Blm 3

BRONZLAR

Mi.. 1300 Hitit dnemi dkm potas orum Mzesi

Blm - 3 BRONZLAR Bronzlar esas olarak kalay ieren bakr esasl alamlardr. Bakrn inko iermeyen dier alamlarna genel olarak bronz denilmekte ve eitleri ana alam elementleriyle belirtilmektedir. Geleneksel bronzlar bakr-kalay alamlardr ve kalay bronzu ya da ou zaman fosforla deokside edildiklerinden, fosfor bronzu olarak adlandrlrlar. Bronzlar dvme ve dkm alamlar olarak iki ana gruba ayrlr: 1-Dvme Alam Grubu : Bu alam grubu drt temel alam ailesini ierir. Bakr-kalay-fosfor alamlar (Cu-Sn-P) fosfor bronzlar. Bakr-kalay-kurun-fosfor alamlar (Cu-Sn-Pb-P) kurunlu fosfor bronzlar. Bakr-alminyum alamlar (Cu-Al) alminyum bronzlar. Bakr-silisyum alamlar (Cu-Si) silisyum bronzlar. 2-Dkm Alam Grubu : Bu alam grubu da drt temel alam ailesini ierir. Bakr-kalay alamlar (Cu-Sn) kalay bronzlar. Bakr-kalay-kurun alamlar (Cu-Sn-Pb) kurunlu ve yksek kurunlu kalay bronzlar. Bakr-kalay-nikel alamlar (Cu-Sn-Ni) nikelli kalay bronzlar. Bakr-alminyum alamlar (Cu-Al) alminyum bronzlar.

Resim-16: lenmi bronz dkm paralar

Resim-17: eitli kesitlerde kontin dkm rn bronzlar

3.1- Kalay Bronzlar: Kalay miktarlar belirli snrlar ierisinde olan bakr-kalay alamlar endstriyel adan en nemli bronzlar oluturmaktadr. Pirinlerde olduu gibi, kalayn bakra ilavesi bir seri kat solsyonlar oluturur. Bakr - kalay alamlarnn faz diyagramlar fazlasyla karmaktr. Alfa faz ihtiva eden alamlar (Cu % 87-100, kalay % 0-13) haddelemeye ve souk preslemeye uygun dmektedir. Alfa + beta alamlar % 78-87 bakr, % 13-22 kalay ierirler. En nemli kalay bronzlarnn kimyasal analizleri aada verilmitir.35

% 5 kalay, % 95 bakrl kalay bronzlar: Bu alama bir miktar inko ilave edilerek para yapmnda kullanlr. % 10 kalay, % 90 bakrl kalay bronzlar: Bu alama bir miktar inko ihtiva edilirse tipik bir top alam elde edilir. Tipik bir top bileimi % 88 bakr, % 10 kalay, % 2 inko ierir. % 15 kalay, % 85 bakrl kalay bronzlar: Bu tip bronzlar yatak malzemesi olarak kullanlr ve az miktarda deoksidan olarak inko ihtiva ederler. Kalay bronzlarnn en belirgin zellikleri atmosferik ve su korozyonuna kar iyi direnli ve anmaya kar fazla direnli olmasdr. Ayn zamanda mkemmel yalama kabiliyetleri vardr. Endstride en ok kullanlan bakr alamlarndan biridir. lkemizde kalay bronzu imal edilmekte ancak dk kalay ieren cinsleri retimdeki kolayl nedeniyle daha ok tercih edilmektedir. Bu tr bronzlar ise ok abuk anarak veya sarma ad verilen sertliinin dk olmasndan kaynaklanan yapma yaparak verimlilikte azalmaya sebep olmaktadrlar.% 6 kalay ihtiva eden bronzlar souk ve scak ilenmeye msaittirler. Kalay miktarnn artmas malzeme mukavemetini artr, dier taraftan uzama kabiliyeti bir hayli azalr. %10, 12 kalay ieren bronzlar mekanik zellikler asndan en ideal olanlardr. Bu tip bronzlar dkm paralarnda tercih edilirler. Dkm bronzlar kalay, kurun, fosfor ve nikel ihtiva eder.Kalay bronzlarnn mikro yaplar (Resim-18)

Kalay Bronzu: Dkm yaps: Kimyasal analizi: Cu: % 88-90, Sn: % 10-12, Pb: % 0.50, Zn: % 0.50, Ni: 0.50, P: %0.30, Sb: %0.20, Fe: % 0.15

Yksek kurunlu kalay bronzu: Srekli dkm yaps Cu: %78/82, Pb: %8/11, Sn: %9/11, Zn: %0.8, Ni: % 0.5, dier elementler czi miktarda.

Endstride kullanlan nemli brozlarn kimyasal bileimi, mekanik ve fiziksel zellikleri aada verilmitir.Kimyasal Bileimi Sertlik Younluk ekme Day. Kalay Ku l l a n m Bronzlar Sn Zn Pb g/cm3 N/mm2 HB Cuptin HL 7 Cuptin L Cuptin 1 Cuptin 2 Cuptin 3 Cuptin 4 5 8 10 12 13 5 4 18 5 6 2 1 60-65 70 65-75 100 70 8.8 8.8 8.8 8.6 9.1 8.6 A l a n l a r

170-210 Yalama yoksa su da yalama zellii yapar. Lineer hz snr 12 m/sn Bask snr 20 N/mm2 250 240-270 300 300 260-280

Dk ykl, yksek hzl yataklar iin kullanlr. Sertlii dk ama kaydrma zellii yksektir.

1 (+%2Ni) 80-95

Orta ykl, orta hzl yataklar iin kulanlr. Kollektr bilezikleri, piston bilezikleri, ventil yata bilezikleri, subap yata, armatr ve su tulumbas fan yapmnda kullanlr. Orta sertliktedir Yksek ykl, dk hzl yataklar iin kullanlr. Srtnme yataklar, anma plakalar, civatalar 2 pinyonlar, mafsallar. Lineer hz snr 7 m/sn, bask snr 40 N/mm Yksek ykl, dk hzl yataklar iin kullanlr. Srtnmeye dayankl dililer, salyangoz dilisi, sonsuz vida yapmnda Yksek ykl, dk hzl yataklar iin kullanlr. Takm tezgah yataklar, souk hadde yataklarnda kullanlr. dner tabla ve muylu yataklar, piston bilezikleri Yksek ykl dk hzl yataklar iin kullanlr. Kzaklar, kpr yataklar, hadde yataklar, 2 dner tabla ve muylu yataklar, piston bilezikleri. Lineer hz snr 6 m/sn, bask snr 60 N/mm

Tablo-5: Salam Metal'de seri olarak imal edilen kalay bronzlar

36

3.2- Alminyum Bronzlar: Alminyum bronzlar % 14'e kadar alminyum ieren bakr esasl alam ailesidir. Dier alamlarn sunamad mekanik ve kimyasal zellikleri alminyum bronzlar sunar. Bu zellikler alminyum bronzlarna bir ok stnlkler salar. Sertlikleri 40 - 42 RC'ye kadar kan cinsleri vardr. Avantajlar : stn mukavemet. Bu zellii dk alaml eliklerin zelliklerine benzer. stn korozyon direnci. Paslanmaz eliklerin bile iyi neticeler sunamad deniz suyu ve benzer ortamlarda alminyum bronzlar, tercihen kullanlr. Uygun yksek scaklk zellikleri Malzeme yorulmasna kar stn dayanm. Bu da uzun mrl alma salar. Oksidasyon dayanm Dkm ve ileme kolayl Yksek sertlik ve anma dayanm yi kaynak edilme zellii Dkm ve dvlr halde temini. Bu malzemelerin anma dayanm da yksek olduundan kalplkta ve makine imalatnda elie alternatif tekil etmektedir. elikten daha iyi sl iletkenliinin olmas sayesinde de plastik kalplarnda elie alternatif tekil eder. rnein plastik kova kalplarnda ekirdek tamamyla bronzdan yaplabilir. Srtnme katsaysnn dk olmas nedeniyle, paslanmaz saclarn derin svama kalplarnda kullanlan malzemedir. lkemizde kum kalba dkm ile ve savurma dkm yolu ile sadece gerekli olan lye gre dkm yaplmaktadr. lkemizde bu eksiklik imalatlarn ya mekanik zellikleri dk dkm paralar kullanmalarna ya da bu paralar elikten yapmalarna yol amaktadr. Bu durum milli ekonomimize byk kayplar verdirmektedir. Salam Metal'in indksiyon frnlar ve dier modern donanmlar ile birlikte balatt retim ve stok imkanlar bu kayb kapatmaya yneliktir. eitli llerdeki alminyum bronzlarnn stoklar, hemen kullanm imkan dourduundan kullanclarn byk ilgisi ile karlamtr. lkemizde bir ilk olarak Salam Metal tarafndan balatlan bu uygulama daha st ve ara llerde artarak devam edecektir. lave Edilen Alam Elementleri ve Etkileri: Alminyuma ilaveten, alminyum bronzlarnda kullanlan alam elementleri unlardr: Nikel, demir, manganez, silisyum ve kalay. Alminyum bronzlarn mekaniksel zelliklerini birinci derecede alminyum etkiler. Dier alam ilaveleri bu ailenin alt snflandrmasn oluturur.37

