Pres besleme hattında en çok ihmal edilen makine doğrultucudur. Besleyici hassas olsa bile şerit eğri, dalgalı ya da yaylı geliyorsa adım tutmaz, kalıp pilotları zorlanır, parça ölçüsü dağılır. Bu yazıda doğrultucunun sacı nasıl düzelttiğini, ayarın neye göre yapıldığını ve ekranda gördüğünüz kusurun hangi ayara işaret ettiğini bulacaksınız.
Sac neden eğri gelir?
Bobin, sacın küçük bir çapa sarılmasıyla oluşur. Sac sarılırken iç yüzeyi kısalır, dış yüzeyi uzar. Bir süre bu halde bekleyen malzeme açıldığında düz kalmaz. Haddeden gelen gerilmeler de şeklin bir parçasıdır. Pres hattında karşınıza çıkan başlıca şekil bozuklukları şunlardır:
- Bobin eğimi (coil set, boyuna yay): Şeridin uzunluğu boyunca tek yöne kıvrılması. Bobinin iç sargılarına doğru artar.
- Enine yay (crossbow): Şeridin genişliği boyunca oluk gibi kıvrılması.
- Kenar dalgası: Kenarların ortadan uzun olması. Şerit düz bir zeminde dalgalı durur.
- Orta kabarma (kurbağa karnı): Ortanın kenarlardan uzun olması. Şeridin ortası kabarır, kenarları gergin kalır.
- Kılıç sapması (camber): Şerit kenarının yan yana bir yay çizmesi. Şerit düz ilerlemez, bir yana kayar.
- Burulma (twist): Şeridin kendi ekseni etrafında kıvrılması.
Doğrultucunun asıl işi, bunlardan özellikle bobin eğimini ve enine yayı gidermek, kenar dalgası ve orta kabarmayı ise ayarla kontrol altına almaktır. Camber ve burulma çoğunlukla bobinin kesim hattında oluştuğu için doğrultucuyla tam çözülmez; şeridi kılavuzlar ve besleme hizası taşır.
Doğrultucunun pres hattına etkisi
- Adım hassasiyeti: Yaylı şerit, besleyici merdaneleri arasında eşit sıkışmaz. Merdanede kayma ve adım sapması başlar. Bkz. Pres besleme hatası: kayma ve adım sapması kontrolü.
- Kalıp ömrü: Eğri şerit kalıba eğik girer, kılavuz ve pilot pimleri zorlanır, şerit kılavuzunda sürtünme artar.
- Parça kalitesi: Bükümlü parçalarda geri yaylanma şeridin içindeki gerilmelere göre değişir. Düz ve gerilimi dengelenmiş sac, parça açısını daha tutarlı yapar.
- Kesme kalitesi: Şerit kalıpta düz oturmazsa kesme boşluğu bir kenarda büyür, diğerinde küçülür. Çapak ve aşınma düzensiz olur.
- Sarkma döngüsü: Doğrultucu ile besleyici arasındaki sarkma (loop) düzgün oluşmazsa hat hızı ve adım dengesi bozulur.
Çalışma prensibi: ters eğme
Doğrultucu, sacı alt ve üst sıra silindirler arasından dalgalı bir yoldan geçirir. Sac her silindirde bir yöne, bir sonrakinde ters yöne eğilir. Eğilen sacın dış yüzeyi uzar, iç yüzeyi kısalır, kalınlığın ortasında ise uzamanın sıfır olduğu bir tarafsız eksen kalır.
Eğme yeterince büyükse yüzeye yakın lifler akma sınırını aşar ve kalıcı şekil değiştirir (plastik bölge). Tarafsız eksene yakın kısım ise elastik kalır. Sac silindirden çıkınca elastik çekirdek, plastik bölgeyi geri yaylandırmaya çalışır. Birbirini izleyen ters eğmelerde eğrilik her seferinde azalır ve çıkışa doğru şerit düze yaklaşır.
