Seco Tool “Takım Tutucuları İşleme Verimliliğinde Büyük Öneme Sahiptir” başlıklı yazısında takım tutucular ve malzeme-metal işleme ilgili önemli noktalara işaret ediyor. Takım Sistemleri Kurumsal Ürün Müdürü Yves Heitz tarafından hazırlanan yazı konu ile ilgili ayrıntılı bilgi veriyor. Yazının tamamı aşağıda yer almaktadır.

Hassas işleme takımları ile gelişmiş kesici takımlar bir araya geldiklerinde metal kesme konusunda üstün üretkenlik sağlarlar. Ancak kesici takım ile tezgah fener mili arasındaki bağlantı olan takım tutucunun bu üretkenliğin tam olarak elde edilmesindeki payı oldukça kritiktir. Takım üreticileri, belli başlı işleme uygulamalarında en iyi performansı elde etmek için her biri özenle tasarlanmış geniş bir takım tutucu yelpazesine sahiptir. Dolayısıyla metal işleme atölyeleri, kendi operasyonlarına ve de ürettiği parçalara göre takım tutucu tercihlerini belirlemelidir. Ne yazıktır ki atölyeler en gelişmiş makine teknolojisine ve kesme takımlarına sahip olmaya çalışırken kendi özel üretim ihtiyaçlarına en çok uyan takım tutucuları seçme, uygulama ya da bakım konusuna önem gösterememektedirler.

Tutucuların Hepsi Aynı Değildir.
Takım tutma metotlarından hiçbiri bütün olası uygulamalar için uygun veya benzer değildir. Örneğin yüksek hızlı finiş operasyonlarının yürütülmesi için tasarlanan bir takım tutucu, ham dökümün kaba işleme süreci için gereken rijitlik ve dayanıklılığa sahip olmayacaktır. Diğer taraftan kaba işlemeye yönelik üretilen bir tutucu ise finiş operasyonlarındaki yüksek hızda akıcı bir çalışma için gereken balans niteliklerinden yoksun olacaktır. Ayrıca, kaba işleme tutucunun kaba tasarımı ve hantal gövdesi yüzünden ince veya derin bölümlere erişimi kısıtlı olabilir. Tok iş parçası malzemeleri, geliştirilmiş dayanıklılığa ve rijitliğe sahip takım tutucularının kullanılmasını gerektirir. Ek olarak bir takım tutucunun titreşimi sönümleme ve de soğutma sıvısını iletme özelliği, seçim sürecinde önemli bir kriterdir.Tüm olası uygulamalar için tek bir takım tutma yöntemi uygun olamamaktadır.

“Kritik olmayan işlerde fayda tabanlı fiyata sahip takım tutucular ile tatmin edici sonuçlar elde edilebilir.”

Uygun olmayan bir takım tutucunun kullanılması, boyutsal hatalara ve ıskarta parçalara, tezgah fener millerinde aşırı aşınmaya, takım ömründe kısalmaya ve takım kırılmalarında artışa yol açabilir. Kritik olmayan işlerde fayda tabanlı fiyata sahip takım tutucular ile tatmin edici sonuçlar elde edilebilir. Fakat tekrarlanabilir hassasiyetin zorunlu olduğu, özellikle de pahalı bir iş parçasının ıskartaya çıkarılmasının parça kar marjını düşürdüğü operasyonlarda uygulama odaklı, üstün kaliteli takım tutucularına yapılacak yatırım, bunun gibi beklenmedik kayıplara karşı düşük maliyetli sigorta sağlar. Bir dizi uygulamada kullanılan uzun versiyonlu takım tutucuları, tezgah operatörleri için geçerli bir maliyet tasarruf stratejisidir. Ancak daima mümkün olan en kısa tutucunun kullanılması, rijitliği maksimuma çıkaracak ve yüzey kalitesini azaltan titreşimi minimize ederek takımın ömrünü uzatacaktır.

Yüksek kaliteli takım ve tutucular, takım yatırımının hızlı bir şekilde geri dönüşü için metal kesme hızını artıracaktır.

