Döküm (Ahmet ARAN)

Ahmet ARAN – Döküm Teknolojisi _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________________ _______________________ _________________ ______

ÇNDEKLER

1 GR 1.1. DÖKÜM TEKN 1.2 TAR HÇE 1.3 TÜRKYE’DE DÖKÜM SANAY  2. ERTME, DÖKME ve KATILA MANIN ESASLARI 2.1 ERTME 2.2 GAZ ÇÖZÜNÜRLÜ Ü VE GAZ GAZ GDERME 2.3 KALIBIN DOLDURULMASI VE YOLLUK S STEM 2.4 AKICILIK 2.5 KATILAMA 2.5.1 Saf Metallerde Kat,la-ma 2.5.2 Ala-,mlarda Kat,la-ma 2.5.3 Kat,la-ma S,ras,nda Olu-an Hac,m Azalm Azalmala alarr, 2.5.4 Kal,p çinde Kat,la-man,n Yönlend Yönlendiri irilme lmesi si 3. KUM KALIBA DÖKÜM 3.1 GR 3.2 MODELLER 3.2.1 Model Türleri 3.2.2 Model Tasar,m, 3.2.3 Model Malzemeleri 3.3 MAÇALAR 3.4 KUM ESASLI KALIP TÜRLER  3.4.1 Ya- Kum Kal,plar 3.4.2 Kuru Kum Kal,plar 3.4.3 Toprak (Balç,k) Kal,plar 3.4.4 Çukur Kal,plar 3.4.5 Karbondioksit Yöntemi 3.4.6 Kabuk Kal,plar 3.4.7 Havada Sertle-en Kal,plar 3.4.8 Çimento Ba Blay,c,l, Kal,plar 3.4.9 Vakumlu Kal,plama Yöntemi 3.4.10 Dolu Kal,ba Döküm 3.5 KUM ESASLI KALIP MALZEMELER  3.5.1 Kum Özellikleri 3.5.2 BaBlay,c, ve DiBer Katk,lar 3.5.3 Kum Esasl , Kal,p Malzemelerinin Malzemelerinin Özellik Özellikleri leri 3.5.4 Kum Yenileme ve Ta -,ma 3.5.5 Yüzey Kaplamalar, 3.6 KUM KALIPLAMA MAK NALARI 1


4. DER DÖKÜM YÖNTEMLER  4.1 HARCANAN KALIP KULLANILAN YÖNTEMLER 4.1.1 Hassas Döküm 4.1.2 Alç, Kal,ba Döküm 4.1.3 Seramik Kal,ba Döküm 4.2 KALICI KALIP KULLANILAN YÖNTEMLER 4.2.1 Kal,c, Kal,ba Döküm 4.2.2 Bas,nçl, Döküm 4.2.3 Savurma Döküm 3.4.4 Çukur Kal,plar 3.4.5 Karbondioksit Yöntemi 3.4.6 Kabuk Kal,plar 3.4.7 Havada Sertle-en Kal,plar 5. ERTME OCAKLARI 5.1 POTALI OCAKLAR 5.2 KUPOL OCA I 5.3 ALEVL OCAKLAR 5.4 ELEKTRKL OCAKLAR 5.4.1 Ark Ocaklar, 5.4.2 Endüksiyon Ocaklar,: 5.4.3 Direnç Ocaklar, 6. BTRME LEMLER 6.1 KALIP BOZMA 6.2. YOLLUK VE ÇIKICILARIN AYRILMASI 6.3. YÜZEY TEM ZLEME 6.4. ÇAPAK KESME 6.5. ISIL LEM 6.6. SON YÜZEY LEMLER  6.7. ONARIM 7. DÖKÜM KUSURLARI VE KALTE KONTROL 7.1. DÖKÜM PARÇA KONTROLU 7.2 DÖKÜM PARÇA KUSURLARI 8. DÖKÜM PARÇA TASARIMI 9. DÖKÜM MALZEMELER

2


1 GR  

Günümüz insan,n,n ya-am standart,nda son 50 y,lda saBlanan olaBanüstü iyile-me, büyük ölçüde mühendislik tasar ,mlar,n,n seri seri ve ucuz ucuz olarak olarak imalat imalat,n, saBlayan yöntemlerin geli-tirilmesi sayesindedir. mal usullerini tan,mak bütün mühendislik disiplinleri için kaç,n,lmaz bir zorunluluktur. Mühendisler

her bir imal usulünün

imkanlar,n,, üstün üstünlük lükle lerin rinii ve ve s,n,rlar,n, tan,yarak amaçlad,klar, tasar,ma en ucuz ve doBru olarak ula-mak için gerekli bilgileri edinmek zorundad ,rlar. Üretim, doBada bulunan maddeleri istenilen özellik ve biçimdeki ürünlere dönü-türmek olarak tan,mlanabilir. Üretim yöntemlerini iç ve d ,- dönü-ümler olarak ikiye ay,rmak mümkündür. ç dönü-ümler genellikle cevherlerin indirgenmesi, kimyasal ar,tma, ,s,l i-lemler gibi maddelerin kimyasal dönü-üme uBrad,klar,

tekniklerdir. D,-

dönü-ümler ise malzemelerin istenilen biçim ve boyutlara getirilmesi anlam ,nda olup, Türkçe

teknik

terminolojide

bu

yöntemler

için

genellikle

“imal

usulleri”

ad ,

kullan,lmaktad,r. mal usulleri çok say ,da deBi-ik yöntemi içerir; bunlar aras ,nda ba-l,calar, döküm, kaynak, plastik -ekil verme ve tala - kald,rma yöntemleridir, ekil 1.1. Bu kitap kapsam,nda ele al,nan döküm tekni Bi, s,v, halde ak,c, olan metallerin, üretilmek istenen parçan,n biçim biçimin inde de bir bo-luk içeren kal ,plara (yerçekimi yard,m,yla veya uygulanan bas,nçla) doldurularak kat,la-t,r,ld,B, bir imalat yöntemidir. S ,v, metalin içine döküldüBü kal,p olarak, olarak, her dökülen dökülen parçadan parçadan sonra bozulan bozulan (örne (örneBin kum) kal ,plar kullan,ld,B, gibi, birden fazla parçan,n üret üretim imine ine imk imkan an vere veren n kal,c, (örneBin metal) kal,plar da kullan,labilir. Metalin kat,la-mas,ndan sonra kum kal,plarda kal,p bozu bozula lara rak, k, kal,c, kal,plarda ise kal,p aç,larak dökülen parça ç,kar,l,r. Döküm yöntemiyle do Brudan parça

üretildiBi

gibi gibi,,

ing ingot otla larr

da da

dök dökül üleb ebil ilir ir..

ngotlar,

metal

endüstrisinde

ala-,mland,r,lmas, tamamlan-m,- eriyik halindeki malzemenin, haddeleme veya dövme ile

-ekil verilmek üzere basit ve büyük kal ,plara dökülmesi ile elde edilen parçalard,r.

3


ÜRETM YÖNT YÖNTEM EMLE LER R

Ç DÖNÜÜMLER

DI DÖNÜÜMLER

Kimyasal ve Fiziksel

Biçimlendirme

Dönüümler

DÖKÜM

KAYNAK

Erimi Durumdaki Akclktan Yararlanlr Kum Kal ba Hassas Metal Kal ba Basnçl 

Yerel Eritme le Birletirme Salanr Oksi-Asetilen Elektrik Ark Tozalt  Plazma

TALA KALDIRMA

PLASTK  EKL VE VERM RME E

stenmeyen Ksmlar Uzaklatr lr

Malzemenin "ekil Deitirme Kabiliyetinden Yararlan lr

Tornalama Frezeleme Planyalama Ta#lama

Dövme Haddeleme Ekstrüzyon Çekme

ekil 1.1. Üretim Yöntemleri

4


Döküm yönteminin di Ber imal usullerinden üstünlükleri -öyle s,ralanabilir: •

Yöntemin s,n,rlar, çok geni- olup, hem çok küçük parçalar,n, hem de tonlarca aB,rl,ktaki büyük parçalar,n üretim üretimine ine uygun uygun deBi-ik teknikler bulunmaktad ,r.

•

Çok karma-,k biçiml biçimlii ve içi içi bo- parçalar,n üretimi üretimi mümkündür. mümkündür.

•

Hemen hemen tüm metal ala -,mlar,n,n dökümü dökümü mümkü mümkündür ndür.. Baz, malzemeler ise (örneBin dökme demir) sadece döküm yoluyla elde edilebilir.

•

Seri üretime uygun döküm yöntemleri geli -tirilmi-tir.

Döküm yönteminin snrlar  ise -unlard,r •

Çok ince kesitlerin elde edilmesi güçtür.

•

Az say,da parça üretimi için genellikle ekonomik deBildir.

•

Ayn, malzemenin plastik -ekil verme yöntemleri (örne Bin dövme) ile elde edilmiolan,, daya dayan n,m bak,m,ndan genellikle daha üstündür.

•

Genellikle hassas boyut toleranslar,n,n ve iyi yüzey yüzey kalitel kalitelerin erinin in saBlanmas, güçtür.

