Rulman: Son derece hassas ve düzgün bilyeler nasıl üretiliyor

Kullandığımız birçok cihaza dönme ve yuvarlanma özelliÄŸini kazandıran bilyeli yataklar, çok büyük ağırlık ve yük kaldırır, çünkü küreler bir parçaya tek bir noktadan temas eder.Bilyeli yataklar veya diÄŸer adıyla rulmanlar, dönen veya yuvarlanan tüm cihazlara dönme ve yuvarlanma özelliÄŸini kazandıran temel parçalardır. Enerji santrallarının türbinlerinde, direksiyon millerinde, kay-kay’larda, yo-yo’larda, dişçi matkaplarında, buzdolaplardan bilgisayarların sabit disklerine kadar pek çok cihazın eletrik motorlarında bulunur. Rulmanlar, dönen parçalara yüksek verimli ve sürtünmesiz bir hareket saÄŸlar. Bilyelerin tümü mükemmel denebilecek ölçüde pürüzsüz olmalıdır; aksi takdirde hareket yatağı bozulur. Buna raÄŸmen üreticiler bu bilyelerden son derece düşük bir maliyetle milyonlarca adet üretebiliyor. Ãœreticiler bu kadar hassas ve düzgün küreleri nasıl üretiyor?Pres ile kürelendirilirAğırlıkları birkaç gram ile yüzlerce kilogram arasında deÄŸiÅŸen metal, seramik veya plastik bilyelerin üretim teknikleri temelde aynıdır. Ham malzeme bir telden kesilir veya çekilir. Daha sonra bir pres ile küre haline getirilir. Bu kürelere tam bir yuvarlaklık kazandırmak için ağır plakaların arasında ovulur ve honlama (honlamak: yüzeyi pürüzsüzleÅŸtirmek) taÅŸları arasında yüzlerce kez yuvarlanarak pürüzsüz ve düzgün bir yüzeye sahip olur. Havalı tabancaların saçmaları, tükenmez kalemlerin uçları ve roll-on deodorantlar da bu ÅŸekilde üretilir.Düzgünlüğünün sırrıBu kadar büyük miktarlarda üretilmelerine karşın küreler nasıl olup da bu kadar düzgün çıkabiliyor? GeliÅŸmiÅŸ teknolojik ÅŸirketlerde, 225 kg’lık bir parti telden, çapı 6 mm olan bilyelerden 300.000 adet veya çapı 3 mm olan bilyelerden 2.5 milyon adet üretilebiliyor. Bu partinin tamamlanması bir haftayı bulabiliyor. Ãœretim sürecine en büyük maliyet kalemi plakaların ve honlama taÅŸlarının aşınması sonucu oluÅŸuyor. Teknisyenler sürekli olarak aşınan taÅŸların yüzeyini düzeltmek zorunda kalıyorlar. Åžirket yöneticilerine göre, rulman üretimi yüksek hacimli, düşük kár marjlı bir iÅŸ.Çok geniÅŸ bir kullanım alanına sahip olmakla birlikte rulmanlar çok büyük ağırlık ve yük kaldırırlar, çünkü küreler bir parçaya tek bir noktadan temas eder. Sözgelimi araba dingili silindirik rulmanlara ihtiyaç duyar (Bknz ÅŸekil). Bu rulmanlarda bilye yerine silindirler bulunur. Bu rulmanlarda temas bölgesi bir çizgidir. Hafif yüklerin altında çok düşük sürtünme isteniyorsa tasarımcılar "yaÄŸlı yatakları" tercih etmelidir.1) KESME: Çelik tel parça parça kesilir. Pres parçalardan birini kaba bir küre oluÅŸturacak ÅŸekilde sıkıştırır. Bilyenin nihai çapı 6.25 mm olacaksa, bu aÅŸamadan capı 6.5 mm olarak çıkar.2) TURLAMA: Bilyeler, birbirine dokunacak kadar