Alminyum Bronzlarnn eitleri: Alminyum bronzlar drt ana gruba ayrlr: 1- Alfa Alamlar: Bu alamlar % 8 den daha az alminyum ierirler. Dk miktarlarda alam elementleri ihtiva ettii iin scak ve souk olarak iyi ileme zellikleri vardr. Souk ileme ile boru, levha, erit ve tel ekillerine getirilmeye uygundur. 2- ki Fazl Alamlar: Bu tip alamlar % 8- % 11 alminyuma ilaveten daha yksek mukavemet iin demir ve nikel ierirler. Alminyum miktar %8-10 olunca beta faznn oluumu sonucu mukavemet artar. Bu alamlar scak ilemeye ve dkme uygun alamlardr. Alminyum miktar % 10'u anca mukavemet ve sertlik daha da artar. Bu alamlar ok stn anma dayanm istenen zel uygulamalar iin uygundur. Dier alam elementleri kristal yapy iyiletirir, mukavemeti ve korozyon dayanmn artrr. 3- Bakr - Alminyum - Silisyum alamlar (Silisyum Bronzlar): Bu alamlar alfa faz alamlar olup iyi mukavemet ve ileme zelliine sahiptirler. % 2'ye kadar silisyum ve % 6'ya kadar alminyum ieren alamlar alminyum-silisyum bronzlar olarak adlandrlr. Bu alamlar tek fazl alamlardan daha stn mukavemet zelliklerine, kolay dvlme ve scak ileme zelliine sahiptir. Dier alminyum bronzlar gibi, dk geirgenlik ve stn ok dayanmlar vardr. Silisyum talal ilemeyi kolaylatrr. 4- Bakr - Mangan - Alminyum Alamlar: Bu alamlarn iyi dklme zellikleri vardr. ncelikle pervane imali iin gelitirilmitir. Mangan ana alam elementi olup % 13 civarndadr. Bu alamlar grubunda alminyum % 89 dur. Bu alamlar alminyum bronzlar kadar mukavim deildir, fakat daha iyi dkm zellikleri vardr. yi korozyon dayanm ve stn kaynak edilebilme zelliklerine sahiptir.Resim-19: Alminyum bronzlarnn mikro yaplar:

Alminyum Bronzu : Dklm, 621 0C'de tavlanm ve suda soutulmu Analiz :%85 Cu, %10.2 Al, %4 Fe %4.7 Fe, % 1 Mn

Alminyum Bronzu : Nikelli Alminyum Bronzu: Ekstrzyonlu Analiz :%80.4 Cu,%8.9Al,%5 Ni Dklm, tavlanm ve frnda soutulmu %4.7 Fe,% 1 Mn Analiz :%85 Cu,%10.2 Al,%4 Fe

38

Alminyum Bronzlarnn Mekanik zellikleri: ekme Mukavemeti: Baz alminyum bronzlarnn mukavemetleri dk alaml eliklerinkine yakndr. Hatta bu zellikleri baz paslanmaz eliklerden daha stndr. Dahas bu alamlar, yksek ve dk scaklklarda mukavemetlerini byk oranda muhafaza eder. Basma mukavemeti; en stn zelliklerindendir. Srtnme katsays, eliin katsaysnn 1/3' kadardr. Sertlik: Alminyum bronzlarnn sertlii alminyum yzdesinin artmas ile artar. leme zellii: ou alminyum bronzlar yeterli derecede ileme zelliine sahiptir. Daha ayrntl bilgi iin alminyum bronzlarnn ileme zelliklerini 50. sayfadan bakabilirsiniz. Dkmnde Srasnda Dikkat Edilecek zellikler : Alminyum bronz dkmnde dikkat edilmesi gereken nemli hususlar aada verilmitir. Yksek saflkta hammadde kullanlmaldr. Salam Metal, lkemizin drt bir yanndaki 9 ubesi vastasyla en temiz bakr hurdas saylan, soyma kablo bakr hurdasn temin etme avantajna sahiptir. arj malzeme mmkn olan en ksa srede ergitilmelidir. Alminyum bronzlar ergitme esnasnda kolayca gaz absorbe ederler. Bu gazlar katlama sonrasnda dkmlerde poroziteye sebebiyet verir. Modern indksiyon ocamzn olmas retimimizde bu gibi sorunlarn olumasn nlemektedir. Alminyum ilavesinden nce ergitilmi bakrn deokside edilmesi gereklidir. Bu da modern ocaklarda sorun olmaktan kmtr. Ergitilmi arjn ar derecede kartrlmas zararldr.

Resim-20: Doru dkm teknii

Resim-21: Curufsuz dkm

39

Tablo-6: SALAM METAL Alminyum Bronzlarnn

Kimyasal bileimi (Kalan bakr %) Sn Al Fe Ni_ _ _

Mekanik ve fiziksel zellikleriYounluk Akma ekme Dayanm Dayanm Uzama

Sertlik

Isl letkenlik

Mn_

N/mm2 N/mm2 N/mm2

D

A5%

HB170-190 190-220 270-320

W54 63 65

10/30 m.K

Cupral 1 Cupral 2 Cupral 4 Cupral 5 Cupral 8 Cupral 10 Cupral 4M

0.25 _ _ _ _ _

9.0 10.0 13

3.0 3.0 3.0

7.95 7.45 7.25 7.50

500-600 280-350 650-750 350-380 700-800 350-450

40 14 1

2.0 2

10 14 14

2.5 4 4

5.0 _ _

1.0

780-820 420-520 15-20 200-220 550-700 >500 400 400 0 0 360-400 400-450

46 50 50

2 +Co %1 7.25 2 +Co %2 7.25 1.5 7.45

_ 10.5 4.8 5 850-950 700-800 4-6 270-290 42

40

malzeme kodu, analizleri ve mekanik zellikleri

zellikleri

Tavsiye edilen kullanm alanlar

stn mekanik zellikler ile birlemi mkemmel korozyon dayanm, iyi kaydrma karakteristikleri ve kavitasyon direnci Yksek sertlik ve iyi uzama zelliklerine bal yksek ekme ve akma mukavemeti. Mkemmel kaydrma zellikleri, mekanik anma ve korozyona kar yksek diren. Cupral 2 ile karlatrldnda uzama ve darbe deerlerinde ok dk deimelerle beraber dikkate deer oranda iyilemi basn, ekme dayanm ve sertlik. Yksek basn direnci ve mekanik anmaya kar iyi dayanm. ok iyi kaydrma zellii, yksek sertlik ve dk uzama. Srad yksek sertlik, basn dayanm ve anmaya kar dayanm. Statik yklemelerde mkemmel. Sertlik, basn ve anma dayanm iin en yksek deerler. Bu alamn gevreklii darbeli ve ani yklemelerde kullanmn dnda tutar. Yksek dinamik ykler iin yksek sertlik, yksek ekme dayanm ve yksek basn dayanmnn ideal bileimidir. Anmaya kar yksek diren.

