Hilal GÜNAY, Yalçın ENGİN, Ersin GÜVEN, Tamer SINMAZÇELİK

1.2379 Soğuk İş Takım Çeliği Delme Zımbalarında AlTiN, TiSiN ve TiN, PVD Kaplamaların Takım Ömrüne Etkisi

Zımbalama ve kesme, sac imalat sanayinde en yaygın seri üretim yapılan yöntemlerdir. Dünyada; otomotiv, ev eşyası ve diğer yapısal parçalar gibi milyonlarca parça, her gün delme veya kesme adımları ile seri olarak üretilmektedir. Takımlar, üretim sırasında tekrarlı bir şekilde ağır basma ve burkulma zorlanmaları ile, metal-metal çiftinin sürtünmesine ve temas eden yüzeylerde aşınmalar ile karşı karşıyadır. Bu zorlanma ve tribolojik etkiler nedeniyle takım servis süresince kırılma ve aşınmaya maruz kalabilmektedir. Özellikle bu etkilerin takip edilmemeleri, ya da standart ömür değerlerinin bilinmemesi ve kullanım sürelerinin belirsiz olması durumunda seri üretimde plansız duruşlar yaşanmaktadır. Son araştırmalar, en ucuz çözümün, yüksek kalite bir takım malzemesi kullanmak yerine nispeten ucuz ve ortalama kalite bir malzeme üzerine PVD (Fiziksel Buhar Difüzyonu) veya CVD (Kimyasal Buhar Difüzyonu) kaplaması kullanılması olduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışmada 1.2379 Soğuk İş Takım Çeliği Zımbalara AlTiN, TiSiN ve TiN PVD kaplamalar yapılmış ve endüstriyel imalat sürecinde pres altında delme işlemleri yapılmış ve zımbalama sayısının bir fonksiyonu olarak zımba aşınmaları ve boyut değişimleri ölçülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

AlTiN, TiSiN, TiN, PVD, Zımba, Delme

PDF

___

1. Pan M., Raob Y., 2009. An integrated knowledge based system for sheet metal cutting–punching combination processing. Knowledge-Based Systems 22, 368-375.
2. Tang Z., Du H., Lang L., Jiang S., Chen J., Zhang J., 2018. Experimental investigation into the electropulsing assisted punching process of 2024T4 aluminum alloy sheet. Journal of Materials Processing Technology 253, 86-98.
3. Capan L., 2015. Metallere Plastik Şekil Verme, Caglayan Kitapevi.
4. Hattallia V. L., Srivatsaa S. R., 2018. Sheet Metal Forming Processes – Recent Technological Advances. Materials Today: Proceedings 5, 2564-2574.
5. Du R., Xu Y.S., 2002. A review on the sensing and on-line monitoring of sheet metal stamping operations. Proceedings of the 5th International Conference on Frontiers of Design and Manufacturing (ICFDM'02). pp. 412-420.
6. Aronson R., 1998. Intelligent presses Manuf. Eng.,
7. Beard T., 1989. New force in stamping process control Mod. Mach. Shop. 61, 66-75.
8. Brueninghaus G., 1988. Process monitoring in the sheet metal processing industry, VDI-Z., 130, 99-101
9. Straffelini G., Bizzotto G., Zanon V., 2010. Improving the wear resistance of tools for stamping Wear 269, 693-697.
10. Fernandes L., Silva F. J. G., Andrade M. F., Alexandre R., 2017. Increasing the stamping tools lifespan by using Mo and B4C PVD coatings. Surface and Coatings Technology 32525, 107-119.
11. Eriksson J., Olsson M., 2011. Tribological testing of commercial CrN, (Ti,Al)N and CrC/C PVD coatings - Evaluation of galling and wear characteristics against different high strength steels. Surface and Coatings Technology 205, 4045-4051.
12. Fernandes L., Silva F. J. G., Andrade M. F., Alexandre R., 2017. Improving the punch and die wear behavior in tin coated steel stamping process. Surface and Coatings Technology 33225, 174-189.
13. Wang L., Nie X., Housden J., Spain E., 2008. Material transfer phenomena and failure mechanisms of a nanostructured Cr–Al–N coating in laboratory wear tests and an industrial punch tool application. Surface and Coatings Technology 203, 816-821.
14. Holmberg K., Matthew A., 2009. Coatings Tribology: Properties, Mechanisms, Techniques and Applications in Surface Engineering, Elsevier.
15. Haubner R., 2013. The history of hard CVD coatings for tool applications at the University of Technology Vienna, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 41, 22-34.
16. Fukui H., 2016. Evolutional History of Coating Technologies for Cemented Carbide Inserts - Chemical Vapor Deposition and Physical Vapor Deposition, SEI Technical Review, 82, 39-45.
17. Mariano J.P., Lau K.H., Sanjurjo A., Caro, D., Casellas, Colominas C., 2006. TiSiN nanocomposite coatings by chemical vapor deposition in a fluidized bed reactor at atmospheric pressure (AP/FBR-CVD), Surface & Coatings Technology 201, 2217–2225.
18. Chang C., Chen W.C., Tsai P.C., Ho W.Y., Wang D.Y., 2007. Characteristics and performance of TiSiN/ multilayers coating synthesized by cathodic arc plasma evaporation, Surface & Coatings Technology 202, 987–992.
19. Kalss W., Reiter A., Derflinger V., Gey C., Endrino J.L., 2006. Modern coatings in high performance cutting applications. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 24, 399–404.
20. Zhang S.Y., Zhu W.G., 1993. TiN coating of tool steels, Journal of Materials Processing Technology, 39. 1993, 165-177.
21. Tilbrook M.T., Paton D.J., Xie Z., Hoffman M., 2007. Microstructural effects on indentation failure mechanisms in TiN coatings: Finite element simulations, Acta Materialia, 55, 2489–2501