Takım tutucular, toplam üretim maliyetinin yüzde ikisinden azını oluşturmaktadır. Bu maliyetin yarıya indirilmesi pek bir tasarruf sağlamazken, ıskartaya çıkan bir iş parçası veya kırılan bir takımın daha ciddi finansal etkileri olacaktır. Yüksek kaliteli takım ve tutucular, takım yatırımının hızlı bir şekilde geri dönüşü için metal kesme hızını artıracaktır. Özellikle de tutarlı metal işleme süreçlerinin büyük önem taşıdığı havacılık sektörüne ait iş parçaları üretimi gibi endüstrilerde çoğu üretici, kusurlu parça üretimini ve arıza teşhisinde kaybedilecek zamanı ve üretimin durmasını önlemek için her şeyden önce üstün kaliteli takımlara odaklanır. Havacılık sektörü üreticileri genellikle, yeni tutucu konseptlerinin üretim onayını vermeden önce kapsamlı incelemelerde bulunurlar.

Tutucu Seçimini Etkileyen İş Parçası Faktörleri
Takım tutucu seçimini etkileyen faktörler arasında her bir işteki parça malzemesinin işlenebilirliği ve nihai parçanın biçimi de yer almaktadır. Bu faktörler belirli hatlara veya özelliklere ulaşmak için gereken takım tutucunun boyutlarını belirler. Yine de takım tutucuları, operatör hatası olasılığını asgari seviyeye indirmek için mümkün olduğunca basit ve kullanımı kolay olmalıdır. Hangi takım tutma teknolojisinin kullanıldığına bakılmaksızın bir tezgah takımının rijitlik, fener mili gücü ve hassas toleranslar sağlama özelliklerine göre hangi operasyonların uygulanabilir olduğuna karar verilir. Örneğin yıpranmış bir tezgahta mikron ölçekli toleransların elde edilmeye çalışılması zaman kaybı olacaktır. Bir tezgah takımının temel öğeleri kilit rol oynar. Doğrusal kızaklı hızlı bir tezgahta yüksek hızlı uygulamalar için tasarlanmış olan tutucudan en fazla yarar sağlanır. Kutu tipli tezgahlar ise ağır işleme için destek sağlar. Çoklu işlem yapabilen tezgahlar, hem tornalama hem de frezeleme/delme operasyonlarının üstesinden gelebilen takım tutucularından tam olarak yararlanabilecektir. Kullanılan işleme stratejisi aynı zamanda takım tutucu seçimini belirleyecektir. Örneğin atölyeler, hafif kesme derinlikli kesmeler dahil yüksek hızlı kesme (HSC) operasyonlarında üretkenliği maksimuma çıkaracak veya yeterli gücü olan ancak hız kabiliyetli sınırlı tezgahlarda yüksek talaş kaldırma hızları elde etmeye odaklanmış yüksek performanslı kesme (HPC) durumlarında üretkenliği maksimuma çıkaracak takımları seçebilirler. Tekrarlanabilir düşük salgı, sürekli bir takım temasına ve böylece titreşimi azaltmaya ve takım ömrünü maksimuma çıkarmaya yardımcı olur. Balans çok kritik bir konudur ve yüksek kaliteli bir takım tutucu G2,5-25000 rpm kalitesinde (1 g.mm) hassas bir şekilde balanslanmalıdır. İşleme atölyeleri, üretim ihtiyaçlarını karşılayacak uygun maliyetli sistemleri veya takım tutma sistemini belirlemek için kendi araştırmalarını yürütebilir ve takım tedarikçilerine danışabilir.