Kimya endstrisinde olduu gibi yataklar, burlar ve kzaklarda da kullanlr. Yataklar, klavuzlar, bkme takmlar, anma plakalar, vida somunlar, dili arklar, sonsuz dililer Vida somunlar, sonsuz dili arklar, basn bloklar, burlar, bkme takmlar, mil yataklar, maalarda Parlatma iin klavuz milleri ve destekleri, Dorultma torna aynalar, bkme takmlar, klavuzlar, anma plakalar. Svama kalplar, klavuzlar, bkme mandrelleri, sivri kamalar, derin ekme kalplar, zmbalar, tesbit ubuklar, konik klavuzlar. Svama teknikleri, derin ekme kalplar, zmbalar ve makine paralar Pompa paralar, vites kutusu pinyonlar, bkme takmlar, dzeltme takmlar, baz kalplk uygulamalar

41

Alminyum Bronzlarnn Tipik Kullanm Alanlar: Dkm Mamller:Derin svama kalplar Haddehane ekipmanlar Burlar Makine paralar Kzaklar Sv itici pervaneler Gemi pervaneleri aftlar Pompalar ve valfler Su soutmal kompresrler Boru levhalar Eanjr paralar Yataklar Dili selektr atal Senkronizasyon halkalar Kvlcm karmayan el aletleri Cam kokil kalplar Boru ek paralar Dmenler ve pervane konsolu Basnl dkm paralar Kontin dklm ubuklar ve profiller Savurma dkm rn ringler Kanal kapaklar Dili ve dili taslak malzemeleri

Dvlm mamller:Anma plakalar Yataklar Mknatslanmayan paralar ubuklar ve profiller Serbest dvlm paralar Dililer ahmerdanla dvlm paralar Boru levhalar Borular ve sert klflar Basn tanklar Reaksiyon ve damtma tanklar Zincir Pervaneler Kompresr pervane kanatlar aft donanm Kvlcm karmayan aletler Duvarc tespit paralar Yaylar Atalar Valf milleri Borulama ileri

rnek Bronz retimleri:

Resim-22: Alminyum bronzdan yaplm deiik makine paralar 42

Resim-23: Cupral 2, 6 veya 4M'den yaplm malafa

Resim-24: Kaklar

Sacn g

elii

Form makaralar Kaynak techizat Kaynak makaralar Kaynak edilmi boru

Resim-25: Boru imalat kaynak hatt

Boru malatnda Alminyum Bronzlar Kullanm Paslanmaz boru imalat: Paslanmaz boru imalatnda saca form veren form makaralar ve kaynak makaralar kullanlr. Bu imalat srasnda 'souk kaynak' olarak nitelendirilen yapmalar borularn yzeyine zarar vermektedir. Bunun dnda paslanmaz elik hammadde, makaralar zerinde belli bir hzda rahat kayabilmeli, ve de en nemlisi makaralardan geerken izilmemeli. Bu yzden makaralarda Cupral 8 Alminyum bronzu kullanm yukarda bahsedilen hem souk kaynak oluumunu nler hem de sacn makaralardan yksek hzda izilmeden gemesini salar. Bu zellikler Cupral 8 in hem mknatslanmamasndan, hem de ok dk srtnme katsaysna sahip olmasndan kaynaklanmaktadr. Boru ierisinde alan malafalarn da yksek kaydrma zellikli, Cupral'dan yaplmas imalat hz asndan avantajldr. Pa s l a n m a z b o r u b k m e d e b k m y e r i n i n krmamasn salamak zere kullanlan kaklar (resim 24) Cupral 2 veya Cupral 4M'den yapldnda hem tokluk hem anma dayanmn salayan bir malzeme olduundan ok iyi sonu elde edilir. Siyah sacdan boru imalat: Boru fabrikalarnda son hat olan borunun kaynak yapld kaynak hattnda, uygulanan karlkl akmlar devreyi kaynak makaras zerinden tamamlar. Bu makara Cupral 8 alminyum bronzundan yaplrsa malzeme manyetik olmadndan zerinde mknatslanma olmaz. Bylece kaynak apaklar da makara zerine yapmaz. Salam Metal tarafndan tavsiye edilinceye kadar bu makaralar 1.2344 scak i eliinden yaplmaktayd. Bunlarda da apak yapmas nemli bir sorundu.

Resim-26: Kaynak akmlar43

Resim-27: Boru makaralar

Paslanmaz elik Eya malatnda Alminyum Bronzlar Kullanm : lkemizin lokomotif sektrlerinden biri olan mutfak eyalar imalatnda da alminyum bronzlar ok kullanlmaktadr. Paslanmaz sac izmemesi, dk srtnme katsays nedeniyle sacn ok rahat kaymas tercih nedenleridir. Mutfaklarda kullanlan evyeler de yine Cupral 8'den yaplm kalplarda ekillendirilir. Tavsiyeler: Derin svamalarda : Cupral 8 Cam kapaklarn paslanmaz erit kaynanda : Tuncop 80/20 elik tencerelerin sap kaynanda : Tuncop 80/20 Paslanmaz saclar dnda, DKP ve galvanizli svamalk saclarda alminyum bronzu svama kalplar kullanmak mmkndr. rnlerin zerinde izikler olumamas iin Cupral 2, yerinde bir seimdir.

Resim-29

Resim-28: Tencere derin svama kalp ve presi

Resim-30 44

Resim-31: eitli svama kalplar

Kzaklar : Kzaklar, rnein takm tezgahlarnda kaytlarda olduu gibi, makine ksmlarnn (paralarnn) dorusal olarak hareket etmesini salar. Kzaklar, aada belirtilen niteliklere sahip olmaldr. Az boluk sayesinde yksek seviyede ilerleme hassasiyeti Kzak boluunun yeniden ayarlanma imkan, az srtnme ve dk anma Mmkn olduu kadar iyi snmleme nitelikleri Basit bakm ve yalama imkan Kir ve talalara kar szdrmazlk Kzaklar cinsine gre Cupral 2, 4 veya Cupral 8'den yaplabilir.

Hareketli F Sabit Dz Kzak Hareketli F

Hareketli F Sabit V-Kzak F Sabit Duran

Sabit Duran V-Kzak Hareketli F

Krlangkuyruu kzak

Sabit Yuvarlak Kzak

ekil-8: Kzak eitleri

Resim-32 Kzaklar 45

Resim-33: Kzaklar

Yataklar : Yataklar, radyal (ap dorultusundaki) ve eksenel dorultudaki kuvvetlere yklenen millere ve akslara klavuzlama ve destekleme yapar. Makine paralarnn arasnda meydana gelen srtnmenin cinsine gre, kaymal (dz) yataklar ve rulmanlar (ekil) yatak tarafndan maruz kalnan kuvvetlerin ynne gre, radyal yataklar ve eksenel yataklar olarak gruplara ayrlr. (ekil 9) Kaymal (Dz) Yataklar : Kaymal yataklarda mil muylular, bir yatak zarfnn veya burcunun iinde dnerler. Mil muylusundan yatan stne etki eden normal kuvvet FN vastasyla, hareketi durdurmak isteyen, bir srtnme kuvveti FR retilir. Srtnme kuvvetini ve bylelikle srtnmenin momentini kk tutmak iin, kayan paralar arasnda yeterli derecede yalama maddesi bulunmaldr.

Kaymal (dz) yatak burcu

Rulman gvdesi

Kaymal (dz) yatak

Rulman

Kaymal ve yuvarlanmal yataklarMil

F Eksenel

Etki Eden

FRadyal Etki Eden

Yatak gvdesi

Radyal yatak ve eksenel yatak

ekil-9: Yatak eitleri

Tablo-7: Salam Metal tarafndan retilen yatak malzemeleriMalzemea) Yksek hzl, dk ykl yataklar iin

Analiz Sn Pb Zn 7 15 _

ekme Dayanm 2N/mm

Akma Uzama Sertlik Dayanm % HB

Cuptin HL(Yksek kurunlu kalay bronzu)b) Orta hzl, orta ykler iin

200

_

5

60

Cuptin L(Kurunlu kalay bronzu)c) Yksek ykler, orta hzlar iin

5

5

5

_

_

15

60

Cuptin 1 Cuptin 2 Cuptin 3 Cuptin 4d) Ar yksek ykler, dk hzlar iin

8 10 12 14 Al10 13

6 2 1 13 3

4 _ _ _

250 300 200 210 650-750 700-800

120 120 100 120 350-380 350-450

16 11 8 714 1

80 75 70 80190-220 270-320

Fe Mn2

Cupral 2 Cupral 4

_

Tablodan malzeme seerken, yatakla alacak olan milin hznn ve ykn iyi bilinmesi gerekir. rnein eksantrik presin krank mil yata yava dner, yk fazladr. Cupral 2 iyi bir seimdir.46