•

Çevre dostu bir imalat yöntemi de Bildir.

bir kap kapal al, kum kal,b, kesiti ekil 1.2: Döküme haz,r bir

5


1.1. DÖKÜM TEKN Döküm i-lemi, içinde üretilmek istenen parçan ,n biçimin biçimine e sahip sahip bir bo bo-luk bulunan kal,plara s,v, metalin doldurulmas, ile yap,l,r. Kal,p bo-luBunun boyutlar, elde edilmek parçanan biraz daha büyüktür; bu -ekilde kat,la-ma ve soBuma s,ras,ndaki boyut azalmalar, dengelenir. S,v, metalin doldurulduBu kal,p aç,k veya veya kapa kapall, olabilir. Döküm teknolojisinde daha yayg,n olar larak kullan lan,lan kapal, kal,plarda, s,v, metalin kal,ba doldurulmas, için bir yolluk sistemi bulunur, ekil 1.2.

Kal ,plar deBi-ik refrakter

malzemelerden yap,labilir, bunlar aras,nda kum, alç,, sera serami mik k ve ve met metal al say say,labilir. Kat,la-ma sonras,nda baz, döküm yöntemlerinde parçan,n ç,kar,lmas, için kal,b,n bozulmas, gerekir, yani kal ,plar sadece bir kez kullan,l,rlar (kum kal,p). Baz, yöntemlerde ise kal,plar kal,c,d,r ve birden birden çok parça üretimi üretimi için için kullan,l,rlar (metal/kokil kal,p). Döküm öncesinde metal eritilir ve döküm s ,cakl,B,na ç,kar,l,r. Kal,ba dolan metal soBumaya ba-lar, s,cakl,k belirli belirli bir deBere dü-tüBü zama zaman n kat kat,la-ma ba-lar ve kat,la-ma tamamland,B,nda hala s,cak olan parça oda s ,cakl,B,na kadar soBur. Bu s,rada önemli miktarda ,s, uzakla-t,r,l,r ve faz faz dön dönü ü-ümleri olabilir. Bütün bu süreç boyunca parçan,n boyut ve biçimi yan ,nda malzemenin içyap ,s, ve dolay,s,yla özellikleri belirlenir. Döküm sonras,nda parça kal,ptan ç,kar,l,r, parçaya ait olmayan k,s,mlar uzakla-t,r,l,r, yüzey temizlenir, varsa ,s,l i-lem yap,l,r ve gerekli kontrolle kontrollerden rden sonra imalat imalat tamamlanm tamamlanm,- olur. DeBi-ik ülkelerden bilim adamlar,, mühend mühendis is ve ve ustala ustalarr,n katk,lar,yla kal,p ma malze lzeme mele leri, ri, kal,plama yöntemleri,

eritme ocaklar ,, döküm döküm malzem malzemele eleri ri gibi gibi alanlard alanlarda a sürekl süreklii

geli-tirilen döküm teknolojisi, günümüzde yayg ,n olar olarak ak kull kullan an,lan bir imalat yöntemi haline gelmi-tir. Döküm yoluyla biçimlendirilen metallerin en önemlileri: dökme demirler, çelik, bak,r ve alümi alüminy nyum um ala-,mlar,d,r. Günümüzün dökümhaneleri mekanizasyon ve otomasyon yöntemlerinin yayg ,n olarak olarak uygula uyguland nd,B, modern tesislerdir. Döküm tekni Binde kaliteyi, büyük ölçüde erimi - metalin içine döküldüBü kal,plar,n türü ve haz,rlan,-,nda gösterilen özen belirler. Uygulanacak kal,plama yönteminin seçiminde: üretilecek parça say,s,, am amaç açla lana nan n üret üretim im h,z,, boyut boyut hassasiy hassasiyeti, eti, yüzey yüzey kalitesi, metalurjik kriterler ve yönteme özgü di Ber özellikler dikkate al ,n,r. Metal döküm teknikleri kullan,lan kal,plar,n türüne göre iki gruba gruba ayr,l,r: •

Harcanan kal p p kullan kullanlan yöntemler: Bu yöntemlerde kat,la-ma sonras,nda parça ç,kar,l,rken kal,p bozulur. bozulur. Yani her yeni yeni parça için yeni yeni bir kal,p gerekl gereklidi idir. r.

•

Kal c 

kal p p

kullan kullanlan

yöntemler:

Bu

yöntemlerde

kal ,p

defalarca

kullan,labileceBinden, seri üretim için daha ekonomik çözümdür.

6


Bu kitapta kitapta döküm yöntemler yöntemlerii bu iki grupta toplanarak toplanarak teker teker teker ele al,nacakt,r. Ancak bunlar aras,nda kum kal,ba döküm uygulamalar, diBer tekniklere göre çok daha yayg,n ola olara rak k kulla kullan n,ld,B,ndan, ayr,nt,l, bilgi verebilmek amac ,yla ayr, bir bölüm olarak ele al,nm,-t,r.

1.2 TAR HÇE Arkeolojik bulgular, döküm yönteminin M.Ö.4000 y ,llar,ndan ba-layan bir geçmi-i olduBunu göstermektedir. Eski ça Blarda kullan,lan eritme ocaklar,nda genellikle bak,r cevheri ile odun, tabakalar halinde doldurulur ve ayakla çal ,-an keçi derisi körükler yard,m,yla eritilen metal, ta - veya pi-irilmi- kilin i -lenmesiyle elde edilen kal,plara dökülürdü. Önceleri tek parça aç,k kal,plarla balta ve benzeri yass, parçalar,n üretim üretimii için kullan,lan döküm tekni Bi, yuvarlak biçimli parçalar ,n üretilmesi üretilmesi için iki iki veya veya daha daha çok parçal, kal,plar,n kulla ullan n,m,yla geli-tirildi. M.Ö. 2000 y ,llar,ndan itibaren iç bo-luklar,n elde edilmesi için pi -irilmi- kilden maçalar kullan,lmaya ba-land,. Bunu Bunun n yan yan,nda kal,plamada mum modellerin kullan ,ld,B, ve ,s,t,larak eritilen mumun kal,b, terketmesiyle kal ,p bo-luBunun olu-turulduBu hassas hassas döküm döküm yön yönte temi mi de de ayn ayn, as,rlarda geli-tirilmi-tir. M.Ö.1500 y,l,ndan ba-l,yarak döküm tekni Binin özellikle Mezapotamya ve Çin'de çok geli-tirildiBi ve Çinli Çinliler lerin in çok parça parçall, kal,plarla karma-,k parç parçal alar ar,n üretim üretiminde inde ustala ustala-t,B, görülmektedir. Geli-tirilen bu teknikler sava -lar ve göçebe insanlarla birlikte Akdeniz havzas,na ve daha sonra Avrupa' ya ula-t,. M,s,rl, ustalar,n da met metal al dök döküm üm tek tekni niBine çok önemli katk,lar, olmu-tur. Avrupa’da döküm uygulamalar,, ba-lang,çta kiliselerin himaye ve kontrolünde gerçekle-mi- ve dökümcüler 13.yüzy ,la kadar

genellikle kiliselere çan

dökmek ile uBra-m,-lard,r. Nitekim ilk bronz top, döküm ustas , bir rahip taraf ,ndan 1313 y,l,nda dökülmü-tür. Bunun yan,nda özellikle talya'da çok

say,da sanat dökümü

üretilmi-, papa papall,k dökümh dökümhanes anesinin inin ba-,nda bulunan ustalar döküm teknolojisi hakk ,nda ilk kitaplar, haz,rlam,-lard,r. Rönesans'tan sonra canlanan

sanat uygulamalar, ve ticaret,

baB,ms,z bir döküm döküm sanayinin sanayinin geli-mesinin ba-lang,c, olmu-tur.

ekil – 1.3. M ,s,rl,larda metal dökümü (M.Ö.1500)

7


1.3 TÜRKYE’DE DÖKÜM SANAY Ülkemizde döküm yönteminin ilk önemli uygulamalar , askeri amaçl, olup, Fatih Sultan Mehmet taraf ,ndan Tophane'de kurulan top dökümhanesi, di Ber padi-ahlar taraf ,ndan da (özellikle Kanuni zaman,nda) geli-tirilmi-tir. Cumhuriyet döneminde de devlet yat,r,mlar, olarak büyük döküm tesisleri kurulmu -tur. 1960' lardan sonra otomotiv ve in-aat sektörünün geli -melerine paralel olarak ülkemizdeki döküm sanayi de h ,zl, bir geli-me göstermi-tir. Halen ülkemizde sanayinin yo Bun olduBu bölge lgeler lerde de deBi-ik kapasitelerde çok say,da dökümhane bulunmakta ve bu kitap kapsam ,nda ele al,nan yöntemlerin büyük ço BunluBu ba-ar, ile uygulanmaktad,r. Türk döküm sanayi halen Avrupada 6., dünyada ise 13. s ,radad,r. Yakla-,k 1.00 1.000. 0.00 000 0 ton/ ton/y y,l ola olan n toplam toplam üretimi üretimin n %71'i lamel grafitli dökme demir, %14'ü küresel grafitli (sfero) dökme demir, %1'i temper dökme demir, %10'u dökme çelik ve %4'ü de demird ,-, metallerin üretimi olarak gerçekle-tirilmektedir. Bu üretimin %25'i in -aat, %35'i makina-imalat, %20'si otomotiv, %8'i bas,nçl, boru ve %12'si demir-çelik ve di Ber alanlarda kullan,lmaktad,r. Türk Döküm Sanayicileri DerneBi taraf, ndan haz,rlanan a-aB,daki tablolarda, bu sektörün son 40 y ,l içindeki h,zl, geli-mesi aç,kça görülmektedir. Tablo 1.1’de verilen y ,ll,k üretim üretim rak rakam amlar lar, son 40 y,ldaki büyük geli -meyi, Tablo 1.2’de verilen ihracat rakamlar, da 1980 y,l,ndan itibaren ihracatta saBlanan büyük art,-lar, yans,tmaktad,r. Türk Döküm Sanayinde ya-anan deBi-imi vurgulamak için, Tablo 1.3’de, 1977 ile 1998 y ,llar,na ait rakamlar kar-,la-t,r,lmaktad,r. GörüldüBü gibi bu 20 içinde içinde sektörde sektörde büyük büyük i-letmelerin üretimdeki pay, h,zla artm,-, gerç gerçek ekle le-tirilen modern yat,r,mlar ve verimlilik art ,-lar, sonucu çal,-an say,s, hemen hemen ayn, kalmas,na raBmen üretimde iki kat art ,- saBlanm,-t,r. Tablo 1.1: Türk Döküm Sanayinin son 40 y,l içindeki içindeki üretim üretim rakamlar rakamlar, (ton)