“Her Bir Tutucunun Girinti ve Niş Yeri Mevcuttur.“
İster basit bir Weldon, isterse de pens, ısı ile büzülmeli, mekanik ya da hidrolik tip olsun, Takım tutucular özel operasyonel gerekliliğinde de uyuşmalıdır. Örneğin Weldon sap takımlarının basit parmak freze tutucuları rijit ve kullanımı kolaydır, yüksek tork iletimi sağlar, güçlü dışarı doğru çekme etkisine karşı güçlü ve güvenli bir bağlama imkanı sunar. Bu tutucular, ağır kaba işlemeler için çok uygundur ancak hassas ortak merkezli değillerdir. Kısacası bu tutucular, doğası gereği balanssız ve yüksek dönme hızları gerektiren uygulamalar için verimli olamamaktadırlar. Pens tutucular ve değiştirilebilir pensler, yuvarlak tip takım tutucusu teknolojisinin en yaygın ürünleridir. Ekonomik ER türleri, çeşitli boyutlarda bulunabilir ve güvenilir hafif frezeleme ile delme operasyonlarında etkili kıstırma sunar. Yüksek hassasiyetli ER pens tutucular, düşük salgı (takım ucunda 5 µm’den az) ve yüksek hızlı operasyonlara göre balansı yapılan simetrik tasarım özelliğine sahiptir. Ağır işlemeler için takviyeli versiyonlar kullanılabilir. ER tutucuları, hızlı değişim yapılmasını kolaylaştırır ve bir dizi tutucu çapına uyum sağlayabilir.

Isı shrinkfit tutucuları; güçlü bağlama kuvveti, 3xD’de 3 µm ortak merkezlilik ve mükemmel balans özellikleri sunar. Küçük ve sade burun konfigürasyonları, zorlu parça özelliklerini iyi bir şekilde tutturabilir.

Takviyeli versiyonlar, orta ila ağır frezeleme yapabilir ancak kıstırma kuvveti, takım sapı ve tutucusunun ID toleranslarına bağlıdır. Shrinkfit takımları, özel bir ısıtma ünitesi alınmasını gerektirir ve ısıtma/soğutma prosesi, penslerin basitçe değişimine kıyasla daha fazla kurulum süresine ihtiyaç duyar.

Mekanik frezeleme tutucuları, iğneli rulmanlar aracılığıyla güçlü kıstırma kuvveti ve yüksek radyal rijitlik sunar. Tasarımı, ağır frezelemeye ve hızlı takım değişimine olanak tanır fakat salgısı, pens sistemlerininkinden daha fazla olabilir. Mekanik tutucular genellikle diğer takım tutucularına kıyasla daha büyüktür, bu da tutucuyu bazı parçalara erişmekten alıkoyabilmektedir.

Bağlama kuvveti oluşturmak için yağ basıncını kullanan hidrolik pens tutucular, mekanik tutuculardan daha az iç parçaya sahiptir. Bu sayede de nispeten daha ince kesitlidirler. Hidrolik pens tutucular, düşük salgı özelliğine sahiptirler ve yüksek fener mili hızlarında etkili raybalama, delme ve hafif frezeleme yapabilmelerine rağmen ağır radyal yüklerine karşı hassastırlar.

“Sabitleme kadar nasıl takıldığı da o kadar önemli.”

Bir tutucunun, kesici takımını sabitlemesi ne kadar önemli ise tezgah takımı fener miline nasıl takıldığı da bir o kadar önemlidir. Takım tutucunun fener mili veya konik ucu, tork transfer kapasitesini ve takım merkezleme hassasiyetini belirler. Klasik BT, DIN ve CAT takım konikleri, küçük tezgahlarda etkilidir ancak yüksek hız kabiliyeti sınırlı olur. Hem tutucu konik kısmında ve yüzeyinde temas sağlayan versiyonlar, özellikle kullanım boyunun uzun olduğu durumlarda yüksek rijitlik ve hassasiyet sağlar. Daha fazla torku güvenle aktarmak için daha geniş konik kısım ölçüleri gereklidir. Örneğin bir HSK-E32 tutucusu, ağır işleme durumlarında HSKA125A’nın yerini alamaz. Tutucunun konik kısım tipinin seçimi genellikle bölgesel tercihlere göre belirlenir. HSK, 5 eksenli tezgahların popülaritesinin arttığı 1990’ların ortasında Almanya’da ortaya çıkmıştır. CAT konik kısımlar ağırlıklı olarak ABD’de kullanılırken, Asya’da özellikle konik/yüzey temasının olduğu versiyonlarda BT saplar yaygındır. HSK, 5 eksenli işlemelerde oldukça yaygındır. PSC (poligonal bağlama sistemi: Capto) ve KM bağlantıları, genellikle çoklu işlem yapabilen tezgahlarda kullanılmıştır ve artık ISO standartlarına sahiptir. Hem KM hem de Capto, aynı zamanda modüler sistemlerdir. Uzatmaları veya ölçü düşürücüleri istifleyerek farklı uzunluktaki özel takımların montajına olanak tanır. Çoklu işlem yapabilen tezgahların kullanımı artıkça tek bir fikstürde parçaların tornalanmasını, frezelenmesini ve delinmesini mümkün kılan takım tutucu tiplerinin de 3/5 popülerliği artmaktadır.

