Havacılık CNC Parça İmalatında Yapısal ve Geometrik Zorluklar

Havacılık ve savunma sanayinde CNC işleme süreçleri, ince cidarlı parçalar, karmaşık geometriler ve büyük ölçekli bileşenler nedeniyle standart imalat yöntemlerine kıyasla çok daha yüksek mühendislik disiplini gerektirir.

6. İnce Cidarlı ve Büyük Parçaların CNC ile İşlenmesi

Savunma ve havacılık endüstrisinde üretilen birçok parça, ağırlığı minimize ederken dayanımı maksimum seviyede tutmak amacıyla ince cidarlı ve içi boşaltılmış olarak tasarlanır. Motor muhafazaları, kompresör gövdeleri ve şanzıman kasaları bu duruma tipik örneklerdir.

CNC işleme sırasında bu tür parçaların karşılaştığı temel problem deformasyondur. Büyük miktarda malzemenin tek bir bloktan kaldırılması;

• Parça içinde artık gerilmelere
• İşleme sonrası çarpılmalara
• Ölçüsel kararsızlıklara

neden olabilir. Bu durum, havacılık parçalarında kabul edilemez tolerans sapmalarına yol açar.

Malzeme Kaldırma Oranlarının Önemi

Bu tür riskleri önceden değerlendirebilmek için mühendislikte iki kritik oran kullanılır:

• IRMR (Internal Removed Material Ratio)
• ERMR (External Removed Material Ratio)

Genel kabul gören yaklaşıma göre:

• IRMR değerinin %85’in üzerinde olması
• ERMR değerinin %30’un altında kalmaması

parçanın CNC ile güvenli şekilde üretilebilir olduğunu gösterir. Türkiye’de savunma projelerinde, bu oranlar özellikle prototip öncesi fizibilite aşamasında dikkate alınmaktadır.

Uygulanan Çözüm Yaklaşımları

İnce cidarlı parçaların CNC işlenmesinde yaygın olarak kullanılan yöntemler şunlardır:

• Simetrik işleme stratejileri
• ADOC (Eksenel Kesme Derinliği) optimizasyonu
• RDOC (Radyal Kesme Derinliği) kontrolü

Buna ek olarak, Türkiye’de ileri seviye üretim yapan firmalar, yüksek rijitliğe sahip 5 eksenli CNC tezgâhlar kullanarak kesme kuvvetlerini minimize eder ve deformasyon riskini düşürür.

Alternatif bir yaklaşım olarak, bazı büyük ve ince cidarlı parçalar döküm + CNC son işlem kombinasyonu ile üretilir. Bu yöntem, malzeme israfını azaltırken ölçüsel kararlılığı artırır; ancak kalıp maliyeti nedeniyle düşük adetli üretimler için her zaman uygun değildir.

7. Karmaşık Geometrilerin CNC İşleme Üzerindeki Etkisi

Havacılık ve savunma sanayinde tasarlanan parçalar, aerodinamik gereksinimler, ağırlık optimizasyonu ve mukavemet dağılımı nedeniyle çoğu zaman karmaşık yüzey geometrilerine sahiptir.

Bu karmaşıklık genellikle şu nedenlerle ortaya çıkar:

• Hava akışını optimize etmek
• Yapısal yükleri homojen dağıtmak
• Parça ağırlığını azaltmak

Ancak her karmaşık tasarım, üretilebilirlik açısından avantaj sağlamaz.

Gereksiz Karmaşıklık Sorunu

Türkiye’de alt yüklenici CNC firmalarının sıkça karşılaştığı sorunlardan biri, DFM (Design for Manufacturability) prensipleri dikkate alınmadan yapılan tasarımlardır. Özellikle iç bileşenlerde gereksiz organik yüzeyler;

• İşleme süresini uzatır
• Takım aşınmasını artırır
• Üretim maliyetini yükseltir

Oysa birçok iç parça, aerodinamik açıdan kritik değildir ve daha sade geometrilerle aynı işlevi yerine getirebilir.

DFM Yaklaşımının Rolü

Savunma ve havacılık projelerinde, tasarımcı ile üretici arasındaki erken iletişim büyük önem taşır. DFM yaklaşımı sayesinde:

• İşleme kısıtları daha tasarım aşamasında değerlendirilir
• Gerekli olmayan karmaşıklıklar elimine edilir
• CNC işleme süresi ve maliyeti optimize edilir

Türkiye’de savunma sanayinde faaliyet gösteren birçok firma, bu nedenle tasarım–üretim entegrasyonunu güçlendirmeye yönelik süreçler geliştirmektedir.