SFERO

TEMPER

ÇELK

DEMR

YIL

KIR DD

1960

150,000

1,000

10,000

161,000

1970

200,000

2,000

15,000

217,000

1985

385,000

18,000

9,000

58,000

470,000

1990

415,000

60,200

10,500

58,000

543,000

1995

606,000

79,700

12,960

65,690

20,000

764,350

2000

690,000

130,000

7,000

98,000

40,000

965,000

DII.

TOPLAM

8


Tablo 1.2: Türk Döküm Sanayinin son 20 y ,l içindeki içindeki ihracat ihracat rakamlar,

Y,l

KIR DD

SFERO

DEMR

ÇEL K

TEMPER

TOPLAM

DII

1980

3 .7 7 0

-- -

- - -- -- -

880

4 .6 5 0

1990

1 5 .1 7 8

2 .5 0 0

722

2 .8 0 0

2 1 .2 0 0

1997

9 8 .0 0 0

3 9 .0 0 0

1 .8 4 0

2 1 .0 0 0

1 5 9 .8 4 0

2000

1 9 8 .0 0 0

6 1 .5 0 0

3 .7 0 0

4 7 .0 0 0

1 8 .7 0 0

3 2 8 .9 0 0

Tablo 1.3: Türk Döküm Sektöründe 1977–1998 aras,ndaki geli-meler 1977

K,r DD Sfero Temper Çelik Çal,-an

Ton

1998

Büyük

Küçük

Tesisler

Tesisler

TOPLAM

Büyük

Küçük

Tesisler

Tesisler

TOPLAM

141500

230000

371500

605000

90000

695000

38

62

100

87

13

100

Ton

2500

-

2500

11760

240

12000

%

100

-

100

98

2

100

Ton

2500

-

2500

115940

7060

123000

%

100

-

100

98

2

100

65000

-

65000

100000

1000

101000

100

-

100

100

-

100

8146

11850

19996

1 9860

6 502

2 2362

%

Ton % Ki-i

9


2. ER TME, DÖKME ve KATILAMANIN ESASLARI

2.1 ER TME Metali eriterek, döküm s ,cakl,B,na ula-t,rmak için eritme ocaklar,ndan yararlan,l,r. Bu ocaklarda ayr,ca ala-,mlama, bile-imin ayarlanmas,, kat,-k,lar,n gide gideri rilm lmes esi, i, gaz gaz giderme ve a -,lama gibi baz, ek i-lemler de, dökümden hemen önce gerçekle -tirilir. Eritme ve döküm uygulamalar ,nda büyük özenle çal ,-,lmal,d,r, çünkü yap,lacak en küçük hatalar dahi, kaliteyi büyük ölçüde etkileyen ve daha sonra giderilmesi mümkün olmayacak sonuçlara neden olabilir. Bir saf metali döküm s ,cakl,B,na ula-t,rmak için harcanan enerji a. Metali ba-lang,ç s,cakl,B,ndan erime s,cakl,B,na ç,kar,lmas, b. Metali sabit s,cakl,kta eritilmesi ve c. Erimi- metalin döküm s ,cakl,B,na ç,kar,lmas, için harcan,r ve birim birim aB,rl,k ba-,na toplam ,s,

Q = U V {ck (Te- To) + r + cs (Td – Te)} -eklinde yaz,labilir. Burada Q toplam ,s,, U yoBunluk, ck kat, durumda özgül ,s,, Te erime s,cakl,B,,

To ba-lang,ç s,cakl,B,,

r

erime ,s,s,, cs s,v, durumda özgül ,s,,Td döküm

s,cakl,B,d,r. Bu hesaplama ile ancak yakla-,k deBerler elde edilebilir. Çünkü bu baB,nt,da bulunan bir çok katsay,n,n tam deBerinin bulunmas, kolay deBildir, ayr,ca bu deBerler gerçekte sabit olmay,p, s ,cakl,B,n bir fonksiyonu fonksiyonu olarak deBi-irler. Ayr,ca faz dönü-ümleri olabilir; ala-,mlarda için erime sabit bir s,cakl,kta deBil belirli bir kat ,la-ma aral,B,nda gerçekle-ir ve yukar,da hesaba dahil edilmeyen önemli birçok ,s, kay,b, mevcuttur. Döküm s,cakl,B,, kat,la-ma s ,cakl,B,ndan yüksek seçilmelidir, ancak s ,cakl,B,n fazla azla yüksek olmas,, tane tane iril irile e-mesi, oksitlenme, gaz çözünmesinin artmas ,, penetra penetrasyo syon n gibi gibi olumsuz etkilere yol açabilir. Bu nedenle döküm s ,cakl,B,, yeterl yeterlii olan olan en dü-ük s,cakl,k olarak seçilmelidir. Baz, döküm ala-,mlar,n,n erim erime e ve döküm döküm s,cakl,klar, Çizelge 2.1’de görülmektedir.

10


Çizelge – 2.1. De Bi-ik malzemelerin döküm ve ve erime s,cakl,klar,

MALZEME

KATILAMA

DÖKÜM

SICAKLII (OC)

SICAKLII (OC)

K,r Dökme Demir (%3,5 C)

1175

1250 – 1350

Temper Dökme Demir (%2,8 C)

1250

1325 – 1400

Beyaz Dökme Demir (%3 C)

1240

1280 – 1320

Dökme Çelik (%0,6C)

1475

1550 – 1600

Aluminyum - Silisyum Ala -,m,

570

700 – 750

Aluminyum - Bak ,r Ala-,m,

600

700 – 720

1025

1050 – 1150

Pirinç 60/40

890

990 – 1010

Magnezyum Ala-,mlar,

630

720 – 770

Aluminyum Bronzu

2.2 GAZ ÇÖZÜNÜRLÜÜ VE GAZ GAZ GDERME

ile deBi-imi ekil – 2.1. Metal içinde çözünen gaz miktar ,n,n s,cakl,k ile

En uygun eritme ko -ullar,nda dahi gazlar,n (özell (özellikl ikle e hidroje hidrojenin) nin) s,v, metal içinde çözünmesine engel olunamaz. ÖrneBin hidrojen, havadaki veya ortamdaki nemin, s ,v, metalin s,cak yüzeyinde hidrojen ve oksijene ayr ,-mas, ile ortaya ç,kar ve küçük çapl ,

11


olan bu atom, eriyik içinde kolayl ,kla çözünür. Gazlar,n s,v, metal içinde çözünürlüBü bas,nç ve s,cakl,Ba çok baBl,d,r. Çözünürlük, eriyi Bin soBumas, ve özellikle kat ,la-mas, s,ras,nda büyük oranda dü -er (eki1 2.1), yani çözünmü - gazlar,n soBuma ve kat,la-ma s,ras,nda metal eriBini terk etmesi gerekir. Kat ,la-ma s,ras,nda aç,Ba ç,kan bu gazlar, eriyik d,-,na kaçamaz ise parça içinde gözeneklerin ve gaz bo  bo luklar luklar nn olu-mas,na ve malzeme özelliklerinin olumsuz etkilenmesine neden olurlar. ekil 2.1 den de görüldüBü gibi gibi gaz gaz,n en büyü büyük k k,sm, kat,la-ma s,ras,nda aç,Ba ç,kar. ÖrneBin bak,r, içinde aB,rl,k yüzdes yüzdesii olarak olarak sadece sadece % 0,01 0,01 H2 bulunmas, durumunda, 1 m3'lük bir bak,r eriyiBinin içinden 0,3...0,4 m 3 hidrojenin ç,kmas, söz konusudur (kaynama!). Gazlar,n aç,Ba ç,kmas,n, önleyen bir di Ber etken de bas,nçt,r. Yüksek bas,nç alt,nda s,v, metal içindeki gaz çözünürlüBü yüks yüksek ek olaca olacaB,ndan, örneBin bas,nçl, döküm yönteminde gazlar,n d,-ar, kaçmas, söz konusu deBildir. Bu gazlar kat,la-ma ve soBuma bittikten sonra malzeme içinde hapis kal ,rlar. Ancak bu tür parçalara sonradan eritme, elektroliz veya ,s,tma bir i -lem uygulan,rsa, malzeme içinde a-,r, doymu- olarak kalan bu gazlar kaçmaya çal,-acaB,ndan kusurlara neden olabilir. Örne Bin eritme kayna B, yap,lan bas,nçl, döküm parçalarda diki-ler gözenekli olur! S,v, metallerde gaz çözünmesini önlemek için dikkat edilmesi gereken hususlar her metal için farkl,d,r, ancak baz, genel kurallar a-aB,da verilmi-tir: •

Döküm s,cakl,B, mümkün olduBu kada kadarr dü dü-ük seçilmelidir.