Etkileyici sonuçlar elde etmek için özel tutucuların ve penslerin yenilikçi bir şekilde kullanıldığı tescilli takım tutma sistemleri olmasının yanında atölye, sağlayacağı avantajları hesaba katmalıdır. Bu sistemler genellikle büyük yatırım maliyetlerini ve tek bir tedarikçiden sınırlı takım seçeneğini beraberinde getirir.

Maliyet ve Düşünülmesi Gereken Diğer Hususlar

Hidrolik veya mekanik tip tutucunun temel maliyeti, pens veya shrinkfit tutucusuna kıyasla daha yüksek olmasına rağmen shrinkfit ısıtma sisteminin maliyeti ve takım değiştirme için gerekli zaman gibi faktörler de söz konusudur. Pens tutuculu bir sistemde penslerin basitçe değiştirilmesiyle farklı çapların kullanılabildiği sisteme kıyasla bir shrinkfit tutucusunun her bir takım çapına da uyması gerekmektedir. Tezgah operatörleri ve takım bakım personelleri de takım tutucu uygulamasının başarılı olmasında önemli bir rol oynar. Tezgah takımlarında ve diğer üretim ekipmanlarında olduğu gibi sunduğu avantajları en üst düzeye çıkarmak ve potansiyelinin tamamını kullanmak için takım tutucularının da doğru bir şekilde kullanılması ve bakımının yapılması gerekmektedir. Örneğin operatör takım sapını tutucunun içine tüm uzunluğu boyunca monte etmelidir, çünkü takım sapı tutucuya düzgün yerleşmezse işleme hassasiyetini bozacak titreşime ve hatta takımın çıkmasına yol açar. Takım montajına ilişkin teknik değerlere uyulması kritik öneme sahiptir. Operatörler, bir sapı sıkarken uygulayacağı torku artırmak için bir uzatma kolu kullanmamalıdır. Aksi takdirde pens bükülür ve takımın yanlış hizalanmasına neden olur. Takım bakımı da önemlidir ancak genellikle göz ardı edilir. Operatörler daima, tutucuları kullanmadan önce temizlemeli ve aynı zamanda tezgah takım fener milini de incelemelidir. Tutucular, takımın konik kısmını koruyacak kapaklarla birlikte temiz ve kuru bir şekilde saklanmalıdır. Hidrolik pens tutucuların sıvı basıncı düzenli aralıklarla kontrol edilmelidir.

Sonuç

Tezgah atölyeleri, işleme sisteminde takım tutucularının öneminin farkına varmalı ve kendi tezgah takımlarına doğru takım tutucusunu nasıl düzgün bir şekilde eşleştireceğini, işleme stratejilerinin ve iş parçalarının üretkenliğini nasıl artıracağını ve maliyetleri nasıl azaltacağını öğrenmelidir. Aynı zamanda takım tutucu üreticileri, her biri operasyonel ihtiyaçları karşılamak üzere tasarlanmış daha kapsamlı tutucu seçenekleri (yan çubuğa bakın) sunar. Bundan sonra yapılacak iyileştirmeler, tutucu donanımının ötesinde olacaktır. Yazılım ve RFID etiketleri kullanılan takım yönetimi, veriye dayanan üretimin bir parçasıdır ve giderek daha yaygın hale gelmektedir. Takım tutucu teknolojisinde yapılan geliştirmelere, tutucu üzerindeki kuvvetlerin gerçek zamanlı olarak izlenmesine olanak veren sensöre sahip tutucular da dahildir. Elde edilen veriler, işleme parametrelerinin parça işlenirken operatör tarafından ve hatta tezgah kontrol ünitesi ile bağlantılı olan yapay zeka (AI) ile otomatik olarak ayarlanmasına olanak tanır. Bu ve bunun gibi diğer yeni teknolojiler, takım tutucularının işleme operasyonlarında sağladığı üretken katkıları daha da artıracaktır.

