Otomotiv endüstrisi, değişen pazar koşulları ve müşteri beklentileri doğrultusunda derin çekme uygulamaları için yeni malzemeler ortaya koymaya devam etmektedir. Bu malzemeler;   galvanizli yüksek dayanımlı çelikler (AHSS), alüminyum alaşımları ve paslanmaz çeliğin yeni sınıfları – şekillenebilirlik kabiliyetini iyileştirmek ve hurda oranlarını azaltmak için ileri seviyede yağlayıcı sistemlerine gereksinim duyabilirler. 

 

Ohio State Üniversitesi Hassas Şekillendirme Merkezi, 2008 yılının Eylül ayında, derin çekme yapanları, yağlayıcı tedarikçileri ve yağlayıcı uygulama sistemleri üreticilerini derin çekme uygulamalarındaki yağlayıcılar ile ilgili konuları paylaşmak ve tartışmak üzere bir araya getirerek ‘Derin Çekme Uygulamalarında Yağlama’ konulu bir çalıştaya sponsorluk yaptı. Çalıştayda aşağıda yer alan konularda sunum ve paneller gerçekleştirildi:

Derin çekme uygulamalarında sürtünme ve yağlamanın esasları, ana malzeme ve kaplama malzemesi, yüzey özellikleri, kalıp/malzeme arayüzey basınç ve sıcaklığı, pres hızı ve kalıp sıcaklığı etkileri

 

Analiz Faktörleri

Bir yağlayıcının mevcut bir prosese uygulanabilirliğinin analizi için birçok faktör göz önünde bulundurulmalıdır. Derin çekme uygulanacak parça için yalnızca düşük sürtünme katsayısına sahip bir yağlayıcının seçilmesi yeterli değildir. İş parçası malzemesi, takımlar, takım parça arayüzeyi, deformasyon bölgesi, ekipmanlar, son ürün ve ortam koşullarının da göz önünde bulundurulması gerekir. 

 

 

Şekil 1’de otomobil kasasında ıslak yağlamanın kullanıldığı tipik bir derin çekme sistemini göstermektedir. Şema, malzeme yerleştirme, yağlama uygulaması, çekme prosesi ve boya ya da kaynak gibi son işlemler için yağlayıcının giderilmesini ifade etmektedir. 

 

 

Sistem parametrelerinin değerlendirilmesi oldukça önemlidir. Eğer bir yağlayıcı düşük sürtünme katsayısı veriyor ancak iş parçasının ya da takımların korozyonuna neden oluyorsa, çevredeki ekipmanların bozunmasına neden oluyor veya temizlenemiyorsa, efektif bir uygulama olarak nitelendirilemez. Bu yüzden laboratuvar testleri, herhangi bir derin çekme uygulaması için kullanılacak yağlayıcının seçiminde proses koşulları hakkında bilgi verecek nitelikte olmalıdır. 

 

 

 

Yağlayıcı Değerlendirme Testleri

Yağlayıcıların yapışması, takım malzemeleri ve kaplamalar ile ilgili nitelik ve sürtünme katsayısını inceleyen iki deneme yürütülmüştür:

 

Cup Drawing Testi – Malzeme Şekil 2’de görüldüğü gibi çekilmiştir. Bu aşamada performans kriterleri; maksimum çekme gücü, çatlak oluşmayacak şekilde uygulanabilir maksimum baskı plakası kuvveti (BHF), çekme derinliğinin ölçümü ve kuru yağlayıcı kullanımı esnasında kalıp üzerindeki birikmelerin görsel incelenmesi şeklinde belirlenmiştir. Cup drawing testinin ardından flanş kaldırılır. 

 

Strip Çekme Testi – Cup drawing testine benzerlik gösterir ancak yuvarlak bir parça yerine şerit kullanılmaktadır. Şerit bir şapka şeklinde çekilerek maksimum çekme kuvveti ve ölçülen çekme derinlikleri değerlendirme için kullanılır (Şekil 3). Bu test cup drawing testi ile kullanımı zor olan AHSS’lerin değerlendirilmesi için geliştirilmiştir. Aynı zamanda cup drawing testine göre daha hızlı ve ucuzdur, böylece çok sayıda yağlama koşulu hızlı bir şekilde değerlendirilebilir. Cup ironing testinde, maksimum çekme kuvveti eşliğinde takımın yapışması değerlendirilir. Strip ironing testinde zımba ve kalıp girişleri arasındaki boşluk azaltılarak istenilen koşullar sağlanır, ancak aksi takdirde test strip drawing testi ile aynı koşullarda uygulanır. 

 

Şekil 3. Strip drawing testi AHSS derin çekme uygulamalarında yağlayıcıların performansını değerlendirmek için kullanılmaktadır.