Bağlantı elemanları konusunda sıklıkla tercih edilen kendisi küçük ama işlevi büyük makine elemanlarından birisi olan perno konusunu detaylı biçimde işleyeceğiz. Bu yazımızda perno nedir, çeşitleri nelerdir, ne işe yarar gibi merak ettiğiniz tüm konulara cevap bulacağız…
Perno Nedir?
“Perno, makine parçalarını birbirine bağlamak için kullanılan, uçlarından kopilya veya somun ile sabitlenen silindirik metal elemandır.” Perno; makine, aparat ve mekanizmalarda sıklıkla kullanılan, takılıp – sökülebilme özelliğine sahip ve parçaların bir eksen etrafında serbestçe dönebilmelerine imkan veren silindirik yapıda ve çeşitli şekillerde olabilen bağlantı elemanlarıdır. Pernolar genellikle makine imalatında, motorlu taşıtlarda, madencilik sektöründe gibi bir çok yerde kullanılmaktadır.
Pernolar, mafsallı bağlantılarda, tekerlek, rulo ve kasnakların taşıyıcı elemanlara bağlanmasında da sıklıkla tercih edilen dairesel kesitli elemanlardır. Pernolar başlı, başsız, delikli veya vidalı tiplerde olabilmektedir. Perno bağlantıları dikey ve yatay kesme yüklerini aktarır ama herhangi bir dönme ve bükülme kuvvetlerine karşı koymaz. Pernoların eksenel yönde emniyetli olabilmeleri için seeger emniyet halkası, kupilya, somun veya emniyet rondelaları kullanılmaktadır.
Pernoların Sınıflandırılması
Pernolar biçimlerine göre sınıflandırılmıştır. Aşağıdaki biçimleri mevcuttur:
Kaba işler için:
- Başsız pernolar
- Küçük başlı pernolar
- Orta başlı pernolar
- Büyük başlı pernolar
- Bombe başlı ve delikli pernolar
- Bombe başlı, faturalı ve vidalı pernolar
- Havşa başlı pernolar
- Yassı başlı pernolar
- Yassı başlı ve vidalı pernolar
- Konik başlı ve vidalı pernolar
İnce işler için:
- Düz pernolar
- Faturalı pernolar
- Kanallı pernolar
- Faturalı ve kanallı pernolar
- Pahlı başlı pernolar
- Altıköşe faturalı ve vidalı pernolar
- Altıköşe faturalı, vidalı ve kanallı pernolar
- Pahlı başlı ve vidalı pernolar
- Başsız ve vidalı pernolar
Pernolar TS 69’a göre şekil ve ölçü bakımından standartlaştırılmıştır.
Perno Çeşitleri Karşılaştırma Tablosu
| Perno Çeşidi | Boyut / Ölçü Özellikleri | Kullanım Alanı | DIN Standardı |
|---|---|---|---|
| Silindirik Perno | Genellikle m6, h6 veya h8 toleranslarında, standart çap ve boylarda üretilir. | Hassas konumlandırma, makine parçalarının sabitlenmesi ve mafsallı bağlantılar. | DIN 7 (Düz), DIN 6325 (Sertleştirilmiş) |
| Konik Perno | 1:50 koniklik oranına sahiptir. Bir ucu diğer ucundan daha kalındır. | Sık sık sökülüp takılan ve her seferinde aynı eksen hassasiyeti istenen yerlerde. | DIN 1, DIN 7977 (Dişli ucu olan) |
| Oluklu Çentikli Perno | Gövde üzerinde boydan boya veya belirli bir bölümde preslenmiş 3 adet oluk bulunur. | Hassas rayba işlemi gerektirmeyen, titreşimli ve ekonomik montaj alanlarında. | DIN 1471, DIN 1472, DIN 1473 |
| Vidalı Perno | Bir veya iki ucunda metrik ya da inç vida dişi bulunur. İçten veya dıştan dişli olabilir. | Pernonun yerinden çıkmasının kesinlikle istenmediği güvenli somunlu bağlantılarda. | DIN 1445 (Başlı ve vidalı), DIN 7979 (İç vidalı silindirik) |
| İçi Delik Perno | Eksenel boyunca delikli gövdeye sahiptir. Genellikle büyük çaplarda tercih edilir. | Sıvı/gaz geçişi istenen hidrolik sistemlerde, kablo geçişlerinde veya hafiflik gereken yerlerde. | Özel üretime tabidir (Standart pernolara delik işlenerek veya DIN 1444 model modifikasyonuyla üretilir) |
DIN Perno Ölçüleri Tablosu
