MAL USULLER DKM Kalc Kalba Dkm Kalc Kalba

İMAL USULLERİ DÖKÜM

Kalıcı Kalıba Döküm

Kalıcı Kalıba Döküm Yöntemleri • Bozulabilir kalıba dökümün ekonomik zayıflığı: her döküm için yeni bir kalıp gerekir • Bu yöntem çok sayıda üretilecek, karmaşık biçimli ve boyut toleransları dar parçalar için tercih edilir. • Kalıp malzemesi çoğu zaman özel kalite dökme demir veya çelik kullanılır. • Düşük sıcaklıkta eriyen metallerin dökümü için kalıp malzemesi olarak bronz da kullanılır.

Kalıcı Kalıba Döküm Yöntemleri • Yöntem türleri: – Kokil (Metal) kalıba döküm – Basınçlı döküm – Savurma (santrifüj) döküm

Kokil (Metal) Kalıba Döküm Yöntemi • Kolay ve hassas şekilde açılıp kapatılabilen biçimde tasarlanmış, iki parçalı bir metal kalıp kullanır • Çelik dökümü için kullanılan kalıplar, çok yüksek döküm sıcaklıkları nedeniyle refrakter malzemeden yapılmalıdır • Kokil dökümde tek bir kalıpla demir esaslı malzemelerden 3000 -10000, alüminyum gibi düşük sıcaklıta eriyen malzemelerden ise 100000 e kadar parça dökülebilir.

Kokil Kalıba Döküm Kalıbı açıp kapatmak için hidrolik silindir Hareketli kalıp bölümü Sabit kalıp bölümü Püskürtme nozulu

Kokil Kalıba Döküm Kalıp boşluğu Maça

Üstünlükleri ve Zayıflıkları • Kokil kalıba dökümün üstünlükleri: – Yüksek boyutsal kontrol ve yüzey kalitesi (temizleme masrafları düşüktür). – Soğuk metal kalıbın yol açtığı hızlı soğuma, ince taneli bir yapı oluşmasını sağlar, böylece dökümler daha dayanıklı olur. – Seri üretim için uygundur. • Zayıflıkları: – Genel olarak düşük sıcaklıkta eriyen metallerle sınırlıdır – Kalıbın açılması gerektiğinden, kum döküme göre daha basit geometriler dökülebilir – Sadece küçük parçaların üretimi için uygundur. – Yüksek kalıp maliyeti

Kokil Kalıba Dökümün Uygulamaları • Yüksek kalıp maliyeti nedeniyle, yöntem yüksek üretim miktarlarına uygundur ve buna göre otomatize edilebilir • Tipik parçalar: otomotiv pistonları, hidrolik fren silindirleri, biyel kolları, pompa gövdeleri ve belirli uçak ve roket dökümleri, alüminyum daktilo parçaları. • Yaygın dökülebilen metaller: alüminyum, magnezyum, bakır esaslı alaşımlar ve dökme demir

Kokil Kalıb Örnekleri

Basınçlı Döküm • Erimiş metalin yüksek basınç altında kalıp boşluğuna enjekte edildiği bir metal kalıba döküm yöntemi • Basınç, katılaşma süresince devam eder ve ardından kalıp açılarak parça itici çubuklar yardımıyla çıkarılır. • Bu döküm işlemindeki kalıplar basınçlı döküm kalıbı (die) olarak adlandırılır ve bu nedenle adı basınçlı dökümdür (die casting) • Metali kalıp boşluğuna zorlamak için yüksek basınç kullanılması, bu yöntemi diğer kalıcı kalıba döküm yöntemlerinden ayırır

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 makina Çinko, kalay ve kurşun alaşımları gibi düşük sıcaklıkta eriyen metallerin dökümünde kullanılır. 2. Soğuk hazneli makina Daha yüksek sıcaklıklarda eriyen ve bu nedenle döküm makinasının çalışan parçaları ile sürekli temasta olması sakıncalı olan alaşımlar ise (bakır, alüminyum ve magnezyum alaşımları) kullanılır.

