metal döküm yöntemleri

1

EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Doç.Dr. Murat VURALİTÜ Makina Fakültesi

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

2

METAL DÖKÜM YÖNTEMLERİ

1. Kum Döküm2. Diğer Bozulabilir Kalıba Döküm Yöntemleri3. Kalıcı Kalıba Döküm Yöntemleri4. Dökümhane Uygulamaları5. Döküm Kalitesi6. Dökülebilen Metaller7. Ürün Tasarım Prensipleri

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

3

Döküm Yöntemlerinin İki Kategorisi

1. Bozulabilir kalıp yöntemleri – kalıp, parçayıçıkarmak için dağıtılır

Üstünlüğü: daha karmaşık şekiller mümkündürEksikliği: dökümün kendisinden çok kalıbıyapma süresinin uzunluğu nedeniyle üretim hızı genellikle düşüktür

2. Kalıcı kalıp yöntemleri – kalıp metalden yapılır ve çok sayıda döküm için kullanılabilir

Üstünlüğü: yüksek üretim hızlarıEksikliği: kalıbı açmak gerektiğinden geometriler sınırlıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

4

Kum Döküme Genel Bakış

Toplam döküm tonajının önemli bir kısmınıoluşturan, en yaygın kullanılan döküm yöntemiÇelik, nikel ve titanyum gibi yüksek sıcaklıkta eriyen hemen tüm alaşımlar kum kalıba dökülebilirDökülen parça boyut aralığı, küçük boyuttan çok büyük boyutlara kadar uzanırÜretim miktarı bir adetten milyonlarca adede kadardır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

5

Şekil 11.1 Bir hava kompresörü çerçevesine ait, 680 kg ağırlığındaki büyük bir kum döküm

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

6

Kum Dökümdeki Aşamalar

1. Erimiş metal kum kalıba dökülür2. Metalin katılaşmasına yeterli süre beklenir3. Dökümü çıkarmak için kalıp dağıtılır4. Döküm temizlenir ve muayene edilir

Yolluk ve besleyici sistemi ayrılır5. Metalurjik özelliklerini iyileştirmek için bazen

döküme ısıl işlem gerekir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

7

Kum Kalıbın Yapılması

Kum kalıptaki boşluk, bir model etrafında kumu sıkıştırarak ve ardından iki kalıp yarısını ayırıp modeli çıkararak oluşturulurKalıp ayrıca yolluk ve besleyici sistemi içermelidirEğer dökümde iç yüzeyler olması gerekiyorsa, kalıba bir maça’nın eklenmesi gerekirÜretilecek her parça için yeni bir kum kalıbın yapılması gerekir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

8

Kum Döküm Üretim Sırası

Şekil 11.2 Kum dökümdeki işlem sırası aşamaları. Bu aşamalar, sadece döküm işlemini değil, ayrıca model

yapımını ve kalıp yapımını da içerir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

9

Model

Dökümdeki büzülme ve işleme toleranslarınıhesaba katmak için hafifçe büyütülmüş, parçanın tam boyutlu bir modeliModel malzemeleri:

Ahşap – işleme kolaylığı nedeniyle en yaygın malzeme, ancak deforme olabilirMetal – yapması daha pahalı, ancak daha uzun ömürlüPlastik – ahşap ve metal arasında özelliklere sahip

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

10

Model Türleri

Şekil 11.3 Kum dökümünde kullanılan model türleri: (a) Katı model(b) Ayrık model(c) Levhalı model(d) Üst ve alt derece modelleri

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

11

Maça

Parçanın iç yüzeylerinin tam ölçekli modeliDökmeden önce kalıp boşluğuna yerleştirilirErimiş metal, dökümün iç ve dış yüzeylerini oluşturmak üzere, kalıp boşluğu ile maça arasına akar ve katılaşırDökme sırasında konumunun bozulmaması için maça desteği denilen parçalar gerekebilir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

12

Kalıp içinde Maça

Şekil 11.4 (a) Maça, kalıp boşluğunda maça destekleriyle tutulur, (b) muhtemel maça tasarımı, (c) iç boşluklu döküm.

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

13

Maça’dan Beklenen Özellikler

Dayanım - şeklini koruması ve erozyona direnmesi içinGeçirgenlik - sıcak hava ve gazların, kumdaki boşluklardan geçmesine izin vermek içinIsıl kararlılık - erimiş metalle temasta kırılmaya direnmek içinDağılabilirlik - dökümün çatlamadan büzülmesine izin verme kabiliyetiTekrar kullanılabilirlik - bozulan kalıptan çıkan kumların diğer kalıpların yapımında kullanılabilirliği

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

14

Döküm Kumları

Silika (SiO2) veya diğer minerallerle karışmış silikaYüksek refrakter özellikler - yüksek sıcaklıklara dayanma kapasitesiKüçük tane boyutları, döküm parça üzerinde daha iyi bir yüzey formu oluştururBüyük tane boyutları, döküm sırasında gazların geçişine izin vererek, daha iyi geçirgenlik gösterirYuvarlak tanelere göre düzensiz tane boyutları, ara kilitlenmeler sayesinde kalıbın dayanımınıyükseltir