DIN 1443, DIN 7 ve DIN 258 Standartlarına Göre Çap, Uzunluk ve Malzeme Listesi
| Standart (DIN) | Perno Tipi | Standart Çaplar (d) | Standart Uzunluklar (l) | Yaygın Malzeme |
|---|---|---|---|---|
| DIN 1443 | Düz Perno (Başsız) | Ø 4 mm – Ø 50 mm | 10 mm – 200 mm | Çelik (9SMnPb28k), Paslanmaz Çelik (A2/A4) |
| DIN 7 | Silindirik Perno (Pim) | Ø 1 mm – Ø 30 mm | 4 mm – 120 mm | Otomat Çeliği, Isıl İşlem Çeliği, Paslanmaz |
| DIN 258 | Konik Perno (Vidalı Uçlu, 1:50) | Ø 5 mm – Ø 50 mm | 15 mm – 180 mm | Karbon Çeliği, Alaşımlı Çelik |
Perno İmalat Malzemesi
Perno imalatı için TS 69 standartına göre 9S20K (otomat çeliği ve Fe50) çeliğin, akma çelikleri ve yay çeliklerini kullanabilirsiniz. Yine duruma göre C35-C15-C15Cr3-16MnCr5 vb. sementasyon çeliklerinden de perno üretimi yapılmaktadır. Pernolar kullanım yerinde ki malzemelerden daha sert olmak zorundadır ve bu yüzden sertleştirilme işleminden geçerler. Isıl işlem uygulanmış pernolarda sertlik 55-60 Rockwell değerlerinde olmaktadır. Pernoların özel kullanım yerlerine göre bakır, nikel, krom veya kadmiyum kaplama veya fosfatlama işlemi yapılabilir, bu kaplamaların tümü TS 149 standardına uygun olarak yapılmalıdır.
Pernolar kullanılacakları yere göre sıkı geçme veya döner geçme olarak takılabilirler. Standart perno çap toleransı h11’dir. Takılacak delik tolerans durumlarına göre D9, D11, C11, B11 ve A11 gibi tolerans değerleri de sağlanabilir.
Pernoların üretimi için seri imalat yapılmasına izin veren cnc torna gibi, otomat tezgahları gibi tezgahlarda üretilebilirler. Ayrıca pernoların baş kısımları ve fatura kısımları pres makinelerinde de üretilebilmektedir. Üretilen pernoların yüzeyleri temiz ve düzgün olmalıdır, çapak, tufal, çizik gibi bağlantının emniyetini sıkıntıya sokacak durumların olmaması gereklidir.
Pernolar hakkında merak ettiğiniz soruları bize yorum olarak yazabilirsiniz.
Perno Seçimi Nasıl Yapılır?
Doğru perno seçimi, bir mekanizmanın ömrünü, güvenliğini ve çalışma hassasiyetini doğrudan etkiler. Yanlış perno seçimi; gevşemelere, eksen kaçıklıklarına ve hatta sistemin yük altında kırılmasına (kesilmesine) neden olabilir.
Doğru perno seçimi yaparken yük tipi, uygulama ortamı ve montaj tipi olmak üzere 3 ana kriteri göz önünde bulundurmalısınız:
1. Yük Tipine Göre Perno Seçimi (Kesme ve Çekme)
Pernolar temelde yapıları gereği yüksek kesme (makaslama) yüklerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak maruz kalacakları kuvvete göre doğru seçim yapılmalıdır:
-
Yüksek Kesme Kuvvetleri (Shear Force): Eğer parça birbirini kesmeye çalışan iki zıt kuvvete maruz kalıyorsa, DIN 6325 (Sertleştirilmiş Silindirik Perno) kullanılmalıdır. Isıl işlem görmüş bu pernolar, yüksek kırılma direncine sahiptir.
-
Çekme ve Ayrılma Kuvvetleri: Pernolar eksenel çekme yüklerini taşımak için ideal değildir. Ancak sistemde hafif bir çekme veya yerinden çıkma eğilimi varsa, uçları somunla sabitlenebilen Vidalı Pernolar (DIN 1445 veya DIN 258) ya da kopilyalı (bilyalı) modeller tercih edilmelidir.
2. Uygulama Ortamına Göre Malzeme Seçimi (Nem, Isı ve Kimyasal)
Çalışma ortamı, pernonun aşınma ve paslanma ömrünü belirler. Standart otomat çelikleri her ortam için uygun değildir:
-
Nemli ve Korozif Ortamlar (Denizcilik, Gıda, Dış Mekan): Paslanma riskine karşı mutlaka A2 (304) veya A4 (316) kalite Paslanmaz Çelik (Inox) pernolar seçilmelidir. Gıda endüstrisinde hijyen ve paslanmazlık kritik olduğundan paslanmaz silindirik pernolar standarttır.
