K Faktörü Nedir? Abkant Bükümde Sac Açınımı Nasıl Hesaplanır?

K faktörü nedir?

Kısa cevap: K faktörü, sac bükülürken boyu değişmeyen katmanın (nötr eksenin) sac kalınlığına göre nerede durduğunu gösteren orandır. Genellikle 0,30 ile 0,50 arasında bir değer alır ve bükmeden önce lazerle kesilecek düz parçanın (açınımın) doğru boyunu hesaplamak için kullanılır.

Bir sac bükülürken dış yüzeyi uzar, iç yüzeyi ise sıkışarak kısalır. Bu iki yüzeyin arasında, ne uzayan ne de kısalan bir katman vardır: nötr eksen. Düz sacın boyu, bükülmüş parçada bu katmanın boyuna eşittir. Bu yüzden açınım hesabı, nötr eksenin yerini bilmeye dayanır.

K faktörü bu yeri tarif eder:

K = t / T

• t: Sacın iç yüzeyinden nötr eksene olan mesafe
• T: Sac kalınlığı

K = 0,50 ise nötr eksen tam ortadadır. K = 0,33 ise nötr eksen iç yüzeye daha yakındır, yani iç taraf daha çok sıkışmıştır. Pratikte K faktörü 0,50'nin üzerine çıkmaz.

K faktörü yanlış seçilirse parça bükümden sonra çizimden kısa ya da uzun çıkar. Tek bükümde birkaç onda bir milimetrelik fark, çok bükümlü bir parçada milimetrelere ulaşabilir ve montajda sorun çıkarır.

Büküm payı, büküm kesintisi ve açınım formülleri

Açınım hesabında üç kavram kullanılır. Hepsi aynı K faktörüne dayanır; hangisini kullanacağınız, çizimdeki ölçülerin nasıl verildiğine bağlıdır.

1. Büküm payı (Bend Allowance, BA)

Nötr eksenin büküm bölgesindeki yay uzunluğudur.

BA = (π / 180) × A × (R + K × T)

• A: Büküm açısı (derece; sacın döndüğü açı, 90° büküm için 90)
• R: İç büküm yarıçapı (mm)
• K: K faktörü
• T: Sac kalınlığı (mm)

2. Dış geri çekme (Outside Setback, OSSB)

Büküm başlangıcından, iki dış yüzeyin uzantılarının kesiştiği sanal köşeye olan mesafedir.

OSSB = tan(A / 2) × (R + T)

3. Büküm kesintisi (Bend Deduction, BD)

Dış ölçülerin toplamından çıkarılması gereken miktardır.

BD = 2 × OSSB − BA

Açınım boyu: iki yol, aynı sonuç

• Çizimde dış ölçüler varsa: Açınım = Dış ölçü 1 + Dış ölçü 2 − BD
• Çizimde düz kol boyları (büküm başlangıcına kadar) varsa: Açınım = Düz kol 1 + Düz kol 2 + BA

Çok bükümlü parçalarda her büküm için ayrı BD veya BA hesaplanır ve toplanır.

K faktörü tablosu

K faktörü hesaplanmaz, tablodan seçilir ve gerekirse deneme bükümüyle doğrulanır. Seçim için üç şeye bakılır: malzemenin sertliği, büküm yöntemi ve iç yarıçapın sac kalınlığına oranı (R/T).

Malzeme grupları: Yumuşak = alüminyum, bakır gibi malzemeler. Orta = S235, S275, DKP gibi yumuşak çelikler. Sert = paslanmaz çelik ve yüksek mukavemetli çelikler.

Havada büküm (abkantta en yaygın yöntem)

• İç yarıçap sac kalınlığından küçük (R < T): Yumuşak 0,33 · Orta 0,38 · Sert 0,40
• İç yarıçap kalınlığın 1 – 3 katı (T ≤ R ≤ 3T): Yumuşak 0,40 · Orta 0,43 · Sert 0,45
• İç yarıçap kalınlığın 3 katından büyük (R > 3T): Tüm malzemeler 0,50

Dip büküm (bottoming)

• R < T: Yumuşak 0,42 · Orta 0,44 · Sert 0,46
• T ≤ R ≤ 3T: Yumuşak 0,46 · Orta 0,47 · Sert 0,48
• R > 3T: Tüm malzemeler 0,50

Basma büküm (coining)

• R < T: Yumuşak 0,38 · Orta 0,41 · Sert 0,44
• T ≤ R ≤ 3T: Yumuşak 0,44 · Orta 0,46 · Sert 0,47
• R > 3T: Tüm malzemeler 0,50

Pratik başlangıç değerleri: Standart V kalıpla (kalıp açıklığı sac kalınlığının 6 – 8 katı) havada bükülen yumuşak çelik için 0,44 civarı, paslanmaz için 0,45 civarı, yumuşak alüminyum için 0,38 – 0,42 arası sık kullanılır.

