HASAN KÖKŞEN ESOGU - Elektro Kimyasal İşleme Yöntemleri

Elektro Kimyasal Enerji Kullanan Alışılmamış İmalat Yöntemleri: Bu yöntemler elektrolitik bir sıvı içinde bulunan iki iletken elektrodun farklı elektromanyetik alan özelliklerine göre aşındırılması ilkesine dayanır. Düşük gerilim (6, 12-24 V) ve yüksek akım (1000, 3000, ve daha yüksek A) koşulları uygulanır. Yöntemin çok değişik endüstriyel uygulamaları vardır.

Isı Enerjisi Kullanan Alışılmamış İmalat Yöntemleri: İş parçasından malzeme kaldırmak (işleme) için yoğunlaştırılmış ısıl enerji kullanan yöntemlerdir. Isıl enerji kaynağı olarak elektrik boşalımı, elektron ışını (hüzmesi) ve lazer ışını gibi çeşitli yöntemler kullanılır. Bütün yöntemlerde malzeme yüzeyinde oluşan odak noktasında ulaşılan sıcaklıklar, bilinen bütün malzemelerin erime ve buharlaşma sıcaklıklarının çok üzerindedir. Bu nedenle ısıl enerji kullanan yöntemlerle bilinen bütün malzemeleri işlemek mümkündür. Bu gruba giren yöntemler, işleme mekanizması bakımından diğer gruplara göre daha fazla çeşitlilik gösterirler. Grup içinde özellikle Elektro-Erozyon (EDM) ve Lazer ile İşleme (LBM) çağdaş teknolojide çok önemli bir yer almıştır. Diğer yöntemlerin de (EBM, PAM) endüstriyel uygulamaları çok fazladır.

Bir başka sınıflandırma yöntemi de, yöntemin uygulandığı tezgah yapısına göre olabilir.

Şekilli üç boyutlu elektrot kullanarak işleme yapan yöntemler: USM, ECD, ECM, PECM, ECP, EDM.

Tel/boru elektrot kullanarak malzeme kesen yöntemler: STEM, WECM, WECDM, ECS, WEDM, ECT.

Nozul vb., takımlar kullanarak göreceli olarak uzaktan işleme yapan yöntemler: AJM, HDM, WJM, AWJM, AWJM, PPM, EEM, MAP, EBM, LBM, PBM, LBT.

Bir ortam içinde zamana bağlı olarak işleme yapan yöntemler: AFM, ES, CHM, TCM, PCM, LCP.

Alışılmış yöntemlerin takımlarına benzer takımlar kullanan yöntemler: LSG, TAM, TFM, RUSM, ECD, ECG, ECDG, ECH, ECP, ECS, EDS, REDM.

Yukarıda verilen bütün sınıflandırma ölçütleri çok kesin olmamakla birlikte, yöntemler hakkında genel bir fikir verebilmektedir. Güncel endüstriyel ve teknolojik durumu ve yakın gelecekteki gelişme potansiyeli göz önüne alındığında, EDM ve LBM en önemli iki işleme yöntemi gibi görünmektedir. Ayrıca WEDM, PCM, AJM, WJM kendi uygulama alanlarında çok önemli ve vazgeçilmez yöntemlerdir. Temel ilkeler göz önüne alındığında ise gelecek yıllarda giderek önem kazanma potansiyeli olan yöntemler ise ECM ve diğer elektro kimyasal enerji kullanan yöntemlerdir. PPM ve benzer bazı yöntemler ise tümüyle firma tekelinde görülmektedir. AFM benzeri yöntemler ise özel uygulamalarda çok başarılı olmuşlar ancak bu uygulamalar ile sınırlı kalmışlardır.

Geleneksel olmayan işleme yöntemlerini, endüstriyel uygulamalarının yaygınlığına göre de sınıflandırmak mümkündür.

Endüstride çok yaygın olarak kullanılan ve tezgah birimleri standart ürün olarak üretilen yöntemler: AJM, WJM, USM, ECG, ECM, CHM, PCM, EDM, WEDM, LBM, EBM, PAM.

Önceki gruba göre daha az kullanılan yöntemler: TAM, HDM, AWJM, RUSM, ECD, ECG, ECDG, ECH, ECP, ECS, ECT, ES, STEM, EBM, EDG, LBT.

