Her Uygulama İçin Doğru Malzeme

Bundan beş yıl öncesinde Şirkete katılmasından önce, Lee Rothleutner’ın Timken ile deneyimi, büyüdüğü Nebraska’daki çiftlikle sınırlıydı. O ve babası traktörün rulmanlarını değiştirirken, tezgahın üzerindeki siyah-turuncu kutuyu görmeye alışmıştı.

Timken’in araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) departmanına başladıktan sonra, Rothleutner’ın bakış açısı oldukça çarpıcı bir şekilde değişti. Kendisi, “Timken’in yaptığı işin kapsamını tam olarak anladım” diyor. “Ben doktoralı bir metalurji uzmanıyım ve istediğim hemen hemen tüm metal ısıl işlem işlemlerini yapabileceğim laboratuvarlara erişme imkanından daha heyecan verici bir şey yok.”

Bugün, malzeme Ar-Ge yöneticisi olarak ekibine bu zihniyeti getiriyor. “Bu devasa kitabı rafımdan alıyorum, ASM El Kitabı, Dördüncü Cilt” diyor. ASM International, malzeme bilgisi toplamak ve yaymakla tanınan 108 yıllık küresel bir mühendislik topluluğudur. Dördüncü Cilt, Isıl İşlem (Heat Treating) başlığını taşıyor.

“Onlara o kitaptaki her bir ısıl işlem prosesinde bizim de yer almamızı istediğimi söylüyorum” diyor: “Bizim için işe yarayıp yaramadığı ve bunun nedeni. İşe yararsa, sürecin ve araçların onu uygulayabilmesini istiyorum.”

Bir malzeme markasının malzemeleri

Rothleutner başlangıçta, Timken’in ultra büyük çaplı rüzgar türbini ana mil rulmanları için kusursuz indüksiyonla sertleştirme sürecinin geliştirilmesine yardımcı olmak üzere işe alındı. Bu alanda büyük bir başarı elde etti ve malzeme dönüştürme grubuna liderlik etmek üzere terfi ettirildikten sonra bugünkü pozisyonuna geldi.

Rüzgar enerjisi çalışmalarının bir sonucu olarak, Rothleutner Romanya’da çok fazla zaman geçirdi. Ploiesti Mühendislik Mükemmeliyet Merkezi ekibi. Bugün, kendisi ve ekibi, yakınlarda yer alan Prahova tesisindeki gelişmiş kapsamlı sertleştirme süreçlerinde ve teknolojilerinde de rol oynamaktadır. “Orada, beynitik çeliği yapan ‘östemperleme’ adı verilen bir işlem uyguluyoruz” diyor.

Ekip de geçtiğimiz birkaç yıl içerisinde kaplama teknolojileri konusunda ilerleme kaydederek 2020 yılında kapasiteyi iki katına çıkardı. Rothleutner, “Şu anda bu konuda büyük bir talep var ve bu alandaki grup liderimiz Vikram Bedekar muazzam bir iş çıkardı” diyor.

Malzeme ekibi ayrıca, Timken’in orijinal 1897 patentine dayanan bir teknoloji olan kasalı karbürizasyon süreçlerini optimize etmekle de görevlendirildi. Rothleutner şöyle belirtiyor: “Bu teknolojiyi son derece iyi biliyoruz, bu nedenle nereye uyduğunu ve diğer süreçlerin nereye daha uygun olduğunu biliyoruz.”

Doğru içerik, doğru uygulama

Timken tarafından tasarlanan çözümlerde, her uygulama için doğru içerikler ve doğru tarifler tanımlanır. Rothleutner, “Müşteriler, bize elde etmek istedikleri belirli özelliklerle gelir” diyor. “Kimyayı ve yapıyı bir araya getiriyoruz.”

Bu noktaya ulaşmak, uygulama mühendislerinin başı çektiği bir ekip çalışmasıdır. Çözüm, standart Timken süreçlerinin ötesine geçen kimya ve yapı gerektirdiğinde Ar-Ge devreye girer, ancak malzeme seçimi genellikle uygulama koşullarına bağlıdır. En sert şok yüklemesini ve enkazı gören uygulamalar, örneğin sürekli döküm hatları çelik fabrikalarında, sertin de serti olan karbürlenmiş çelik gerektirir. Daha az ekstrem ortamlarda iyi yağlaması olanlar için, beynitik çelik eşit derecede iyi performans gösterebilir.

