Otomotiv Sektöründe Plastik Yedek Parça Üretimi Konusunda Lazer Tarama ve Eklemeli İmalatın Yeri

2020 yılı başlarında pandeminin hayatımıza girmesiyle sektörlerin büyük bir kısmında daralmalar ve yavaşlamalar meydana geldi. Bu dönemde en fazla etkilenen sektörlerden biri de otomotiv sektörü oldu. Otomobil fabrikalarının üretimlerini yavaşlatması, çip krizi ve buna bağlı olarak üretilen araç sayılarının azalması, araçlara olan talebin artmasına fakat arzın azalması sebebiyle talebi karşılayamamasına sebep oldu.
Peki tüm bu yaşananlar süreci nasıl etkiledi? Doğrusunu söylemek gerekirse aksaklıklar otomotiv sektörü ana üreticilerinden orijinal ekipman üreticilerine ve hatta sarf malzeme tedarikçilerine kadar bütün zinciri olumsuz yönde etkiledi. Fakat yedek parça tedariğinde eklemeli imalat yöntemi firmalar açısından kurtarıcı bir rol üstlendi. Sürecin nasıl geliştiğine bir örnek üzerinden daha yakından bakalım.
Aslında eklemeli imalat denilince akla daha çok endüstriyel ürünler ve bu ürünlerin çok daha maliyetli olduğu geliyor. Az önce bahsettiğimiz sebeplerden dolayı birçok yedek parça üretiminde aksaklıklar olduğu için tedarik etmesi de eklemeli imalata göre daha maliyetli olabiliyor. Konumuzda bahsi geçen ürünün maliyeti, eklemeli imalat yöntemi ile şu anki şartlarda enjeksiyon kalıplama teknolojisi ile seri üretimde olan bir ürüne göre daha ekonomik olmuştur. Bu da gösteriyor ki eklemeli imalat teknolojisi, yedek parça sektöründe üretimi devam eden ya da üretimden kalkmış parça tedariğinde de kullanılabilmektedir. Bunun yanında bazı VİP araç üreticileri, kişiselleştirilmiş tasarımların ve restorasyonların çıktılarını enjeksiyon kalıplama gibi seri üretime uygun bir teknoloji ile üretmek yerine eklemeli imalat yöntemini seçmektedir.

Nissan Qashqai marka ve model aracın üzerinde bulunan port bagaj çıta bağlantı aparatının kırılması sonucu ihtiyaç duyulan yedek parça üretimi, ilk etapta fikir aşamasında iken firmamız bünyesindeki imkanlar kullanılarak üretilmiş ve fikir aşamasında olan süreç hayata geçirilmiştir.

Sürecin detaylarına gelecek olursak; öncelikle günümüz endüstrisinde türlerine göre bir ürünü üretebilmek için enjeksiyon kalıplama ile imalat, döküm yöntemi ile imalat, cnc işleme, eklemeli imalat gibi birçok farklı yöntem mevcut. Eklemeli imalat dediğimiz yöntemde; üç boyutlu yazıcılar ile baskı teknolojilerini kullanarak bahsetmiş olduğumuz üretimi gerçekleştirdik.

Tabi ki hedeflemiş olduğumuz amaca ilerlerken farklı ihtiyaçlar da oluştu. Tam olarak bu ihtiyaçların ne olduğunu derinlemesine inceleyelim.

Cad Data

Eklemeli imalat yöntemi ile parça üretebilmek için öncelikle bir cad dataya ihtiyacımız var.

Nedir bu cad data? Computer aidet design data yani bilgisayar destekli tasarlanmış veri anlamına gelir. Ayrıca bu veriyi oluşturmanın birçok yolu vardır. Karakalem çalışmalarından, teknik çizimi olan verilere, hali hazırda üretilmiş ürünlerin üç boyutlu tarayıcılar ile taranmasına kadar birçok örnekten yola çıkılarak, bir düşünceyi dijitalleştirmek yani bir üç boyutlu data elde etmek mümkündür.

Mevcut örneğimizde üretilecek datayı oluşturmak için üç boyutlu tarayıcı ile numuneyi taramaktan başka seçeneğimiz olmadığından ötürü bu yolu kullandık.

Tarama sistemleri demişken gelin özet olarak bu sistemlerden bahsedelim.

Lazer Tarama Sistemlerinin Genel Prensibi

Üç boyutlu Kartezyen ve küresel koordinat sistemlerinde yani uzayda, herhangi bir noktanın belli bir referansa (sıfır noktasına) göre bir konumu vardır. Bu konum noktanın X, Y, Z eksenlerine ya da r, θ, ф değerlerine göre belirlenir.

koordinat sistemi
Koordinat sistemlerindeki bahsettiğimiz nokta ya da noktaları tanımlayıp bilgisayar ortamına aktarabilmemiz için kullanılan araçlar tarama cihazlarıdır. Temel prensipleri bir gönderici (lazer, ışık, gölge) ile fiziksel ürünün üzerine girdi göndermek ve bir alıcı (kamera) ile gönderilen girdilerin geri alınmasını sağlamaktır. Bunu yaparken çeşitli referanslama sistemleri ve çeşitli yazılımlar kullanılır. mimari alanlarda tarama yapan bazı cihazlar küresel koordinat sistemi tabanına dayanırken, endüstriyel alanlarda kullanılan cihazlar kartezyen koordinat sistemine dayanır. Bu durum her iki cihaz için hibrit olarak kullanılıyor da olabilir. Yazılım ise koordinat sistemlerine dayalı bu verileri bilgisayar ortamında dijital verilere dönüştürür ve işlenen bu veriler tasarım programlarındaki ekranlarda bize nokta bulutu görüntüsü olarak aktarılır. Böylelikle tarama cihazlarının kulanım amacına ulaşılır. Elde edilen nokta bulutu veriler, boyutsal kalite kontrol, tersine mühendislik ile datası olmayan bir ürünün cad datasını çıkarma gibi konulara hizmet eder.
Biz ScanTech markasının bir cihazı olan KScan20 ile bu işlemi gerçekleştirdik. Yazının başında üreteceğimiz ürünün kırılmış olduğundan bahsetmiştik. Aklınıza en başında gelen soru “Kırık olan bir ürün taranır mı?” olabilir. Elbette bu mümkün. Hem kırık olan ürün bazı durumlarda kendisi taranıp kırık olan yüzeylerinin devamı tasarım aşamasında tamamlanabilir hem de kırık olan ürünün simetriği olan ürün taranıp bilgisayar ortamında oluşturulan datanın simetrisi alınarak modelleme işlemi tamamlanabilir. Resimde simetrik ürünün tarama datasını görebilirsiniz. Tabi ki az önce bahsettiğimiz gibi taraması biten bir ürünü direk olarak üretime alamayız. Parametrik olarak bütün yüzeylerin modellenmesi gerekir.
Taraması yapılmış ürün tersine mühendislik işleminden geçtikten sonra üretim aşamasına gelir. Sonrasında ise son kullanım ürünü olarak kullanabilmek için zımpara, astar boya gibi ardıl işlemlere tabi tutulur.
after sand blasting

3b lazer tarama sonrası 3b yazıcı ile üretilen parçaların fotoğrafları

Ürünün üretilmesine dair detaylara da bir sonraki sayımızda yer vereceğiz. Takipte kalın…

Şubat 2022
Poligon Mühendislik - Halil İbrahim Çevik
Proje Lideri

Diğer Bloglarımızı İncelemeden Geçmeyin