5 Eksenli CNC Tezgâhların Avantajı

Karmaşık geometrilerin kaçınılmaz olduğu durumlarda, 5 eksenli CNC işleme neredeyse zorunlu hale gelir. Bu tezgâhlar sayesinde:

• Tek bağlamada daha fazla yüzey işlenir
• Takım erişimi artar
• Ölçüsel hatalar azalır

Özellikle havacılık yapısal parçalarında, 5 eksenli CNC teknolojisi Türkiye’de stratejik bir üretim kabiliyeti olarak kabul edilmektedir.

8. Parça Boyutu ve CNC Tezgâh Sınırlamaları

Savunma ve havacılık sistemleri, küçük bağlantı elemanlarından metrelerce uzunluktaki yapısal bileşenlere kadar geniş bir parça yelpazesi içerir. Ancak standart CNC tezgâhlarının çalışma hacmi, bu büyük parçaların tamamını kapsayacak şekilde tasarlanmamıştır.

Bu durum, özellikle şu parçalarda sorun yaratır:

• Gövde içi taşıyıcı elemanlar
• Kanat yapısal bileşenleri
• Uzun şaft ve profiller

Çözüm Seçenekleri

Bu sınırlamanın aşılması için üç temel yaklaşım bulunur:

1. Büyük ölçekli CNC tezgâhlara sahip tedarikçilerle çalışmak

2. Parçayı modüler hale getirerek birden fazla küçük bileşene bölmek

3. Alternatif üretim yöntemlerini değerlendirmek (döküm, kaynak + CNC)

Türkiye’de büyük hacimli CNC yatırımları sınırlı sayıda firmada bulunduğundan, tedarikçi seçimi bu noktada kritik hale gelir.

Parçanın bölünmesi ise ağırlık artışı ve ek bağlantı elemanları nedeniyle her zaman tercih edilen bir çözüm değildir. Bu nedenle büyük parça üretiminde, proje bazlı mühendislik kararları alınması gerekir.

9. CNC İşlemede Yapısal Zorlukların Savunma Sanayine Etkisi

İnce cidarlı yapılar, karmaşık geometriler ve büyük parça boyutları; savunma ve havacılık endüstrisinde CNC işleme süreçlerini standart sanayi üretiminden ayıran temel faktörlerdir.

Bu zorluklar;

• Üretim süresini
• Maliyetleri
• Tedarikçi seçimini

doğrudan etkiler.

Ancak doğru mühendislik yaklaşımı, uygun tezgâh seçimi ve üretilebilirlik odaklı tasarım ile bu sorunların büyük bölümü kontrol altına alınabilir.

Isıl İşlem, Tedarik Zinciri ve Türkiye’de Savunma & Havacılık CNC Parça İmalatının Geleceği

Savunma ve havacılık endüstrisinde CNC işleme yalnızca talaş kaldırma süreci değildir; ısıl işlem, malzeme temini ve sertifikasyon gibi aşamalar, parça performansını ve uçuş güvenliğini doğrudan etkiler.

10. Havacılık CNC Parçalarında Isıl İşlemin Kritik Rolü

Savunma ve havacılık sanayinde kullanılan metal parçaların büyük bölümü, istenen mekanik özelliklere ulaşabilmek için ısıl işlem süreçlerinden geçirilir. CNC işleme ile elde edilen geometrik hassasiyet, ısıl işlem sonrasında korunmak zorundadır; aksi takdirde parça tolerans dışına çıkabilir.

İşleme Öncesi Isıl İşlem

İşleme öncesinde uygulanan ısıl işlem, malzemenin:

• Sertliğini
• Mukavemetini
• Yorulma dayanımını

artırır. Ancak sertleştirilmiş malzemelerin CNC ile işlenmesi;

• Daha uzun çevrim süreleri
• Daha yüksek takım aşınması
• Artan üretim maliyetleri

anlamına gelir. Bu nedenle Türkiye’de havacılık parça imalatı yapan firmalar, genellikle yüksek kaliteli karbür takımlar ve optimize edilmiş kesme parametreleri kullanır.

İşleme Sonrası Isıl İşlem

İşleme sonrası ısıl işlem, parçanın boyutsal stabilitesini tehdit edebilir. Özellikle hızlı soğutma yöntemleri, parça üzerinde istenmeyen büzülmelere yol açabilir.

Bu riski azaltmak için:

• Tavlama ve yaşlandırma gibi düşük sıcaklıklı işlemler
• Presle kontrollü soğutma yöntemleri

tercih edilir. Savunma projelerinde kalite öncelikli olduğu için, bazı durumlarda son işlem sonrası hafif taşlama veya honlama gibi düzeltici operasyonlar uygulanır.

11. Havacılık ve Savunma Sanayinde Malzeme Temini Zorlukları

CNC işleme sürecinin en kritik adımlarından biri, doğru malzemenin doğru spesifikasyonlarla temin edilmesidir. Havacılık ve savunma sanayinde kullanılan malzemeler;

• Titanyum alaşımları
• Nikel bazlı süper alaşımlar
• Yüksek performanslı mühendislik plastikleri (ör. Ultem)

gibi temini zor ve maliyetli hammaddelerden oluşur.