•

S,v, metal ile temas edecek tüm parçalar kurutulmal,d,r.

•

Eriyik fazla bekletilmemeli, döküm en k ,sa sürede yap,lmal,d,r.

•

Eriyik gerekmedikçe kar,-t,r,lmamal, ve üzerindeki koruyucu örtü dökümden hemen önce s,yr,lmal,d,r.

Bütün bu önlemlere ra Bmen eriyik içindeki gazlar,n çözünm çözünmesi esine ne tümüyl tümüyle e engel engel olunamayacaB,ndan, gerektiBinde gaz giderme i -lemleri uygulanabilir. Bu i -lemlerde s,v, metal, klor, azot, argon gibi nötr bir gazla süpürülür veya eriyik içine bu tür gazlar aç ,Ba ç,karan bir kat, maddeler dald,r,l,r. S,v, metal içinde yükselen gaz habbecikleri, eriyikten çözünmü- gazlar, ve yüzen oksit ve di Ber metal olmayan kal ,nt,lar, süpürerek d,-ar, ç,kar,r. Gaz gidermede çok etkin, fakat pahal , bir yöntem de metali vakum alt ,nda eritmek veya erimi - metali, dökümden önce vakum alt,na alarak, gazdan ar,nd,rmakt,r.

12


2.3

KALIBIN DOLDURULMASI VE YOLLUK SSTEM S,v, metalin kal,p bo-luBuna doldurulmas,nda yolluk sistemlerinden yararlan ,l,r. Bir

yolluk sisteminin ba -l,ca bölümleri döküm a Bz,, dü-ey yolluk, yatay yolluk ve ara yolluklard,r (ekil 2.2).

ekil – 2.2. Yolluk sistemi

ekil – 2.3 De Bi-ik döküm aB,zlar, deal bir yolluk sisteminin i -levleri -öyle s,ralanabilir: •

Kal,b,n s,v, metal ile dolmas,n, saBlar.

•

Kal,ba dolan metalde türbülans olu-mas,n, önleyerek, metalin oksitlenmesine, gaz almas,na, cürufun ve erozyonla kopar ,lan

kal,p

parçalar,n,n

s,v,

metale

kar,-mas,na engel olur. •

S,v, metal içindeki cüruf, köpük, oksit v.b. istenmeyen k ,s,mlar,n kal,p bo-luBuna girmesine engel olur.

13

Ahmet ARAN – Döküm Teknolojisi _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________________ _______________________ _________________ ______ •

Metalin kal,ba dolu-unu düzenleyerek, yönlenmi - kat,la-may, kolayla-t,ran, çarp,lmaya neden olmayan bir s,cakl,k gradyen gradyenii olu-turur.

•

Kal,p bo-luBunu gereken h,zda doldurmaya yetecek kadar büyük, ancak malzeme kayb,na neden olmayacak kadar küçük boyutland,r,l,r. Kal,p bo-luBuna doldurulacak s,v, metal, dü-ey yolluBun üstünde bulunan döküm

a z nn içine dökülür. Basit bir huni olarak biçimlendirilen döküm a B,zlar, olduBu gibi, metalin döküldüBü ve kal kal,ba girdiBi k,s,mlar,n tümsek tümsek ve perdelerle perdelerle ayr,larak cüruf, köpük ve havan,n dü-ey yolluBa girmes girmesinin inin önlend önlendiiBi biçim biçimle lerr de vard vard,r (ekil 2.3) . Dü  Dü ey ey meta tali li yatay yollu yolluk , a-aB,ya doBru daral,r ve me yollua iletir. Dü-ey yolluk kesiti a -aB,ya doBru daralt,larak, metalin serbest akmas,na, yani h,z,n,n gide gidere rek k art artma mass,na tekabül edecek -ekilde biçimlendirilir ve bu -ekilde dü-ey yolluBa hava hava kaçm kaçmas as, önlenir. Topuk boyutlar, ve biçimi, yön de Bi-tirerek yatay yollu Ba geçe geçen n meta metalin lin ero erozy zyon onla la kal kal,b, bozmas,na ve türbülansla gaz almas,na engel olacak -ekilde düzenlenmelidir. Yatay konum ve ve boyutlardak boyutlardakii ara yolluklarla kal,p bo-1uBuna baBlan,r. Yatay yolluk , uygun konum yolluBun ucunda pislik tutucu bulunur. Ara yolluklar, kal ,p bo-luBunun bir kenar, boyunca s,ralanabilir veya tüm çevre boyunca düzenlenebilir (ekil 2.4). Ara yolluklar,n konu konum m ve ve do doBrultular,, kal,p bo-luBuna giren s,v, metalin maça erozyonuna neden olmas,n, engelleyecek -ekilde düzenlenmelidir. S ,v, metalin kal,ba doldurulmas, i-lemi, yer çekimi yard ,m,yla veya bas,nç uygulanarak yap,l,r. En yayg,n olarak kullan,lan, metalin kendi a B,rl,B, ile bir yolluk sisteminden geçerek kal ,b, doldurmas,d,r. Döküm,

sürekli ve üniform bir h,zla yap,lmal,; döküm h,z,, döküm

süresinin bitiminden sonra kat ,la-ma ba-layacak -ekilde ayarlanmal,d,r. Gerekti Binde birden fazla yolluktan döküm yap ,labilir. Döküm h,z, eriyiBin kal,ba doldurulma h,z,d,r. Doldurma yava- olursa kal,p tam tam do dolm lmad adan an kat kat,la-ma ba-lar, h,zl, olursa türbülans problemleri ortaya ç,kabilir. Türbülans önlenmelidir, çünkü metalin atmosferle daha fazla temas ederek oksitlenmesine ve ayr,ca kal,p erozyonuna erozyonuna neden neden olur.

üzenlen leni-i ekil – 2.4. Ara yolluklar ,n düze

14


S,v, metalin yolluk sistemi içindeki ak ,-, Bernoulli denklemi yard ,m,yla hesapsal olarak ele al,nabilir. Bu baB,nt,, sürtünmenin sürtünmenin ihmal ihmal edilmesi edilmesi durumund durumunda a akan bir s,v,da bas,nç, h,z ve yükse yükselt ltii de deBi-kenleri ile hesaplanan a-aB,daki ifadenin her noktada ayn, olduBunu söyler:

p + ½ U v2 + Ugh = sabit

(p:bas,nç, v:h,z, U:yoBunluk, h:yükselti)

Sistem atmosferik bas,nç alt,nda ise

½ U v1

2

+ Ugh1 = ½ U v2

2

+ Ugh2

yaz,labilir. Bu baB,nt, yard,m,yla yolluk siteminin ç ,k,- noktas,ndaki h,z hesapla hesaplanab nabilir ilir.. 1 noktas, yolluk sistemi giri -i, 2 noktas, yolluk sisteminin ç,k,- noktas,, dü-ey yolluk yüksekliBi h ise ve ba-lang,ç h,z, 0 kabul kabul edil edilirs irse e

v2 = [ 2gh 2gh

bulunur.

DiBer bir baB,nt, da süreklilik baB,nt,s,d,r. Tüm yolluk sistemi boyunca kesit de Bi-ebilir, ancak süreklilik bak,m,ndan debinin sabit kalmas, gerekir.

Q = v1 A1 = v2 A2 GörüldüBü gibi ibi dö dökülen len s,v,, ç,k,- noktas,na yakla-t,kça h,z, artar, yani süreklilik baB,nt,s,na göre yolluk kesitlerinin daralt ,lmas, gerekmektedir. Kesit sabit b,rak,l,rsa tüm kesiti s,v, metal dolduramayacaB,ndan, yolluk içine hava girer ve s ,v, metalle birlikte kal,ba dolar. Bunu önlemek için yolluk sisteminin kesitleri v.A çarp ,m, sabit kalacak

-ekilde daralt,l,r. Döküm s,ras,nda kal,p dolma süresi (KDS) ise a-aB,daki baB,nt, ile hesaplanabilir. Doldurulmas, gereken kal,p bo-luBunun hacmi V ise

KDS = V/Q = V/(A2[ 2gh 2gh ) Yolluk

sistemleri

aras ,nda

en

yaz,labilir. yayg,n

olarak

kullan,lan,

bölüm

yüzeyi

yolluklar d r (ekil 1.2). Bunun yan ,nda ekil 2.5 'te baz , örnekleri verilen taban ve üst yolluk sistemleri de vard,r. Üst yolluk sistemlerinde (aç,k sistemler) sistemler) cüruf cüruf ve pisliklerin pisliklerin tutulmas, ile metalin gaz almas ,n,n önlenm önlenmesi esi çok çok güçtü güçtür. r. Taban Taban yolluk yolluklar lar,nda ise türbülans ve kal,p erozyonu erozyonu en aza indirilmi indirilmi-tir, ancak kal ,plama i-lemleri daha güçtür.

