K Faktörü Nasıl Hesaplanır?
Merhaba,
Bugün sizlerle sac metal sektöründe kullanılan k faktörünü inceleyeceğiz. Tabi bu konuyla alakalı internette bir çok döküman bulabilirsiniz. Benim bu konuyu ele alma sebebim bazı ezberleri bozmak ve size işin mantığını göstermek. Tabi amacım sizi derin teori bilgilere boğmaktan ziyade, herkesin iş hayatında pratik olarak kullanabileceği bilgiler paylaşmayı hedefliyorum.
Öncelikle kısa bir hikayeyle başlayalım. Yeni mezun bir mühendis veya tekniker olabilirsiniz. Sizden cıvatalı bir modelleme istendiğini ve her şeyin çizim aşamasında mükemmel olduğunu düşünelim. Üretime verdiğiniz parçaların delikleri tutmadığı haberi size ulaştı. Nasıl olur halbuki hiç bir sıkıntı çıkmaması gerekirdi. Çok geçmeden hatanın sebebini bulursunuz. Sac parçaların sizin istediğiniz formda bükülmediğini öğrenirsiniz. Biraz daha sebebini araştırınca, sac üretiminde k faktörü değerini hesaba katmadan tasarım yaptığınızı fark edersiniz. Peki bu değer nasıl hesaplanır ki? Biraz araştırınca her yerde farklı bilgiler olduğunu, size daha hızlı bir çözüm bulması amacıyla, bir foruma yada sosyal medyadaki teknik gruplarda bu soruyu dile getirirsiniz. İşte bu noktada bazı hazır cevaplar duyarsınız ben bu değeri kullanıyorum. Hiç sorun yaşamadım. Daha yolun başındasın, biz bu değeri tecrübeyle öğrendik. Öyle hazır bilgi bulamazsın gibi değişik yorumlarla karşılaşabilirsiniz. Eğer bu satırları okuyorsanız, şuan çok şanslı olduğunuzu söyleyebilirim. Umarım bu şansınız hayat boyu devam eder.
İşin pratik bilgilerini vermeden önce piyasadaki insanların en çok telaffuz ettiği k faktörü değerini ve ustaların bu olaya nasıl yaklaştığını izah edelim. 100 kişiye sorduk. K faktörünü kaç alıyorsunuz diye, 79 kişi 0.273 değerini verdi. Gelen değerlerin %95’i bu değerin 0,2-0,3 arasında bir değer verdi. Sebebini sorunca pek cevap alamasak da, ankete katıldıkları için buradan kendilerine teşekkür ederim. Peki ya ustalar, yılların tecrübesi insanlar nasıl yaklaşıyor bu olaya. Olaya yaklaşımları şema üzerinde açıklayayım.
Ustalar öncelikle kullanılan sac kalınlığı ile radyüsü eşit kabul ediyor. Şekilde belirtilen yatay uzaklık(x) ve dikey uzaklık(y) değerini topluyor. Bu değerden radyüs ve kalınlık değerini çıkarıyor. Yani örnekle açıklamak gerekirse; X=50, Y=50, T=3 mm, R=3 mm ve A=90° olsun. Bu arada T değeri kalınlık, R değeri radyüs ve A değerimiz açıyı ifade ediyor. Formülümüz X+Y-R-T=50+50-3-3=94 mm ilk boy olarak hesaplıyor. Aslında bu mantıkla hesap yapılırsa, k faktörü 0.273 çıkıyor. Zaten piyasada ustasından mühendisine herkesin bu değeri kullanma sebebi bir bakımada bu yüzden. İleride vereceğim pratik bilgilerden önce size biraz teknik bilgi paylaşmam gerekiyor. Böylece olayın özünü daha iyi kavrayabilirsiniz.
Saclarla imalat yaparken sadece k faktörü hesabı yapmanıza gerek yoktur. Şayet bend deduction, bend allowence veya bend table v.s bir çok alternatif mevcuttur. Kısaca bunlardan bahsedelim.
Bend Allowence: Soldaki resimde A ve B değeri radyüs başladığı noktaya kadar gösterilmiştir. Parça açınım alındığında bu noktalar arasında mesafeye bend allowence değeri denir. Tabi bunu sadece bilmeniz açısından söylüyorum. Bunu çok kullanmayacağız. Gerekli durumlarda aklımızın bir köşeşinde bulunsun. Sacın ilk boyu yani L=A+B+BA olarak bulunur.
