Son yıllarda en hızlı büyüyen tahrik kayışı türleri, kesilmiş kenarlı V-kayışlar, çok kanallı kayışlar (Şekil 2) ve senkron kayışlardır (Şekil 3). Kesilmiş kenarlı V-kayışlar, kaplamalı V-kayışlara kıyasla daha yüksek tahrik verimine, yüksek güç iletim kapasitesine, uzun kullanım ömrüne ve yüksek enerji tasarrufuna sahiptir. Çok kanallı kayışlar, kesilmiş kenarlı V-kayışların avantajlarının yanı sıra düz kayışların esnekliğini, yüksek hız oranlarını ve yüksek hız performansını da sunar. Senkron kayış tahriki, kayış tahriki, zincir tahriki ve dişli tahrikinin bir kombinasyonudur. Sonuç olarak bu kayışlar giderek daha fazla uygulama alanında kullanılmakta olup; bu, tahrik kayışlarının geliştirilmesinde gelecekte de devam edecek bir trenddir.
En son teknolojiye sahip V-kayışların, çok kanallı kayışların ve senkron kayışların üretim süreçleri ve imalat ekipmanları temelde benzerdir; tek fark, bazı özel işlemler ve ileri işleme aşamalarındadır. İmalat, bileşenlerin hazırlanması (levha ekstrüzyonu, kısa lifli levhaların birleştirilmesi, naylon elastik kumaşın dikilmesi, kumaş kesimi), montaj, vulkanizasyon, taşlama, kesme ve kalite kontrolü (görünüm, boyutlar, performans) süreçlerini içerir.
2.1 İnşa Etme
Tek silindirli bina makineleri genellikle kesme kenarlı V-kayışlar, çok kanallı kayışlar ve senkron kayışlar üretir. Senkron kayışlarda çekme halatının burulma etkisini gidermek amacıyla, farklı burulma yönlerindeki (yani "S" ve "Z" burulmaları) halatları aynı anda yerleştirmek için iki ayrı gerdirme sistemi gereklidir. İlk yıllarda birkaç Çin üreticisi, Almanya merkezli SCHOLZ şirketinin bina makinelerini ithal etmiştir. Bu dönemlerde yatırım faktörleri nedeniyle çok amaçlı bina makineleri (evrensel makineler) ithal etmeye eğilimlidirlerdi. Bu makineler, kaplamalı V-kayışlar, kesme kenarlı V-kayışlar, çok kanallı kayışlar ve senkron kayışların üretiminde; koruyucu kılıfların kesilmesinde; senkron kayışların arka yüzünün taşlanmasında da kullanılabilir. ve keskin kenarlı V-kayışlar ile senkron kayışlar. Makine, ana tahrik sisteminden, bina tamburundan, kesme tamburundan, kesme ünitesinden, taşlama ünitesinden, kuyruk mili (tailstock)’ten, dört istasyonlu (şerit) sarım sökme ünitesinden, kord örücü üniteden, iki istasyonlu kord sökme ünitesinden ve elektrik kontrol sisteminden oluşur.
Çok fonksiyonlu V-kayış bina makinesinin bazı işlevlerinin birleştirilmesi veya ayrıştırılması yoluyla özel amaçlı ekipmanlar geliştirilmiştir; bunlar arasında kesme ve arka yüzey taşlama işlevlerine sahip taşlama/kesme makineleri ile tek işlevli bina makineleri, kesme makineleri ve arka yüzey taşlama makineleri yer alır. Bu makineler yapısal olarak aynıdır; temelde gerekli işlevsel bileşenleri korurken çok fonksiyonlu V-kayış bina makinesinden gerekmeyen bileşenleri çıkarırlar.
Çin'de Qingdao Yilida Şirketi, Bilim ve Teknoloji Ulusal Projesi olarak bilinen Dokuzuncu Beş Yıllık Plan'ı üstlenen ve başarıyla tamamlayan tek şirket değildir; diğer üreticiler de yüksek teknolojili V-kayış, çok kanallı kayış ve senkron kayış üretim makineleri üretmektedir. Bu makinelerin çalışma prensipleri oldukça benzerdir ve ürünlerinin basit ya da karmaşık oluşu, kullanıcı gereksinimlerinin düzeyine bağlıdır.
2.2 Vulkanizasyon
Keskin kenarlı V-kayışlar, senkron kayışlar ve çok kanallı kayışlar, kaplamalı V-kayışlarla aynı şekilde vulkanizasyon otoklavlarında vulkanize edilir ve hepsi dikey kauçuk kılıf vulkanizasyon otoklavlarında vulkanize edilebilir. Basınçlandırma yöntemi açısından kauçuk kılıf otoklavları iki tipte olur: buharla ısıtma ve basınçlandırma ile buharla ısıtma ve suyla basınçlandırma. Günümüzde hem ithal otoklavlar hem de yerli üretim DLT otoklavları buharla ısıtma ve basınçlandırma tipindedir. Bunlar PLD (Oransal, İntegral, Türevsel) kontrol kullanır, yüksek sıcaklık kontrol doğruluğu sağlar ve yüksek üretim verimliliği ile yüksek ürün kalitesi sunar; ancak orta veya yüksek basınçlı buhar kazanı gerektirir.
