Çapak alma (deburring), bir iş parçası işlendikten, kesildikten veya başka bir işlemden geçtikten sonra yüzeyindeki istenmeyen keskin kenarların, çapakların ve diğer kusurların giderilmesini içeren bir yüzey işlem prosesidir.
Bu çapaklar metal, plastik veya diğer malzemelerin delme, frezeleme, taşlama, damgalama veya lazerle kesme gibi çeşitli imalat süreçleri sonucunda geride kalan kabarık, pürüzlü kenarlarıdır.
Çapaklar genellikle malzemelerin kesilmesi, şekillendirilmesi veya değiştirilmesini kapsayan çeşitli işleme ve üretim proseslerinin bir sonucu olarak oluşur. Bunlar, bir kesici takım veya işlem ile iş parçası malzemesi arasındaki etkileşim nedeniyle oluşabilen, istenmeyen kabarık kenarlar veya pürüzlü çıkıntılardır.
Çapak oluşumuna katkıda bulunan çeşitli faktörler vardır. Kesme işlemi, çapak oluşumunda önemli bir rol oynar. Matkap ucu, freze bıçağı veya testere bıçağı gibi bir kesici takım (cutting tool) iş parçasıyla temas ettiğinde, kesme veya sürme yoluyla malzemeyi kaldırır.
Takım ve malzeme arasındaki bu etkileşim, malzemenin kenar kısımlarında deformasyona yol açarak çapakların oluşmasına neden olabilir. İş parçası malzemesinin özellikleri de çapak oluşumunda oldukça önemli bir rol oynar. Sünek olan, yani kırılmadan gerilebilen malzemelerin çapak üretme olasılığı daha yüksektir. Bunun nedeni, kesme kenarı etrafında deforme olma eğiliminde olmaları ve çapak oluşumuna katkıda bulunmalarıdır.
Kesici takımın tasarımı ve kondisyonu, çapak oluşumu üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Kör veya yanlış hizalanmış takımlar daha fazla malzeme deformasyonuna neden olarak daha büyük ve belirgin çapakların oluşmasına yol açabilir. Bakımı düzgün yapılmış ve keskin
takımların büyük çapaklara yol açma olasılığı daha düşüktür.
Takımın iş parçası üzerinde ne kadar hızlı hareket ettiğini belirleyen ilerleme hızı ve takımın ne kadar hızlı döndüğünü ortaya koyan kesme hızı gibi faktörler talaş oluşum sürecini etkiler. Bu parametreler optimize edilmezse çapak oluşumuna yol açabilirler. Malzeme kalınlığı ve destek de dikkate alınması gereken faktörler arasındadır.
İnce malzemeler, kesme kuvvetlerine daha az dayanabildikleri için çapak oluşumuna daha yatkındır. Ayrıca, kesme sırasında iş parçası için yetersiz destek çapak oluşumunu daha problemli hale getirebilir. Kesici takımın yapıldığı malzeme çapak oluşumunu etkileyebilir.
Daha sert ve aşınmaya karşı daha dayanıklı kaplamalara sahip takımlar, daha yumuşak takımlara kıyasla daha az çapak üretme eğilimindedir. Makine stabilitesi ve rijitliği de kritik öneme sahiptir. Kesme sırasındaki titreşimler takımın takırdamasına neden olarak dengesiz kesmeye ve çapak oluşumuna yol açabilir.
Farklı üretim süreçleri çapaklara neden olabilir. Örneğin; damgalama, lazer kesim, waterjet kesim ve taşlama işlemlerinin hepsi farklı tip ve özelliklerde de olsa çapak üretebilir. İş parçasının kenarlarının mevcut durumu da bu noktada önemlidir. İş parçası malzemesinin
kenarlarında halihazırda eksik veya kusurlar varsa, kesme işlemi bu sorunları daha da kötüleştirebilir ve çapak oluşumuna yol açabilir.
Kesme sırasında soğutma sıvısı ve yağlama da çapak oluşumunu etkiler. Uygun soğutma sıvısının veya yağlamanın varlığı (ya da yokluğu) kesme kenarındaki sıcaklığı ve sürtünmeyi etkileyebilir. Yetersiz soğutma, malzeme deformasyonunun ve çapak oluşumunun artmasına
neden olabilir.