-
Yüksek Isı ve Sıcaklık Değişimleri: Sürekli ısınan ve soğuyan sistemlerde malzemelerin genleşme katsayısı önem kazanır. Bu tür yerlerde ısıl genleşmesi kararlı olan Alaşımlı Isıl İşlem Çelikleri tercih edilmelidir. Ayrıca yüksek sıcaklıkta vidalı pernoların diş kaynatma (seizing) riskine karşı montajda özel pastalar kullanılmalıdır.
3. Montaj ve Bakım Tipine Göre Perno Seçimi
Pernonun nasıl takılacağı ve ne sıklıkla söküleceği, gövde yapısının seçimini belirler:
-
Sık Sökülüp Takılan Yapılar: Eğer sistem bakım amacıyla sık sık demonte ediliyorsa, Konik Perno (DIN 1 / DIN 7977) kullanılmalıdır. Konik yapısı sayesinde pimi her çaktığınızda aynı eksenel hassasiyeti ve sıkılığı elde edersiniz; yuvayı aşındırmaz.
-
Kör Delikler (Arkası Kapalı Yuvalar): Çakılan pernonun arkasından vurarak çıkarma şansınız yoksa, içten dişli olan DIN 7979 (İç Vidalı Silindirik Perno) kullanılmalıdır. Böylece pernonun içine bir vida takarak geri çekebilirsiniz.
-
Hızlı ve Ekonomik Montajlar: Hassas raybalama (delik büyütme) işlemiyle uğraşmak istemiyorsanız ve titreşimli bir ortam varsa Oluklu / Çentikli Pernolar (DIN 1473) tercih edilir. Oluklar yuvaya sıkışarak kendi kendini kilitler.
Özet Seçim Rehberi
| İhtiyaç / Problem | Önerilen Perno Tipi | DIN Standardı |
| Yüksek hassasiyet ve sabitlik | Sertleştirilmiş Silindirik Perno | DIN 6325 |
| Sık demontaj / Hassas merkezleme | Konik Perno | DIN 1 / DIN 258 |
| Kör delikten kolay geri sökme | İç Vidalı Perno | DIN 7979 |
| Nemli, ıslak veya asidik ortam | Paslanmaz Çelik Perno | A2 / A4 Kalite |
| Düşük maliyet, hızlı montaj | Çentikli / Oluklu Perno | DIN 1471-1473 |
Perno Montajı Nasıl Yapılır?
Perno montajı, kulağa sadece bir mili deliğe çakmak gibi gelse de, yüksek mekanik kararlılık ve sızdırmazlık elde etmek için milimetrik bir hassasiyet gerektirir. Doğru yapılmayan bir montaj, pernonun zamanla gevşemesine veya aşırı sıkışarak parçaya zarar vermesine neden olur.
İşte adım adım profesyonel perno montaj rehberi:
Adım 1: Hassas Delik Açma ve Hazırlık (Delme & Raybalama)
Perno montajının en kritik aşaması yuvanın hazırlanmasıdır. Pernolar genellikle çok dar toleranslarla (örneğin h6 veya m6) çalıştığı için sadece matkapla delik açmak yeterli olmaz.
-
Ön Delik: Pernonun nominal çapından yaklaşık 0.1 – 0.2 mm daha küçük bir matkap ucuyla ön delik açılır.
-
Raybalama (Reaming): Deliğin tam silindirik ve pürüzsüz olması için delik, uygun ölçüdeki bir rayba ile taranır. Örneğin 8 mm’lik bir silindirik perno için delik H7 toleransında raybalanmalıdır.
-
Temizlik: Delik içinde kalan talaş, yağ ve çapaklar basınçlı hava veya balata spreyi ile tamamen temizlenir. Yuvada kalan küçük bir talaş parçasının pernonun tam oturmasını engelleyeceğini unutmayın.
Adım 2: Pernonun Yerleştirilmesi (Hizalama & Geçme)
Parçaların birbirine tam eksende kilitlenmesi için yerleştirme aşamasında dikkatli olunmalıdır.
-
Hizalama: Birleştirilecek iki parçanın delik merkezleri birbirine kusursuz şekilde hizalanır. Eksende kayma varsa perno çakılırken hem yuvaya hem de kendine zarar verir.