Zayıflığı: ara kilitlenmeler, geçirgenliği düşürür

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

15

Döküme Hazır Kum Kalıp

Açık besleyici Döküm ağzı

Üst derece

Alt derece

DereceDüşey yollukKum

Ayırma yüzeyi

Kum

Kapalıbesleyici

Maça (kum)

Kalıp boşluğu

Yatay yolluk

KuyuKalıp girişağzı

Havalandırma

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

16

Döküm Kumlarıyla Kullanılan Bağlayıcılar

Kum, su ve bağlayıcı kil karışımıyla biraradatutulur

Tipik karışım: % 90% kum, % 3% su ve % 7 kilDiğer bağlayıcılar da kum kalıplarda kullanılır:

Organik reçineler (örn. Fenolik reçineler) İnorganik bağlayıcılar (örn.sodyum silikat ve fosfat)

Dayanımı ve/veya geçirgenliği arttırmak için bazen karışıma katkılar ilave edilir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

17

Kum Kalıp Türleri

Yaş-kum kalıpları – kum, kil ve su karışımı; “Yaş" terimi, döküm sırasında nem içermesi anlamındadır

Kuru-kum kalıp – kilden çok organik bağlayıcılarVe kalıp, dayanımı arttırmak için pişirilir

Kuru kabuk kalıp – üfleç veya ısıtıcı lambalar kullanarak, yaş kum kalıbın yüzeyinden 10-25 mm derinliği kurutmak

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

18

Kum Döküm İşleminde Yüzdürme

Döküm sırasında dökümün hatalı olmasına neden olabilecek şekilde, sıvı metalin yüzme eğilimi, maçaları yerinden oynatabilirMaçayı kaldırmaya çalışan kuvvet = Yer değiştiren sıvının ağırlığı - maçanın kendi ağırlığı

Fb = Wm - Wc

Fb = yüzdürme kuvveti; Wm = yer değiştiren erimiş metal ağırlığı; ve Wc = maça ağırlığı

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

19

Kum Dökümde İşlem Sırası

Parçanın mekanik resmi Maça modeli levhası Üst derece levhası Maça kutuları

Birleştirilmişmaça yarıları

Kumlamaya hazır üst derece

Kumla doldurulmuş ve model, düşey ve yatay

yollukları sökülmüşüst derece

Kumlamaya hazıralt derece

Model çıkarıldıktan sonra alt derece

Maça yerleştirilmişalt derece

Birleştirilmiş ve döküme hazır üst ve alt derece

Üst dereceAlt derece

Kapama pimleri

Kalıptan söküldüğü halde döküm; ısıl işlem görmüş

Teslime hazır döküm parça

Maça başları

Maça başları Yolluk

Düşey yollukBesleyici

DereceE

UT

231

Üre

tim Y

önte

mle

ri –

Doç

.Dr.

Mur

at V

UR

AL

(İTÜ

Mak

ina

Fakü

ltesi

)

20

Diğer Bozulabilir Kalıp Yöntemleri

Kabuk kalıplamaVakum kalıplamaGenleşen Polistiren YöntemleriHassas dökümAlçı kalıba döküm ve seramik kalıba döküm

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

21

Kabuk KalıplamaTermoset reçine bağlayıcı ile birleştirilmiş ince bir

kum kabuktan yapılan kalıba döküm yöntemi

Şekil 11.5 Kabuk kalıplamada aşamalar: (1) Bir levhalı model veya üst ve alt derece modeli ısıtılarak, termoset reçineli kum içeren bir kutu üzerine yerleştirilir.

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

22

Kabuk Kalıplama

Şekil 11.5 Kabuk kalıplamada aşamalar: (2) kum ve reçinenin sıcak model üzerine düşerek kısmen sertleşmiş, dayanıklıbir kabuk oluşturabilmesi için kutu ters çevrilir; (3) gevşek, sertleşmemiş tanelerin düşerek uzaklaşması için kutu eski haline getirilir;

Kabuk

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

23

Kabuk Kalıplama

Şekil 11.5 Kabuk kalıplamada aşamalar: (4) kum kabuk, sertleştirme tamamlanana kadar fırın içinde birkaç dakika ısıtılır; (5) kabuk kalıp modelden ayrılır;

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

24

Kabuk Kalıplama

Şekil 11.5 Kabuk kalıplamada aşamalar: (6) Kabuk kalıbın iki yarısı, birleştirilir, bir kutu içinde kum veya metal bilyelerle desteklenir ve döküm gerçekleştirilir; (7) Yolluklu bitmiş ürün döküm çıkarılır

Kabuklar Metal bilye

Derece

Kıskaç

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

25

Kabuk Kalıplama – Tüm işlemler

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

26

Üstünlükleri ve Zayıflıkları

Kabuk kalıplamanın üstünlükleri:Pürüzsüz kalıp boşluğu yüzeyi, erimiş metalin daha kolay akmasını ve daha iyi yüzey kalitesi sağlarYüksek boyutsal doğruluk – genellikle talaşkaldırma gerekmezKalıbın dağılabilirliği, dökümdeki çatlakları en aza indirirSeri üretim için mekanize edilebilir

Zayıflıkları:Daha pahalı metal modelAz sayıda döküm için uygun değil

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

27

Vakum Kalıplama

Kimyasal bağ yerine vakum basıncıyla biraradatutulan kum kalıp kullanır“Vakum” terimi, döküm işleminin kendisinden çok kalıp yapımı anlamındadır1970’lerde Japonya’da geliştirilmiştir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