15


ekil – 2.5. Taban ve üst yolluk sistemleri

2.4 AKICILIK Metal ve ala-,mlar,n yolluk yolluk sistem sisteminden inden akarak, kal,b, kusursuz olarak doldurma özelliBi ak,c,l,k olar olarak ak adla adland nd,r,l,r. Kal,p içine içine dol doldur durul ulan an s,v, metalin ak,c,l,B,, ma malz lzem eme, e, parça, kal,p ve döküm döküm uygula uygulamas mas, ile ilgili çok say ,da birçok parametreden etkilenir: •

Döküm s,cakl,B,,

•

Malzemenin ,s,l özellik özellikleri leri,,

•

Kal,p malzeme malzemesi si ve kal,b,n , s,l özelli özellikle kleri, ri,

•

Yolluk sistemi,

•

Malzemenin kal,p mal malzem zemesi esini ni ,slatma özelliBi

•

Parçan,n ve kesitlerinin kesitlerinin büyükleri, büyükleri,

•

EriyiBin ,s, içeriBi

•

Kat,la-ma türü ve aral ,B, v.d.

ekil –2.6: Döküm spirali

16


Kat,la-ma sabit s,cakl,kta ise ak,c,l,k en iyidir iyidir (saf ve ötek ötektik tik ala ala-,mlar). DiBer ala-,mlarda ise belirli bir s ,cakl,k aral,B,nda ayn, anda s,v, ve kat, fazlarbulunur ve ak,c,l,k olumsuz etkilenir. Döküm s ,cakl,B,n,n art,r,lmas, ak,c,l,B, iyile-tirmek için kolay bir çözümdür, ancak yüksek s,cakl,klara ç,k,lmas, durumunda, oksit olu -umu, gaz çözünürlüBün

artmas,,

pene penetr trasy asyon on

gibi gibi

birço birçok k

olum olumsuz suzlu luBun

ortaya

ç,kacaB,

unutulmamal,d,r. Malzemelerin ak,c,l,k özell zelliiBinin saptanmas, için kullan,lan en yayg,n pratik pratik dene deney y "döküm spirali" dir,

ekil 2.6.

Döküm spiraline belirli ko-ullar alt,nda dökülen s,v,

metalin spiral içinde ilerlediBi uzun uzunlu luk, k, eriy eriyii Bin döküm kabiliyetinin bir ölçüsü olarak kullan,l,r.

2.5 KATILAMA

Metal malzemelerin özellikleri büyük ölçüde kat ,la-ma s,ras,nda olu-an içyap, ile belirlenir. Dolay,s,yla özellikle döküm malzemelerin özelliklerinin kontrol edilebilmesi için kat,la-ma olay,n,n (krist (kristall alle e-me) iyi bilinmesi gerekir. Bir s ,v, metalin kat,la-mas, birincil

kristalle4me (katla4ma) ve bu s ,rada olu-an kat,la-ma içyap,s, (döküm içyap,s,) birincil içyap  olarak adland,r,l,r. Döküm parçalarda birincil içyap,, parça parça ömrü ömrü boyunca boyunca hiç deBi-meyeceBinden kat,la-ma olay,n,n çok iyi kontrol kontrol edilmesi edilmesi zorunludur. zorunludur. Haddeleme, dövme gibi plastik -ekil verme yöntemleri sonras ,nda bu içyap, ,s,l veya termomekanik i-lemler (örneBin normalizasyon, s ,cak -ekil verme gibi) ile yeniden olu-turulabilir (yeniden kristalle-me) ve bu -ekilde ortaya ç,kan içyap, ikincil içyap  olarak adland,r,l,r. Döküm parçalarda bu imkan genellikle olmad ,B,ndan kat,la-man,n iyi kontrolu ile uygun bir birincil içyap,n,n elde edilme edilmesi si çok önemlidir. önemlidir.

2.5.1 Saf Metallerde Katla4ma S,v, metal içindeki atomlar düzensiz (amorf) halde olup, sürekli olarak hareket ederler. SoBuma s,ras,nda ,s,n,n uzakla-t,r,lmas, ile eriyiBin enerjisi giderek azal ,r. Saf metallerde kat,la-ma sabit s,cakl,kta olur. Bu s,cakl,Ba inildiBinde, eriyik içinde kristalle-me merkezi veya çekirdek denilen bir tak ,m düze düzenl nlii atom atom grupla gruplarr, olu-maya ba-lar ve eriyi Bin diBer atomlar, zamanla bunlara eklenerek taneler ortaya ç ,kar. Dolay,s,yla kat,la-ma olay,, yani yani içy içyap,daki tanelerin ortaya ç,k,-,, çeki çekird rdek ekle lenm nme e ve

kristal büyümesi diye iki safhaya ayr ,labilir. Her biri ayr , bir çekirdek etraf ,ndaki büyüme sonucu meydana gelen taneler, metal malzemenin içyap ,s,n, olu-turur, ekil 2.8.

17


ekil 2.7: Saf bir metalin so Buma eBrisi Çekirdeklenme Çekirdekler çok küçük kat, parçac,klar olup kararl,l,klar,, yani yani tekr tekrar ar erime erimede den n büyümeye devam etmeleri, ancak yeterli bir büyüklü Be sahi sahip p olm olmal alar ar,na baBl,d,r. Bu durum, serbest enerji yard,m,yla aç,klanabilir. Herhangi bir olay,n kendil diliBinden devam edebilmesi için, bu olayla ilgili serbest enerji toplam,n,n aza azalm lma as, gerekir. Kat, durum, s,v,ya göre daha dü-ük enerjili olduBundan, eriyikte kat , parçac,klar,n olu-mas, s,ras,nda kristalle-me ,s,s, aç,Ba ç,kar. Öte yandan yeni yarat,lan s,v /kat ,/kat, ara yüzeylerinin olu-umu için enerjiye ihtiyaç vard,r ve aç,Ba ç,kan enerji burada kullan,l,r. Dolay,s,yla çekirdeklenme s,ras,nda sistemin serbest enerjisi kristalle -me nedeniyle azal ,rken, yarat,lan yeni yüzeyler dolay,s,yla artma eBilimindedir. Çekirdekler çok küçük iken yüzeyleri hacimlerine oranla büyüktür ve kristalle -me s,ras,nda aç,Ba ç,kan enerji, bu yüzeylerin yarat,lmas, için yeterli olmaz. Çekirdek yar ,çap, kritik bir r0 deBerine ula-t,B,nda, art, ve eksi i-aretli enerji deBi-imleri birbirine e -it olur ve bu r 0 deBerinden daha büyük yar,çapl, çekirdeklerde aç,Ba ç,kan enerji yüzeylerin yarat,lmas, için gereken enerjiden büyük olacaB,ndan ve dolay,s,yla toplam serbest enerji kat ,la-ma ile azalacaB,ndan kat,la-ma olay, kendiliBinden devam eder. Özetle çekirdek tekrar erimeden, kristalin büyümeye devam edebilmesi için, en az r 0 yar,çap,na ula-m,bulunmas,, veya diBer bir deyi-le söz konusu yar,çapa ula-ana kadar gerekli aktivasyonun d,-ardan saBlanm,- olmas, zorunludur.

18


ekil – 2.8 Kat,la-ma s,ras,nda (a) çekirdeklenme, (b,c) dendritik büyüme, (d) kat,la-ma cephelerinin birle-mesi ile olu-an taneler ve tane s,n,rlar,.

ekil – 2.9 a) A-,r, soBuman,n (T), birim zamanda olu-an çekirdek say,s, (K) ve büyüme h,z,na (W)etkisi b) Saf metallerde artan soBuma h,z,n,n a-,r, soBuma miktar,na etkisi

Homojen çekirdeklenme

çinde çekirdek görevi yapabilecek parçac,klar (karbür, nitrür, oksit ve di Ber kat, bile-ikler gibi) bulunmayan ideal ve homojen bir eriyikte kararl , çekirdeklenmeye ili-kin aktivasyon enerjisi, eriyi Bin kendi enerji içeri Binden kar-,lanmal,d,r. Bu nedenle homojen

çekirdek olu 4umu (öz çekirdeklenme) için bir miktar ,s,l a-,r, soBumas, (T)

19


gereklidir. Yani eriyik kat ,la-maya Te erime s,cakl,B,nda deBil, daha dü-ük bir T = Te - T s,cakl,B,nda ba-lar. A-,r, soBuman,n (T) art,r,lmas, ile, birim zamanda olu -an çekirdek say,s, (K) yükselir (ekil 2.9a). Ancak s ,cakl,B,n çok dü-mesi halinde bu kez atomlar ,n harek hareket etler lerii çok yava-layacaB,ndan, bunlar,n yan yana yana gelip gelip çeki çekirde rdek k ol olu u-turmas, güçle-ir ve a -,r, soBuma çok artarsa K deBerinde tekrar dü-me görülür. Birincil içyap,n,n tane tane büyük büyüklü lüBü, hem birim zamanda olu -an çekirdek say,s,na (K) ve hem de kristallerin büyüme h ,z,na (W) baBl,d,r. K ne kadar büyük ise, o kadar ince taneli bir içyap, olu-ur. Kristal büyüme h ,z,n,n (W) (W) çok çok büyük büyük olma olmass, halinde ise ilk olu-an

çekirdekler büyüyerek tüm içyap,y, kaplayacaB,ndan yeni çekirdek olu-umuna

zaman kalmaz ve içyap, daha kaba taneli olur. ekil 2.9a'da W2 olarak gösterilen büyüme h,z,na sahip malzemenin içyap,s, W1'inkine oranla daha küçük tanelidir. Teknikte kullan,lan döküm ala-,mlar,nda soBuma h,z, kontrol edilerek içyap,daki tane büyüklüBü büyük ölçüde ayarlanabilir. ayarlanabilir. SoBuma h,zl, ise (örneBin kokil kal ,ba döküm) a-,r, soBuma miktar, ve dolay,s,yla çekirdek say,s, artar. Daha yava- soBuyan kum kal ,ba dökümde ise durum bunun tam tersidir.

