KESME SIVILARI VE ÖZELLİKLERİ

Metallerin talaşlı imalatlarında kullanılan kesme sıvılarının tam olarak ne zaman ve nasıl kullanılmaya başlanıldığını söylemek zordur. Ünlü metalurjist F.W. Taylor (1890) takım çelikleriyle yapmış olduğu çalışmalarda az bir miktarda su kullanılmasının kesme hızını büyük oranda arttırdığını tespit etmiştir. Kesme sıvılarının gelişimi az veya çok metal kesme tekniklerinin gelişimi, makina dizaynı ve kesici takım malzemelerindeki gelişmeler ile paralellik göstermiştir.
Bir kesme sıvısının "Kesme Kalitesi" başlığı altında toplanan şartları yerine getirebilmesi için:

1 · Tatminkar bir kesme hızını sağlaması,
2 · Yüzeyi düzgün bir mamul üretimine imkan vermesi,
3 · Ekonomik kesici takım ömrünün temini gibi özellikleri sunmalıdır.

Bu şartları yerine getirebilmesi büyük ölçüde kesme operasyonunun doğasına bağlıdır. Hız, besleme, uygulanan kesme derinliği kullanılan kesici takımın türü ve en tabiisi işlenen metalin metalurjik özelliklerine bağlıdır. Bu konunun bütün bir tartışması, sürtünme etkisi, basınç, temperatür değişimi, ısı akışı, iç gerilmeler v.s. gibi talaş kaldırma fiziğinin esaslarıyla ilgilidir. Ayrıca kesme sıvısı iş parçası ve tezgah üzerinde meydana gelebilecek pası önlemelidir. Duman yapmamalı ve kötü bir kokusu olmamalı, çabuk bozulmamalı, zararlı herhangi bir madde içermemelidir.

Kesme Sıvılarının Fonksiyonları
Kesme verimini arttırmak için, bir kesme sıvısı üç ayrı fakat birbiriyle ilişkili fonksiyonu yerine getirmek zorundadır.

1 · Yağlama Fonksiyonu: Kesme sıvısının ilk görevi takımı, iş parçasını ve talaşı yağlamasıdır. İş parçasından talaş kaldırılırken kesici takım, iş parçası ve talaşın buluştuğu yerde kısmi bir vakum yaratıldığı düşünülür. Bu olay kapiler hareketle bağlantılı olarak, kesme sıvısını, iş parçası, kesici takım ve talaşın karşılaştığı noktaya çekmeye eğilim gösterir. Sonuçta metalin metalle temasıyla ortaya çıkan sürtünme büyük ölçüde azaltılmış olur.
2 · Soğutma Fonksiyonu: Isı daima daha sıcak bir maddeden daha soğuk bir maddeye akacağı için; iş parçası, kesici takım ve talaşta sürtünmeyle ortaya çıkan ısı, soğutucu özellikteki kesme sıvısıyla absorbe edilmeye çalışılır. Sıvının kendisi ısınır ve devamlı olarak bir diğer sıvıyla değiştirilemediği için soğutma kabiliyetini kaybeder. Bu nedenle kesme sıvıları sürekli olarak, büyük oranlarda kesici takım ve parça üzerine akmalıdır. Yeterli hızda akan, kafi miktardaki akışkan uygulanırsa, ısı üretildiği oranda uzaklaştırılacaktır.

3 . Kaynağı Önleme Fonksiyonu: Kesme sıvısının soğutma ve yağlama özelliğine rağmen iş parçası, kesici takım ve talaş üzerinde metal ile metalin teması sınırlı bölgelerde daima mevcuttur. Bu sınırlı alanlarda ortaya çıkan ısı küçük metal partiküllerinin iş parçası ve kesici takıma kaynamasına imkan verebilecek yüksekliktedir. Bu olayı önlemek için, sülfür, klorür ve diğer kimyasal bileşikler kesme sıvılarına ilave edilir. Bunlar temas alanlarını sabunumsu metalik bir film tabakasıyla örterler ve metal partiküllerinin kaynak olmasını engellerler.
Kesme Sıvılarının Geliştirilmesi
Suyun pas önleme özelliğinin olmaması, yağlama özelliğinin az oluşu gibi dezavantajlarının yanında, müstesna soğutma kabiliyeti sebebiyle, suyu tatminkar bir kesme sıvısı yapmak için başka maddelerle birleştirilmesi yolunda eforlar harcanmıştır. Bu olay son dönemlere kadar modern emülsiye olabilen yağların keşfine kadar çok az başarılı olmuştur ve araştırmacılar tatminkar bir solüsyon aramaya başlamışlardır. Araştırmalar neticesinde hayvani yağların (fatty oils) ve özellikle domuz yağının olumlu bir sonuç verdiği ortaya çıkmıştır. Bu yağların en önemli dezavantajı maliyetlerinin yüksek oluşudur. Ayrıca bozulmaya eğilimleri, bakteri üremesi ve gelişimine müsait olmaları ve yüksek sıcaklığın ortaya çıktığı durumlarda kısa dönemde kokuşmaları da önemli faktörlerdir. Tam bu sıralarda, Madeni Yağları (mineral oils), ortaya çıkmış ve hayvani yağlarla bu yağları karıştırarak hayvani yağların en önemli dezavantajları giderilmiş ve birçok olumlu özelliğinden de istifade edilmiştir. Ayrıca muhtelif sülfür bileşikleri kaynamayı önlemek amacıyla bu yağların harmanlanmasında ilave edilmiştir. Daha sonraları klorür ve sülfür bileşiklerinin de özdeş özelliklere sahip olduğu anlaşılmıştır.
Tüm bu gelişmelerin ve ileri formülasyon tekniklerinin artması sonucu bugün kesme sıvıları dikkatli bir kontrol altında bilimsel yöntemlerle üretilen oldukça kompleks bileşiklerdir.

Kesme Sıvılarının Sınıflandırılması
Ticari olarak kesme yağları iki şekilde sınıflandırılır.
1 · Mineral Kesme Yağları.
2 · Suda Eriyebilen veya Emülsiye Olabilen Yağlar.
Mineral Yağlar değişen oranlarda, mineral yağlar, hayvani yağlar veya yağ asitleri, sülfür, klorür ve fosfor gibi bileşenlerden oluşur. Burada mineral yağlar ana katışkı kimyasalıdır. Suda eriyen ikinci grup yağlar ise, bir mineral yağ ve emülsiye olmayı sağlayan emülgatörden meydana gelir ki bu da yağ-su emülsiyonunun oluşumuna sebep olur. Suda eriyen yağların son dönemlerde geliştirilmiş bir diğer grubu ise kimyasal sentez yöntemleriyle üretilmiş sentetik esaslı olanlardır.
Gemsan'ın ürettiği emülsiye olabilen kesme yağları

* C HERLUB K-100: Özel amaçlı bir soğutma yağıdır.
* C HERLUB K-101: Üniversal özelliklere sahip, yüksek basınca dayanıklı bir soğutma yağıdır.
* C HERLUB K-102: Transparan emülsiyon veren yan sentetik taşlama yağıdır.
* C HERLUB K-103: Sentetik esaslı taşlama yağıdır.
* C HERLUB K-130: Cam sanayiinde, cam hamuru kesme işleminde kullanılan bıçaklar için geliştirilmiş özel amaçlı bir soğutma yağıdır.