28

Vakum Kalıplamada İşlem Aşamaları

Şekil 11.6 (1) Model yerleştirildikten sonra üzerine bir plastik film konur; (2) kum doldurulur; (3) en üste ikinci plastik film yerleştirilir; (4) iki plastik arasına vakum uygulanır; (5) alt ve üst kalıp yarıları aynı şekilde hazırlandıktan sonra birleştirilerek kalıp oluşturulur

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

29


Vakum kalıplamanın üstünlükleri:Bağlayıcı olmadığından, kum kolayca geri kazanılırKum, bağlayıcı kullanılan duruma göre mekanik yeniden şartlandırma gerektirmezKuma su karıştırılmadığından, nemle ilglihatalar oluşmaz

Zayıflıkları:Yavaş prosesMekanizasyona kolayca uyarlanamaz

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

30

Genleşen Polistiren Yöntemi

Erimiş metal kalıba döküldüğünde buharlaşan bir polistiren köpük model çevresine sıkıştırılmış bir kum kalıp kullanırDiğer isimleri: kayıp-köpük yöntemi, kayıp model yöntemi, buharlaşan köpük yöntemi ve dolu kalıba döküm yöntemiPolistiren köpük model, düşey ve yatay yolluklar, besleyiciler ve (gerekirse) iç maçalardan oluşurKalıbın alt ve üst derece kesitlerinin açılmasıgerekmez

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

31


Şekil 11.7 Genleşen polistiren döküm yöntemi: (1) polistirenmodel, refrakter bileşenle kaplanır;

Köpükten döküm ağzı ve düşey yolluk

Köpük model Refrakterbileşenin püskürtülmesi

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

32


Şekil 11.7 Genleşen polistiren döküm yöntemi: (2) köpük model bir kalıp kutusuna yerleştirilir ve modelin çevresine kum sıkıştırılır

Kalıp kutusu

Model çevresine sıkıştırılmış kum

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

33


Şekil 11.7 Genleşen polistiren yöntemi: (3) erimiş metal, modelin döküm ağzı ve düşey yolluğu oluşturan kısmına dökülür. Metal kalıba girdikçe, ilerleyen sıvının önündeki polistiren köpük buharlaşır, böylece kalıp boşluğu dolar

Erimiş metal, köpüğübuharlaştırır ve yerine geçer

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

34


Genleşen polistiren yönteminin üstünlükleri:Modelin kalıptan çıkarılması gerekmezGeleneksel yaş kum kalıptaki gibi iki yarı kalıp gerekmediğinden, kalıp yapımı basitleşir ve hızlanır

Zayıflıkları:Her döküm için yeni bir model gerekirYöntemin ekonomikliği, büyük oranda model yapım maliyetine bağlıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

35


Uygulamaları:Otomobil motorlarının dökümünde seri üretimOtomatikleştirilmiş ve entegre edilmiş imalat sistemlerinin kullanımında:1. Polistiren köpük numuneler kalıplanır ve

daha sonra2. İlerleyen döküm işlemine doğru beslenir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

36

Hassas Döküm (Kayıp Mum Yöntemi)

Kalıbı yapmak için mumdan yapılan bir model, refrakter malzemeyle kaplanır ve daha sonra erimiş metal dökülmeden önce eritilerek uzaklaştırılır“Hassas" kelimesi, mum modelin çevresine refrakter malzemenin kaplanmasını belirten, daha az kullanılan “tamamen kaplanmış” ifadesinin yerine geçmiştirYüksek doğruluğa ve kesin detaylara sahip dökümler üretebilir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

37

Hassas Döküm

Şekil 11.8 Hassas dökümün aşamaları: (1) mum modeller oluşturulur, (2) birkaç model, bir model ağacı oluşturmak üzere birbirine tutturulur

Mum model

Mum yolluk

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

38

Hassas Döküm

Şekil 11.8 Hassas dökümün aşamaları: (3) model ağacı, ince bir refrakter malzeme tabakasıyla kaplanır, (4) rijitleştirmek için yeterli miktarda refrakter malzeme ile kaplanarak dolu kalıp oluşturulur

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

39

Hassas Döküm

Şekil 11.8 Hassas dökümün aşamaları: (5) kalıp ters çevrilir ve mumun kalıp boşluğundan eriyerek akması için ısıtılır, (6) kalıp, yüksek bir sıcaklığa ön tavlanır, erimiş metal dökülür ve katılaşır

Mum

Isı

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

40

Hassas Döküm

Şekil 11.8 Hassas dökümün aşamaları: (7) kalıp kırılarak bitmiş döküm çıkarılır ve parçalar yolluktan ayrılır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

41

Hassas Döküm

Şekil 11.9- Hassas dökümle elde edilmiş, 108 ayrıkanatçıklı tek parça bir kompresör statoru

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

42


Hassas dökümün üstünlükleri:Yüksek derecede karmaşıklığa ve doğruluğa sahip parçalar dökülebilirDar boyutsal kontrol ve yüksek yüzey kalitesiMum genellikle tekrar kullanım için geri kazanılabilirNormal olarak ilave talaş kaldırma gerekmez –bu yöntem bir net şekil yöntemidir

ZayıflıklarıÇok sayıda işlem adımları gerekirNisbeten pahalı yöntemdir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