Kaymal Yatak Malzemeleri : kli zarf deste elik tabaka Yatak malzemesinin, muylu malzemesinin ve c Tutucu Tay ed s yalama maddesinin kaymal yataklarda birbirleriyle burun Nikel tabakas Yzey uyum salamas gerekir. Mil muylusunun yzey tabakasnn, yatak zarflar tarafndan anmasn nemli lde snrlamak iin, ember yanak onun yatak malzemesinden 3 ila 5 defa daha sert olmas gerekir. Muylu malzemesi olarak genelde yzeyleri sertletirilmi ve talanm elikler kullanlr. ekil-10: ok maddeli kaymal yatak Yatak malzemelerinin aada belirtilen zelliklere sahip olmalar gerekir. 2 Anmaya kar yksek dayankllk P ml N/mm Malzeme yi dengeleme zellii SnSb 12 Cu 6 Pb 15 PbSb 14 Sn 9 Cu As 12.5 Yalama maddesi iin iyi yaylabilirlik G-CuSn 12 25 (dalabilirlik) GG-25 5 Anan paracklar dibe kertme kabiliyeti PA 66 7 Srtnme sn uzaklatracak yksek s iletim Tablo-8: Msaade edilen yzey basnlar kabiliyeti ok maddeli kaymal yatak, ok yklenen, hzl dnen millerde, rnein krank millerinde kullanlr. Yatak Muylusu F (ekil) Bu tip yataklar elik destekli zarftan ve bir ok ince yatak metal tabakalarndan meydana gelirler. Bu yataklar az bir montaj hacminde yksek bir tama kabiliyetine sahiptir. Yatak malzemelerinin msade edilen yzey basnc ok farkldr. Tecrbe deerleri zdm Yzeyi tablodan alnabilir.Yzey Basnc = Normal Kuvvet Tayc Yzey P= FN A

ekil-11: Yklenen projeksiyon yzeyi

Tayc yzey A, mil muylusunun izdm yzeyidir (kesit alandr). (ekil 11)

Resim-34: Miller

47

Alminyum Bronzlarnn Plastik Enjeksiyon Makinelerinde Kullanm :

ekil-12: Kilitleme mekanizmal plastik enjeksiyon makinesinde kullanlan alminyum bronzu paralar taral olarak gsterilmitir.

ekil 12'deki enjeksiyon makinesinde gsterilen yksek anma dayanm gerektiren paralar, kzaklar ve paralar, pim kovan, civata kovan, kam pimi kza gibi paralardr. Kalpta yksek sl ve mekanik gerilmelere dayanm gerektiren kalp paralar, kalptan karan, kzaklk yapan, soutma yapan paralar da alminyum bronzundan yaplabilir.

Avantajlar Verim art Szntsz imalat Dk bakm giderleri Yksek rn kalitesi Daha yksek kalitede ve gvenilirlikte otomasyon.

Kovanlarda szdrma olmaz Korozyon dayanm Erozyon ile ileyebilme 350 OC ye kadar alma imkan

Alminyum Bronzu Mamllerimizin Teslimat ekilleri: 50 cm standart boylarda, istendiinde daha uzun boylarda Lama ller dkm haliyle veya istenirse ilenmi olarak Yuvarlak ller tornal olarak i bo malzemeler 20 - 800 mm d d aplarda, ii ve d tornal olarak ap 50 mm'den kk ii bo malzemelerde, i aplarn lleri 2 - 3 mm eksik verilmelidir. zel aplar ve ller imal edilir.

48

Alminyum Bronzlarnn Kvlcm karmayan El Aletlerinde Kullanm Alminyum Bronzlarndan yaplan el aletleri, patlama tehlikesi olan ortamlarda kullanlmak zere gelitirilen ara ve gerelerdir. elikten yaplan el aletlerinin statik elektrik nedeniyle kvlcm karma riski bu ortamlarda patlama tehlikesi yaratrken, alminyum bronzlarndan yaplanlarda byle bir tehlike yoktur. Bu malzemelerin hem kvlcm karmamas, hem de mknats ekmemesi bu tr yerlerde kullanmna olanak salar. Bu gereler maden ocaklarnda, hastanelerde oksijen tanklarnda, kanalizasyon ebekesi iinde yaplan almalarda, otomobil fabrikalarnn boya blmlerinde, tersanelerde ve petrol endstrisinde ok kullanlr.

Resim-35: Alminyum bronzlarndan imal edilmi eitli el aletleri

Bunlar arasnda eki, anahtar, lokma, pense, krek vs. olduu gibi yataklar, kzaklar gibi makine paralar da olabilir. Her biri dkm yada dvme yoluyla retilir. Takm eliine yakn mekanik zellikleri olduu iin kullanm alanlar genilemektedir. Cupral el aletleri, patlama ve yangn riskini ortadan kaldrdndan emniyet gleri ve sigorta kurulular tarafndan da kullanm tavsiye edilmektedir.

49

Alminyum Bronzlarnn lenmes Alminyum bronzlarnn ilenebilirlii bronzun cinsine, dolaysyla sertliine bal olarak deiir. Alminyum bronzlarnda Al, Fe ve Ni arttka sertlik artar ve ilenmesi daha fazla dikkat gerektirir. zellikle sertlii 270 HB ve zerinde olan bronzlar zel dikkat gerektirir. Cupral 8 ve Cupral 10 gibi sertlii 40 RC civarnda olan cinslerde ileme uslleri ok dikkatli ekilde yaplmaldr. leme esnasnda; ileme yzeylerinde kesici ucun srtnmesi ve yksek scaklklara ulalmas yznden gerilmeler oluur. Alminyum bronzunun cinsine, parann ekline ve ilemenin miktarna bal olarak bu gerilmeler farkl seviyelere ular. Ayrca tala kaldrma ile ileme srasnda, mekanik olarak uygulanan hemen hemen tm kesme kuvvetleri sya dnr. Bu yzden mekanik ileme srasnda aa kan s yaynm ve kesici takmn ucundaki scaklk ilemede ok nemli faktrlerdir. Aadaki tabloda alminyum bronzlarnn ilenebilirlikleri takm mrne gre verilmitir. Bununla birlikte ilenebilirlik sertlie ve mikro yapya baldr. Cupral 4, 6, 8 ve 10 serisi alminyum bronzlarnn ilenmesi daha fazla itina gerektirir. Bunun sebebi giderek artan sertliklerine bal olarak uzama katsaylarnn da dmesidir. Bu durum, yksek sertliklerinin yan sra dk uzama katsaylarnn da ileme srasnda dikkate alnmasn zorunlu klar.Alam Kodu Cupral 1 Cupral 2 Cupral 4 Cupral 5 Cupral 8 Cupral 10 Cupral 4M Sertlik HB 30/10 150 - 180 180 - 200 260 - 280 200 - 220 350 - 380 395 - 420 280 - 300 lenebilirlik 100 80 45 45 30 25 40

Tablo-9: Alminyum bronzlarnn sertlik ve ilenebilirlik deerleri

leme Takmlar: Cupral 2 ve Cupral 4, yksek hz eliklerinden yaplm kesici takmlarla ilenebilir. En iyi sonular, karbr ulu takmlardan ya da karbrl takmlardan elde edilir. Ama daha sert olan dier alminyum bronzlar sert ulu takmlar gerektirir. Yksek kalite yzey ve nihai ilem gerektiinde elmas takmlar nerilir. Herhangi bir Cupral cinsi ilenirken, zararl atlama izlerinden kurtulmak amacyla her zaman ilenecek malzeme sabit tutulmaldr. Bunlar takmn kesme aznn hafife pah krlarak talanmas ile ksmen nlenebilir. Btn ilemler soutma ya ile yaplr, elli ksm suya bir ksm ya bir duman eklinde spreyle uygulanr. 20 ksm su, bir ksm ya korozyon dayanmn destekler. Bu tm Cupral serisi bronzlar ilerken iddetle tavsiye edilir. Metal oksidasyonunu ve i parasndaki renk bozulmasn nlemek zere sadece slfrsz, kimyasal olarak agresif olmayan ve sabit evsafl kesme svlar seilmelidir.50