Örneğin bugün, diyelim ki bir madencilik ve inşaat ekipmanı üreticisi, lastikli yükleyicilerdeki Timken diferansiyel rulmanlarını karbürlenmiş kasadan tamamen sertleştirilmiş çeliğe dönüştürüyor. Tarımsal uygulama şanzımanlarında da sertleştirilmiş rulman kullanımı giderek artıyor.

Rothleutner, “Farklı süreçlerle ilgili sınırlamaları anlamak için kasalı karbürizasyon konusundaki yüz yıllık deneyimimizden yararlanıyoruz” diyor. “Testlerimiz var, verilerimiz var, bu nedenle diğer süreçlerin daha az kaynakla eşit derecede yüksek performans sağlayabileceğini tam olarak biliyoruz.”

Rüzgar türbini ana mil rulmanları konusunda, kasalı karbürizasyon döngüleri üretim sürecine 100 saat veya daha fazla eklerken, kesintisiz indüksiyonlu sertleştirme aynı işi yaklaşık iki saatte yapar. “Rulman üretme süresinde %50’lik bir kısalmadan bahsediyoruz. Bu nedenle, bunu spesifikasyonlarına dahil eden müşteri sayısı giderek artıyor” diyor.

“Yenilenebilir enerji sektöründeki işimden çok gurur duyuyorum ve bunun işe aldığım birçok insan için büyük bir itici güç olduğunu biliyorum. Dünyanın en tanınmış yenilenebilir enerji şirketlerinden bazılarındaki arkadaşlar, burada rüzgar türbinleri ve inanılmaz derecede büyük rulmanlarla yaptığımız işe hayret ediyor. Oradaki zorlukları biliyorlar.” Lee Rothleutner
Malzeme Ar-Ge Müdürü

Gelişmiş modelleme, daha hızlı çözümler

Ekip ayrıca prototipler, gösteri parçaları ve özelleştirilmiş takım bileşenleri oluşturmak için 3D yazıcıları kullanarak 3D metal eklemeli üretim yeteneklerini de değerlendiriyor. Rothleutner, “3D, sektörde sıcak bir konu ve bizim için tam olarak nerede uygun olduğunu değerlendiriyoruz” diyor.

Şimdilik paranın en iyi karşılığı, ekibin süreç ve sonlu eleman modellemesini ilerletme çabasından geliyor. “Isıl işlem süreçlerimiz hakkında veri toplamak, daha öngörülü olmamıza yardımcı oluyor; sert bir prototip yapmadan önce bir çözüm modellemek ve ürünün gelecekte nasıl davranacağını tahmin etmek için iyi oluyor” diyor.

Gelişmiş modelleme ayrıca ekibin müşterilerle daha doğrudan arayüz oluşturmasına yardımcı oluyor, böylece uygulama nüanslarını daha net anlayabiliyor ve çözümlere daha hızlı ulaşabiliyorlar.

Metalurji topluluğu

Malzeme araştırması karmaşıktır, ancak aynı zamanda, ortalama herhangi bir günün büyük bir metalürjik atılım içerebileceği bir laboratuvarda kimya, yapı ve özellikleri birleştirdiğinizde olanlardan zevk alan bir grup insan için de çok faydalıdır.

Rothleutner, “Şu anda, yeni karbonlama ve plazma nitrürleme süreçlerini ve işin farklı bölümleri için diğer eğlenceli projeleri optimize etmek için çalışıyoruz” diyor. “Rüzgar türbini dişli kutularına, bazı havacılık alaşımlarına, zorlu koşullar için bazı arazi çözümlerine bakıyoruz.”

Sürekli gelişen iş akışlarının yanı sıra verimliliği ve ilerlemeyi artıran projelere katılma duygusu, her gün işlerine odaklanarak çalışmalarını ve laboratuvara gelmelerini sağlıyor.

Timken Ar-Ge, ES302 aşınmaya dayanıklı kaplamalar geliştirmek için doğrudan müşterilerle çalıştı. Buraya tıklayarak sonuçların rüzgar enerjisi, tarım, havacılık ve diğer alanlardaki uygulamaların ömürlerini inanılmaz şekilde nasıl uzattığını okuyun.

Last Updated: 2021/11/19

Published: 2021/05/18