43

Alçı Kalıba Döküm

Kum kalıba benzer ancak kalıp Paris alçısından (alçı - CaSO4-2H2O)’den yapılırKalıp yapımında, alçı ve su karışımı, plastik veya metal modelin üzerine dökülür ve sertleşmesi beklenir

Ahşap modelleri, suyla temas ettiklerinde genleştiklerinden genellikle kullanılma

Alçı karışımı, ince detayları ve yüksek yüzey kalitesi oluşturarak modelin çevresinde kolayca akar

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

44


Alçı kalıba dökümün üstünlükleri:Yüksek doğruluk ve yüzey kalitesiİnce kesitlerin yapılabilmesi

Zayıflıkları:Döküm sırasında problem oluşturabilen nemin uzaklaştırılması için kalıbın pişirilmesi gerekirEğer aşırı pişirilirse kalıp dayanımı kaybolurAlçı kalıplar yüksek sıcaklıklara dayanamaz, bu nedenle düşük erime sıcaklığına sahip alaşımlarla sınırlıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

45

Seramik Kalıba Döküm

Alçı kalıba döküme benzer; ancak kalıp, alçıya göre daha yüksek sıcaklıklara dayanabilen refrakterseramik malzemeden yapılır Dökme çelik, dökme demir ve diğer yüksek sıcaklık alaşımlarının dökümünde kullanılabilirMetal dökümü hariç, uygulamaları alçı kalıba döküme benzerÜstünlükleri de (yüksek doğruluk ve yüzey kalitesi) benzerdir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

46

Seramik Kalıba Döküm

1. Sıvı seramiğin dökülmesi 2. Yaş kalıbın çıkarılması 3. Yakma

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

47

Kalıcı Kalıba Döküm Yöntemleri

Bozulabilir kalıba dökümün ekonomik zayıflığı:her döküm için yeni bir kalıp gerekirKalıcı kalıba dökümde, kalıp pek çok kez yeniden kullanılabilirYöntem türleri:

Kokil (Metal) kalıba dökümBasınçlı dökümSavurma (santrifüj) döküm

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

48

Kokil (Metal) Kalıba Döküm Yöntemi

Kolay ve hassas şekilde açılıp kapatılabilen biçimde tasarlanmış, iki parçalı bir metal kalıp kullanırDüşük erime sıcaklığına sahip alaşımların dökümünde kullanılan kalıplar genellikle çelik veya dökme demirden yapılırÇelik dökümü için kullanılan kalıplar, çok yüksek döküm sıcaklıkları nedeniyle refraktermalzemeden yapılmalıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

49

Kokil Kalıba Döküm

Şekil 11.10 Kokil kalıba dökümde aşamalar: (1) kalıp ön tavlanır ve kaplanır

Kalıbı açıp kapatmak için hidrolik silindir

Hareketli kalıp bölümü

Sabit kalıp bölümü

Püskürtme nozulu

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

50

Kokil Kalıba Döküm

Şekil 11.10 Kokil kalıba dökümde aşamalar: (2) maçalar (kullanılıyorsa) yerleştirilir ve kalıp kapatılır, (3) erimiş metal, içinde katılaşacağı kalıba dökülür.

Kalıp boşluğu

Maça

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

51


Kokil kalıba dökümün üstünlükleri:Yüksek boyutsal kontrol ve yüzey kalitesiSoğuk metal kalıbın yol açtığı hızlı soğuma, ince taneli bir yapı oluşmasını sağlar, böylece dökümler daha dayanıklı olur

Zayıflıkları:Genel olarak düşük sıcaklıkta eriyen metallerle sınırlıdırKalıbın açılması gerektiğinden, kum döküme göre daha basit geometriler dökülebilirYüksek kalıp maliyeti

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

52

Kokil Kalıba Dökümün Uygulamaları

Yüksek kalıp maliyeti nedeniyle, yöntem yüksek üretim miktarlarına uygundur ve buna göre otomatize edilebilirTipik parçalar: otomotiv pistonları, pompa gövdeleri ve belirli uçak ve roket dökümleriYaygın dökülebilen metaller: alüminyum, magnezyum, bakır esaslı alaşımlar ve dökme demir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

53

Basınçlı Döküm

Erimiş metalin yüksek basınç altında kalıp boşluğuna enjekte edildiği bir metal kalıba döküm yöntemiBasınç, katılaşma süresince devam eder ve ardından kalıp açılarak parça çıkarılırBu döküm işlemindeki kalıplar basınçlı döküm kalıbı (die) olarak adlandırılır ve bu nedenle adıbasınçlı dökümdür (die casting)Metali kalıp boşluğuna zorlamak için yüksek basınç kullanılması, bu yöntemi diğer kalıcı kalıba döküm yöntemlerinden ayırır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

54

Basınçlı Döküm Makinaları

Sıvı metal kalıp boşluğuna zorlanırken, iki kalıp yarısını uygun şekilde yakın ve kapalı tutacak biçimde tasarlanırlar İki temel türü: 1. Sıcak hazneli makina2. Soğuk hazneli makina