-
Yağlama: Eğer perno sıkı geçme (pres) olmayacaksa, montajı kolaylaştırmak ve ileride sökümünü mümkün kılmak için perno yüzeyine ince bir kat montaj yağı veya sıvı gres sürülür.
-
Yerleştirme: Perno yuvaya dik bir açıyla tutulur. Hassas işlerde hidrolik veya mekanik presler tercih edilmelidir. Eğer el ile montaj yapılacaksa, perno başına doğrudan çelik çekiçle vurulmamalı; pernonun formunu bozmamak için bakır, pirinç veya plastik takoz (mallet) kullanılmalıdır.
Adım 3: Sabitleme ve Emniyete Alma
Pernonun çalışma esnasında titreşim, eksenel yük veya merkezkaç kuvveti nedeniyle yerinden çıkmasını önlemek için son kilitleme işlemi yapılır. Sabitleme yöntemi seçilen perno tipine göre değişir:
-
Kopilyalı Pernolar için: Perno delikten geçirildikten sonra, ucundaki yuvaya uygun ölçüde bir kopilya (çatal pim) takılır ve kolları iki yana kıvrılarak kilitlenir.
-
Vidalı Pernolar için: Pernonun dişli ucuna uygun somun takılır. Titreşimli ortamlar için fiberli somun veya somun altına yaylı rondela (pul) kullanılması şarttır.
-
Silindirik Pernolar için (Sıkı Geçme): Eğer perno toleransı yuvaya göre sıkıysa (pres geçme), perno zaten kendi sürtünme kuvvetiyle sabitlenir. Ancak ekstra güvenlik veya sızdırmazlık istenen durumlarda montajdan önce yuvaya yüksek mukavemetli anaerobik sıkılaştırıcı (Loctite vb. rulman sabitleyici) sürülebilir.
Perno, Cıvata ve Mil Arasındaki Farklar Nelerdir?
Görünüş olarak birbirlerine benzeseler de, bu üç makine elemanının üstlendikleri görevler, maruz kaldıkları yükler ve montaj şekilleri birbirinden tamamen farklıdır:
-
Perno: İki veya daha fazla parçayı birbirine mafsallı (hareketli) ya da sabit bir şekilde bağlayan, genellikle başsız veya basit bir başı olan, sabitlemesi kopilya, segman veya hafif dişlerle yapılan elemandır. Ana görevi kesme (makaslama) yüklerini taşımaktır.
-
Cıvata: Parçaları birbirine sıkıca ve sökülebilir şekilde bağlamak için kullanılan, gövdesi tamamen veya kısmen dişli, somun yardımıyla sıkıştırılan bağlantı elemanıdır. Ana görevi eksenel çekme ve sıkıştırma yüklerini taşımaktır.
-
Mil: Üzerine dişli, kasnak veya tekerlek gibi elemanların bağlandığı, dönme hareketini ve torku (moment) ileten hareketli makine elemanıdır. Bir bağlantı elemanı değil, güç aktarım elemanıdır.
Perno vs Cıvata vs Mil Karşılaştırma Tablosu
| Özellik | Perno | Cıvata | Mil (Şaft) |
|---|---|---|---|
| Ana Görevi | Parçaları eksenlemek ve mafsallı bağlamak. | Parçaları birbirine kuvvetle sıkıştırmak ve sabitlemek. | Dönme hareketini, gücü ve torku iletmek. |
| Maruz Kaldığı Yük | Radyal yükler ve Kesme (Makaslama) kuvveti. | Aksiyal (Eksenel) Çekme ve Gerilme kuvveti. | Burulma (Torsiyon) ve Eğilme momentleri. |
| Diş Yapısı | Genellikle dişsizdir. Sadece uçlarında sabitleme dişi veya kopilya deliği olur. | Gövdesi boydan boya veya kısmen standart metrik/inç dişlidir. | Üzerinde diş bulunmaz; kama kanalları veya faturalar yer alır. |
| Hareket Durumu | Sabittir ancak bağlı parçaların kendi etrafında dönmesine izin verebilir. | Tamamen sabittir, bağlı parçaların hareket etmesi istenmez. | Kendi ekseni etrafında sürekli dönme hareketi yapar. |
Bir başka teknik makale de görüşmek dileğiyle…
İyi çalışmalar,
Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği mezunuyum eğitimime 2. ana dalım olan Dokuz Eylül Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ile devam etmekteyim.
Perno malzeme seçiminde enjeksiyon Al döküm tezgahlarında uygulamak üzere seçim yapılması durumunda dikkat edilmesi gereken spesifik bir husus var mıdır?