2.3 Keskin Kenarlı V-Kayış Kesimi
2.3.1 Tek Silindirli Kesim
Tek silindirli kesimde, yukarıda açıklanan çok işlevli V-kayış yapım makinesi de dahil olmak üzere tek silindirli bir kesim makinesi kullanılır. Koruyucu kesim kılıfı, genişleyebilen bir silindir üzerinde önceden kesilmeli ve yuvarlatılarak taşlanmalıdır. Kılıf, iki dairesel disk bıçağı ile ayrı ayrı kenarlı V-kayışlara kesilmiştir. Kayış kesiti homojendir ve üretim kapasitesi yüksektir. Ancak genişleyebilen silindirin maliyeti yüksek olup koruyucu kılıfın işlenmesi ise emek yoğun ve zaman alıcıdır.
2.3.2 Çift Silindirli Kesim
Çift tamburlu kesimde, vulkanize bant kılıfı, genişlik ve açı standartlarına göre tek tek bantlara dönüştürülür. Bu yöntem ilk olarak Almanya'da Berstorff tarafından icat edilmiştir. Şanghay ve K’ai-feng gibi Çin’deki birçok fabrika, bu tür makineleri sırasıyla Almanya’dan ithal etmektedir. Bu tür ekipmanlar, Qingdao Yilida, Qingdao Moson ve Şaoşing Junma gibi yerli firmalar tarafından geliştirilmiştir. Çift tamburlu kesim makinesi, ana tahrik sistemi, kesim tamburu, gerdirme tamburu, kesim ünitesi ve kontrol sisteminden oluşur. Gerdirme tamburu ile kesim tamburu arasındaki mesafe ayarlanarak, iç çevresi 680 ila 3000 mm arasında olan bantlar kesilebilir. Çift tamburlu kesim makinesi, genişletilebilir tambur ve koruyucu kesim kılıfı gerektirmez; bu da ekipmana yapılacak yatırım miktarını azaltır. Bununla birlikte, kesim hassasiyeti daha düşüktür ve kesilen bantların uzunlukları ölçülüp zımparalanması gerekir.
2.4 Çok Oluklu Bant Zımparalama
Vulkanize edilmiş çok kanallı kayış kılıfı, çok kanallı kayış taşlama makinesi kullanılarak kanallı yüzeye şekillendirilir. Bu makineler, işleme moduna göre tek kayışlı çok kanallı kayış taşlama makinesi ve tam kılıflı çok kanallı kayış taşlama makinesi olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir.
2.4.1 Tek Kayışlı Çok Kanallı Kayış Taşlama
Tek kayışlı çok kanallı kayış taşlama makinesi, bir taşlama ünitesinden, tahrik kasnağından, gerdirme kasnağından ve elektrik kontrol sisteminden oluşan bir makinedir. Kayış hamuru gerekli genişliğe kesilir, tahrik kasnağına geçirilir ve gerdirme kasnağı ile gerilir; ardından özel profilli bir taşlama tekerleğinin yüksek devirde dönmesiyle kayış taşlanır. Bu makine, çevresi 600–2500 mm ve genişliği 30 mm’den küçük olan PJ, PK ve PL tipi çok kanallı kayışların kanallarını, 30 m/s’lik bir taşlama çizgisel hızında taşlamak için kullanılabilir.
2.4.2 Tam Kılıflı Çok Kanallı Kayış Taşlama
Tam kollu çok kanallı kayış taşlama makinesinin çalışma prensibi şu şekildedir: Vulkanize edilmiş kayış kılıfı, kalıbı ile birlikte taşlama makinesinin ana miline bağlanır ve onunla birlikte döner. Bir bölüm taşlandıktan sonra, taşlama ünitesi bir sonraki bölümü taşlamaya geçebilmek için belirli bir mesafe kadar enine yönde hareket ettirilir; bu işlem, tüm kayış kılıfı taşlanana kadar devam eder. Çok kanallı kayış taşlama makinesi, tek kayışlı makineye kıyasla üretimde daha verimli olan ve ürünlerinde boyutsal doğruluk açısından daha üstün olan tam kollu bir makinedir. Ancak bu makine, ekipman, kalıp ve kontrol sistemlerinde daha yüksek hassasiyet gerektirdiğinden dolayı daha fazla yatırım yapılmasını gerektirir. Bu makine aynı zamanda senkron kayışların arka yüzeylerinin taşlanmasında da kullanılabilir.