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

55

Sıcak Hazneli Basınçlı Döküm

Metal, bir kap içinde eritilir ve bir piston, metali yüksek basınç altında metal kalıba enjekte ederYüksek üretim hızları – Saatte 500 parça yapılması mümkündürUygulamaları, zımbayı ve diğer mekanik bileşenleri kimyasal olarak etkilemeyen, düşük sıcaklıkta eriyen metallerle sınırlıdırDöküm metalleri: çinko, kalay, kurşun ve magnezyum

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

56


Şekil 11.13 Sıcak hazneli döküm çevrimi: (1) kalıp kapalı ve piston gerideyken, erimiş metal hazneye doğru akar

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

57


Şekil 11.13 Sıcak hazneli döküm çevrimi: (2) zımba haznedeki metali kalıbın içine akmaya zorlar ve soğuma ve katılaşma sırasında basıncı sürdürür

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

58

Soğuk Hazneli Basınçlı Döküm Makinası

Erimiş metal, dış bir erimiş kaptan ısıtılmamışhazneye dökülür ve bir piston metali yüksek basınç altında kalıp boşluğuna enjekte ederDöküm aşaması nedeniyle, genellikle sıcak hazneli makinalardaki kadar olmayan yüksek verimlilikDöküm metalleri: alüminyum, pirinç ve magnezyum alaşımlarıSıcak hazneli yöntemin üstünlükleri, düşük erime sıcaklığına sahip alaşımlardaki kullanımda ortaya çıkar (çinko, kalay, kurşun)

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

59

Soğuk Hazneli Basınçlı Döküm

Şekil 11.14 Soğuk hazneli basınçlı döküm çevrimi: (1) kalıp kapalı ve zımba gerideyken erimiş metal hazneye dökülür

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

60

Soğuk Hazneli Basınçlı Döküm

Şekil 11.14 Soğuk hazneli dökümde çevrim: (2) zımba metali kalıp boşluğuna akmaya zorlarken soğuma ve katılaşma sırasında basıncı sürdürür

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

61

Basınçlı Döküm Kalıpları

Genellikle takım çeliğinden, kalıp çeliğinden veya maraging çeliğinden yapılırDökme çelik ve dökme demirin kalıplanması için Tungsten ve Molibden (yüksek refrakter kaliteleri) kullanılırAçıldığında parçayı çıkarmak için çıkarıcı pimler gerekirYapışmayı önlemek için kalıp boşluğuna yağlayıcıların püskürtülmesi gerekir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

62


Basınçlı dökümün üstünlükleri:Yüksek üretim miktarları için ekonomikYüksek doğruluk ve yüzey kalitesiİnce kesitlerin oluşturulması mümkünHızlı soğuma, döküme ince tane boyutu ve yüksek dayanım sağlar

Zayıflıkları:Genellikle düşük erime sıcaklığına sahip metallerle sınırlıdırParça geometrisinin kalıptan çıkarılabilmesi gerekir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

63

Savurma (Santrifüj) Döküm

Merkezkaç kuvvetinin erimiş metali metal kalıbın dışbölgelerine dağıtabilmesi için kalıbın yüksek hızla döndürüldüğü, yaygın bir döküm yöntemiBu gruptaki yöntemler:

Gerçek savurma dökümYarı savurma dökümSavurmalı döküm

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

64

Gerçek Savurma Döküm

Erimiş metal, borusal bir parça üretmek için dönen kalıbın içine dökülürBazı uygulamalarda, kalıbın dönüşü, dökmeden önce değil döktükten sonra başlarParçalar: borular, tüpler ve halkalarDökümün dış yüzeyi yuvarlak, oktagonal, hegzagonal vs. olabilir; ancak içi şekli, radyalsimetrik kuvvetler nedeniyle (teorik olarak) mükemmel yuvarlaklıktadır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

65

Gerçek Savurma Döküm

Figure 11.15 Gerçek savurma döküm ekipmanı.

Kalıp Serbest merdane

Tahrik makarası

Önden görünüş Yandan görünüş

Kalıp

Dökme potası

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

66

Yarı Savurma Döküm

Savurma kuvveti, borusal parçalar yerine dolu dökümler üretmek için kullanılırKalıplar, merkezden metal besleyecek besleyicilerle birlikte tasarlanırSon dökümdeki metalin yoğunluğu, dönüşmerkezine oranla dış kesitlerde daha büyüktürÇoğunlukla, kalitenin en düşük olduğu kısım olan, dökümün merkezi talaşlı işlenerek uzaklaştırılan parçalarda kullanılır Örnekler: tekerlekler ve makara

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

67

Yarı Savurma Döküm

Şekil 11-16. Savurmalı döküm yöntemi

Döküm ağzı

Üst derece

Döküm

Alt derece

Döner tabla

DereceE

UT

231

Üre

tim Y

önte

mle

ri –

Doç

.Dr.