Ayr,ca bir parçan,n farkl, bölgelerinde farkl,

soBuma ko-ullar,n,n bulu bulunm nmas as,, ayn, parça içinde farkl, özelliklere sahip içyap,lar,n orta ortaya ya ç,kmas,na neden olacakt,r.

ekil 2.9b'de saf metallerde soBuma h,z,n,n a-,r, soBumaya (T) olan etkisini özetlenmektir. EBrinin (a) noktas, çekirdek olu-umunun, yani kristalle-menin ba-lang,c,n, temsil etmektedir. Aç ,Ba ç,kan kristalle-me ,s,s, nedeniyle s,cakl,k, erime s ,cakl,B,na kadar artar. Daha sonra Te s,cakl,B, sabit kalarak kat,la-ma devam eder ve (b) noktas ,nda sona erer.

Heterojen Çekirdeklenme Teknik safl,ktaki s,v, metallerin içinde hemen her zaman kristalle -menin ba-layabileceBi yete yeterl rlii say say,da “yabanc, yüzey” bulunduBundan, çekirdeklenme yukar,da anlat,lan öz çekirdeklenme (homojen) ile deBil, heterojen çekirdeklenme yoluyla gerçekle-ir. Çekirdek olarak görev yapabilecek bu "yüzeyler" -unlar olabilir: •

EriyiBin içinde bulunduBu kab,n duva duvarl rlar ar, (örneBin dökümde kal ,p yüzeyl yüzeyleri eri), ),

•

Erime s,cakl,B, yüksek olan ve eriyik içinde kat, halde bulunan bile-ikler (karbürler, nitrürler, oksitler),

20

Ahmet ARAN – Döküm Teknolojisi _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________________ _______________________ _________________ ______ •

Baz, durumlarda eriyiBe döküm s,ras,nda katk,lar yap,larak çekirdek görevi yapacak parçalar,n varl,B, saBlan,r ve bu -ekilde ince taneli bir içyap, garanti edilir. Bu i-leme a4lama ad, verilir.

Kristal Büyümesi Çekirdek olu-umundan sonra

bu çekirdeklere

diBer atomlar,n düze düzenl nlii olara olarak k

eklenmesi ile kat,la-ma olay, devam eder. Kübik kristale sahip olan metallerde büyüme, baz, tercihli yönlerde (küp yüzeyine dik do Brultularda) çok h,zl,, diBer yönlerde ise daha yava- olur ve bu -ekilde büyüyerek ortaya ç ,kan kristallerin hac,msal düzeni dendrit olarak adland,r,l,r. Yap,lan ara-t,rmalar, kristalle-me biçimlerinin büyük oranda soBuma ko-ullar,na baBl, olduBunu ortaya koymu-tur. Eriyik ,s,n,n her her taraft taraftan an uzak uzakla la-t,r,lmas, ile soBursa e-eksenli, yani toparlak taneler, düzgün olmayan (yönlenmi -) ,s, iletiminde ise uzun 2.10). Çekirdeklenme ve dendritik büyüme ile (çubuksu) taneler meydana gelir (ekil 2.10). kristalle-me cephelerinin birbiriyle birle -mesi sonucu içyap,n,n ortaya ç,k,-, ekil 2.8'de

-ematik olarak gösterilmi -tir. Döküm parçalar,n içy içyap,s, da, kat,la-madaki soBuma ko-ullar, ile belirlenir. Burada üç ayr, bölge söz konusu olabilir. Kal ,p cida cidarl rlar ar,nda ani soBuma (chill) etkisi ile küçük ve e-eksenli tanelerden olu-an bir kabuk, bunu izleyen bölgede s ,cakl,k gradyeninin gradyeninin etkisiyle etkisiyle uzun çubuksu taneler, orta k ,s,mda ise soBuma her taraftan olduBundan, tekrar e -eksenli taneler görülür ( ekil 2.11).

gradyenini ninin n tane olu-umuna etkisi. ekil – 2.10 So Buma s,ras,nda s,cakl,k gradye

21

Ahmet ARAN – Döküm Teknolojisi _______________________ ___________________________________ _______________________ _______________________ ________________________ _________________ _____

ekil – 2.11 Kal,p içind içinde e kat kat,la-mada farkl, bölgelerin tane biçimleri (a)H,zl, soBuma etkisiyle olu -an küçük ve e-eksenli tanelerin bulunduBu kabu kabuk k (b)S,cakl,k gradyeni gradyeni etkisiy etkisiyle le olu-an uzun çubuk taneler (c)So$uman'n her tarafta taraftan n olmas olmas' ile ortaya ç'kan e,eksenli taneler

2.5.2 Ala4mlarda Katla4ma

ekil 2.12: Cu-Ni sisteminin faz diyagram , ve %50’l,k ala-,m,n soBuma eBrisi En az iki tür atomun birlikte bulundu Bu ala-,mlar,n kat,la-mas, saf metallerden daha farkl, olup, kat,la-ma olay, belli bir s,cakl,k aral,B,nda (S,v, + Kat, bölgesi) gerçekle-ir. Ala-,mlar aras,nda sadece ötektik bile-ime sahip ala-,mlar sabit s,cakl,kta kat,la-,rlar ve bu bölümde aç,klanan bir çok olumsuzluk bu bile -imlerde görülmez. Döküm malzemesi olarak ötektik bile-imlerin tercih edilmesinin temel nedeni budur. Ala-,mlar,n kend kendile ileri rine ne özgü özgü kat kat,la-malar,nda s,v /kat ,/kat, ara yüzeyinde bile-im farkl,l,klar, ortaya ç,kar. ekil 2.13’deki faz diyagram ,ndan da görüldüBü gibi gibi eriy eriyik ik T0 s,cakl,B,na

22


soButuldu Bunda, kat,la-an ilk kat, çözelti kristallerinin ( ekil 2.13a) B-atomu yüzdesi (c,), eriyiBin ortalama deBerinden (co) çok daha daha dü dü-üktür. Yani ilk kristalle -en kat,da B atomlar, yüzdesi dü-ük olmaktad,r. Bu ilk kristalle -meden arta kalan B-atomlar, eriyiBe geçeceklerinden, kat,la-man,n devam edeceBi ara ara yüz yüze ey civ civar ar,ndaki eriyik, B-atomu bak,m,ndan zenginle-ir (ekil 2.13b). Ala -,m,n orta ortala lama ma bile bile-imine göre daha fazla Batomu içeren (c>c0) bu eriy eriyik ik taba tabakas kas,nda kat,la-man,n ba-layacaB, likidüs s,cakl,B, (TLi) ise B yüzdesi yüksek oldu Bu için eriyik eriyikten ten daha daha dü dü-ük (TLi
ekil – 2.13 Metal eriyiklerinde yap ,sal a-,r, soBuma

23


Bir eriyiBin soBuma h,z,, yani yani eriy eriyik ik içind içindek ekii ger gerçek çek s,cakl,k daB,l,m, (gradyeni), yap,sal a-,r, soBuma bölgesinin büyüklüBünü belirler ve farkl , soBuma ko-ullar,nda birbirinden çok farkl , özelliklerde içyap,lar ortaya ç,kar. EBer ,s, iletimi, yap,sal a-,r, soBuma bölgesi yaratmayacak -ekilde yava- olursa, düzlemsel katla4ma meydana gelir (Sekil 2.14a). Burada çabuk büyüme e Bilimindeki herhangi bir kristal, önündeki yüksek s,cakl,k bölg bölges esii tara taraf f ,ndan engelleneceBinden, kristalle-me h,z, dü-ük ve cephenin her noktas,nda ayn, olur. Teknik uygulamalarda genellikle yap ,sal a-,r, soBuma hemen her zaman vard,r. Eriyik geni- bir x bölge bölgesin sinde de a-,r, soBuduBundan, bu bölge içine kat ,la-arak uzam,- her kristal, ,s,n,n çekildiBi yönd yönde e dah daha a h,zl, olarak büyümesine devam eder ve sonuçta dendritik bir içyap, olu-ur.