leme gerilimlerinin artmas sonucu, ileme srasnda, alma paralarnda bazen ortaya kan olas arplmalar nlemek iin gerilme giderici bir ilem tavsiye edilir. Bu durum i parasnn kaba ilemeden sonra atlyenin en scak yerinde 48 saat braklmasndan ibarettir. Bu, ilemeden kaynaklanan gerilmeleri azaltacak ve daha doru bitmi i paras olarak sonu verecektir. Bu ilem ilenecek para zerinde bir miktar malzeme braklmasn gerektirir. Mmknse, birka saatliine 200-250 C0 de bir frna konulmas ilem sresinde zaman kazandracaktr. Buradaki btn nerilerin geleneksel ileme ekipmanlarna gre dnld unutulmamaldr. Tornalama: Tornalama iin en uygun a, malzemeye kesici takm malzemesine ve alma metoduna gre tayin edildiinden alminyum bronzlarnda bu veriler ok iyi aratrlmaldr. Tm alminyum bronz eitleri iin, nerilen serbest a 60'dir. Tala as, tala kaldrlmasn kontrol altna alr; ounlukla malzemelerin cinsine gre deikenlik gsterir ve Cupral iin 60, daha sert malzeme cinsleri olan Cupral 1, 2, 4, 6, 8 ve 10 iin 30'dir. Kaba ilenmi ve yar bitmi ilemler iin nerilen kama as yaklak 750; biti ileminde ise 900 dir. Takmn orta yerinin merkez izgisi ile paralel saptand ve takm noktasnn tam merkezde ya da hafife aaya (maksimum 0.4 mm) doru olduu varsaylr; ama asla yukarya deil. Atma olasln nlemek iin ileme paras ve takm her zaman sabit tutulmaldr. Takmn kesme kesinin pahlanmas harika sonular verebilir. Diskler ve halkalar tornalanrken ileme operasyonu ileme parasnn her yanndan balamaldr. En azndan keler her zaman 450 pahl olmaldr. Delme: Dk sertlikteki Cupral 2 gibi alminyum bronzlarnda yksek hz eliinden yaplm matkap ucu kullanlabilir. Daha sert olanlar iin (> 250 HB) karbr ular ya da karbr delme matkap ular gerekir. Delme yan as +20 ve -20 arasnda negatif bir deer olmaldr. Daha sert cinslerde sreksiz bir tala oluumu vardr ve bu yzden iyi bir tala karma gereklidir. Tala karmay salamak iin tavsiye edildii zere derin delikler aarken ileme operasyonu durdurulmaldr. Delik boyunca matkap ucu girip karken ileme parasnn krlmasn nlemek iin parann elik plakalar arasnda desteklenmesi nerilir. Dier bir imkan da ileme parasnn her iki yanndan delinmesidir. Tala kaldrmada yalayc ve yardmc rol stlenecek bir soutucu nerilir. Di ekme: Dk sertlikteki alminyum bronzlar iin standart di klavuzu kullanlabilir. Bununla birlikte, daha sert Cupral'lar iin helezonik girili di klavuzu nerilir. Cupral 8 ve 10'da tatmin edici sonular elde etmek iin elie gre apta yaklak 0.150.25 mm daha geni bir delik amak gereklidir. Deliin her iki tarafndan hava almas tavsiye edilir. zellikle yksek sertlikteki Cupral bronzlarna hava alrken bir soutucunun kullanm nerilmektedir.51

erit Testere ile Kesme: Cupral 2'nin kesimi erit testerelerle rahatlkla yaplabilir. leme parasnn kalnlna bal olarak 0.6 mm kalnlkta bimetal erit ve 2.54, cm de 4 - 10 arasnda diler nerilir. Cupral 2 ve 4'n gl bir erit testerede kesimi, 2.54 cm iin 4 di biiminde ve yaklak 50 negatif al yksek hz elii testereler gerektirir. kinci dn turunda testerenin ileme parasnn yzeyinin zerinden gemesi gerektiine dikkat edilmelidir. Daha sert Cupral bronzlar olan 8 ve 10'un yuvarlak olanlar torna tezgahnda kesilebilir. Bununla birlikte aplar 200'mm yi getiinde daha elverili bir yol olarak her 2.54 cm iin 2 - 3 di biimi (ileme parasnn kalnlk fonksiyonuna gre) ve karbr ulu erit testere kullanmaktr. zellikle daha sert alamlar iin soutucu nerilir. Erozyon le ekillendirme (EDM): Geleneksel ileme yntemlerinden baka, ska kullanlan dier bir yntem erozyon ile ilemedir. Bu yntem, bir elektrottan kan kvlcmn, ilenecek olan parann yzeyindeki metali yakarak uzaklatrmasdr. Ancak erozyon ile ilemede malzemenin eitli tabakalarnda scaklk etkisiyle oluan mikro atlaklar ve boluklar takmn veya kalbn erken krlmasna yol aabilir. Cupral ve Cupro serisi alamlar, kalp ve makine paralar yapmnda genel olarak, eliklerde kullanlan alma zamanlar, metal kaldrma miktarlar ve ayarlar kullanlarak erozyon ile problemsiz olarak ekillendirebilir. Yzey Kaplama : Cupral serisi Alminyum bronzlarnda ve Cupro serisi alamlarda yzeyin anma dayanmnn ve srtnme zelliklerinin iyiletirilebilmesi iin aadaki kaplama trleri kullanlabilir.Yzey Kaplama mkan :

Kaplama Cinsi ve zellikleri : Sert Nikel Elektroliz KaplamaAnma dayanm yksektir, yksek sertlik sert krom yerine yaplabilir, kaynak edilebilir, hassas tamir kaplamas yaplabilir.

Yksek Parlaklkta Elektroliz Nikel KaplamaYksek parlaklkta yzey elde edilebilir, optik paralar ve arabalarn reflektrler gibi kristal nitelikte paralar retmek iin kullanlr.

Nikel - PTFE Elektroliz KaplamaKayan paralarn, daha az srtnme ile kaymasn salar, yapmaz.

Nikel Bronz Elektroliz KaplamaKaygan kaplama sayesinde iticiler daha rahat kayar, kilitlenmeler nlenir. n gerilmi plastiklerin retiminde srtnme azalr.

Yksek Fosforlu Elektroliz Nikel KaplamaKorozyona kar koruma iin agresif plastiklere ve soutma suyuna kar korozyon dayanm salamak iin kullanlr.

Galvanik Nikel KaplamaKaln kaplama, tamir amal kaplama, mm'yi bulan kalnlklarda kaplamadr. Kenar veya kelerde ylma olabilir.

Tablo-10

52

3.3 Nikel Bronzlar Nikel demir d dkm alamlarna gn getike daha fazla ilave edilmektedir. Genelde ekme dayanmn ve nemli lde akma snrn artrr ve yksek scaklklarda malzemenin mekanik zelliklerinin azalmasn nler. Ayrca malzemenin tane bykln azaltr, korozyon dayanmn ykseltir ve baz alamlarda, sl ilem sayesinde alama stn fiziksel zellikler kazandrr. Nikel bronzlar kabaca drt alam grubu olarak snflandrlr. % 5 den az nikelli alam grubu % 5 ile % 10 nikelli alam grubu % 10 ile % 20 nikelli alam grubu Ana alam nikel olan zel alamlar (yksek nikelli bronz, rnein Monel metal). Dk miktarlarda nikel kullanm kurun segregasyonunu azaltr. Dorudan kullanlacak yataklar % 2'den fazla nikel iermemelidir. Bu miktarn zerindeki deerlerin malzemenin yataklk zelliklerini ktletirme eilimi olduuna inanlmaktadr. Birinci alam grubunun dkmnde pek zorluk yaanmamakta ve mevcut dkm pratii geerli olmaktadr. % 88 Cu, % 5 Sn, % 5 Ni ve % 2 Zn alam uluslararas bir alam olup, stn zelliklerinden dolay tercihen kullanlmaktadr. Isl ilemin uygulanmas ile bu alamn ekme mukavemeti 24 kg/mm2 ve kopma uzamas % 15'e karlmas mmkndr. % 4 -% 5 nikelli alam nikel bronzu karakteristikleri gstermeye balar. Nikel yzdesi artnca ,alamlarn ergitme ve dkm scaklklar ykselir ve gaz absorbe etmesi fazlasyla artar. Nikel miktar % 10'u anca dier bir zorluk ortaya kar. Karbon absorbsiyonu sonucu karbon mevcut ortamdaki oksitlerle birleerek karbondioksit oluturur. Bu hidrojene benzer problem yaratr. yleki; gaz, sv eriyie geer ve katlama esnasnda dar atlarak gaz boluklarna sebebiyet verir.% 10'dan fazla nikel ieren bronzlar (Tablo-11)Alam Kompozisyon % Ni Sn Zn Pb Cu % 20 Nikel bronzu % 40 Nikel-kurun bronzu 20 6 1 40 6 1 40 10 1 % 50 Nikel bronzu 50 5 1 50 10 1 8 8 73 45 41 44 39