Endüstride özel işler için kullanılan yöntemler (genellikle firma tekelindedir): PPM, EEM, LSG, TFM, AFM, ELP, TCM, EDS.

ELEKTRO-KİMYASAL İŞLEME YÖNTEMLERİ:

Günümüzde sanayide kullanılan elektro ve kimyasal işleme yöntemleri şunlardır;

1) Kimyasal işleme,
2) Elektro-Kimyasal işleme,
3) Elektro erozyonla işleme,
4) Elektro-Kimyasal taşlama,
5) Yüksek enerjili ışınla işleme,
6) Elektro-Kimyasal honlama

Kimyasal İşleme: Metallerin çoğunluğunun ve seramiklerin bazılarının bazı asit veya alkali çözeltiler içinde çözünme gösterdikleri yıllardan beri bilinmektedir.Metal atomları birer birer ayrılarak sıvı ile çevrelenmiş bölgenin tamamı çözülebilir.Endüstriyel uygulamalarda yüzeyin sadece bir kısmı dağlanır.Diğer kısımları balmumu,boya ve polimer film gibi maddelerle korunur.Daldırma veya püskürtme yoluyla tüm yüzeylerde kalın bir film oluşturulur, dağlanarak elde edilecek olan model bu yüzey üzerinde bir şablon boyunca bıçakla kesilir.

Elektro-Kimyasal İşleme: Elektro kimyasal işleme prensip olarak elektrolitik metal kaplama işleminin tam tersidir.Elektrokimyasal işlemede iş parçaı yüzeyinden atomlar koparılır ve takiben elektrolit tarafından taşınarak uzaklaştırılırlar.Elektrokimyasal bir metal erozyonu söz konusudur.İşparçası iletken olmalıdır ve anodu teşkil eder.

Son şekli verilmiş elektrod negatif yüklü takım tutucuya tesbit edilir ve iş parçası pozitif yüklü tablaya bağlanır.Güç kaynağı olarak düşük voltaj ve yüksek amper değerlerinde

DC akım kullanılır.Elektrod ve iş parçasının tesbit edilip yüklenmesinden sonra pompalar vasıtasıyla elektrolitin elektrod ile iş parçası arasında sirkülasyonu sağlanır.

Elektroerozyonla İşleme: Bu yöntemde işleyici takım olarak kullanılan elektrod ile iletken iş parçası arasında meydana gelen elektrikli şarjın oluşturduğu aşırı sıcaklık ile yüzeyden çok küçük parçalar koparılarak şekillendirme gerçekleştirilir.İş parçası ve metal veya grafit katot çoğunlukla hidrokarbondan oluşan dielektrik bir sıvıya daldırılır.Elektrod şeçimi işlenecek malzemeye ve gerçekleştirilecek işleme göre yapılır.Genelde seçilecek takım malzemesinin yüksek ergitme noktalı mükemmel bir elektrik iletkenli ve yüksek aşınma direncine sahip olması istenir.

Elektrokimyasal Taşlama: Elektrolitik taşlama olarak da adlandırılan bu yöntem klasik taşlama ile elektrokimyasal işlemin birleşmesinden meydana gelir.

Elektrolitik taşlama düşük voltajlı doğru akımın kemirici takım ve iş parçasına uygulanmasıyla oluşturulan elektrokimyasal erozyonla meydana getirilir.Elektrokimyasal reaksiyonun sonunda elektrolitin iyonlaşması ve bu iyonların metal yüzeyinde oluşturdukları metal oksit filminin koparılıp elektrolit tarafından uzaklaştırılmasıyla yüzeyler taşlanmış olur.

Yüksek Enerjili Işınla İşleme: Bu yöntemle kontrollü bir şekilde ergitme ve kısmi buharlaştırma ile malzemeler üzerinde kesme ve delme işlemleri gerçekleştirilebilir.Bu proses elektron ışını ve plazma ark gibi kaynak proseslerinin bir alt dalıdır.Yüksek enerjili ışınla kesme operasyonu metalik malzemelerin yanı sıra özellikle seramik ve plastikler gibi işlenmesi güç olan malzemelerin şekillendirilmesinde de çok kullanışlıdır.