Kaynak: Genel K faktörü tablosu, ODTÜ Makine Mühendisliği "Sheet Metal Work" ders notları.

Adım adım örnek hesap

Örnek 1: L profil

2 mm S235 sacdan, dış ölçüleri 50 mm × 30 mm olan 90° bükümlü bir L profil yapılacak. İç büküm yarıçapı 3 mm, büküm yöntemi havada büküm.

1. K faktörünü seçin: R / T = 3 / 2 = 1,5. Bu oran 1 ile 3 arasında, malzeme orta sertlikte (yumuşak çelik). Tablodan K = 0,43.
2. Büküm payını hesaplayın: BA = (π / 180) × 90 × (3 + 0,43 × 2) = 1,5708 × 3,86 = 6,06 mm
3. Dış geri çekmeyi hesaplayın: OSSB = tan(45°) × (3 + 2) = 5,00 mm
4. Büküm kesintisini hesaplayın: BD = 2 × 5,00 − 6,06 = 3,94 mm
5. Açınım boyunu bulun: 50 + 30 − 3,94 = 76,06 mm

Kontrol için diğer yol: Düz kollar 50 − 5 = 45 mm ve 30 − 5 = 25 mm olur. 45 + 25 + 6,06 = 76,06 mm. İki yöntem aynı sonucu verir.

Örnek 2: U profil

Aynı sac ve aynı büküm koşullarıyla, dış ölçüleri 40 × 60 × 40 mm olan bir U profil yapılacak. İki büküm olduğu için büküm kesintisi iki kez çıkarılır:

40 + 60 + 40 − 2 × 3,94 = 132,13 mm

K faktörü 0,43 yerine yanlışlıkla 0,50 alınsaydı, her bükümde açınım yaklaşık 0,2 mm uzun çıkardı. U profilde fark 0,4 mm'ye, altı bükümlü bir kasada 1 mm'nin üzerine çıkar.

K faktörünü neler etkiler?

K faktörü malzemenin sabit bir özelliği değildir. Aynı sac, farklı atölyede ya da farklı kalıpla bükülünce farklı K faktörü verebilir. Başlıca etkenler şunlardır:

• İç yarıçap / kalınlık oranı (R/T): En belirleyici etkendir. Yarıçap küçüldükçe iç taraf daha çok sıkışır ve K faktörü düşer. Yarıçap kalınlığın 3 katını geçince K faktörü 0,50'ye yaklaşır.
• Malzemenin sertliği: Sert malzemelerde (paslanmaz, yüksek mukavemetli çelik) K faktörü biraz daha yüksek, yumuşak malzemelerde (alüminyum, bakır) daha düşüktür.
• Büküm yöntemi: Havada bükümde değerler en düşük, dip ve basma bükümde daha yüksektir.
• Kalıp açıklığı (V kanalı): Havada bükümde iç yarıçapı zımba değil kalıp belirler. Pratik kural: iç yarıçap, kalıp açıklığının yaklaşık 1/6'sı kadardır. Kalıp genişledikçe yarıçap ve K faktörü artar.
• Hadde yönü: Hadde yönüne paralel bükümlerde çatlama riski artar ve sonuç değişebilir. Kritik parçalarda büküm çizgisini hadde yönüne dik tutun.
• Sac partisi: Aynı kalite saclar arasında bile kalınlık ve akma dayanımı farkı olabilir. Seri üretimde ilk parçayı ölçüp K faktörünü doğrulamak en güvenli yoldur.

Deneme bükümüyle K faktörü nasıl bulunur? Bilinen boyda bir şerit kesin ve 90° bükün. İki dış ölçüyü ve iç yarıçapı ölçün. Ölçülerden büküm payını bulup formülü tersine çevirin: K = (BA × 180 / (π × A) − R) / T. Bu değer o makine, kalıp ve malzeme için gerçek K faktörünüzdür.

CAD programlarında K faktörü ve sık yapılan hatalar

SolidWorks, Fusion 360, Inventor ve Onshape gibi programlarda sac metal parça tasarlarken K faktörü malzeme ya da sac metal ayarlarında girilir. Program açınımı (flat pattern) bu değerle hesaplar ve lazer kesim için DXF çıktısını buradan alırsınız.