ekil – 2.14 Kat,la-ma cephesi ve içyap,n,n yap,sal a-,r, soBumayla olarak deBi-imi a) SoBuma yava-, Tger gradyeni dik >> düzlemsel kat,la-ma b) SoBuma h,zl,, Tger gradyeni yat,k >> dendr dendritik itik kat,la-ma

Mikrosegregasyon: Ala-,mlar,n kat,la-mas, s,ras,nda bile-im farkl,l,klar,n,n ortaya ç,k,-,n,n bir diBer sonucu da, kat,la-an taneler içinde çekirdekten d,-ar, doBru deri-ikliBin deBi-mesidir. Bu olaya mikrosegregasyon (kristal segregasyonu), ortaya ç,kan içyap,ya da tabakal kat

çözelti denir. ekil 2.15'teki L ala -,m,, s,v, durumdan soButulurken T, s,cakl,B,nda olu-an ilk kat, çözeltinin bile-imi

1

olur. T2 s,cakl,B,nda inildiBinde ise, faz diyagram ,na göre o

anda kat,la-anlar ve daha önce ayr,-m,- kat, çözeltilerin tümünün ortalama bile -imi

2

olmal,d,r. Bunun gerçekle-mesi için bir miktar B-atomunun yay ,nma yolu ile önceden ayr,-m,-

'e ula-arak içinde çözünmesi zorunludur. Ancak so Buma h,zl, olduBundan ve

1

yay,nma için gerekli zaman bulunmad ,B,ndan, bu kütle transferi genellikle gerçekle -emez. Yani ilk ayr ,-an

-kat, çözeltileri,

1

2

bile-imine ula-amazlar. T2 s,cakl,B,nda olu-an

2

kat,

24


çözeltisi kristalleri,

1

çekirdeklerinin çevresine tabakalar halinde yerle-irler. Böylece tüm

kat, çözeltinin ortalama bile-imi yakla-,k

' civar,nda olur. Kat,la-ma olay,n,n bitmesi

1

gereken T3 s,cakl,B,nda da ortalama bile-im

3

deBil,

'

3

deBerindedir, yani kald,raç

kural,na göre geriye bir miktar S3 eriyiBinin kalmas,

ekil – 2.15 ki bile-enli ala-,mlarda mikrosegregasyon olu-umu sözkonusudur. Bu nedenle eriyik kat,la-mas,n, solidüs s,cakl,B,n,n alt,ndaki s,cakl,klarda tamamlayabilir (solidüs sürüklenmesi). Son olarak tanelere T4 s,cakl,B,nda

4

kat, çözeltisi

tabakalar, eklenir, bu tabakan,n B-ato B-atomu mu deri deri-ikliBi ba-lang,çta s,v,n,n bile-iminden daha yüksektir. Ancak bu -ekilde tanelerin ortalama bile-imi ilk eriyi Bin deri-ikliBine ula-,r (4'= c0) Kat,la-ma aral,B, olan her ala-,m,n dökü döküm m yap yap,s,nda görülebilen mikrosegregasyon veya tabakal, kat,la-ma olarak adland,r,lan bu olay, istenmeyen özellik de Bi-imlerine neden olur. Bu olumsuzluk, •

Kat,la-ma aral,B, ne kadar büyük,

•

SoBuma ne kadar h,zl,,

•

Olaya kat,lan elemanlar,n yay,nma katsay,lar, ne kadar dü-ük ise, o kadar belirgin olarak ortaya ç,kar. Kat, çözeltilerin tabakal, olarak kat,la-mas, sonras,nda, mikrosegregasyonun

malzeme özelliklerindeki olumsuz etkilerini gidermek için solidüs s ,cakl,B,n,n heme hemen n alt alt,nda bir homojenle-tirme tav, uygulanabilir. Ancak tutma süresi çok uzun olan bu ,s,l i-lem, ekonomik nedenlerle çok zorunlu durumlarda uygulan ,r.

25

AhmetARAN - Döküm Teknolojisi

2.5.3 Katla4ma Srasnda Olu4an Hacm Azal Azalma mala larr

ekil – 2.16 a) Kat,la-ma s,ras,nda hacim deBi-imleri (çelik) b) Çekme ve büzülme olaylar,n,n - ematik gösterili-i Kat,la-ma ve soBuma s,ras,nda baz, özel durumlar,n d,-,nda metallerde daima hacim azalmalar, söz konusudur. Bu hacim azalmalar, üç a-amada olu-urlar (ekil 2.16):

a)Svnn Kend Kendin inii Çekm Çekmes esii (To - T1): Döküm

s,cakl,B,ndan itibaren

kat,la-man,n ba-layacaB, s,cakl,Ba kadar kadar olan olan so soBuma s,ras,ndaki hacim azalmas,d,r. ,/kat, dönü-ümü s,ras,nda atomlar,n b)Katla4ma Çekmesi (T1 - T2) : S,v /kat yeniden düzenlenmesi ile ortaya ç ,kan hacim azalmas,d,r.

c)Katnn Bü Büzül zülmes mesii (T2 – Oda Sc.): Kat,la-mas,n, tamamlam,- parçan,n oda s,cakl,B,na kadar soBumas, s,ras,ndaki hacim azalmas,d,r. S,v,n,n

kendi endin ni

çek çekme mesi si

ve

kat kat,la-ma

çekmesi

nedeniyle

döküm

bo4luklar,

gözenekler, scak yrtlmalar ve iç gerilmeler gibi sorunlar ortaya ç,kabilir. Kat,n,n büzülmesi ise parçan,n küçülme küçülmesine sine,, yani yani boyut deAi4imlerine neden olur, fakat bu durum kal,p bo-luBunu olu-turmak için kullan,lan modellerin boyutland,r,lmas, s,ras,nda dikkate al,narak istenilen so boyutlar,n elde elde edilmes edilmesii kolayl kolayl,kla saBlan,r. Ancak kat,la-m,parçan,n kal,p içinde büzülmesi büzülmesi serbestçe serbestçe gerçekle-emez ise çarplmalar, çatlaklar ve

iç gerilmeler ortaya ç,kacakt,r. Çizelge 2.1 : Baz , malzemeler için kat,la-ma s,ras,nda olu-an hac,m azalm azalmala alarr, MALZEME

Kat,la-ma

Kat,n,n

Çekmesi (%) Büzülmesi (%)

K,r dökme demir

1,8

3,0

Basit karbonlu çelik

3,0

7,2

Aluminyum ala -,mlar,

7,0

5,0

Bak,r ala-,mlar,

5,0

6,0

26


Kal,p için içine e dök dökülm lmü ü- metalin kat,la-mas,, önce ,s,n,n h,zla uzakla-t,r,ld,B, cidarlarda kat, bir kabuBun olu-umu ile ba-lar ve bu kabu Bun kal,nla-mas, ile devam eder (ekil 2.17). En son kat ,la-an bölgede ise hacim azalmalar, nedeniyle

bir çekme

bo4luAu olu-ur. Hacim azalmas, çok az ve son kat,la-ma bölgesi iç k,s,mda ise, bo-luk yerine scak yrtlma veya iç gerilmele r meydana meydana gelebilir gelebilir.. Ala-,mlarda s,v /kat ,/kat,

dönü-ümü TLi ile T So

aras,ndaki s,cakl,k aral,B,nda

gerçekle-tiBinden, kat,la-ma cephesinde s,v, ve kat, fazlar,n birl birlik ikte te görü görüld ldü üBü bir kat,la-ma bölgesi (x) söz konusudur ( ekil 2.18). Kristal büyümesi dendritik ise kat,la-an dendrit kollar, aras,nda küçük s,v, metal havuzcuklar, hapsolacak ve bu havuzcuklardaki kat,la-ma sonras,ndaki çekme bo-luklar,

mikrogözenekler olarak

ortaya ç,kacakt,r. Mikrogözeneklerin miktar,, kat,la-ma cephesinin geni -lemesiyle artar. S ,v, ile kat,n,n birlik birlikte te bulund bulundu uBu bu bölgen bölgenin in dar olmas olmas, için: a)

Kat,lasma

aral,B, dar olmal,d,r. Dolay,s,yla döküm malzemesi olarak örne Bin

ötektik bile-imdeki ala-,mlar tercih edilmelidir. b)

Is, uzakla-t,r,lmas, yava-, yani ani s,cakl,k gradyen gradyenii dik ise yap yap,sal a-,r, soBuman,n sözkonusu olduBu kat,la-ma cephesi ortadan kalkar veya mikrosegresasyon

önlenir.

