabartma(displacement)
* Koparmasız kesme,iz kesme
* Burma(twisting)
* Yığma,şişirme(upsetting)
* Etiketleme birleştirmesi(tagging,tag joint)
* Kenetleme birleştirmesi(interlocking)
* Perçinleme birleştirmesi(riveting)
* Adhezyon birleştirmesi(taban çakma)
* Ek materyalli adhezyon birleştirmesi

Bunlara daha ek yapılabilir.Ama yapılacak ekler bu işlemlere yakın veya kombinasyonu olabilir.Esas olan sizce bütün bu işleri yapacak presler tek bir mantıkla üretilebilir mi?Veya başka bir deyişle özel durumlar söz konusu değil midir? Tahmin ediyorum ki verdiğiniz cevap; gerekli önlemler ve çalışma şartları sağlanmalı yönünde olacaktır.Bunlar kalıpta alınacak önlemler ile çözülebilir iddiasında bulunulabilir,bu kısmen doğrudur. Fakat incelendiğinde görülecektir; kalıp anormal büyüklük ve fiyatlara ulaşmaktadır ve yine buna rağmen özel dizayn preslere başvurmak gerekir ya da doğrudan preste önlemler almak gerekir.Bizim yaşadığı sorunları kaderi kabul edip dünya ölçeğinde rekabetçi düşünemeyenlere sözümüz yok.

Bu proses modellerini başka bir sohbette tanıtmaya çalışacağız. Şimdi maddeler halinde standart pres tasarımından bahsedeceğim ki özel önlemler ne için gerekiyor, sizler karar veriniz.

1. Eksantrik preslerde,işi yapan gücü sağlayan volan enerjisidir.
2. Volan,enerjisini dönüş devir inden alır,yani devir arttıkça volan enerjisi artar,devir düştükçe volan enerjisi düşer.
3. Presten beklenen şekil değiştirme enerjisinin hızı veya enerji transferinin sağlıklı-gerekli hızı sebebiyle,belli bir devire kadar arttırılabilen volan hızı,yeterli gücü sağlayamadığı taktirde volan ağırlığı arttırılır.
4. Volan ağırlığının yeterli bulunmadığı,ya da konstrüksiyon olarak makul değerlerin dışına taşıldığı durumlarda, angrenaj sistemi devreye girer.Yani; bir veya birkaç kademe dişli grubu yardımıyla, güç-devir ilişkisi ayarına gerek vardır.
5. Devir değiştirmeli preslerde,devir değiştirme işlemleri esnasında volanı değiştirebilme imkanı olmadığı için(bu durum ikiz volanlı presler için de geçerlidir). Volan, en düşük devirde gerekli gücü sağlayabilecek şekilde dizayn edilmelidir.(Bkz.Madde 2)
6. Strok ayarlı preslerde; eksantrikliğin (strok mesafesinin) azalması ile birlikte, volanın dolayısiyle presin iş yapma kabiliyeti artar.
7. Prensip olarak, eksantrik olarak dönen krank mili,volandan direkt veya angrenaj sistemiyle aldığı gücü, (kuvvet) x (kuvvet kolu) prensibiyle prese verir.Buradaki kuvvet kolu terimini, krank mili için eksantriklik miktarı olarak anlayacağız.Eksantriklik=strok/2 dir.İşte bu nedenle volan değiştirilemez bir kavram olduğu için(hız hariç) değiştirilebilen kavram olan strok ayar sistemi sayesinde strok boyu azaldıkça pres çeneleri arasından alınabilecek pres kuvveti artar.(Bkz. Madde 6) Bu kuvvet sigorta yardımıyla sınırlandırılmak zorundadır.Aksi halde, pres makinası mekanizması ve hatta gövdesi,volanın vereceği kuvvete mukavemet edemeyeceği için deformasyona uğrar.
8. AÖM (BDC) Kavramı : Eksantrik preste, krank-biyel mekanizması üniversal anlamda dönüş hareketi ve kuvvetlerini doğrusal harekete ve kuvvetlerine çeviren mekanizma olarak bilinmekte ve yaygın olarak kullanılmaktadır.(İçten yanmalı motorlarda bu sistem ters mantıkla kullanılır) İşte dönüş nedeniyle dönüş yarıçapı ki burada biz buna eksantriklik diyoruz;düşey çalışma prensibinden dolayı alt noktadan yukarıya hareketin başladığı anı ve konumu belirtmek maksadıyla alt ölü merkez anlamında AÖM diyoruz.Ölü kelimesi bu geçiş noktasında krankın dönmeye devam etmesine rağmen hareketin sıfır yani ölü olması anından dolayıdır.(Fizik ilmindeki harmonik hareket sınır noktaları)
9. Presin dizaynında evrensel kabul Alt Ölü Merkez’e (BDC) 30 derecelik açı dilimi içinde kranktan,dolayısıyla presten anma gücünün çekilebileceği veya başka bir deyişle maksimum gücün alınması gerekliliği durumudur.Bu pres kullanıcısı tarafından muhakkak bilinmelidir.