3. denetim
Genel iletim kayışı muayenesi, dış görünüm (kesit boyutu, uzunluk), fiziksel ve mekanik özellikler ile dinamik performans (iletim gücü ve yorulma ömrü) yönlerini kapsar.
3.1 Uzunluk Ölçümü
Çin'in reform ve açılışından bu yana, Çin'in tahrik kayışı standartları uluslararası ve Avrupa/Amerikan standartlarına uygun olarak sırasıyla gözden geçirilip yeniden düzenlenmiştir. Tahrik kayışlarının uzunluğu, birkaç on yıldır Çin'de kullanılan iç çevreye dayalı sistem yerine, referans sistemi ve etkili sistem üzerine düzenlenmektedir. Bu nedenle özel uzunluk ölçüm ekipmanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. 1980’lerin ortasından itibaren, otomotiv V-kayışlarının boyutlarına ilişkin standartların hazırlanmasını sağlamak amacıyla Şanghay Hava Aracı Tasarım ve Araştırma Enstitüsü tarafından bir otomotiv V-kayışı uzunluk ölçüm makinesi geliştirilmiştir. V-kayışı uzunluk ölçüm makinesi, Çin’de V-kayışı için yeni standart yürürlüğe girdiğinde üreticiler için zorunlu bir ekipman haline gelmiştir.
Zamanlı kayış uzunluğu test makineleri, daha hassas bir performans gerektirir ve genellikle bağıl ölçüm yöntemi kullanır. Wuxi Lastik Fabrikası, zamanlı kayış uzunluğu test makinesini Almanya’dan SCHOLZ firmasından ithal etmiştir. SEU ve QINGDAO MOSON firmaları da bu tür test makineleri tasarlamaktadır.
3.2 Yorulma Ömrü
Yorulma ömrü testi, tork uygulanmadan ve tork uygulanarak yapılan yöntemler olmak üzere ikiye ayrılabilir; ilkine bükülme test cihazı (flex tester) adı verilir. Çin’deki V-kayışlar için yeni standartı (GB1174-96) karşılamak amacıyla tork uygulamayan bir test cihazı geliştirilmiştir. Test sırasında kayış hiçbir güç iletmeyip kasnakla olan iç ve dış yüzeyleri arasında kayma oluşmaz; ayrıca kayışın içindeki gerilim, kasnağın dönmesiyle değişmez. Bu test yalnızca kayışın kasnak üzerinden geçerken uğradığı bükülmeleri simüle edebilir; bükülme sayısı sayılır ve uzama ölçülür. Bu test genellikle tamamlanması için 5 ila 7 gün sürer; ancak kasnağın boyutu veya başlangıç gerilimi azaltılarak aşınma hızı artırılabilir. Bu yöntem, iletim kayışı kullanımının gerçek koşullarıyla düşük bir korelasyon gösterir; daha çok kalite kontrolü amacıyla kullanılır.
Tork ile yapılan yöntemler, tahrik kayışının kalitesi hakkında kısa bir süre içinde kapsamlı ve nispeten doğru bir değerlendirme yapmayı sağlar. Yabancı üretimi otomotiv V-kayışı yorulma ömrü test makineleri, Guiyang, Wuxi ve Kaifeng üreticileri tarafından Çin’e ithal edilmiştir. Eski Şanghay Kauçuk Ürünleri No. 2 Fabrikası tarafından kullanılan otomotiv V-kayışı yorulma ömrü test makineleri, bir süre önce Harbin Teknoloji Enstitüsü tarafından tasarlanmıştır. Wuxi üreticisi tarafından bir otomotiv çok kanallı (multi-ribbed) kayış yorulma ömrü test makinesi ithal edilmiştir; bu makine aynı zamanda yüksek sıcaklıkta yorulma ömrü testi performansına sahiptir.
Otomobil asenkron kayışı yorulma ömrü test cihazları, Çin'de daha az kullanılmaktadır. Wang Jiemin, 'Kayan Kayışların Tam İşlevli Dinamik Performans Test Cihazı' (Patent Başvuru No.: 99258441) başlıklı patentine dayanarak Liaoyang Jidai Fabrikası için otomobil asenkron kayışı yorulma ömrü test cihazını tasarlamıştır; bu cihaz GB/T18183-2000 (eşdeğer ISO10917:1995) standardına uygun olarak "Otomobil Asenkron Kayışı Yorulma Ömrü Test Yöntemi"ni gerçekleştirebilmektedir. Cihaz, yüksek sıcaklıkta su püskürtmeli yorulma ömrü testini gerçekleştirebilir.