Bend Deduction: Sağdaki resimde ise sacın ilk boyu yani L=A+B-BD şeklinde bulunur. Bu bir bakıma ustalarımız bakış açısı gibidir. Ustalar sacı her büktüğünde sacın kalınlık ve radyüsü kadar bir değeri toplam ölçüden çıkarırlardı. Burada da aynı işlem yapıldığını ifade edebiliriz. Zaten Bend Deduction bu işlerde ön pratik hesaplama yöntemidir.
Gelelim artık şu k faktörü hesabına, yoksa okumayı bırakacağım diyebilirsiniz. Sizi anlıyorum biraz daha sabblackin. Son bir resim üzerinde size sacın hangi kalıplarda büküldüğünü ve ustaların neden sac kalınlıklarıyla radyüsü eşit aldığını göstermeye çalışayım.
Aşağıdaki resimde Baykal makineye ait abkant büküm tablosunu görüyorsunuz. Bu tablo nasıl okunur kısaca ondan bahsedeyim. S değeri kalınlık, R değeri radyüs, V değeri V kalıbını, D değeri minumum basabileceği ölçüyü son olarak F de tonajı ifade ediyor. Biz buradan S değerinden kalınlığı seçip, onu hangi V kalıbında basmamız gerektiğini seçebiliriz. Bunu 1 metre uzunluğunda basabilmek için gerekli tonajıda bize F değeri vermektedir. Burada ifade etmek istediğim, sac kalınlığına uygun V kalıbı nasıl seçilir. Aslında uygun kalıplar hesaplanmış F değeri olarakda görebilirsiniz. En uygun olanların F değeri hesaplanmıştır. Genel bir bilgi vermek gerekirse 0-5 mm arası sac kalınlığı 5-8 arasında bir katsayıyla çarpıp, uygun V kalıbı seçebilirsiniz. Mesala değerimiz 6 olsun, sac kalınlığımızda 2 mm. Bu durumda 6×2=12’den V12 kullanılabilir. Tabi bu katsayılar çok gerçekçi değil. Firmadan firmaya değişir. Genel olarak hesaplama yaparken büyük V kalıbını seçmek size fayda sağlayacaktır. Çok uzatmak istemiyorum. Tabloya bakınca 2 mm için V12 kalıbı kullanınca, bize oluşacak forma radyüsün 2 mm olduğunu veriyor. Ustamızın yaptığı kabulün mantığı aslında bu tablodan geliyor. Yada 1,5 mm V10 kalıbına bakalım, radyüsün 1.6 olduğunu göreceksiniz. Değerler çok yakın olması sebebiyle, böyle bir kabul yaptıkları için ustalarımızı tebrik etmemiz gerekir. Tabi şöyle bir durum var. Ustanızla yaptığı hesabı konuşunca, şunu sorun. Kalın saclarda da bu hesabınız tutuyor mu? Muhtemelen alacağınız cevap, biraz sapma olsa da onu biz ayarlıyoruz gibisinden bir cevap olacaktır. Bunun sebebi kalın saclarda V kalıplarıyla sac kalınlığı aynı olmayıp arada bir kaç mm bile fark olabilmesidir. Bunun için 5 mm kalınlığı V32 kalıpta bükersem radyüs 5 mm olduğu için problem çıkmayacak gibi gözüküyor. Ya ben 5 mm için V50 kullanırsam 8 mm gibi bir radyüs benim tasarımı çöpe gitmesine sebep olabilir. Şayet k faktörünü 0.273 verdiyseniz aradaki 3 mm sapmalar sizi sıkıntıya düşürebilir. Bakın kesin düşürür diyemem. Onun sebebini de yazı bitince anlayacaksınız. Şunu hatırlatmadan geçmek istemem. Madem sorun çıkarabilir neden V50 kullanıyoruz diyenler olabilir. Unutmayın firmanızda her V kalıbı bulunmaz. Yada alamayabilirsiniz. Bu nedenle işin mantığını bilmekte her zaman fayda vardır.