EKSANTRİK PRESTE; SIVAMA OPERASYONUNUNDA, BAŞLANGIÇ ANI KUVVETİ UYGUN DEĞERDE OLMAK KAYDIYLA, KESME VE STAMPA İŞLEMLERİNDE GÜÇ KRANKIN ALT ÖLÜ MERKEZE YAKLAŞIRKENKİ SON 30 DERECELİK AÇI DİLİMİNDE ALINMALIDIR!(BUNUN ÖNCESİNDE NOMİNAL GÜÇTEN AZ ÇEKİLMELİDİR!)
10. Pres Binmesi veya Pres Kilitlenmesi(Blokaj) : Eksantrik presin alt ölü merkeze yaklaşırken girdiği son 30 derecelik açı dilimi içerisinde açı sıfıra doğru yaklaşırken krank-biyel mekanizması doğası gereği çok kritik evrelerden geçer.Bir kere mekanizmanın hızı düşer ve durma noktasına kadar gider ki bu arada krank tam hızıyla dönmektedir. P=T/Sina Formülünden dolayı T değişmez olduğu için P presteki anma gücü veya maksimum güç, Sinüs a fonksiyonuna bağlı kalarak büyür.Hatta a açısı sıfır sınır değerine ulaştığında matematik bir ifadeyle; kuvvet, sonsuza çıkar.Bu sonsuz değere ulaşma durumu pratikte mümkün değildir.Fakat matematik olarak gerçek olan durumda,pres koçunun hareket edemeyip; elastiklik sınırları içinde pres gövdesinin esnemesi ve hatta yük altında materyallerin esnemesi neticesinde mekanizmanın hareket enerjisinin bu anı yenmeye gücü yetmeye bilir. Bu da presin bloke olmasına neden olur.Bazen bu öyle bir uygunlukla oluşur ki, mekanik sigorta bile kırılmaz. Preste bulunan geri vurdurabilme mekanizmaları, defalarca vurdurmanın verdiği ani kuvvetler ile sistemin çözülmesine yardımcı olur.Bunların yetmemesi halinde size kalmış bir tercihle (kalıptan veya pres parçasından) en ucuzunu veya kolayını oksijen ile eritme yöntemiyle keseceksiniz veya makinalarınıza bu durumlar için üretilmiş hidrolik bir yastıklama anlamına gelen(sıvılar sıkıştırılamaz prensibiyle)hidrolik sigorta mekanizmaları taktırtacaksınız.Kayar sigorta sistemleri de bu sorunu çözmenin başka bir yoludur.Burada bazı kullandığımız tabirlere biraz açıklık getirelim.

Elastiklik durumu : Malzemenin uygulanan yük kalktıktan sonra, hiçbir kalıcı şekil bozukluğu olmaksızın, eski boyutsal durumuna dönebildiği yüklenme halidir.(Presin standard çalışması sırasında her strokta yaşanan durumdur)

Plastiklik Durumu : Malzemenin üzerinden uygulanan yük kalktıktan sonra üzerinde kalıcı şekil değişikliklerinin olması durumudur.(örnek:presin iş olarak yaptığı parçalarda olduğu gibi) Şekil bozuklukları, pres parçalarında oluşmuş ise (gövde,krank,biyel vidası v.s.) değiştirmek gerekir.Her malzemenin, bünye sıcaklığına bağlı plastik deformasyon sınırı vardır.Sınırın aşılması durumunda kırılmalar ve istenmeyen görülür veya görünmez çatlaklar oluşur.