Mur

at V

UR

AL

(İTÜ

Mak

ina

Fakü

ltesi

)

68

Savurmalı Döküm

Kalıplar, parça boşlukları dönme ekseninden uzak olacak şekilde tasarlanarak erimiş metalin merkezkaç kuvvetiyle bu kalıp boşluklarına dağıtılabileceği şekilde dökülürKüçük parçalar için kullanılırDiğer savurma döküm yöntemlerinde olduğu gibi parçanın radyal simetrik olması gerekmez

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

69

Savurmalı Döküm

Şekil 11-17. Savurmalı döküm yöntemi

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

70

Döküm İşlemlerinde Kullanılan Ocaklar

Dökümhanelerde en yaygın kullanılan ocaklar şunlardır:

Kupol ocaklarıDoğrudan yakıt yakan ocaklarPotalı ocaklarElektrik ark ocaklarıEndüksiyon ocakları

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

71

Kupol Ocakları

Tabanına yakın yerde döküm ağzı olan dikey silindirik ocaklardırSadece dökme demir için kullanılırlar

Diğer ocaklar da kullanılmasına rağmen, en büyük tonajlı dökme demirler kupol ocağında eritilir

Demir, kok kömürü, dekapan ve diğer muhtemel alaşımları içeren “şarj”, kupol yüksekliğinin yarısından daha aşağıya yerleştirilen bir şarj kapısından yüklenir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

72

Üfleyici

İç yüzey Dış yüzey

Çelik kabukRefrakter kaplamaŞarj

Hava kanalı

Dökmeye hazır erimiş metal

Tapa

Dökme kanalı

Yükleme kapısıYükleme zemini

CurufCuruf kanalı

Kum zemin

Ayaklar

Üfleyici

Şekil 11-18. Kupol ocağının kesiti

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

73

Doğrudan Yakıt Yakan Ocaklar

Şarjın fırın tarafına yerleştirilmiş doğal gaz yakıt brülörleriyle ısıtıldığı küçük yüksek fırınFırın çatısı, alevi şarja doğru yansıtarak ısıtmaya yardımcı olurFırının alt kısmında, erimiş metalin dışarı alındığıbir kapak deliği bulunurGenel olarak bakır esaslı alaşımlar ve alüminyum gibi demirdışı metaller için kullanılır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

74

Potalı Ocaklar

Metal, yanan yakıt karışımı ile doğrudan temas etmeden erirBazen dolaylı yakıt yakılan ocaklar olarak adlandırılırKap (pota), refrakter metalden veya yüksek alaşımlı çelikten yapılırBronz, pirinç ve çinko ve alüminyum alaşımlarıgibi demirdışı metaller için kullanılırDökümhanelerde üç türü kullanılır: (a) kaldırmalıtür, (b) sabit, (c) eğilen potalı ocak

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

75

Potalı Ocaklar

Şekil 11.19 Potalı ocakların üç türü: (a) kaldırmalı pota, (b) erimiş metalin kepçeyle alınması gereken sabit pota, ve (c) eğilen potalı ocak.

Destek bloğu

Yakıt

Kapak

Refrakter kaplama

Kaldırmalıpota

Dökme ağzı

Çelik kabuk

Potalı fırın

Çerçeve Yakıt

Eğme kolu

Kapak

Yakıt

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

76

Elektrik Ark Ocakları

Şarj, bir elektrik arkının ürettiği ısı tarafından eritilirYüksek güç tüketimi, ancak elektrik ark ocaklarıyüksek eritme kapasitesi için tasarlanabilirÖncelikle çelik eritme için kullanılır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

77

Şekil 6.9 Çelik üretimi için elektrik ark ocağı

Çeliği dökmek için eğme yönü

Elektrotlar

Çatı (kaldırılabilir)

Dökme ağzıRefrakter kaplama

Curuf deliği

Erimiş çelik

Devirme mekanizması

Metali dökmek için eğme yönü

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

78

Endüksiyon Ocakları

Metal içinde manyetik alan oluşturmak için bir bobinden geçen alternatif akım kullanırEndüklenen akım, hızlı ısıtma ve eritme sağlarElektromanyetik kuvvet alanı, ayrıca sıvı metalde karıştırma etkisi oluştururMetal, ısıtıcı elemanlarla temas halinde olmadığından, yüksek kalitede ve saflıkta erimişmetaller üretmek için ortam sıkı şekilde kontrol edilebilirErimiş çelik, dökme demir ve alüminyum alaşımları, döküm işlerindeki yaygın uygulamalardır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

79

Endüksiyon Ocağı

Şekil 11.20 Endüksiyon ocağı

Erimiş metal (Oklar karıştırma

etkisini göstermektedir)

Kapak

Bakırdan mamul endüksiyon bobinleri

Refrakter malzemeE

UT

231

Üre

tim Y

önte

mle

ri –

Doç

.Dr.

Mur

at V

UR

AL

(İTÜ

Mak

ina

Fakü

ltesi

)

80

Kepçeler

Erimiş metalin, eritme fırınından kalıba sevki, bazen potaları kullanarak yapılırTransfer, daha çok da, kepçeler yardımıyla yapılır

Şekil 11.21 İki yaygın kepçe türü: (a) kren kepçe ve (b) iki kişiyle taşınan kepçe

Krenkancası

Dökme ağzı

Devirme için dişli kutusuDöndürme kolu

Tuta-maklar

Üstten görünüş

Önden görünüş

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

81

Katılaşmadan Sonraki İlave Aşamalar

BudamaMaçanın çıkarılmasıYüzey temizliğiMuayeneTamir (gerekirse)Isıl işlem

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

82

Budama

Düşey ve yatay yollukların, besleyicilerin, ayırma yüzeyi çapaklarının, maça desteklerinin ve diğer fazla metalin döküm parçadan uzaklaştırılmasıGevrek döküm alaşımlarda ve kesiti nisbetenküçük olanlarda, fazlalıklar kırılarak uzaklaştırılabilirAksi halde, çekiçleme, kesme, el testeresiyle kesme, bantlı testereyle kesme, taşlama ve değişik alevle kesme yöntemleri kullanılır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