Nihayet o kadar uzun uzun konuştuktan sonra size bildiğim neyse, anlatmak isterim. Direk buradan okumaya başlarsanız, belkide bazı şeylerin mantığını kaçırabilirsiniz. Ben size ezberlemeniz gereken bir rakam, yada uğurlu rakamımı paylaşmıyorum. Bu nedenle yazıyı okumanızı şiddetle tavsiye ederim. Şimdi bir sacı abkantta büktüğünüzde illa biraz uzayacaktır. Bu uzama miktarına bend deduction olduğunu size daha önce yukarıda açıkladım. Bu değeri sağlıklı bir şekilde nasıl hesaplarsınız? Öncelikle numune bir kaç parça kestirin. Sonra en az 6 büküm olacak şekilde büktürün yada bükün. Sonra bunu en hassas ölçü aletinizle ölçün. Metre kullanmayın mümkünse en kalite kumpasınızı kullanın. Değerler üzerinden konuşacak olursak, ilk boyunuz 300 mm olsun. 6 büküm sonrası dıştan dışa ölçtüğünüz ölçüler toplamıda 336 olsun. Arada ne kadar farkımız oldu. 336-300=36 mm bu 6 bükümdeki uzamayı veriyor. Peki basit bir matematiksel işlemle tek büküm de ne kadar uzadığına bakalım. 36/6=6 mm. Bakın burada sac kalınlığı bir belirtmedim henüz. Ve bükümlerin hepsini 90° dereceymiş gibi kabul ettim. Peki neden en az 6 büküm? Kumpasınızın kalitesini bilmiyorum. Tek bükümde kumpasla ölçümüz yanlış ölçebilirsiniz. 6 bükümde bir ortalama bize doğru sonuç verecektir. Bu nedenle 6 büküm öneriyorum. Siz isterseniz 4 büküm de deneyebilirsiniz.
Şimdi karşılaştırmalı bir test yapalım. Ustalarımız 3 mm sac kalınlığı için; 3 mm radyüs ve 3 mm sac kalınlığı olmak üzere her bükümde toplam uzunluktan 6 mm düşüyordu. 2.5 mm sac olsa 5 mm düşecekti. Bu yaklaşım aslında pratik olduğu için çok kullanışlıdır. Yalnız gerçekte her zaman tutmayabilir. Yukarıda bahsettiğim şekilde her kalınlık için bend deduction hesaplamanız gerekir. Farz edelim ki benim gerçekte 2.5 mm sacımın ben deductionu 6 mm geldi. Bunu usta mantığıyla 5 mm hesaplardık. Arada 1 mm oynuyor. Bir iki büküm neyse toleranstan kurtarabilir belki. Ya 4 büküm olsa 4 mm delikte kayma olacaktı. Buda parçanızı hurdaya gönderebilecek bir tehlike demektir. Bu nedenle kendi imalatınızda kullanılan v kalıplarına göre bir bend deduction listesi çıkarıp kullanmak size en iyi hassasiyette bir çözüm sunacaktır. Aksi halde beklenmeyen sonuçlarla karşılaşabilirsiniz. Unutmayın bend deduction kullanılan v kalıbına, sac kalınlığı, malzemeye, çevre şartlarına göre, malzeme kalitesine göre değişkenlik gösterir. Siz malzeme, kalınlık ve v kalıbını sabit tutabilirseniz, en uygun sonuçları alabilirsiniz.
Gelin bend deduction hakkında size bir soru sorayım. Sac kalınlığı 3 mm olan ve 90° derece L şeklinde bir parça büküldüğünü ve dış ölçülerinin 50’şer mm olduğunu varsayalım. Bend deduction değerimizde 5 mm olsun. Nasıl hesaplarız? 50+50-5=95 mm olarak hesapladık. Durun bir dakika, büküm radyüsümüz kaçtı? Büküm radyüsü sac kalınlığıyla eşit kabul ettik ve 95 mm çıktı. Peki büküm radyüsü 5 mm yerine 8 mm olsa, sonuç kaç çıkacaktı? Evet sizden kocaman bir 95 mm cevabı bekliyorum. Yoksa farklı bir değer çıkacağını mı düşündünüz? Dilerseniz SolidWorks veya başka bir programda test edebilirsiniz. Büküm radyüsü bend deductionu etkilemez. K faktörü yerine bend deduction tercih etmenizin sebebi bu olabilir belki de.