Giriş fazla, çıkış az
Doğrultucuda giriş tarafındaki silindirler sacı en çok eğer (dalma en büyüktür). Çıkışa doğru dalma azalır ve son silindirlerde sac neredeyse düz geçer. Girişteki güçlü eğme bobin eğimini siler, ardından azalan eğmeler kalan eğriliği kademeli olarak söndürür. Çıkıştaki hafif eğme ise şeridi düz bırakır.
Plastikleşme oranı
Bir silindirde sacın ne kadar kalınlığının akmış olduğunu basit bir modelle tahmin edebiliriz. Malzemeyi elastik ve ideal plastik kabul edelim. Kalınlık t, elastiklik modülü E, akma sınırı σy olsun. Sacın akmaya başladığı eğme yarıçapı:
R = p² / (2·δ) + δ / 2
Plastikleşme oranı [%] = ( 1 − R / Ry ) · 100 p: komşu silindirler arası mesafe (hatve), δ: ortadaki silindirin, komşularını birleştiren doğrunun ne kadar ötesine dalmış olduğu, R: sacın o noktadaki eğme yarıçapı. R, Ry'den büyükse sac tamamen elastik kalır.
Çelik için E ≈ 210 000 N/mm², alüminyum için yaklaşık 70 000 N/mm² alınır. Akma sınırı yükseldikçe Ry küçülür: yani sert sac, doğrultmak için daha küçük yarıçapa (daha fazla dalmaya) ihtiyaç duyar. Sac inceldikçe de Ry küçülür. Bu yüzden ince sac için küçük çaplı silindir, kalın sac için daha büyük çaplı ve daha güçlü doğrultucu gerekir.
Örnek: t = 2 mm, σy = 300 N/mm², çelik. Ry = 210 000 · 2 / 600 = 700 mm. Hatve 60 mm, giriş dalması 9 mm ise R ≈ 204,5 mm; plastikleşme yaklaşık %71. Çıkış dalması 3 mm ise R ≈ 601,5 mm; plastikleşme yaklaşık %14. Yani giriş sacı kuvvetle eğer, çıkış hafifçe temas eder.
Hesap aracı: plastikleşme oranı
Basit bir ön tahmindir: silindirler rijit, sac ideal elastik-plastik varsayılmıştır, sac kalınlığı ve silindir yarıçapı geometride ihmal edilmiştir. Gerçek makinede silindir sehimi ve destek silindirleri sonucu değiştirir. Kesin ayar değerlerini makine üreticisi verir. Eğme yarıçapı silindir yarıçapından küçük çıkarsa, sac silindire sarılır; bu durumda yarıçap silindir yarıçapı ile sınırlanır.
Sonucu yorumlarken iki noktaya dikkat edin. Birincisi, yalnızca eğme ile kalınlığın tamamı plastikleştirilemez; doğrultucuların çoğu girişte yüksek, çıkışta düşük plastikleşme hedefler ve gerçek değerler makineye göre değişir. İkincisi, akma sınırı bobinden bobine değişir. Aynı kalite etiketli iki bobin arasında bile belirgin fark olabilir; bu yüzden ayarı yeni bobinde yeniden gözden geçirmek gerekir.
Doğrultucu tipleri ve silindir sayısı
| Yapı | Ne yapar | Nerede kullanılır |
|---|---|---|
| Az silindirli düzleştirici (3–7 silindir, büyük çaplı) | Esas olarak bobin eğimini giderir | Kalın sac, kaba hatlar, hassasiyet beklentisi düşük işler |
| Destek silindirli doğrultucu (küçük çaplı çalışma silindirleri, arkasında destek silindirleri) | Bobin eğimi ile birlikte enine yayı ve kenar dalgasını da kontrol eder | Hassas pres hatları, ince ve orta kalınlıkta sac |
| Hassas doğrultucu (çok silindirli, ince ayar mekanizmalı) | Kenar dalgası ve orta kabarmayı bölgesel ayarla düzeltir | Hassas kalıplar, ince sac, bükümlü parçalar |
Silindir sayısı arttıkça sac daha çok ters eğmeden geçer ve doğrultma kalitesi iyileşir. Çalışma silindiri çapı küçüldükçe ince sac için gereken küçük eğme yarıçapına ulaşmak kolaylaşır; ancak ince silindir esner, bu yüzden arkasında destek silindiri gerekir. Silindir seçimi, kalınlık aralığı ve malzeme akma sınırı ile birlikte yapılır; sınırı aşan bir işte doğrultucu, saca yeterli plastik eğmeyi veremez.
