Mühendislik çizimlerinde sık sık karşımıza çıkan kavramlardan biri GD&T’dir. Peki Geometrik Boyutlandırma ve Toleranslandırma olarak da adlandırılan GD&T nedir? Neden kullanılır? Teknik resimlerde bulunan bilgilerin açık, anlaşılır olması beklenmektedir. Bunun olması için kullanılan metotlardan bir tanesi de GD&T’dir. İkinci dünya savaşı sırasında deniz silahları geliştiren Stanley Parker tarafından geliştirilen bir sistem olan GD&T, ilk olarak askeri bir standart olarak kullanılmaya başlanmıştır.

GD&T, özellikle 3 boyutlu çizimlerde ürün verilerini açıklamak amacıyla herkesçe okunup anlaşılan uluslararası bir dil olarak tanımlanabilir. Geometrik tolerans en genel tanımıyla mühendislik çizimlerinde kullanılarak bir ürünün sahip olması gereken özellikleri açıklamaya yarayan kavram, sembol ve tanımlardan oluşan teknik konulara açıklık getiren standartlar dizisidir. Bir parçanın üretiminde onun boyutlarının yanı sıra şekilsel özelliklerinin de toleranslandırılması gerekmektedir. Bu durum da geometrik tolerans değerlerinin oluşmasında etkili olmuştur. Bu uygulama sayesinde şekil, yerleşim, salgı vb. değerlerin gerektiği zaman toleranslandırılması sağlanmıştır.

GD&T’nin Temel Prensipleri

Şekil, yerleşim, salgı, düzenleme ve profil gibi değerlerin toleranslandırılmasını sağlayan GD&T çizimlerdeki değiştirilebilirliğin önünü açmıştır. Geometrik toleransın temel prensibi bir çizim üzerinde herkesin aynı dili konuşarak mühendislik toleranslarını tanımlaması ve iletmesidir. 

Sistemin kullanmış olduğu kuralları ve sembolleri tanımlayan dünya çapında oluşturulan standartlar mevcuttur. Bu standartlara örnek olarak ASME Y14.5 verilebilir. Aynı zamanda ISO standartlarında da tanımlanması mevcuttur. 

Sistemin bir diğer prensibi ise koordinat ve boyutlandırma için doğru bir tolerans bölgesine izin vererek parçanın, boyutsal gereksinimlerini daha doğru şekilde tanımlamaktır. Geometrik toleranslandırma doğru uygulandığı takdirde çizimde tanımlanan parçanın, istenen forma uygun olacak şekilde mümkün olan en büyük toleranslarla işlev görmesini sağlayacaktır.

Geometrik boyutlandırma ve toleranslandırma, koordineli boyutlandırma ve toleransların tek başına göstermediği bir tasarımın amacını göstermek için kullanılır. Bu, tasarımı oluştururken SLOF (Size, Location, Orientation and Form) dikkate alınarak ve çizime geometrik kontroller uygulanarak yapılır.

Peki SLOF nedir? Çizimin her özelliğinin geometrik ve boyut gereksinimlerini gösterdiğinden emin olmak için dört bileşen vardır. Bu dört gereksinim SLOF olarak bilinir. Bunların Türkçe karşılığı şu şekildedir: boyut, konum, yönlendirme ve biçim.

GD&T Kullanım Avantajları Nelerdir?

GD&T’yi kullanmanın birden fazla avantajı mevcuttur. Bunların en önemlilerini şu şekilde sıralamak mümkündür:

  • Maliyet Tasarrufu: Sistem, üretimi en üst düzeye çıkaran uygun toleranslara izin vererek tasarım doğruluğunu artırır. Pek çok proje için süreçte ekstra veya bonus toleranslar sağlayarak maliyet lerin azalmasında etkin rol oynar. Geometrik toleranslandırma verileri, bir deliğin konumunun nasıl değişebileceği ve aynı zamanda düzgün montaja olanak sağladığı gibi işlevsel gereksinimleri ilettiğinde, parça işlevini etkilemeden en büyük tolerans aralığı kullanılabilir. Bu da tasarım ve üretim maliyetlerini düşürür ve kaliteyi arttırır. 
  • Boyut ve Tolerans Gereksinimlerinin Sağlanması: Tüm tasarım gereksinimlerinin açıkça belirtilmesiyle, kapsamlı bir geometrik toleranslandırma süreci, tüm boyut ve tolerans spesifikasyonlarının doğru şekilde yerine getirilmesini garanti eder.
  • Yardımcı Dijital Tasarım Yöntemleri: Hem net hem de öz verileri, neredeyse evrensel olarak kullanılan 2D ve 3D CAD dosyaları da dahil olmak üzere dijital tasarım programlarına kolayca uyarlanabilir.
  • Tekdüzelik ve Kolaylık Sunar: Tek ve tutarlı bir dil sağlayan geometrik toleranslandırma, tasarım ve üretim genelinde tutarlı geometriler sağlarken tahminleri ve yorumlamaları azaltarak hataları minimum düzeye indirecektir.
  • Doğru İletişimin Sağlanması: Günümüzün karmaşık tasarımları en doğru ve güvenilir iletişimi zorunlu hale getirmektedir. Sistem, tasarımcıların, üreticilerin ve denetçilerin birbirleriyle net bir şekilde iletişim kurmasını sağlayarak zamandan tasarruf sağlar ve süreci daha verimli hale getirir.