Türkiye’de bu malzemelerin büyük bölümü ithal edilmekte olup;

• Uzun tedarik süreleri
• Döviz bazlı maliyetler
• Sertifikasyon gereklilikleri

üretim planlamasını doğrudan etkiler.

Bu nedenle savunma sanayi projelerinde, malzeme temini genellikle üreticinin değil, ana yüklenicinin onayladığı tedarik zinciri üzerinden yürütülür. Malzeme sertifikaları, izlenebilirlik ve lot takibi bu noktada kritik öneme sahiptir.

12. Sertifikasyon ve Kalite Yönetimi: AS9100 Gerçeği

Savunma ve havacılık endüstrisinde CNC parça imalatı yapan firmalar için AS9100 kalite yönetim sistemi, neredeyse zorunlu bir standarttır. AS9100;

• ISO 9001 tabanlıdır
• Havacılığa özgü risk ve güvenlik gereksinimlerini kapsar
• Dokümantasyon ve izlenebilirliği zorunlu kılar

Türkiye’de AS9100 sertifikasına sahip CNC firmalarının sayısı sınırlıdır. Bunun temel nedenleri:

• Sertifikasyon sürecinin maliyetli olması
• Denetimlerin uzun ve detaylı olması
• Düşük adetli üretimlerin her zaman bu yatırımı karşılamaması

Buna rağmen, savunma ve havacılık projelerinde yer almak isteyen firmalar için bu sertifika, pazara giriş bileti niteliğindedir.

13. Tedarikçi Seçimi ve Dijital Üretim Modelleri

Savunma ve havacılık sanayinde doğru CNC tedarikçisini seçmek, yalnızca teknik yeterlilikle sınırlı değildir. Aşağıdaki kriterler belirleyici olur:

• Sertifikasyon durumu
• Büyük ve karmaşık parçaları işleyebilme kapasitesi
• Ölçüm ve kalite altyapısı
• Proje gizliliği ve bilgi güvenliği

Yüksek çeşitlilik – düşük miktar üretim yapısı, birçok CNC firmasının bu projelere mesafeli yaklaşmasına neden olur. Bu noktada dijital üretim ağları ve esnek üretim modelleri devreye girer.

Türkiye’de de benzer şekilde, birden fazla üreticiyi tek çatı altında toplayan yapıların önemi giderek artmaktadır. Bu modeller, hem kapasite kullanımını optimize eder hem de mühendislerin tedarik yükünü azaltır.

14. Yüksek Çeşitlilik – Düşük Miktar Üretimin CNC’ye Etkisi

Savunma ve havacılık projelerinde her parça farklıdır ve çoğu zaman üretim adetleri sınırlıdır. Bu durum;

• Süreç kurulum maliyetlerini
• Programlama sürelerini
• Birim parça maliyetini

artırır.

Ancak CNC işleme, bu üretim modeline en uygun yöntemlerden biridir. Kalıp gerektirmemesi ve esnekliği sayesinde, savunma sanayinin dinamik yapısına uyum sağlar.

Türkiye’de birçok savunma projesi, bu nedenle seri üretim yerine yüksek hassasiyetli, proje bazlı CNC imalat yaklaşımını benimsemektedir.

15. Türkiye’de Savunma ve Havacılık CNC Parça İmalatının Geleceği

Türkiye’nin savunma ve havacılık sanayinde son yıllarda gösterdiği ivme, CNC işleme ve hassas parça imalatı alanında da kendini göstermektedir. Yerli ve milli projelerin artmasıyla birlikte;

• 5 eksenli CNC yatırımları
• Ölçüm ve kalite altyapıları
• Sertifikasyon süreçleri

stratejik hale gelmiştir.

Önümüzdeki dönemde, Türkiye’de savunma ve havacılık endüstrisine yönelik CNC parça imalatının;

• Daha entegre
• Daha dijital
• Daha yüksek katma değerli

bir yapıya evrilmesi beklenmektedir.

Sonuç

Savunma ve havacılık endüstrisinde CNC işleme, yalnızca bir üretim yöntemi değil; kalite, güvenlik ve sürdürülebilirlik odaklı bir mühendislik disiplinidir. İnce cidarlı parçalar, karmaşık geometriler, ısıl işlem süreçleri ve sertifikasyon gereklilikleri; bu alanı diğer tüm sektörlerden ayırır.

Türkiye özelinde bakıldığında, CNC parça imalatı kabiliyetleri; savunma ve havacılık sanayinin büyümesinde kilit rol oynamaktadır. Doğru mühendislik yaklaşımı ve üretim stratejileri ile bu zorluklar, rekabet avantajına dönüştürülebilir.