Takım Çelikleri

Takım çelikleri (Tool Steel), çeşitli işleme, kesme, şekil verme ve ölçme uygulamalarında kullanılan özel çelik türleridir. Takım çeliklerinin temel amacı, yüksek sertlik, aşınma direnci, tokluk ve ısı direnci gibi özellikler sunarak işleme ekipmanlarının ve kesici takımların ömrünü uzatmaktır. Takım çelikleri, yüksek karbon ve alaşım elementleri içeriği ile sınıflandırılır ve çeşitli ısıl işlem ve yüzey işlem yöntemleriyle işlenir.

Takım çeliklerinin başlıca çeşitleri şunlardır:

Soğuk iş takım çelikleri: Soğuk işleme uygulamaları için kullanılır. Bu tür çelikler, yüksek sertlik, aşınma direnci ve tokluk sunar. Örnek olarak, kesici takımlar, matkap uçları, kalıp ve ölçme aletleri üretiminde kullanılır.

Sıcak iş takım çelikleri: Sıcak işleme uygulamaları için kullanılır. Bu çelikler, yüksek sıcaklıklarda mukavemet, sertlik ve aşınma direnci sağlar. Örnek olarak, dövme kalıpları, sıcak haddeleme ruloları ve ekstrüzyon kalıpları gibi uygulamalarda kullanılır.

Hızlı çelikler (yüksek hızlı çelikler): Hızlı kesme işlemleri için kullanılan özel bir takım çeliği türüdür. Bu çelikler, yüksek sıcaklık direnci, sertlik ve aşınma direnci sunar. Örnek olarak, freze uçları, matkap uçları ve torna bıçakları gibi kesici takımların üretiminde kullanılır.

Kalıp çelikleri: Plastik ve metal şekil verme uygulamalarında kullanılır. Kalıp çelikleri, yüksek sertlik, tokluk, aşınma direnci ve mukavemet sunar. Örnek olarak, enjeksiyon kalıpları, pres kalıpları ve döküm kalıpları gibi uygulamalarda kullanılır.

Yüksek alaşımlı çelikler: Özel uygulamalar ve yüksek performans gerektiren işleme koşulları için kullanılır. Yüksek alaşımlı çelikler, özellikle yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve aşınma direnci sağlar. Örnek olarak, havacılık, enerji ve kimya endüstrilerinde kullanılan özel takım ve ekipmanlar üretiminde kullanılır.
 

Takım çelikleri, paslanma direnci açısından farklı özelliklere sahip olabilir. Paslanma direnci, çeliğin alaşım bileşenlerine ve yapısal özelliklerine bağlıdır. Genellikle, takım çelikleri yüksek karbon ve alaşım elementleri içerir, ancak paslanmaz çelikler kadar yüksek korozyon direnci sağlamazlar.

Paslanma direnci, çeliğin krom ve nikel gibi paslanmaz özelliklere sahip alaşım elementleri içeriğine bağlıdır. Takım çeliklerinin çoğu, paslanmaz çeliklere kıyasla daha düşük krom ve nikel içeriğine sahip olduğu için, orta seviyede paslanma direnci sunar. Bu tür takım çelikleri, nemli ortamlarda veya korozyona neden olabilecek kimyasallarla temas halindeyken paslanmaya karşı daha hassastır.

Bununla birlikte, bazı takım çelikleri, paslanmaz çelik özellikleri sağlayan yüksek krom ve nikel içeriğine sahip olabilir. Bu tür takım çelikleri, daha yüksek paslanma direnci sunar ve korozyon riskine karşı daha dayanıklıdır.

Takım çeliklerinin paslanma direncini artırmak için yüzey işlemleri ve kaplamalar kullanılabilir. Örneğin, galvanizleme, krom kaplama veya nitrokarbürleme gibi işlemler, çeliğin yüzeyinde koruyucu bir tabaka oluşturarak korozyon direncini artırabilir.
 

Takım çelikleri, CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol) işleme süreçlerinde yaygın olarak kullanılır. CNC işleme, bilgisayarlı kontrollü makinelerle malzemelerin kesilmesi ve şekillendirilmesi için kullanılan hassas bir üretim yöntemidir. Takım çelikleri, yüksek sertlik, aşınma direnci ve dayanıklılık gibi özelliklerle CNC işleme için uygun malzemelerdir.