11. Preste Esneme : Her malzeme gibi (beton,cam,taş v.s. da dahil)pik döküm ve çelik malzeme de, yük altında elastiklik sınırı içerisinde(Hook bölgesi, 0,2 sınırı ) bir miktar hareket mesafesi kaydeder ve yük kalkınca eski konumuna tekrar döner.(örnek:köprülü kreyn vinçlerde olduğu gibi)Bu pres gövdesinde olduğu zaman , buna presin esnemesi denir.Burada çalışma boşluklarının ve taşıyıcı yağ filimlerinde oluşan dalgalanmaları kastetmiyoruz.Yüklenme anından hemen sonra, bütün yük altındaki parçaların boşluklarının kapanıp elastiklik sınırında müsaade ettiği yüke bağlı hareket miktarını kastediyoruz.Kabul edilebilir sınırlar ( TSE NORMU, DIN NORMU v.s.) içinde kaldığı müddetçe, bu durum presin çalışma hassasiyetini belirler.Bakınız yukarıda zikrettiğimiz bazı normlar pres yüksüzken, ÜÖM ve AÖM pozisyonları ve ÜÖM den AÖM’e giderkenki durumları tanımlar. Pres yük altındayken ne olduğu veya ne olması gerektiğinden hiç bahsedilmez.Peki bu durum ne olmalıdır? Bakınız bu pres imalatçısının keyfiyetine kalmış. Hatta manevrası çok geniş bir alan bırakılmış, inanın hukuk bile karar veremez.Beyler bu makinaların nasıl çalışacakları ta başından biliniyor! İşte bu durumda markalar ve arkalarındaki karakterler söz konusudur. Bu sizlerin taktirine veya piyasa rekabet şartlarına bırakılmış bir konudur. Özellikle C tipi preslerde dikkat edilmesi gereken bir durumdur. Tamamen imalatçının elinde olan bu durum, gerekli önlemler alınarak, kabul edilebilir minimum düzeyde tutulmalıdır aksi takdirde pres hassasiyetini kaybedecek ve kalıpta bozulmalar yaşanacaktır.(Önemli Not: Bu duruma karşı dizayn sırasında tedbirler alınabilmesi için ciddi mühendislik çalışması gerekmektedir.Lütfen makine alırken bu durumu sorgulayınız ve belirtilen değerin çalışma sırasında makinenin sabit çeneleri arasına komparatör saati koyarak doğru olup olmadığını araştırınız! İşiniz sırasında yaşadığınız bazı sorunlar doğal kaderiniz değildir!)
12. Presler, yapılacak işin hassasiyetine göre değişik şekillerde dizayn ve imal edilirler.Yani, kalıbın çalışması esnasında doğan reaksiyon kuvvetler, koçun kızakları tarafından iyi dengelenmelidir. Aksi takdirde oluşan istenmeyen veya hesaba katılmayan momentler, kayıt kızaklarının bozulmasına ve hatta kırılmasına bile yol açabilir.( Önemli not : Bakınız preste kuvvet, imalat ekseni denilen bir eksende uygulanır ve bu presin büyüklüğüne bağlı olarak merkezden %10-15 kaçık olabileceği durumuyla ona göre hesaplanır ve kızak boyları bu momentleri dengeleyecek şekilde dizayn edilir. Gereken önlemler aksi belirtilmedikçe özel presler haricinde(dövme presleri,laminasyon presleri v.s. hariç) bu standart da kabul edilir. Kalıbınızı dizayn ederken; kalıp içi reaksiyonlarınızı mapa merkezinde bileşke verecek şekilde dizayn etmelisiniz. Eğer bu durumu çeşitli sebepler ile gerçekleştiremiyor iseniz; ya özel pres seçiniz yada tonajını rahat karşılayacak büyüklükte bir prese bağlayınız. Aksi takdirde işinizle değil presinizle ve kalıbınızla uğraşırsınız.) Biz yine konumuza dönelim; presin çalışması esnasında doğan momentleri, uzun kızak boylarıyla dengeleme gereği vardır.Bunun dışında, aşağıda belirteceğimiz sırada pres seçilerek çeneler arasındaki hassasiyet sağlanır:

H Tipi Eksantrik Presler:Kendi içerisinde, dört biyelli; iki biyelli ve tek biyelli olarak çalışma hassasiyeti anlamında sıralanabilir.