53

Resim-36: Bakr nikel alamlarnn mikro yaplar

Tavlanm: Cu : %86.5 Ni : % 9-11 Fe : %1-1.8 Zn : %1 Mn : %1

Dvme: Cu : % 85.35-88.35 Ni : %8.5-10.5 Sn : %1.2-2.8 Zn : % 0.5 Fe : % 0.6 ve Pb : % 0.05

Bakr Nikel Alamlarnn Kullanm Alanlar: Nikelli Kalay Bronzlar: Bu alam % 4 - 6 nikel ieren dkm tr bir kalay bronzu olup, zeltiye alma ve yalandrma sl ilemleri ile sertletirilir. Nikelli kalay bronzu iyi anma ve korozyon dayanm, iyiletirilmi mukavemeti ve stn elastik zelliklerinden dolay ok ynl kullanm alan mevcuttur.AnalizAl Fe Ni Mn 5.0 1.0 5.0 1.50 2.5 - 0.7 Si 0.40 Cr 7 - 2.0 Si 1.0 Cr Younluk ekme Sertlik HB kg/dm3 Dayanm 10/30 7.6 7.5 8.7 8.7 814 1000 670 940 228 286 210 300 Kullanm AlanlarSvama teknikleri, derin ekme kalplar, emniyet el aletleri, vidal balantlarn (dili kapaklarn) enjeksiyon kalb ekirdekleri Pompa paralar, vites kutusu pinyonlar, bkme takmlar,dzeltme takmlar, baz kalplk uygulamalar Alminyum enjeksiyon makinesinin pistonlarn, elektrot tutucular, Kokil Kalplar vs. Mkemmel s iletkenlii nedeniyle plastik kalplarnda kullanlr.

Cupral 5 10.0 2.50 Cupral 4M 10.0 4.80 Cupro NS - Cupro NSM - -

Tablo-12: Salam Metal tarafndan retilen nikel bronzlar

Nikelli Kalay Bronzlarnn Kullanm Alanlar: Yataklar Dililer, somunlar, vidal konveyrler Anma klavuzlar, nozullar Pompa ve valf paralar Devre kesici paralar, elektrik kontaklar Makine ve yapsal paralar Salam Metal bakr alamlar fabrikasnda yaplan nikel bronzlar ok sk bir kalite kontrol sonunda dkme alnan hammaddeden retildiinden ve spektrometre ile analizleri kontrol edildiinden dolay yksek kalitededir. Cam kalplarnda gerekli olan analiz, pota numunelerinin her bir dkmde ayr ayr analiz edilmesiyle limitler ierisinde kalr. Bu analizler argon gazl spektrometre ile yaplr.54

Resim-37: Bronzdan Yaplm Cam Kalplar

Blm 4

SERT BAKIR ALAIMLARI

Dkm rn Hitit gne kursu

Blm - 4 SERT BAKIR ALAIMLARI 20. yzyl balarnda, az miktarda Cu, Mg, Si ve Fe ieren alminyum esasl alamlarn sertliinde, ergime scaklnn biraz altndaki bir scaklktan su verildiklerinde ve oda scaklnn biraz zerindeki bir scaklkta bir sre tutulduklarnda, sertliklerinde nemli bir art olduu bulunmutur. Bunun kelme sertlemesi veya benzer adyla yalandrmann, bir metalik malzemenin sertliinin, i yapsna ince bir ekilde dalm, paracklar (alam elementleri) ekleyerek artrlmas olduu artk ok iyi bilinmektedir. Sert bakr alamlar da bu sertletirme mekanizmas kullanlarak gelitirilen ve ok geni kullanm alan bulan alamlardr. Bu nedenle ayr bir blm olarak incelenmesi gereklidir. 4.1 Berilyum Bronzlar: 1960'l yllarda berilyumlu bakrdan yaplm bir ka para, kayma ve srtnme artlar altnda metalin metale demesi ile altrlmt. O yllardan gnmze dein berilyumlu bakr alamlar denizalt telefonlarndan, uaklarn ini takmlarnn dililerine, plastik paralar basan enjeksiyon kalplarna kadar geni kullanm alan buldu. 1970'li yllardan sonra berilyumlu bakrlarn uygun bir ekilde yalanmasyla, tm bakr esasl alamlardan ve bir ok elik cinsinden daha fazla anma dayanmnn olduu anlald. Tm bakr esasl alamlar arasnda en serti ve mekanik mukavemeti en yksek olan berilyumlu bakrlardr. Bu alamlar % 0.35-2.85 berilyum ierir. Bakr - Berilyum alamlar dvlm ve dklm olmak zere iki gruba ayrlr. zeltiye alma tavlamalar 570-810C0'de yaplr. Alam 800 C0'de suda soutulduktan sonra yaklak 370 C0'de yalandrma yaplr. Yalandrma ve sonrasnda souk ekillendirme ile malzeme sertlii drt kat artar. Bakr-Berilyum Alamlarnn Genel Kullanm Alanlar: Projeksiyon ve yakma aln kayna, paslanmaz eliklerin punta kayna iin elektrotlar Pistonlar, nozullar Plastik kalplarda hzl soumas gereken yerlerde geme olarak veya kalbn tm Kontak, zemberek, yaprak, balama, spiral yaylar eitli diyaframlar Tak kilitleri ve vidalar Cupro B2 Alam: Bu alamlar genelde ok az kobalt ierirler. Bakrn, berilyum ve kobalt ile alamlandrlmas ile elde edilen bu bronz yksek mekanik zelliklerinden dolay punta ve aln kaynanda elektrot olarak kullanlr. Ayrca mkemmel s iletim zelliklerinden dolay bask sresini nemli oranda azalttndan plastik enjeksiyon ve iirme kalplarnda kullanlr. Ayrntl bilgi iin ilgili baknz sayfa 114.57

Bu alamn haddelenme sonras zellikleri tablo 13'de verilmitir.Cupro B2zgl Arlk (gr/cm3) Akma Snr (kg/mm2) ekme Mukavemeti (kg/mm2) Kopma Uzamas (%) Sertlik (Vickers) Suda soutulmu 8.3 20 50 45 110 Su verilmi, % 40 souk Suda ekilmi ve kelme ile soutulmu ve sertletirilmi yalandrma yaplm 8.3 90 120 5 340 8.3 135 150 1 420

Tablo-13

Yksek sertlii ve elektrik iletkenlii olan bir alamdr. Alam tavlanm halde kolayca ilenir. Tipik mikro yaplar aada verilmitir.

Resim-38:% 2 berilyum ihtiva eden Cupro B2'nin farkl bytmelerdeki mikro yaplarFiziksel ve Mekanik zellikler: Sertlik, Rockwell C ekme Mukavemeti, N/ mm2 Elektrik letkenlii, % zgl Arlk, gr /cm3 Malzeme No alma Scakl, C0

: : : : : :

36 - 42 1100 - 1350 10 - 13 8.3 DIN17666 / 2.1247 300 maksimum

Cupro CB (% 0.5 Be,% 2 Co+Ni) Bu alamda bir atom berilyum ile bir atom kobalt mevcut olup fevkalade yksek s ve elektrik iletkenlii ile stn fiziksel zellikler birlikte olumutur. Alam bir kelme sertlemeli tip olup su verme ve yalandrma ilemi neticesinde yksek deerlerde zellikler elde edilir. Dkm durumundaki sertlik 80 Brinel'dir. 900 C0'ye stlp suda soutulduktan ve 500 C0'de bir saat yalandrmadan sonra alam sertlii 220 Brinel'e ykselir. Ayrntl bilgi iin ilgili sayfaya baknz. Alam zeltiye alnm, souk ekildikten sonra yalandrlmtr. Kullanm alanlarndan rnekler: Plastik iirme kalplarnda Plastik enjeksiyon kalplarnn hzl soumas gereken yerlerinde geme olarak elik jantlarn kaynanda elektrot olarak

58

Kvlcm karmayan el aletleri yapmnda Anma dayanm yksek olan yatak malzemelerinin yapmnda elik hasr kaynak makinelerinde elektrot olarak. Zincir baklalarnn kaynatlmasnda Ayrntl bilgi iin baknz sayfa 116.