Çin otomobil piyasası giderek genişlerken aynı zamanda otomobillerin performansı da oldukça artmıştır; bu nedenle otomobil asenkron kayışlarının performansına yönelik gereksinimler giderek artmaktadır. Otomobil asenkron kayışı yorulma ömrü test cihazlarının Çin’de geliştirilmesini, üretimini ve yaygınlaştırılmasını hızlandırmak büyük önem taşımaktadır.
4. Beklentiler
Çin’de Kayışlı Aktarma Elemanları Üretim Ekipmanlarının Durumu ve Perspektifleri (2005)
İletim kayışı üretimi, yıllar boyu ithalat, taklit, özümseme ve bağımsız geliştirme yoluyla büyük ölçüde ilerleme kaydetmiştir; bu durum, iç piyasada üretim yapan iletim kayışı endüstrisinin mevcut gelişim düzeyini belli ölçüde yansıtmaktadır. Ancak yine de yabancı üreticilerle kıyaslandığında bir açık söz konusudur. Bu açık başlıca şu şekilde kendini göstermektedir:
(1) Sektör içinde iletim kayışı üretimi düzeyi eşit dağılmamıştır; ekipmanlar ilkel düzeydedir ve düşük kaliteli ürünler, iletim kayışı pazarının sağlıklı gelişimini özellikle yeni kayış türlerinin tanıtımını ve uygulanmasını büyük ölçüde olumsuz etkilemektedir.
(2) Yurt içi üretim ekipmanlarında hassasiyet, otomasyon düzeyi, mekatronik entegrasyonu ve yeni tekniklerin benimsenmesi açısından yabancı üreticilerle kıyaslandığında hâlâ bir açık bulunmaktadır.
(3) Belirli tipteki iletim kayışlarının üretim ekipmanları yerel sanayide üretilmemiştir: kalıplı çok kanallı kayış, çift yönlü dişli iletim kayışı, enjeksiyonla reaksiyon bağlamalı iletim kayışı, kısa lifle takviye edilmiş iletim kayışı, helis (veya balık kılçığı) dişli iletim kayışı ve CVT kayışı için üretim ekipmanları ve süreç teknolojisi.
(4) Bazı yönlerden neredeyse bağımsız fikri mülkiyet hakları yoktur. Yabancı gelişmiş üretim işletmeleri, teknoloji ve ekipmanlar üzerine patentlerine sahiptir. Çin'in WTO'ya katılması ve fikri mülkiyetin korunmasını güçlendirmesiyle birlikte, Çin'in iletim kayışı sektöründe sürdürülebilir gelişme ve uluslararası rekabet gücü büyük ölçüde sınırlanmıştır.
(5) Eski test ve muayene yöntemleri. Büyük yabancı üreticiler, performans ve kalite kontrolü açısından araştırma ve geliştirme çalışmalarına odaklanmaktadır; bazıları otomatik çevrimiçi testlere ulaşmıştır. Büyük yabancı şirketler, çok yönlü entegre testler için kullanılan yüzden fazla çeşit dinamik test makinesine sahiptir ve her biri kendi test yöntemini kullanır. Ancak sınırlı sayıdaki yerli üretici arasında çoğu arızalanmış olan yalnızca bir veya iki adet yorulma ömrü test makinesi bulunmaktadır.
Yukarıda bahsedilen tüm gerçekleri göz önünde bulundurarak, yazar, tahrik kayışı ekipmanlarının üretimindeki gelecekteki gelişme eğiliminin şu şekilde olması gerektiğini düşünmektedir:
(1) Mevcut üretim ekipmanlarının doğruluğu, güvenilirliği ve otomasyon seviyesi daha da geliştirilmelidir; bunun için yeni bilgisayar teknikleri kullanılarak insan-makine etkileşimi sağlanmalıdır.
(2) Kalıplı çok kanallı kemer makinesi, V-kayışı döner sertleştirme presi ve çift yönlü dişli tahrik kayışı üretim ekipmanı gibi yerli üretim ekipmanlarının acilen geliştirilmesi gerekmektedir.
(3) Enjeksiyonlu reaksiyon-bağlı tahrik kayışı, kısa lifle takviye edilmiş tahrik kayışı, helis (hamsi kemikli) dişli tahrik kayışı, termoplastik elastomer V-kayışı ve CVT kayışı gibi yeni tekniklerin ve ekipmanların araştırma ve geliştirilmesini güçlendirin.
(4) Test ekipmanlarının yerelleştirilmesini sağlayın, test makinesinin güvenilirliğini artırın; özellikle yüksek sıcaklıkta çok kanallı kayış test makinesi, yüksek sıcaklıkta su püskürtmeli otomobil asenkron kayış yorulma ömrü test makinesi ve motosiklet CVT kayışı yorulma ömrü test makinesini yaygınlaştırın.
(5) Koşulları uygun olan üreticiler, kendi üretim teknolojilerini ve ekipmanlarını geliştirmek için aktif olarak harekete geçmelidir.