Sıcak Hazneli Basınçlı Döküm • Metal, bir kap içinde eritilir ve bir piston, metali yüksek basınç altında metal kalıba enjekte eder • Yüksek üretim hızları – Saatte 500 parça yapılması mümkündür • Uygulamaları, zımbayı ve diğer mekanik bileşenleri kimyasal olarak etkilemeyen, düşük sıcaklıkta eriyen metallerle sınırlıdır

Sıcak Hazneli Basınçlı Döküm Sıcak hazneli döküm çevrimi: kalıp kapalı ve piston gerideyken, erimiş metal hazneye doğru akar

Sıcak Hazneli Basınçlı Döküm Sıcak hazneli döküm çevrimi: zımba haznedeki metali kalıbın içine akmaya zorlar ve soğuma ve katılaşma sırasında basıncı sürdürür

Soğuk Hazneli Basınçlı Döküm Makinası • Erimiş metal, dış bir erimiş kaptan ısıtılmamış hazneye dökülür ve bir piston metali yüksek basınç altında kalıp boşluğuna enjekte eder • Döküm aşaması nedeniyle, genellikle sıcak hazneli makinalardaki kadar olmayan yüksek verimlilik

Soğuk Hazneli Basınçlı Döküm

Basınçlı Döküm Kalıpları • Genellikle takım çeliğinden, kalıp çeliğinden veya maraging çeliğinden yapılır • Dökme çelik ve dökme demirin kalıplanması için Tungsten ve Molibden (yüksek refrakter kaliteleri) kullanılır • Açıldığında parçayı çıkarmak için çıkarıcı pimler gerekir • Yapışmayı önlemek için kalıp boşluğuna yağlayıcıların püskürtülmesi gerekir

Üstünlükleri ve Zayıflıkları • Basınçlı dökümün üstünlükleri: – Yüksek üretim miktarları için ekonomik – Yüksek doğruluk ve yüzey kalitesi – İnce kesitlerin oluşturulması mümkün – Hızlı soğuma, döküme ince tane boyutu ve yüksek dayanım sağlar • Zayıflıkları: – Genellikle düşük erime sıcaklığına sahip metallerle sınırlıdır – Parça geometrisinin kalıptan çıkarılabilmesi gerekir – Sadece küçük parçaların üretimi mümkündür. – Kalıp tasarımı güçtür.

Basınçlı Döküm Makinaları

Basınçlı Döküm Ürünleri

Düşük Basınçlı Döküm

Savurma (Santrifüj) Döküm • Merkezkaç kuvvetinin erimiş metali metal kalıbın dış bölgelerine dağıtabilmesi için kalıbın yüksek hızla döndürüldüğü, yaygın bir döküm yöntemi

Savurma (Santrifüj) Döküm • Merkezkaç kuvvetlerinin oluşturduğu basınç, metalin kalıp cidarlarına homojen olarak dağılmasını ve parçanın kalıbın iç biçimini almasını sağlar. • Ayrıca oluşan yüksek merkezkaç ivmesi sayesinde dökülen sıvı metal içinde bulunan düşük yoğunluklu kum ve cüruf tanecikleri, metal olmayan kalıntılar ve gazlar dönme eksenine doğru sürüklenir. Bu sayede parçanın dış yüzeyinin gözeneksiz, temiz ve ince taneli olarak elde edilmesi mümkün olur.

Savurma (Santrifüj) Döküm Yöntemleri – Gerçek savurma döküm – Yarı savurma döküm – Savurmalı döküm

Gerçek Savurma Döküm • Erimiş metal, borusal bir parça üretmek için dönen kalıbın içine dökülür • Bazı uygulamalarda, kalıbın dönüşü, dökmeden önce değil döktükten sonra başlar • Parçanın cidar kalınlığı, kalıp içinde dökülen eriyiğin miktarı ile ayarlanabilir.

Gerçek Savurma Döküm • Parçalar: borular, tüpler ve halkalar • Dökümün dış yüzeyi yuvarlak, oktagonal, hegzagonal vs. olabilir; ancak içi şekli, radyal simetrik kuvvetler nedeniyle (teorik olarak) mükemmel yuvarlaklıktadır

Gerçek Savurma Döküm Kalıp Serbest merdane Kalıp Dökme potası Tahrik makarası Önden görünüş Yandan görünüş Gerçek savurma döküm ekipmanı.

Gerçek Savurma Döküm • Savurma Döküm makinaları, oluşan kuvvetlere karşı dayanıklı ve rijit olarak dizayn edilmelidir. • Dönme hızı uygun seçilerek yüksek hızlarda türbülans oluşumu, metalin saçılması ve sıcak yırtılma önlenmelidir. • Yatay dönmede radyal doğrultudaki ivme 75 g (g: Yerçekim ivmesi), Düşey dönmede ise 100 g değerine ulaşır.