yakın, iki paralel çelik plakanın oluÅŸturduÄŸu bir kanalın içine geliÅŸigüzel bir düzende girer. SaÄŸ taraftaki plaka sabittir. Soldaki döner; dönerken de bilyeleri sanki çamurdan yapılmış gibi ovalar. Bilyeler dibe eriÅŸinceye kadar biraz daha yuvarlak hale gelir. Bilyeler, dibe vardığında kanaldan çıkar yeni bir tur için geri döner. Bilyeler bu ÅŸekilde birkaç yüz tur yaparak belirlenen çapa gelir. Parçalar suyla soÄŸutulur (Nihai çap: 6.43 mm)3) YUMUÅžAK DÃœZELTME: Oluklu bir bileme taşı dönerken hafif bir basınç uygular. Bilyeler yeniden birkaç yüz tur daha yapar. Bu süreçte, dakikada 80 devir yapan dönmekte olan bir taÅŸa karşı, tepeden dibe kadar olan yolu 6 saniyede alır (Çap: 6.33 mm). ISIL Ä°ÅžLEM: Bilyeler dönen bir fırının içinde (gösterilmemiÅŸ) yuvarlanır. Burada bilyeler belirli bir sertliÄŸe eriÅŸir. SERT DÃœZELTME: Daha hassas kanalları olan yeni bir biley taşı (gösterilmemiÅŸ) bilyeleri daha büyük bir basınç altında taÅŸlar (Çap: 6.28 mm)4) PARLATMA: Bilyeler, çıkıntı ve çizikleri ortadan kaldırmak için oluklu metal plakaların üzerinden yuvarlanır (Nihai çap: 6.26 mm). Daha sonra bir elekten geçerek temizlenmeye gönderilir.TÃœKENMEZ KALEMLER: Tükenmez kalem, roll-on deodorant ve sprey ÅŸiÅŸelerinde sıvı akışı rulmanlarla kontrol edilir. Bilye, üretim aÅŸamasında aynı çaptaki bir ağıza sıkıştırılır. Ancak bilye üzerindeki basınç hafifçe dönmesini saÄŸlayınca bir miktar sıvıyı çeker.BÄ°LYELÄ° YATAK: Bilyeler iç ve dış oluk arasında barınır. Ayraçlar bilyelerin birbirine deÄŸmesini engeller. Makine yağı sürtünmeyi azaltır (Bisiklet tekerlekleri, patenlerin iç kısmı)BÄ°LYELi EKSENER YATAK: Dönerken ağırlık kaldırır (bar tabureleri)SÄ°LÄ°NDÄ°RÄ°K RULMAN: Bilye yerine silindirlerden yararlanır. Ağır yükler için daha büyük temas noktası oluÅŸturur (Araba ve tren tekerlekleri, konveyor kayışları)BUNLARI BÄ°LÄ°YOR MUSUNUZ?SINIFLANDIRMA yapmak: Bir rulman bilyesinin yuvarlaklık derecesi sınıfını belirler. Sınıf 5 olarak tanımlanan bir küre inçin milyonda 5’i içine girer ve çapı milyonda 50 inçtir.BÄ°LGÄ°SAYAR’ın sabit sürücüsünü merkezindeki küçük bir motor döndürür. Küçük, hassas rulmanlar motorun çok az bir sürtünme ile hızla dönmesini saÄŸlar. Yine de dönerken az da bir ses çıkartırlar. Bu da diskin üzerine depolanan verilerin yoÄŸunluÄŸunu kısıtlar. IBM gibi birkaç ÅŸirket bu sesi ortadan kaldırmak için daha sessiz olan yaÄŸlı rulmanlardan yararlanma yoluna gidiyor. Bu rulmanlarda bilye yerine yaÄŸ bulunuyor. TÃœKENMEZ Kalem 1943 yılında Macar gazeteci Lazzlo Biro ve kimyacı erkek kardeÅŸi Georg tarafından icat edildi. Bu kalemin ucunda küçük bir bilye bulunuyordu. Bilye mürekkep deposunu kapatmakla birlikte yazarken kağıda mürekkep akışını engellemiyordu. O tarihten sonra Biro kalemleri seri olarak üretilmeye baÅŸladı. Â