“Özel müşteri ihtiyaçlarına cevap verebilmek için takım tutucu ürün çeşitliliğini genişletmenin yolları sürekli olarak aranmaktadır.”

Takım Sistemleri Kurumsal Ürün Müdürü Yves Heitz, şu bilgileri de ekliyor: “Seco Tools sürekli olarak, özel müşteri ihtiyaçlarına cevap verebilmek için takım tutucu ürün çeşitliliğini genişletmenin yollarını aramaktadır. 2000 yılında Seco Tools, takım tutucuları, baralama kafaları ve sönümlemeli takım tutucularının tasarımında ve üretiminde muazzam deneyime sahip Fransız takım tutma sistemleri şirketi EPB’yi satın almıştır. EPB kaynakları, Seco Tools’un özel işleme uygulamalarını kapsamak üzere tasarlanan çok çeşitli tutucular sunmasını sağlamıştır. Örneğin Seco Tools, çeşitli mastar boylarına ve burun profillerine sahip farklı shrinkfit takım seçenekleri sunmaktadır. HD shrinkfit pensler, ağır kaba işleme uygulamaları için tasarlanmıştır. DIN shrinkfit pensler ise kalitenin öncelikli olduğu yüksek hızlı kesim işlerinde yarı finiş ve finiş işlemeleri için ilk tercihtir. M ve D (kalıp ve döküm) shrinkfit pensler, kalıp ve döküm ya da havacılık sektörü üretiminde yaygın olan derin boşlukların finiş ve yarı finiş işlemesi için tasarlanmıştır. Benzer şekilde Seco Tools hem ER hem de HP pens tutucular sunar. Yaygın ve değişken ER tutucular, kullanıcılarının farklı boyutta penslere sahip tek bir tutucu takarak çeşitli çaplardaki takımları bağlamasına olanak sağlar. HP pens tutucular, yüksek hızda finiş frezeleme ve hafif kaba işleme uygulamalarında iyi iş parçası yüzeyleri elde etmek için tasarlanmıştır. Tutucuların, işleme titreşimini en aza indirmesi için sönümleme kabiliyeti vardır ve pens ile tutucunun basit bir şekilde değiştirilmesi parça işlemeye hemen devam etmeyi sağladığı için takımın kırıldığı durumlarda kolaylık sağlar. Seco Tools’un ağır operasyonlarda önceden balansı yapılan güçlü frezeleme tutucuları, yüksek talaş kaldırma oranına sahiptir ve shrinkfit veya Weldon tutucularına bir alternatiftir. Takması kolaydır ve ölçü düşürücü burç kullanımıyla farklı çaptaki takımları tutabilir. Genişletme burçları sayesinde takım tutma değişkenliği de sunan hidro-genişlemeli tutucular 3xD’de 5 µm’den daha az salgıya sahiptir ve yüksek hızda kesme uygulamaları için hassas balans yapılmıştır. Entegre yağ haznesi, yüzey kalitesini en iyi hale getirmeye yardımcı olan bir sönümleme aracı görevi görür. Seco teknik satış personeli, takım tutucuların özellikleri, kapasiteleri ve uygulamaları hakkında tam eğitimlidir ve bölge uzmanlarından ilave destek alınabilir. Bilgili ve deneyimli teknik destek departmanı, müşterilere kendi parçalarına, ekipmanlarına ve işleme stratejilerine en iyi şekilde uyacak tutucuları seçmesinde yardımcı olur. Aynı zamanda Seco katalogları, kullanıcılara en üretken ve en az maliyetli seçimlerde bulunmasına yardımcı olmak için detaylı bir teknik kılavuz sağlar.