Alam Be Co+Ni kg/dm3 Day. (MPa) HB 8.75 700 220 Cupro CB 0.5 2 1140 340-380 Cupro B 2.0 0.50 8.30

Younluk

ekme

Sertlik

Kullanm AlanlarPlastik kalplarnda geme olarak, paslanmaz sac kayna, kokil kalplar Aln kaynak elektrotlar, paslanmaz sac elektrotlar, plastik enjeksiyon kalplar

Tablo-14

Son zamanlarda baz kalplarn berilyumlu bakrdan ekindii bilinmektedir. Oysa aadaki eitli kaynaklardan alnan bilgiler bu ekincenin gereksiz olduunu ortaya koymaktadr. Berilyumlu bakrlar, ok dk oranlarda berilyum ierirler. (% 0.5-2.0) Berilyum doada bulunan bir metalik elementtir. Kayalarda mineral olarak ve dnyann her yerinde toprakta bulunur. Mukavemeti, elektrik iletkenlii ve dier zellikleri sayesinde bizi bilgisayarla arabalarla, telefonlarla, oyuncaklarla ve saysz arala evrelemitir. Berilyum radyoaktif deildir. Berilyum kat durumda berilyum buhar karmaz. leme svs, berilyumlu bakr iledikten sonra tehlikeli atk olmaz. Berilyumlu bakr, Avrupa'da veya Dnya'da yasaklanmamtr. Berilyumsuz bakr alamlar, berilyumluyla ayn performans gsteremez. 4.2 Bakr - Nikel - Silis - Krom Alamlar : Cupro NS ve Cupro NSM Yksek sertlii, yksek iletkenlii olan bakr bazl alamlardr. Isl ilemle stn zellikler elde edilir. Malzemeler tornalanm olarak teslim edilir.Analiz Younluk ekme Sertlik HB Kullanm Alanlar kg/dm3 Dayanm 10/30 Al Fe Ni Mn Alminyum enjeksiyon makinesinin pistonlarnda, elektrot tutucular, 670 210 Cupro NS - - 2.5 - 0.7 Si 0.40 Cr 8.7 Kokil Kalplar vs. Mkemmel 940 300 kullanlr. s iletkenlii nedeniyle plastik kalplarnda Cupro NSM - - 7 - 2.0 Si 1.0 Cr 8.7

Tablo-15

Kullanm Yerleri: Punta kayna elektrotlar,elektrot tutucusu ve diki kayna diskleri,plastik enjeksiyon makinelerinde pskrtme memeleri ve hzl soumas gereken yerlerde geme olarak, pirin ve bronzlarn kokil kalplarnda. 4.3- Bakr - Krom (CuCr): Cupro C Bakr-krom alam yksek iletkenliin ve mukavemetin birlikte gerekli olduu uygulama alanlarnda tercihen kullanlr. Zirkonyum ilavelisi olan Cupromax gelitirilinceye kadar tek alternatifti ama zirkonyum ile birlikte kullanm alanlar daha da genilemitir.59

Kimyasal bileimi (% arlka): Cu + Ag % 99.1, Cr % 0.6 min., Fe % 0.1 max., Si % 0.1 max., Pb % 0.05 max. Kullanm Alanlar : Diren kayna elektrotlarnda, kepler, diskler ngot kalplar Ark oca akm tayc kollar ve grafit elektrot soutucular Punta kaynak makinelerinin akm tayc paralar 4.4 Bakr - Krom - Zirkonyum Bronzlar (CuCrZr): Cupromax Bakr - krom - zirkonyum nemli ve bir sert bakr alamdr. Yksek iletkenlie, sertlie, ilenebilme zelliine ve orta lekte mukavemete sahip olmasndan tr 500 C0 ye kadar scaklklarda yumuamadan kullanlr. Bu alamlarn mekanik zellikleri saf bakrn yaklak iki katdr. Bu alamlarn eitli trevleri gerek imalat metodlar bakmndan gerekse de baz alam elementlerinin yksek fiyatta olmasndan (berilyum ve kobalt gibi) kaynaklanan olumsuz zelliklerini kapatacak ekilde gelitirilmitir. % 1.0 krom, % 0.1 zirkonyum ieren alam nce kelme sertletirmesiyle, sonra da yalandrma yaplarak sertletirilir. Isl ilem doru yaplrsa alamn yumuama scakl 500 C0ye kadar ykseltilebilir. Saf bakrn yumuama scakl 200 C0 ve gml bakrnki ise 350 C0'dir. Isl lem Bilgileri: zeltiye alma scakl Soutma ortam Yalandrma scakl : 950 -1010 C0 : souk su : 400 - 700 C0

Scak ve Souk ekillendirme : Bakr - krom - zirkonyum alamnn stn scak ve souk ekillendirilme zellii vardr. Alamn scak ekillendirme zellii, ilem scaklna, soutma hzna ve takip edilecek sl ileme baldr. Alam souk ekme ve eilmeye msaittir. Souk ekme ile ubuk aplar tavlanmadan % 50 orannda azaltlabilir. Kimyasal Bileimi: DIN malzeme no : 17666 / 2.1293 Cu + Ag % 99.4, Cr % 0.6 - 1.0, Zr % 0.05 - 0.15, Fiziksel zellikler ve Mekanik zellikler: Ergime Scakl: 1080 C00 Younluk, 20 C0 derecede : 8.9 gr/ cm2 Elektrik letkenlik (I.A.C.S) : % 75 - 80 Is letkenlii, W/C0. mm2 : 320 (yaklak) Elektrik zdiren, ohm m : 23 (yaklak) alma Scakl, C0 : 500 Maksimum ekme dayanm : 52.7 kg/ mm260

Kopma Uzamas, % Sertlik, Rockwell B

: 15 : 83

Bakr-Krom-Zirkonyum Alamnn Kullanm Alanlar: Dk karbonlu elik saclarn punta kaynanda. Galvanizli saclarn kaynanda nokta kayna elektrodu ve diki kaynak diski olarak. Punta kaynak makinelerinde elektrot tutucu olarak. Erozyon makinelerinde dalc elektrod olarak. Trafolarda irtibat baras olarak. 4.5 Bakr Zirkonyum (CuZr) : Cupro Z Daha iyi elektrik iletkenlii iin, CuCrZr'a (Cupromax)'a alternatif olarak gelitirilmitir. Ancak CuCrZr'un stn mukavemet zellikleri ve geni kullanm nedeniyle ok snrl olarak retilmektedir. Kimyasal Bileimi: Bakr (Cu) % 99.95, Zr % 0.13 - 0.2, Al+Fe+Mn % 0.01 maks., DIN Malzeme No : 2.1580 nemli Kullanm Alanlar: Diren kayna elektrotlar Komtatr segmanlar G transistr altlklar Motor ateleme orifisleri Ayrntl bilgi iin 119. sayfaya baknz.Elektrik letkenlii

Malzeme Ksa Yazl Sertlik Cupro C Cupro Z Cupromax Cupro NS Cupro CB Cupro B2 CuCr CuZr CuCrZr CuNiSi CuCoBe CuBe2 70-90 100-120 120-140 200-220 200-240 340-380

% IACS

ekme Day. (N/mm2)

Kullanm alanlar Punta kaynak elektrotlar ve diskleri

75-80 88 86 48 30 12.8

350

330-410 Galvanizli saclarn punta kaynak elektrotlar ve diskleri 370-400 DKP ve galvanizli saclarn punta kaynak elektrotlar ve diskleri 660-690 Alminyum enjeksiyon makinelerinin pistonlarnda 700-900 Paslanmaz saclarn punta elektrotlar, plastik ve kokil kalplar 1100-1300 Aln kayna elektrotlar, plastik ve iirme kalplar Tablo-16