83

Maçanın Çıkarılması

Maça kullanılmışsa, bunların uzaklaştırılmasıgerekirÇoğu maça bağlayıcı içerir ve bağlayıcı tahrip olduğundan, dökümden dökülerek çıkarlarBazı durumlarda, dökümü elle veya mekanik olarak sarsarak çıkarılabilirNadiren de, maçalar, bağlayıcı maddeyi kimyasal olarak çözerek uzaklaştırılırKatı maçalar çekiçlenmeli veya presle itilmelidir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

84

Yüzey Temizliği

Döküm yüzeyinden kumun temizlenmesi ve yüzey görünümünün iyileştirilmesiTemizleme yöntemleri: yuvarlama, kaba kum taneleriyle veya metal bilyelerle hava üfleme, tel fırçalama, silme ve kimyasal dağlamaYüzey temizleme, kum döküm için çok önemlidir

Çoğu kalıcı kalıba dökümde bu adımdan kaçınılabilir

Dökümde hatalar olabilir ve bunların varlığının ortaya çıkarılması için muayeneye gerek vardır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

85

Isıl İşlem

Özelliklerini geliştirmek için döküm parçalara genellikle ısıl işlem uygulanırBir döküme ısıl işlem uygulama nedenleri:

Talaş kaldırma gibi sonraki işlemler içinParçanın servisteki uygulaması için istenen özelliklerin kazandırılması için

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

86

Döküm Kalitesi

Döküm işleminde, üründe kalite hatalarıyla sonuçlanacak pek çok yanlış şey yapma olasılığıvardırHatalar aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

Tüm döküm yöntemlerinde görülebilecek yaygın hatalarKum döküm işlemiyle ilgili hatalar

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

87

Kalıp boşluğu tamamen dolmadan katılaşan bir döküm

Şekil 11.22 Dökümdeki bazı yaygın hatalar: (a) eksik dolgu

Genel Hatalar: Eksik Dolgu

Eksik dolgu

Kalıp

Kalıp

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

88

Metalin iki parçası birlikte akar ancak erken katılaşma nedeniyle birleşme hatası oluşur

Şekil 11.22 Dökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (b) soğuk yapışma

Genel Hatalar: Soğuk Yapışma

Kalıp

Soğuk yapışma

Maça

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

89

Döküm sırasında metal zerrecikleri ve katıtaneler oluşur ve döküm içinde kalırlar

Şekil 11.22 Dökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (c) soğuk yapışma

Genel Hatalar: Soğuk Yapışma

Kalıp

Soğuk yapışmalar

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

90

Katılaşmanın son bölgesinde bulunabilecek sıvımetal miktarını sınırlayan katılaşma büzülmesinin

neden olduğu yüzey çökmesi veya iç boşluk

Şekil 11.22 Dökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (d) büzülme boşluğu

Genel Hatalar: Büzülme Boşlukları

Kalıp

Büzülme boşluğu

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

91

Döküm sırasında kalıp gazları çıkışının neden olduğu balon şeklindeki gaz boşlukları

Şekil 11.23 Kum dökümlerdeki yaygın hatalar: (a) kum gözeneği

Kum Döküm Hataları: Kum Gözeneği

Kalıp

Kum gözeneği

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

92

Döküm yüzeyinde veya yüzeyin hemen altında çok sayıda küçük gaz gözeneğinin oluşumu

Şekil 11.23 Kum dökümlerdeki yaygın hatalar: (b) gözenekler

Kum Döküm Hataları: Gözenekler

Kalıp

Gözenekler

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

93

Sıvı metalin akıcılığı yüksek olduğunda, döküm yüzeyinin kum taneleri ve metal karışımı içermesine neden olacak şekilde, kum kalıp veya maçanın içine nüfuz edebilir

Şekil 11.23 Kum dökümlerdeki yaygın hatalar: (e) penetrasyon

Kum Döküm Hataları: Penetrasyon

Penetrasyon

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

94

A step in cast product at parting line caused by sidewise relative displacement of cope and drag

Şekil 11.23 Kum dökümlerdeki yaygın hatalar: (f) kalıp kayması

Kum Döküm Hataları: Kalıp Kayması

Ayırma yüzeyi

Üst derece, alt dereceye göre kaymıştır

Üst derece

Alt derece

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

95

Kum Döküm Hataları: Çökme

Yaygın büzülme boşluğu

Maça

Şekil 11.24 Kum dökümlerdeki çökme ve önlenmesi: (a) yaygın görülen büzülme boşluğu, boşluğun olmaması halinde yüzeydeki

çökme ve (c) maça kullanımıyla çökmenin önlenmesi

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

96

Dökümhanede Muayene Yöntemleri

Eksik dolgu, soğuk yapışma ve diğer ciddi yüzey hatalarının ortaya çıkarılması için görsel muayeneToleransların karşılandığını göstermek için boyut ölçümleriDökme metalin kalitesiyle ilgili, metalurjik, kimyasal, fiziksel ve diğer testler