Sık yapılan hatalar:

• Varsayılan değeri değiştirmemek: Birçok program varsayılan olarak 0,50 veya 0,44 gibi tek bir değer kullanır. Dar yarıçaplı bükümlerde bu değer açınımı uzun çıkarır.
• Tüm kalınlıklar için aynı K faktörünü kullanmak: 1 mm ve 10 mm sacın aynı kalıpla bükülmesi mümkün değildir; R/T oranı değişir, K faktörü de değişir.
• Gerçekleşmesi mümkün olmayan iç yarıçap çizmek: Çizimde 1 mm iç yarıçap verip parçayı 10 mm sacdan istemek, atölyede o yarıçapın oluşmayacağı anlamına gelir. İç yarıçapı üreticinin kalıp setine göre seçin.
• Büküm kesintisi ile büküm payını karıştırmak: Dış ölçülerle çalışıyorsanız BD çıkarılır; düz kol boyuyla çalışıyorsanız BA eklenir. İkisini karıştırmak açınımı iki kat hatalı yapar.
• Sertifikasız malzemeyle hesap yapmak: Paslanmaz veya yüksek mukavemetli çelikte malzeme sertifikasındaki akma dayanımına bakın; daha sert parti, yaylanmayı ve K faktörünü değiştirir.

En güvenli yol: Kritik parçalarda çiziminizi iç yarıçap ve büküm açısıyla birlikte üreticiye gönderin, açınımı makinenin gerçek K faktörüyle onlar hazırlasın.

Sık sorulan sorular

K faktörü kaç olmalı?

Tek bir doğru değer yoktur. Havada bükülen yumuşak çelikte, iç yarıçap sac kalınlığının 1 – 3 katıyken 0,43 – 0,44 iyi bir başlangıçtır. Paslanmazda 0,45, yumuşak alüminyumda 0,38 – 0,42 civarı kullanılır.

K faktörü neden 0,50'den büyük olamaz?

Bükümde iç yüzey sıkışır, dış yüzey uzar. Nötr eksen bu yüzden ya ortada kalır ya da iç yüzeye doğru kayar; dış yüzeye doğru kaymaz.

Büküm payı ile büküm kesintisi arasındaki fark nedir?

Büküm payı, düz kol boylarına eklenen yay uzunluğudur. Büküm kesintisi ise dış ölçülerin toplamından çıkarılan miktardır. İkisi aynı açınımı verir, yalnızca başlangıç ölçüleri farklıdır.

90 derece dışındaki açılarda formül değişir mi?

Hayır. Formüllerdeki A değeri sacın döndüğü açıdır. Örneğin iç açısı 120° olan bir büküm için sac 60° döner, A = 60 alınır.

K faktörünü CAD'de nereye girerim?

Sac metal özelliklerinde veya malzeme tanımında "K-Factor" alanı bulunur. Büküm tablosu (bend table) kullanıyorsanız K faktörü yerine o tablodaki değerler geçerli olur.

Açınımı ben mi hazırlamalıyım, üretici mi?

Basit parçalarda tablo değeriyle kendiniz hazırlayabilirsiniz. Hassas toleranslı veya çok bükümlü parçalarda 3D modeli (STEP) gönderip açınımı üreticinin makine verisiyle hazırlatmak daha güvenlidir.

Açınım hesabıyla uğraşmadan bükümlü parça sipariş edin

Fabensan'da lazer kesim ve abkant büküm aynı çatı altında yapılır. 3D modelinizi (STEP) gönderirseniz açınımı kendi makinelerimizin ve kalıplarımızın gerçek K faktörüyle biz hazırlarız. DXF gönderirseniz de açınımınızı büküm öncesi kontrol ederiz. Abkant bükümde 12 metreye kadar parça işleyebiliyoruz.

Minimum sipariş yok; tek parça prototipten seri üretime kadar teklif verebiliyoruz.

1. Fabensan'a üye olun ve STEP, DXF, DWG veya PDF çiziminizi yükleyin.
2. Malzeme, kalınlık ve adet bilgisini girin. İç yarıçap veya tolerans konusunda emin değilseniz notta belirtin.
3. Teklifinizi alın ve onaylayın; parçalarınız kesilmiş ve bükülmüş olarak kapınıza gelsin.

Dosyanızı yüklemeden önce sitemizdeki DXF & STEP Analiz aracıyla ön kontrol yapabilirsiniz.