61

4.6 Sert Bakr Alamlarnn Kullanm Alanlar Bakr, insanolu tarafndan ilk kullanlan metaldir. Alamlaryla eski alara adn veren bakr, elektrik iletkenlii, sl iletkenlii ve mekanik zelliklerin nemli olduu yerlerde geni bir ekilde kullanlmaktadr. Bu zellikleri optimum ekilde iinde barndran sert bakr alamlarna, teknolojinin gerei olarak gn getike artan oranlarda ihtiya duyulmaktadr. Bu zelliklerinden dolay eitli endstri dallarnda kullanlmaktadrlar. Otomotiv Sanayiinde: Yllk retim rakamlarnn 1 milyon adede doru gittii lkemizde, sektrde faaliyet gsteren fabrikalarn zellikle punta kaynak elektrotlarnda, kollarnda ve disklerinde tketim miktarlar yksektir. Bu sektrdeki dier kullanm alanlar arasnda elektrot tutucular, TIG kayna ular vs. saylabilir. Beyaz Eya Sanayiinde: Yine otomotiv sektr gibi gelien bir sektr olan beyaz eya imalatnda da youn sert bakr alamlar tketimi vardr. rnein amar makinesi ve buzdolabndaki saclarn punta kayna ile birletirilmesi, set st ocaklarn imalat, frn imalat vs. tmnde sert bakr alamlarndan yaplan elektrotlara ihtiya vardr. naat Sektr: Bu sektre hitap eden mallar reten fabrikalarda sert bakr alamlarna olan talep giderek artmaktadr. rnein, panel radyatr imalat, su saatleri imalat, batarya ve musluk imalat, elik hasr ve filigran imalat vs. Resim-39: eitli tiplerde elektrot ular, diski ve elektrot tutucular Kalplk Sektrnde: Artk ihracata alan bu sektrde, artan kalp irketlerinin says ihracat zorlamaktadr. Hali hazrlarda yz milyon dolarlarla ifade edilen ihracat rakamlarnn yakn gelecekte milyar dolar bulmas beklenmektedir. Dalma erozyon elektrotlar (EDM yntemiyle) yapmnda, plastik enjeksiyon kalplarnda hzl soumas gereken kalplarda tamamen veya geme olarak, iirme kalplarnda, derin svama, paslanmaz elik sac ve kalayl saclarn svanmasnda, kullanlr. Bu malzeme-lerin kalplarda kullanlmas retim miktarlarn muazzam lde arttrmaktadr. Demir elik Sektrnde: lkemiz ekonomisinin lokomotif sektrlerinden biri olarak nitelendirilen demirelik sektr ham elik retimi 20.5 milyon tona ykselmitir. Bu retim art demir - elik sektrnde kullanlan bakr ve alamlarna olan ihtiyac da artrmtr. Resim-40: Plastik enjeksiyon kalplarndabakr alamlar kullanm

Resim-41: Yksek frn tyeri 62

4.6.1 Diren Kayna Teknolojisi: Diren kayna, parann elektrik akm geiine olan direncinden faydalanlan bir ilemdir. Kaynak olacak paralardan elektrik akm geirilince, paralar akmn geiine direnir ve bylece kaynak ss oluur. Ani bir kuvvet tatbiki neticesinde paralar kaynak olur. Diren kaynanda dolgu kaynanda olduu gibi ilave sarf malzemeler kullanlmaz. Kaynak blgesi asl malzemelerden oluur. Diren basn kaynak yntemi, DIN 1910 beinci ksma gre aadaki emada da gsterildii gibi pek ok alt grubu olan iki ana gruba ayrlr.Diren Basn Kayna

letken Basn Kayna

ndktif Basn Kayna (ndksiyon Kayna)

(Diren) Punta Kayna

Kabartl Punta Kayna

Diki Kayna

Basn Aln Kayna

Yakma Aln Kayna

Dier Yntemler

Tablo-17: DIN 1910 Beinci ksma gre elektrik diren kaynak yntemleri

Diren basn kaynak ynteminde, i paralar s ve basma yardmyla birletirilir. Gerekli olan s elektrik enerjisi ile salanr. Elektrik akm i paralarna, seilen ynteme bal olarak, elektrotlar (iletken) veya temas olmadan manyetik alanlar (indktif) yardmyla iletilir. Salam bir diren kayna iin temel eye gereksinim vardr. 1- Is: yi bir kaynak iin s dalm ok nemlidir. Is dalmn etkileyen faktrlerin en nemlileri; kaynak zamannn fazla srmesi, fazla akm geii, dk elektrot basnc, kk elektrot ucu ve elektrot ayarnn doru yaplmamasdr. 2- Kaynak sresi. 3- Basn. Diren kayna kullanmann bir ok avantajlar vardr. Bu avantajlarn en nemlileri aada sralanmtr. Kaynak hznn yksek oluu Sarf malzemeler kullanlmamas Az ekil bozulmas ve dolaysyla ok iyi l hassasiyetinin korunmas Farkl eit ve ebatlarda malzemelerin kaynak edilebilmesi Ayn anda bir ok kaynak yapma imkan63

Resim-42

Otomatik ve hassas kontrol ile dzgn ve yksek kalite temin edilebilmesi Hzl operatr eitimi Seri imalat iin ekonomik bir ilem olmas Dk masrafla kaliteli kaynak imkan sunmas. Diren kayna hemen hemen tm endstri sektrlerinde farkl bileenlerin kaynanda yaygn ekilde kullanlmaktadr. rnein I, H ve T profilleri ve boru kayna gibi yapsal ekillerin kaynanda da kullanlr. Diren Kaynana Uygun Malzemeler: Alamsz ve dk alaml elikler Diren kayna iin kaynatlacak malzemelerin bu kaynaa uygun olmas gerekir. Karbon orannn C< % 0.2 olmas gereklidir. Dier alam elementleri ok fazla problem yaratmaz. Esas problem kaynak ekirdeinde veya sdan etkilenmi blgelerde ok yksek C oranlarnda oluan ok gevrek bir yap olan martensitten ileri gelir. Sertlemeye eimli olan malzemelerde, kaynak sonras stma ile sertliin daha dk olmas salanabilir. Ama bu etki fazla deildir. Kaynaa uygun olmayan malzemelerin diren kayna ile kaynak edilip, yksek yklemelere maruz kalan yerlerde kullanlmas, kaynak sonras kaynak noktalarndaki krlma tehlikesi nedeniyle pek istenmez. Aadaki tabloda kaynaa uygun olan ve uygunluu snrl olan elikler verilmitir.Standart DIN 1623 Ksm 1 DIN 1623 Ksm 2 DIN 1624 DIN 17100Nokta Kaynana Uygunlukyi Uygunluu Snrl

St 12, St 13, St 14, St 37 St 2'den St 4'e St 37

St 42, ST 52-3 St 42, St 52-3

Tablo-18: Alamsz saclarn nokta kaynana uygunluklar

Galvanizli (inko Kapl) Saclarn Kayna: Gnmzde inko tabakalar kalnl 5 - 10 mm olanlar diren kayna ile kaynatlmaktadr. Bu tabaka elektro galvanizleme veya baka bir yntemle kaplanm olabilir. Plakalar saf inko tabakalarndan baka yal, kromajl, pasifletirilmi, kromat ile pasifletirilmi-yalanm, fosfatlanm-kromatl sudan geirilmi veya fosfatlanmkromatl sudan geirilmi-yalanm olarak kaynatlabilirler. Bu tabakalarda kaynan zelliklerini, galvaniz tabakalarnn olduu gibi (tek tarafl veya ift tarafl inko tabakas, eriyen tarafta veya elektrot tarafnda), etkiler. Arka sayfadaki tabloda kaynak zellikleri verilmitir. Fosfatlanm ve kromatl sudan geirilmi plakalar kaynak zelliklerini belirgin bir ekilde ktletirirler. Dier yzey ilemleri ise kaynak birletirmelerini ve elektrotlarn kullanm mrlerini ok fazla ktletirmez. DIN 44 759 veya DVS ynergesi 2903'e gre CuCr veya CuCrZr elektrotlar kullanlr. Scakln bir fonksiyonu olan alamlanma eilimleri nedeniyle elektrotlarn veya elektrot balklarnn ok iyi soutulmasna dikkat etmek gerekir.64