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

97

Döküm Metalleri

Çoğu ticari dökümler, saf metallerden ziyade alaşımlardan yapılır

Alaşımlar genelde kolay dökülür ve ürün özellikleri daha iyidir

Dökme alaşımları aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir: Demir esaslıDemir dışı

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

98

Demir Esaslı Döküm Alaşımlar: Dökme Demir

Tüm döküm alaşımlarının en önemlisiDökme demir dökümlerin tonajı, çoğunlukla diğer tüm metallerin toplamının birkaç katıdırBazı türleri: (1) kır dökme demir, (2) küresel dökme demir, (3) beyaz dökme demir, (4) temperdökme demir ve (5) alaşımlı dökme demirlerTipik dökme sıcaklıkları ∼ 1400°C (bileşime bağlıdır)

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

99

Demir Esaslı Döküm Alaşımları: Çelikler

Çeliğin mekanik özellikleri, onu aranan bir mühendislik malzemesi yaparKarmaşık geometrilerin oluşturulma kabiliyeti, dökümü çok kullanılan bir şekillendirme yöntemi haline getirmiştirÇeliğin dökümündeki zorluklar:

Çeliğin döküm sıcaklığı, diğer çoğu metalden daha yüksektir ∼ 1650°C Bu sıcaklıklarda çelik kolayca oksitlenir; bu nedenle erimiş metalin havadan izole edilmesi gerekirErimiş çelik nisbeten düşük akıcılığa sahiptir

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

100

Demirdışı Döküm Alaşımları: Alüminyum

Genellikle kolay dökülebilir olarak bilinirAlüminyumun düşük erime sıcaklığı nedeniyle, dökme sıcaklıkları düşüktür

Tm = 660°C Özellikleri:

Hafif yapıIsıl işlemlerle dayanım özelliklerinin değiştirilebilmesiTalaş kaldırma kolaylığı

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

101

Demirdışı Döküm Alaşımları: Bakır Alaşımları

Bronz, pirinç ve alüminyum bronzu türleri vardırÖzellikleri:

Korozyon direnciİyi görünümYüksek yataklama kalitesi

Zayıflığı: bakırın yüksek maliyetiUygulamaları: boru ek parçaları, tekne uskur kanatları, pompa elemanları, süs eşyaları

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

102

Demirdışı Döküm Alaşımları: Çinko Alaşımları

Yüksek dökülebilirlik, basınçlı dökümde yaygın kullanımDüşük erime sıcaklığı – çinkonun erime sıcaklığıTm = 419°C Döküm kolaylığı için iyi akıcılıkÖzellikleri:

Düşük sürünme dayanımı, bu nedenle dökümler uzun süreli yüksek gerilmelere maruz bırakılamaz

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

103

Ürün Tasarım Prensipleri

Geometrik basitlik:Döküm, karmaşık parça geometrilerinin oluşturulmasında kullanılabilmesine rağmen, parça tasarımında basitlik, genellikle dökülebilirliği arttırırGereksiz karmaşıklıktan kaçınılması:

Kalıp yapımını basitleştirirMaça ihtiyacını azaltırDökümün dayanımını arttırır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

104


Döküm parçalardaki köşeler:Gerilme odağı olduklarından ve sıcak yırtılma ve çatlamalara neden olabileceklerinden, keskin köşe ve açılardan kaçınılmalıdırİçköşelerde büyük radyüslü köşe dolgularıtasarlanmalı ve keskin kenarlar yuvarlaklaştırılmalıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

105


Yüzey eğimi kılavuzları:Genleşebilen kalıba dökümde yüzey eğimi, modelin kalıptan çıkarılmasını sağlar

Eğim = 1° (kum döküm için)Kalıcı kalıba dökümde amaç, parçanın kalıptan çıkarılmasına yardımcı olmaktır

Eğim = 2° to 3° (kalıcı kalıba döküm yöntemleri için)

Eğer dolu maçalar kullanılıyorsa, benzer eğimler sağlanmalıdır

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

106

Yüzey Eğim Toleransı

Parça tasarımındaki küçük değişiklikler, maça ihtiyacını azaltabilir

Şekil 11.25 Bir maça kullanımına ihtiyacı ortadan kaldıran tasarım değişikliği: (a) orijinal tasarım ve (b) yeni tasarım.

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

107

Ürün Tasarım PrensipleriBoyut Toleransları ve Yüzey Kalitesi:

Yönteme bağlı olarak dökümde boyutsal doğruluklarda önemli farklara ve yüzey kalitelerine ulaşılabilir:

Kum dökümde kötü boyutsal doğruluklar ve yüzey kalitesiBasınçlı ve hassas dökümde yüksek boyutsal doğruluklar ve yüzey kalitesi

EU

T 23

1 Ü

retim

Yön

tem

leri

–D

oç.D

r. M

urat

VU

RA

L (İT

ÜM

akin

aFa

külte

si)

108


Talaş Kaldırma Toleransları:Kum dökümde gerekli boyutlara ve parça özelliklerine ulaşmak için hemen tüm dökümlerin talaşlı işlenmesi gerekirDöküm üzerinde, talaş kaldırmanın gerekli olduğu tüm yüzeylerde, Talaşlı işleme toleransı olarak adlandırılan ilave malzeme bırakılırKum dökümler için tipik talaşlı işleme toleransları 1.5 ile 3 mm arasındadır

Documents

metal döküm yöntemleri