Üreticiler, çapak oluşumunu en aza indirmek veya önlemek için genellikle keskin ve bakımlı kesme takımları kullanmak, kesme parametrelerini optimize etmek, iş parçası için yeterli destek sağlamak, uygun soğutma sıvısı veya yağlama kullanmak ve çapak alma gibi işlem
sonrası teknikleri uygulamak gibi stratejiler kullanır.
Çapak alma, çeşitli nedenlerden dolayı üretim sürecinde önemli bir adımdır. Çapaklar keskin ve pürüzlü olabilir, bu da bitmiş ürünleri işleyen işçiler için risk oluşturur. Çapakların giderilmesi taşıma ve montaj sırasında güvenliği artırır. Çapaklar aynı zamanda özellikle
hassas uyumlar, boşluklar veya pürüzsüz yüzeylerin gerekli olduğu durumlarda parçaların işlevselliğini etkileyebilir.
Çapaklar hareketli parçaların performansını olumsuz etkileyerek sürtünmeye, aşınmaya veya erken arızaya yol açabilecek sorunlara yol açabilir. Çapak alma, ürünün genel görünümünü iyileştirerek daha parlak ve profesyonel görünmesini de sağlamaktadır. Çapak
alma için kullanılan çeşitli yöntemler vardır:
Manuel Çapak Alma: Bu işlem, çapakları gidermek için eğeler, aşındırıcı pedler, zımpara kağıdı veya fırçalar gibi el aletlerinin kullanılmasını içerir. Bu yöntem kontrol sağlamaya yardımcı olsa da zaman alıcı olabilir ve yoğun çaba gerektirebilir, aynı zamanda sonuçlar
operatörün becerisine göre değişebilir.
Mekanik Çapak Alma: Mekanik çapak alma işleminde çapak alma makineleri, titreşimli tamburlar (vibratory tumbler) veya döner fırçalar gibi özel ekipmanlar kullanılır. Bu makineler çapakları gidermek için aşındırıcı madde, titreşim veya dönme hareketi kullanır.
Mekanik çapak alma yöntemi, manuel çapak almaya göre daha verimli ve istikrarlı sonuç vermektedir.
Termal Çapak Alma: “Termal enerji yöntemi” veya “TEM” olarak da bilinen bu teknik, çapaklı parçaları içeren kapalı bir bölmede yanıcı bir gaz karışımının ateşlenmesini içerir. Oluşan ısı, çapakların yanarak temiz bir yüzey bırakmasına neden olur. Bu yöntem karmaşık
ve kompleks parçalar için kullanışlıdır.
Elektrokimyasal Çapak Alma: Bu yöntemde çapakları seçici olarak çözmek için bir elektrolit çözeltisi ve elektrik akımı kullanılır. Boyutlarını önemli ölçüde değiştirmeden karmaşık ve hassas parçaların çapaklarının alınması için uygundur.
Kriyojenik Çapak Alma: Bu işlemde çapaklı parçalar, sıvı nitrojen kullanılarak aşırı soğuk sıcaklıklara maruz bırakılır. Çapaklar kırılgan hale gelir ve yuvarlama veya titreşim gibi mekanik yollarla kolayca çıkarılabilir.
Aşındırıcı Akış İşleme (AFM): Bu yöntem, çapakları gidermek ve pürüzsüzlük elde etmek için yarı katı bir aşındırıcı ortamın bir iş parçasının geçitleri ve yüzeyleri boyunca zorlanmasını içerir. AFM özellikle karmaşık ve ulaşılması zor alanlar için etkilidir.
Lazer Çapak Alma: Yüksek enerjili bir lazer ışını çapaklara yönlendirilerek onları buharlaştırır veya eritir. Bu yöntem hassastır ve genellikle küçük, karmaşık parçalar için kullanılır.
Çapak alma yönteminin seçimi; işlenen malzeme, parçanın karmaşıklığı, gerekli hassasiyet, üretim hacmi ve mevcut ekipman gibi faktörlere bağlıdır.
Uygulama Alanları
Otomotiv, havacılık, elektronik ve tıbbi cihazlar dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde oldukça önemli bir işlemdir. Bitmiş ürünlerin genel kalitesine, güvenliğine ve performansına katkıda bulunur.
Bitmiş ürünlerin genel kalitesi, güvenliği ve performansı üzerindeki önemli etkisi nedeniyle çeşitli sektörlerde oldukça önemli bir işlemdir. Günümüzde birçok sektör, çeşitli nedenlerden dolayı çapak alma işlemini yaygın olarak kullanmaktadır.