Yarı Savurma Döküm • Savurma kuvveti, borusal parçalar yerine dolu dökümler üretmek için kullanılır • Kalıplar, merkezden metal besleyecek besleyicilerle birlikte tasarlanır • Son dökümdeki metalin yoğunluğu, dönüş merkezine oranla dış kesitlerde daha büyüktür • Çoğunlukla, kalitenin en düşük olduğu kısım olan, dökümün merkezi talaşlı işlenerek uzaklaştırılan parçalarda kullanılır • Örnekler: tekerlekler ve makara

Yarı Savurma Döküm ağzı Üst derece Döküm Alt derece Döner tabla Savurmalı döküm yöntemi

Savurmalı Döküm • Kalıplar, parça boşlukları dönme ekseninden uzak olacak şekilde tasarlanarak erimiş metalin merkezkaç kuvvetiyle bu kalıp boşluklarına dağıtılabileceği şekilde dökülür • Küçük parçalar için kullanılır • Diğer savurma döküm yöntemlerinde olduğu gibi parçanın radyal simetrik olması gerekmez

Savurmalı Döküm (a) Savurmalı döküm yöntemi – merkezkaç kuvveti metalin dönme ekseninden uzaklaşarak kalıp boşluklarına akmasına neden olur; (b) döküm parça

Savurma Döküm Makinaları • Düşey • Yatay Tipte Santrifüj Döküm Makinaları

Yatay Santrifüj Döküm Makinası • Çok farklı dizaynları olsa da en yaygın olanı kalıbı döndürecek bir mekanizmaya ve onu destekleyecek ve döndürecek dört veya daha fazla tekere sahip olanlarıdır. • Tekerlekli sistemde 6 derecelik eğimle ergimiş metal aşağıya doğru ilerler. • İlerleme esnasında kalıp, motor destekli olarak dönmeye devam eder.

Yatay Santrifüj Döküm Makinası • Burada üretilenlerin bazısı nihai ürün iken bazısı bir takım talaşlı müdahale gibi işlemlere maruz bırakılarak son ürün halini almaktadır. • Bu makinalarda kalıbın kuru ya da yaş metotlarla kaplanması ile temiz yüzeyli parçalar elde edilebilmektedir. • Kalıp dizaynı oldukça önemli olup buna etki eden faktörler devir sayısı, döküm hızı, parça kalitesi ve kaplamanın etkisidir.

Yatay Santrifüj Döküm Makinası

Düşey Savurma Döküm Makinaları • Düşey savurmalı döküm makinaları üstten besleme rezervlerine sahiptir. • Ergiyik bu rezervlerden dökülür ve merkezkaç kuvvet ile sıkı bir yapı elde edilir. • Hız olarak gerçek santrifüje nazaran daha yavaştır.

Düşey Savurma Döküm Makinaları • Bu tipte makinalar ile boy-çap oranı ikinin altındaki burç gibi parçaların dökümü yapılabilir. • Bu tip makinalar ekseriye yarı savurma döküm ve savurma döküm yönteminde tercih edilirler. • Düşey tipteki makinalar çapı geniş ve boyu kısa parçalar için uygun olup eğer boy-çap oranı ikiyi geçerse bu sefer merkezkaç kuvvetin etkisi ile ergiyik malzeme kalıp duvarlarında yukarıya doğru çıkmaya çalışacaktır. • Burç, kaynak çubukları, jet motor parçaları, dişliler, cer motorlarının rotorlorı, tekerlek ve flanşlar bu makinalarla üretilebilirler.

Düşey Santrifüj Döküm Makinalarının Başlıca Avantajları • Maksimum çap değeri 300 cm iken maksimum kalıp yüksekliği 150 cm’i bulmaktadır. • Devir sayısı ise 600 ila 1200 d/d arasında değişmektedir.

Düşey Santrifüj Döküm Makinalarının Başlıca Avantajları • Sürekli ya da kum kalıp kullanılabilmektedir. • Yüksek metalurjik kaliteye sahip ürünler sunar. • Yüksek akma değerlerinin yakalanmasını mümkün kılar. • İşçilikten tasarruf elde ettirir. • Durağan dökümlerde erişilemeyen kaliteye ulaşılır.

Düşey Savurma Döküm Makinaları

Savurmalı (Santrifüj) Döküm • Üstünlükleri – Boru ve benzeri parçalar maçasız dökülebilir. – Gözeneksiz ve temiz bir içyapı elde edildiğinden, bu yöntemle dökülen malzemenin mekanik özellikleri diğer yöntemlere göre daha üstündür. – Parça toleransları dar, yüzeyleri kalitelidir. – Yolluk sistemi olmadığından, hurdaya atılan malzeme çok azdır. – Kalıbın ince cidarlı bölümleri kolaylıkla dolar. – Kalıp doldurma hızı yüksek olduğundan, döküm sıcaklığı düşük seçilebilir.

Savurmalı (Santrifüj) Döküm • Yöntemin sınırları – Dökülebilen parça biçimleri sınırlıdır. – Döküm makinası yüksek bir yatırım gerektirir. – Yoğunlukları farklı bileşenler içeren alaşımlarda segregasyon görülür.

Savurmalı Döküm