Önden Bağlı C Tipi Presler: Bunları yarı H tipi diye sınıflandırabiliriz çünkü kolon dengesizlikleri nedeniyle yine de açısal esnemeler oluşur.

C Tipi Eksantrik Presler: Bunlar koçlarının uç noktadan da yataklanması durumuna göre 8 veya 6 kızaklı,gövdeye ek bir kızak elemanıyla bağlanan Prizmatik kızaklı, klasik gövdede kızaklamalı öncelik sırasıyla yandan volanlı ve arkadan volanlı tabir edilen bir sıralama içerisinde tercih edilmelidir. Tabii dir ki imalat hassasiyeti, imalatçıdan imalatçıya değişir. Ama biz burada bunu göz ardı ederek, doğal sebeplerle oluşmuş sıralamayı vermeye çalıştık. Bu tezimizi destekleyen krokiler size daha fazla bilgi verecektir. Gövde uygun olmak kaydıyla pik döküm tercih edilmelidir. Pik döküm yoluyla elde edilemeyecek büyüklükteki gövdeler ise, kaynaklı çelik konstrüksiyon olarak imal edilmelidir.(İmalat öncesi; muhakkak ister pik döküm olsun isterse kaynaklı çelik konstrüksiyon gövdeler olsun gerilim giderme işlemine tabi tutulması gerekmektedir.)

1. Bu presle imal edilmesi düşünülen parça nedir? Kalitesi bilinen bir firmadan alacağınız pres yıllar boyunca hizmet verebilir. Pres satın alırken asla kısa vadeli düşünmeyiniz. Sadece bugün imal edeceğiniz parçaları değil, yıllar sonra imal etmeyi düşündüğünüz parçaları da göz önünde bulundurarak seçiminizi yapınız.
2. İmal edilmesi düşünülen parçalar için gerekli presleme tonajını biliyor musunuz?
3. Bu parçaları imal etmek için kullanılacak kalıplar belli mi?
4. Kalıbın dizaynı, presin dizaynına uymaya bilir! Presin kuvvet uygulama yolu ve karakteristiği kalıbın kuvvet çektiği noktaya uygun mu?
5. Pres için gerekli gövde açıklığını biliyor musunuz?
6. Gerekli strok mesafesi nedir? ( Madde 5 ve 6’e bakarak gerekli kapama mesafesini hesaplayınız.)
7. Kalıp ve araçlar prese nasıl bağlanacak?Bazen kalıbı bağlayacak olan kimseyi bilmeniz gerekebilir, ya da kalıp bağlama yuvaları, kurulum kolaylığı sağlayabilir.
8. Presle tek vuruş mu? Yoksa sürekli vuruş pozisyonunda mı Çalışacaksınız?
9. Prese çift el kumanda ile mi, ayak pedalı ile mi, yoksa bir sürücüye bağlı olarak mı hareket verilecek?
10. Eğer bir sürücü kullanılacak ise, presin hızı (strok adedi/ dakika) sürücüye uygun mu?
11. Preste bulunmasını istediğiniz opsiyonlar nelerdir* (Hidrolik sigorta, ek tabla, aşırı yük erken uyarı sistemi,otomatik yağlama, sürekli yağlama, kalıp yağlama,kalıp bölgesi aydınlatma, ses izolasyon kabini, v.s.)
12. Presin güvenli bir şekilde kullanılabilmesi için gerekli önlemeler alındı mı? Kalıp bölgesi emniyet altına alınmış mı* Pres çevresi yaklaşma veya tehlike bölgesi gerekli önlemleri alınmış mı?
13. Presin çalışabilmesi için gerekli ve pnömatik donanım imalat hanenizde mevcut mu? ( Bölgenizin voltaj düşüklüğü pres çalışmasını etkiler.)