Ayar mantığı: kusurdan ayara
Ayarı tahminle değil, şeride bakarak yapın. Aşağıdaki tablo, ekranda ya da tezgâhta gördüğünüz kusurun hangi yönde ayar gerektirdiğini gösterir. Tek seferde tek ayar değiştirin ve etkisini birkaç metre şeritte izleyin.
| Gördüğünüz | Olası neden | Ne yapılır |
|---|---|---|
| Şerit bir yöne yay yapıyor (bobin eğimi kalmış) | Giriş dalması az | Giriş dalmasını artırın, çıkışı sabit tutun. |
| Şerit ters yöne yay yapıyor | Giriş dalması fazla (aşırı doğrultma) | Giriş dalmasını azaltın. |
| Kenarlar dalgalı | Ortaya göre kenarlar uzun | Orta bölgeyi daha çok germek için orta destek silindirlerini ya da silindir bombesini ayarlayın. |
| Orta kabarmış, kenarlar gergin | Ortaya göre kenarlar kısa | Kenar bölgelerine daha çok iş verin (kenar destek silindirlerini ayarlayın). |
| Bir kenar dalgalı, diğer kenar düz | Silindirler paralel değil ya da tek taraflı ayar | İki taraf ayarını eşitleyin, paralelliği kontrol edin. |
| Doğrultucudan sonra şerit yana kaçıyor | Camber ya da şerit kılavuz hatası | Kılavuzları ve hat eksenini kontrol edin; camber varsa bobini değiştirmeyi düşünün. |
| Sac yüzeyinde iz ya da çizik | Silindir yüzeyi kirli ya da hasarlı, sac üzerinde talaş | Silindirleri temizleyin ve inceleyin, yüzeyi hasarlıysa yenileyin. |
Bakım ve sık yapılan hatalar
- Silindir yüzeyi: Talaş, pas ve sac artığı silindir yüzeyine yapışır, saca iz bırakır. Yüzeyleri vardiya başında temizleyin.
- Yatak ve destek silindirleri: Boşluk yapan bir yatak, silindiri titreştirir ve doğrultma çizgisi dalgalanır. Destek silindirlerinin dönüp dönmediğini kontrol edin.
- Paralellik: Üst ve alt sıra silindir aralığı iki taraf için eşit olmalıdır. Tek yanlı ayar kenar dalgası üretir.
- Ayarı kayda geçirin: Her malzeme ve kalınlık için bulduğunuz giriş ve çıkış değerlerini bir tabloya yazın. Bir sonraki bobinde saatlerce deneme yapmak yerine bu değerlerden başlayın.
- Hız uyumu: Doğrultucu ile besleyici arasındaki sarkma döngüsü düzgün çalışmıyorsa şerit gerilir ya da kıvrılır, doğrultma etkisi bozulur.
- Bobin başı ve sonu: Bobinin ilk ve son birkaç sargısında eğim daha büyüktür. Bu bölgeler için gerekirse ayarı yeniden yapın ya da bu kısmı hurdaya ayırın.
Bobin eğiminin büyüklüğünü ölçmek için Sac doğrultma: bobin eğimi ve doğrultma kalitesi yazısındaki hesap aracına bakabilirsiniz. Düzenli bakım planı için Pres besleme hattında önleyici bakım planı yazısı doğrultucu için de bir liste verir.
Bu yazı genel mühendislik bilgisi içerir ve ön boyutlandırma amaçlıdır. Projeye özgü hesaplarda ilgili standartları ve bileşen üreticisinin kataloğunu esas alın. Hesap aracı sonuçları, kendi tasarım doğrulamanızın yerine geçmez.
Projeniz için hesap, tasarım ya da saha desteği gerekirse bize yazın.