CNC işleme süreçleri takım çelikleri için şunları içerir:

Torna işleme: Çelik parçaların dönen bir mil üzerinde kesilmesi ve şekillendirilmesi için kullanılır. Torna işlemi, silindirik ve eksenel geometrilere sahip parçaların üretiminde kullanılır.

Freze işleme: Freze uçları kullanarak çelik parçaların kesilmesi ve şekillendirilmesi için kullanılır. Freze işlemi, düz, yüzeyli ve karmaşık geometrilere sahip parçaların üretiminde kullanılır.

Delme ve matkap işleme: Delik açma ve diş açma gibi işlemler için kullanılır. Takım çeliklerinin sertliği, CNC delme ve matkap işlemelerinde daha iyi performans ve daha uzun takım ömrü sağlar.

Taşlama işleme: Takım çeliklerinin yüzey kalitesini ve boyutsal hassasiyetini artırmak için kullanılır. Taşlama işlemi, parçaların yüzeyini düzgün ve parlak hale getirerek son işlem olarak uygulanır.

Tel erozyon işleme: Elektriksel erozyon prensibi ile çalışan bir CNC işleme yöntemidir. Takım çeliklerinin sert ve karmaşık geometrilere sahip parçalarını kesmek ve şekillendirmek için kullanılır.

Takım çelikleri, CNC işleme süreçlerinde mükemmel sonuçlar elde etmek için uygun malzemelerdir. Ancak, takım çeliklerinin sertliği ve aşınma direnci nedeniyle, işleme sırasında kesici takımların aşınmasını azaltmak için uygun kesme hızları, ilerleme hızları ve kesici takım malzemeleri kullanılması önemlidir. Ayrıca, CNC işleme sırasında takım çeliklerinin işlenebilirliğini artırmak için uygun soğutma ve yağlama maddeleri kullanılmalıdır.
 

Takım çelikleri, genellikle yüksek karbon ve alaşım elementleri içerdiği için kaynak yapmak zor olabilir. Bununla birlikte, doğru prosedürler, kaynak yöntemleri ve dolgu malzemeleri kullanarak takım çeliklerinin kaynaklanması mümkündür. Kaynak işlemi sırasında dikkate alınması gereken bazı önemli faktörler şunlardır:

Ön ısıl işlem: Takım çeliklerinin kaynaklanabilirliğini artırmak için, genellikle ön ısıl işlem uygulanır. Bu işlem, çeliğin ısıtılması ve ardından kontrollü bir şekilde soğutulmasıyla gerçekleştirilir. Ön ısıl işlem, çelik içindeki gerilmeleri azaltır, sertleşmeyi önler ve kaynak bölgesindeki çatlak oluşumunu azaltır.

Kaynak yöntemi: Takım çeliklerinin kaynaklanması için uygun yöntemler seçilmelidir. Genellikle, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW veya TIG kaynağı), metal aktif gaz kaynağı (MAG) veya kalkanlı metal ark kaynağı (SMAW veya MMA) gibi yöntemler kullanılır. Bu yöntemler, düşük ısı girişi ve hassas kontrol sağlayarak, takım çeliklerinin kaynaklanabilirliğini artırır.

Dolgu malzemesi: Takım çeliklerinin kaynaklanması için uygun dolgu malzemeleri kullanılmalıdır. Genellikle, benzer kimyasal bileşime sahip dolgu malzemeleri veya düşük alaşımlı çelikler kullanılır. Bu malzemeler, kaynak bölgesindeki sertleşmeyi ve çatlak oluşumunu azaltarak, kaynak işleminin başarısını artırır.

Son ısıl işlem: Kaynak işlemi tamamlandıktan sonra, takım çeliklerinin mekanik özelliklerini iyileştirmek ve kaynak bölgesindeki gerilmeleri azaltmak için son ısıl işlem uygulanır. Bu işlem, genellikle temperleme veya çözelti işlemi olarak adlandırılır ve çelik parçaların kontrollü bir şekilde ısıtılması ve soğutulmasıyla gerçekleştirilir.

Sonuç olarak, takım çeliklerinin kaynaklanması, doğru prosedürler, kaynak yöntemleri ve dolgu malzemeleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak, kaynak işlemi sırasında ve sonrasında uygun ısıl işlem uygulamalarına dikkat etmek önemlidir, çünkü bu işlemler kaynak bölgesindeki sertleşme ve çatlak oluşumunu önleyebilir.