GD&T Nerelerde Kullanılır?

İşlevsel montajlarda ve karmaşık ürünlerde tüm bileşenlerin bir arada sorunsuz olarak çalışması çok önemlidir. Geometrik toleranslandırma, mühendislik çizimlerinde ve bilgisayarda oluşturulan modellerde, üretim ekibine ve ekipmanına belirli bir parça için ne düzeyde doğruluk ve hassasiyet gerektiğini bildirmek için kullanılır.

Geometrik boyut ve toleranslandırma metodolojisi şu anda tıp, savunma, tüketim malları, havacılık, otomotiv, ağır makineler vb. birçok sektörde kullanılmaktadır.

Ürün geometrisini amaçlanan işlevsellik ve üretim yaklaşımıyla ilişkili olarak tanımlamak, sonuçta her şeyi doğrusal boyutlarda tanımlamaktan daha kolaydır. Aynı zamanda imalat satıcıları, müşteriler ve kalite denetçileri ile bir iletişim aracı sağlar.

Sistem, iyi uygulandığında istatistiksel süreç kontrolüne bile olanak tanıyarak ürün reddetme oranlarını, montaj hatalarını ve kalite kontrol için gereken çabayı azaltarak kuruluşlara önemli miktarda kaynak tasarrufu sağlar. Sonuç olarak birden fazla departman paralel olarak daha fazla çalışabilir çünkü ulaşmak istedikleri şey için ortak bir vizyona ve dile sahip olarak çalışmalarını sürdürme imkanına sahip olacaklardır. 

Ürün Tasarımı

GD&T, tasarımcının, tasarımın amacını iletmesine olanak tanır ve parçanın işlevine odaklanır. Bir parçanın işlevine odaklanılarak daha az önemli olan toleranslar gevşetilebilir. Toleransların gevşetilmesi, parçanın üretilmesinin daha kolay ve ucuz olmasını sağlar.

İmalat

Genel bir kural olarak tasarımcılar, parçanın istenen işlevselliğini korurken toleransları mümkün olduğu kadar büyük tutmalıdır. Üreticiler, sistemin kullanımının daha sıkı toleranslarla sonuçlanacağını düşünebilir; ancak geometrik toleranslandırma, özellikle karmaşık tasarımlar için daha fazla üretim esnekliği ve daha büyük toleranslarla izin vermektedir. Sistem, üretimi en üst düzeye çıkaran uygun toleransları sağlayarak tasarım amacına ulaşılmasını sağlar.

Kalite Kontrol

Tüm ekiplerin tutarlı bir dil kullanması sayesinde sistem, kalabalık ve kafa karıştırıcı çizim notlarında sıklıkla ortaya çıkan yanlış yorumlamaları önler ve bunun yerine istenen boyutsal ve işlevsel spesifikasyonların elde edilmesine olanak tanır. Parça üretimi, tekrarlanabilir ve tutarlı hale gelir; denetim basitleştirilir, parça reddedilme oranı azalır ve kalite artar. Böylelikle kalite kontrol iş yükü azalır.

GD&T’de 3D Taramanın Önemi

Geometrik boyutlandırma ve toleranslandırma sistemi, boyutların sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gereken tasarımlarda, mühendis ve tasarımcılara büyük kolaylık sağlamaktadır. Özellikle havacılık, otomotiv, savunma gibi önemli birçok sektörde kullanılan sistemin 3D taramanın önemi büyüktür. 

Birçok ürün tasarımcısı ve mühendis, ürün geliştirme sırasında hızlı prototipleme ve hızlı takımlama için 3D tarama cihazları kullanarak uygun maliyetli prototipler ve takımlara önemli yatırım gerektirecek özel parçalar üretir. Ayrıca daha sıkı toleranslar tasarım aşamasında daha fazla çaba gerektirebilir ancak prototip oluşturma ve üretim aşamalarında önemli ölçüde zaman ve maliyet tasarrufu sağlayabilir.

Bu anlamda sizi doğru yönlendirecek ve geometrik toleranslandırmanın en doğru şekilde uygulanmasını sağlayacak bir firma ile çalışmak büyük önem taşımaktadır. Bu noktada sizin en büyük yardımcınız Cadem Metrology olacaktır.

20 yılı aşkın süredir bu alanda çalışmalar gösteren Cadem Metrology, tüm yüzeylerin 3D ölçüm verilerini kontrol edip oluşturarak kalite kontrolünü gerçekleştirir ve gözle görülemeyecek hataları ortaya çıkararak süreçleri hızlandırarak kalite sorunlarının en aza indirilmesini olanak sağlar. Siz de Carl ZEISS GOM Metrology distribütörlüğünü yapan Cadem Metrology ile geometrik boyutlandırma ve toleranslama hakkında görüşmek için iletişim formu doldurabilirsiniz.

Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/imalat-endustrisinde-lazer-tarama-teknolojisi/ linkinden ulaşabilirsiniz.