Otomotiv Sektörü: Otomotiv endüstrisinde hassasiyet ve güvenilirlik çok önemlidir. Çapak alma, motor bileşenlerinin, şanzıman parçalarının, şasi bileşenlerinin ve diğer kritik parçaların parazit veya sürtünme olmadan doğru bir şekilde birbirine oturmasını sağlar.
Çapak alma yoluyla oluşturulan pürüzsüz yüzeyler, araçların verimli çalışmasına katkıda bulunur, aşınmayı azaltır ve çeşitli bileşenlerin ömrünü uzatır. Ayrıca çapak alma işlemi, montaj, bakım veya araç kullanımı sırasında yaralanmalara neden olabilecek keskin
kenarları ortadan kaldırdığı için güvenlik açısından da önemlidir.
Havacılık ve Uzay Sektörü: Havacılık ve uzay sektörü, uçakların ve uzay araçlarının güvenliğini sağlamak için yüksek düzeyde hassasiyet ve performans talep eder. . Havacılık ve uzay üreticileri çapakları gidererek tutarlı aerodinamik yüzeyler sağlar, yakıt verimliliğini
artırır ve uçak ve uzay araçlarının yapısal bütünlüğünü geliştirir.
Elektronik Endüstrisi: Elektronik üretiminde çapak alma işlemi, akıllı telefonlar, bilgisayarlar ve tüketici elektroniği gibi cihazlardaki bileşenlerin düzgün oturmasını ve hizalanmasını sağlamak için hayati önem taşır. Temiz kenarlar ve yüzeyler, elektronik bileşenlerin işlevselliğini etkileyebilecek parazitleri önler.
Ayrıca, çapak alma hassas devrelerin bütünlüğünü korumak, kısa devreleri önlemek ve optimum elektrik performansı sağlamak için oldukça önemlidir.
Tıbbi Cihaz Endüstrisi: Tıbbi cihazlar, hasta refahını sağlamak için katı kalite ve güvenlik standartlarını karşılamalıdır. Çapak alma, tıbbi cihaz üretiminde temizlenmesi kolay pürüzsüz yüzeyler oluşturmak, kontaminasyon ve enfeksiyon riskini azaltmak için gereklidir.
Çapaksız yüzeyler ayrıca, cerrahi prosedürler sırasında doku hasarını önlemenin yanı sıra implantlar ve aletler gibi cihazların sorunsuz bir şekilde birbirine oturmasını sağlar.
Tüketim Malları Üretimi: Çapak alma, mutfak aletlerinden mobilyalara kadar çok çeşitli tüketim mallarının üretiminde önemli yer tutmaktadır. Pürüzsüz, çapaksız kenarlar ve yüzeyler ürünlerin estetiğini geliştirerek onları görsel olarak daha çekici ve kullanımı
rahat hale getirir. Çapak alma ayrıca kesik, çizik veya diğer yaralanma risklerini ortadan kaldırarak kullanıcı güvenliğine de katkıda bulunur.
Takım ve Kalıp Endüstrisi: Takım ve kalıp endüstrisinde hassas üretim kalıpların, kalıpların ve diğer takım bileşenlerinin üretimi için kritik öneme sahiptir. Çapak alma, bu bileşenlerin doğru şekilde şekillendirilmesini sağlayarak oluşturdukları nihai ürünlerde kusurları önler. Çapak alma, aşınmayı azaltarak ve sıkı toleransları koruyarak takımların ömrünü ve performansını artırır.
Bu sektörlerin her birinde, bitmiş ürünlerin kalitesi çapak alma işlemlerinin etkinliğinden doğrudan etkilenir. Çapaklar ürünlerin performansını, işlevini ve güvenliğini tehlikeye atarak maliyetli geri çağırmalara, yeniden çalışmaya ve müşteri memnuniyetsizliğine yol açabilir.
Üreticiler, uygun çapak alma tekniklerine yatırım yaparak ürünlerinin değerini artırır,
operasyonel verimliliği geliştirir ve yüksek kaliteli ürünler üretme konusundaki itibarlarını korurlar.
Kaynaklar:
https://www.kemet.co.uk/blog/deburring/deburring-tips-and-which-toolsto-use
https://timesaversinc.com/blog/what-is-deburring#:~:text=burrs%20
from%20metal.-,Definition,shave%20metal%20off%20a%20workpiece.
Hazırlayan: Murat Soygür