Farkındayım çok uzattım. Aslında k faktörü nasıl hesaplanır diye video çekmiştim. Onu izleyen arkadaşların sorularına burada yanıt vermek istedim. İsteyenler videoyu izleyebilir. Video da aynı zamanda k faktörünün nasıl hesapladığını anlatan bir program var. Bu programı vakti zamanında ücretsiz paylaşmıştım. Tabi programı başkasına parayla satan, bazı girişimci arkadaşlar olmuş. Bende bu programın benzerini siteme gömdüm. İndiremezsiniz ama ücretsiz kullanabilirsiniz. Önce bir videoyu izleyin. Devamında programın kullanımına beraber bakalım.
Evet, videoyu izlediğinize göre artık k faktörü hesabı hakkında epey bir bilgi sahibi oldunuz. Bu arada sayfalarca yazı yazıp, k faktörü tanımı yapmadığımı fark ettim. Yapmasam da sorun olmaz sanırım. Önemli olan tanımı bilmek değil, onu kullanabilmek olmalı. Bu arada k faktörü 0 ile 1 arasında bir değerdir. Tabi bu pratik 0.5’i aşmaz. Yazdığım programda hatalı bir k faktörü almanız durumunda uyarı bulunmamaktadır! Bu nedenle mantıklı yaklaşım yaptığınızdan emin olun. Siteme bir program gömdüğümden bahsetmiştim. Buraya tıklarsanız, program açılacaktır.
Programın parametre kısmından bildiğiniz parametreyi seçeceksiniz. Atıyorum bend deduction 6 mm olsun. Sac kalınlığı 3 mm, büküm radyüsü 3 mm ve açınız 90° derece olsun. Hesaplama yaparsanız;
K faktoru:0.274,
Büküm izni:6.008
değerlerine ulaşırsınız. 0.273 küsür olan bir değeri program 0.274’e yuvarlamış. İşte o tecrübe sahibi olan abileriniz boşuna bu değeri kullanmıyor. Tabi şöyle bir durumda var. Her zaman k faktörü hesabı yapacak kadar zamanımız olmayabilir. Yada kendi bünyemizde abkant olmayabilir. Bu durumda neler yapabiliriz? Sipariş öncesi ilk boylarını bildiğiniz için, sipariş sonrası parçalardan ölçü alarak(dışarıda lazerde kesilip ve abkantta bükülmüş gelen parçalar) bir hesap yapabilirsiniz. Yada 0-3 mm için, sektörde daha önce çalışmış ustalarınızın hesabıyla 0.273 değeri kullanılabilir. Daha kalın saclarda kullanılan V kalıbını öğrenip, bir hesaplama yaparsanız daha sağlıklı olacaktır.
Ek bilgi olarak Cnc abkant kullanılmıyorsa veya gereğinden fazla yada eksik tonaj uygulanırsa, parçanın iç radyüsü değişeceğinden buda hesaplarınızı olumsuz etkiyebilir. Buda aklınızın bir köşesinde bulunsun. Olurda birileri hesaplarınızın yanlış olduğunu kanıtlamak için bu tür uğraşlara girerse, uyanık olmakta fayda var. Peki bir parçanın bükülmesinde ne kadar bir tonaj gerekir diye sorabilirsiniz. Onuda başka bir yazımda kaleme almak isterim.
Olurda bir gün hesaplarınız tutmuyorsa diye size işin mantığını ve kullanmanız gereken k faktörünü hesaplamayı göstermeye çalıştım. Umarım faydalı olmuştur. Çok özel bir bilgi vermedim aslında. Ustaların bilgilerini kullanarak sadece olayı biraz revize ettik. Kafadan bend deduction atamak yerine, bu değerin nasıl hesaplandığı ve bu değere sahipseniz aslında k faktörünü ihtiyacınız olmadığını görmüş olduk. Bu bilgi sayesinde, artık sahada kağıt kalemle çizdiğiniz projeyi bile üretime verebilirsiniz.
İlk işe başlayanların hor görüldüğü bu ülkede başlangıç olarak bu bilgiye sahip olmak, size artı bir avantaj sağlayacaktır. Yada bulunduğunuz firmada uğurlu k faktörü rakamlarını sizden saklayan kişilere artık ihtiyacınız kalmayacak gibi gözüküyor. Hatta işler ters gittiğinde ön plana çıkıp, problemi çözmeye artık hazırsınız. Bu keyifli sohbette bana eşlik ettiğiniz için teşekkür ederim. Bir başka yazımda buluşmak dileğiyle.
Teyfik Eren Erez