Sözkonusu

s,cakl,k

geni-liBi azal,r ve

grad gradye yeni nini ni kont kontro roll

ede eden n

parametrelerin ba-l,calar,: dök döküm s,cakl,B,, kal,p s,cakl,B,, eriyiBin ,s, içeriBi ve kal,b,n , s, uzakla-t,rma özellikleridir.

ekil – 2.17 Kat,la-ma s,ras,nda çekme bo-luBu olu-umu

27


ekil – 2.18 Ala -,mlarda kat,la-ma cephesi

2.5.4 Kalp  çinde Katla4mann Yönlen Yönlendir dirilm ilmesi esi Kal,p içine içine doldur doldurulan ulan s,v, metalin tümü ayn, anda kat,la-maz. Kat,la-man,n hang hangii bölge veya bölgelerde ba-lay,p, nas,l iler lerley leyeceBi ve nere nerede de son son bul bulac aca aB, çekme

bo4luklarnn olu-acaB, yerleri belirler. Kal ,b,n ,s, uzakla-t,rma özellikleri her yerde ayn , ise, kat,la-ma öncelikle soBuman,n h,zl, olduBu ince kesitle kesitlerde rde ba ba-lar ve bu s,rada olu-an hacim azalmalar, nedeniyle o ana kadar kat,la-mam,- olan kal,n kesitle kesitlerde rdeki ki s,v, metal bu bölgeleri besler. yi tasarlanm,- bir kal,pta, kat,la-ma kal,n kesitl kesitleri erin n ince kesitle kesitleri ri beslemesiyle kademeli olarak ilerlemeli ve en son kat ,la-an bölgelerin d,-a aç,k olan yolluk ve ç,k,c,larda kalmas, saBlanmal,d,r. Böylece çekme bo -luBu veya eya diBer kusurlar,n parça içinde olu-mas, önlenir. Döküm kal,plar için çok önemli olan bu tasar ,m pren prensi sibi bi,,

katla4mann yönl yönlen endi diri rilm lmes esii olarak adland,r,l,r (ekil 2.19). Döküm yöntemiyle üretilecek parçalar,n tasar,m,nda da boyutland,rma ve biçimlendirmelerde bu durum dikkate al,nmal,d,r. Kat,la-mada en sorunlu bölgelerden biri de kö-elerdir. Birle-me noktas,ndaki kesit, genellikle birle-en kesitlerden büyük olduBundan, bu bölgeler en son olarak kat,la-,r ve iç iç k,s,mlar,nda çekme bo-luklar, olu-abilir (ekil 2.20). Dolay,s,yla bu bölgelerde ya kesit inceltilmeli, ya da so Butma plakalar, yard,m,yla buralarda soBuma h,zland,r,larak kat,la-man,n kö-elerden baBlamas, ve kollara doBru devam etmesi saBlanmal,d,r.

28


ekil – 2.19 Yönlenmi - kat,la-ma

ekil – 2.20 Kö-elerde kat,la-ma Parça

geometrisi

nedeniyle

kal,p

içindeki

kat,la-man,n

istenildiBi

gibi

yönlendirilmesinin mümkün olmad ,B, durumlarda, kat,la-man,n iste istene nen n bölg bölgel eler erde de ba-lay,p isten istenile ilen n yer yerler lerde de sonla sonlanm nmas as, için soButma plakalar,ndan, veya çekme olu-abilecek yerlerin s,v, metal ile beslenebilmesi için ç ,k,c, ve besleyicilerden yararlan,l,r.

Çkc ve Besleyiciler Ç,k,c, ve besleyicilerin görevi, kal,p için içinde de kat kat,la-an parçan,n iç ve d,- çekme bo-luklar, olu-abilecek bölgelerini s,v, metal ile beslemektir. Yani çkc ve besleyiciler,

sv

metal depolar olup en son kat la4acak bölgeler olarak tasarlanm 4lardr. Ç,k,c,lar atmosfere aç,k, huni biçiminde; besleyiciler ise d,-ar,ya kapal, ve genellikle küresel kal,p elemanlar,d,r (ekil 2.21). Besleyiciler

biçimleri

gereBi

daha

yava-

soBuduklar,ndan, döküm sonras,nda parçadan ayr,lmalar, daha kolay olduBundan ve kal,b,n istenilen istenilen her her bölgesine bölgesine yerle yerle-tirilebildiklerinden daha çok tercih edilirler.

29


ekil – 2.21 Ç ,k,c, ve besleyiciler Ç,k,c, ve besleyicilerin hacmi ve -eklini, s,v, metal ile besleyecekleri bölgenin büyüklük ve biçimi belirler. Ç ,k,c, veya besleyiciler her zaman en son kat ,la-an bölgeler olmal,, yani yani bun bunla larr,n kat,la-ma süresi besledikleri bölgenin kat,la-ma süresinden daha uzun olmal,d,r. Kal,p içinde nde soBuyan bir parçan,n tümünün tümünün veya veya belirli belirli bir bir bölgesinin bölgesinin kat,la-mas,n,n tama tamaml mlan anma mass, için gereken süre Chvorinov kural , olarak tan,nan baB,nt, ile hesaplanabilir:

KS = Ck (V/A)n Burada KS kat,la-ma süresi, Ck kal,p kats katsay ay,s,, V kat,la-an parçan,n hacmi, hacmi, A ise ise kat kat,la-an parçan,n yüze yüzey y alan alan,d,r. GörüldüBü gibi gibi parça parça geomet geometrisi risi bak bak,m,ndan kat,la-ma süresini parçan,n V/A (hacim/s (hacim/so oBuma yüzeyi) oran, belirlemektedir, dolay,s,yla bu oran

M=V/A katla4ma modülü olarak adland,r,labilir. DiBer ko-ullar,n ayn, kalmas, durumunda M deBeri büyüdükçe kat,la-ma süresi artar. Çizelge 2.2'de bu modülün de Bi-ik geometriler için hesaplanm,- deBerleri verilmektedir. Ç,k,c, ve besleyicilerin besledikleri bölgelerden daha geç kat,la-malar, gerektiBinden, kat,la-ma modülleri daha büyük olmal ,, yan yani

Mbesleyici > Mparca

olarak seçilmelidir.

Çizelge-2.2: DeBi-ik geometrilere sahip parçalar,n kat,la-ma modülleri

30


Besleyici ve ç,k,c,lar,n, kat,la-,rken hacmi azalan parçay,

s,v, metal ile

besleyebilmeleri için atmosfer bas,nc, ile sürekli temasta olmalar, gereklidir. Bu nedenle ç,k,c,n,n üstü üstünd nde e bir bir kabu kabuk k olu olu-mamas, için yal,tkan veya egzotermik örtülerden yararlan,l,r (ekil 2.22). Besleyicilerde d ,- k,s,mda daima bir kabuk olu-ur, bu nedenle besleyicinin atmosfer bas,nc, ile temas,n, saBlamak için de kalem maçalardan yararlan,l,r, kalem maça gaz gaz geçirg geçirgenl enliiBini saBlad,B,ndan, ekil 2.23. Gözenekli olan kum kal ,p ve kalem besleyici içinde atmosfer bas,nc, hakim olur.

ekil – 2.22 Ç ,k,c,larda yal,tkan ve egzotermik örtülerin kullan ,lmas,

31


kullan an,lmas, ekil – 2.23 Besleyicilerde kalem maçalar,n kull

SoAutucular Kat,la-may, yönlendirmek ve çekme bo -luklar,n,n olu-mas,n, önlemek için, baz, durumlarda ç,k,c, ve besleyiciler yerine soAutucu plakalar veya iç soAutuculardan yararlan,l,r. Bunlar çelik, dökme demir, bak ,r v.b. v.b. mal malze zeme mele lerd rden en yap yap,lm,- kal,p elemanlar, olup, kal,plamada kal,p bo-luBunun duvar,na yerle-tirilirler. Bu sayede en son kat,la-mas, beklenen ve normal soBumada çekme bo-luBu olu-acak bölgeler daha h,zl, soButularak kat,la-man,n bura burala lard rdan an ba-lat,lmas, ve istenilen -ekilde yönlendirilmesi mümkün olur, ekil 2.24. SoButma plakalar,n,n yerle-tirilmesinin güç oldu Bu bölge bölgeler lerde de iç soButuculardan yararlan,labilir. Bir di Ber çözüm de kal,b,n baz, bölgelerinin yal,t,lmas, yoluyla kat,la-may, yönlendirmektir. ekil 2.25’te bu seçeneklerin tümü toplu olarak gösterilmektedir.

ekil – 2.24 Çekme bo -luklar,n,n soButma plakalar, yard,m,yla önlenmesi

32


önlenmesi esi için için soButucu ve ekil – 2.25 Çekme bo -luklar,n,n önlenm yal,tkanlardan yararlan,lmas,

33


3 KUM KUM KALIB ALIBA A DÖKÜ DÖKÜM M 3.1 GR   Demir esasl, ve demir d,-, metallerin dökümünde, ucuz ve refrakter özelli Be sah sahip kum esasl, kal,p ma malze lzeme mele leri ri yay yayg g,n olar olarak ak kul kulla lan n,l,r. Kum kal,ba döküm bir harcanan kal,p yönt yöntem emid idir ir,, yani yani kat kat,la-ma sonras,nda kal,p bozu bozula lara rak k parç parça a ç,kar,l,r ve her dökülecek parça için ayr, bir kal,p haz,rlamak gerekir. Kal,plama kum esasl, malzemenin bir model etraf ,na s,k,-t,r,lmas, ve daha sonra modelin kal,ptan ç,kart,lmas, ile yap,l,r. Genellikle iki parça olan kal ,pta, yolluk sistemi ve besleme amaçl , ç,k,c,lar gibi diBer kal,plama elemanlar, da bulunur. ç bo-luklar,n elde elde edilm edilmes esii için için gere gerekt ktiiBinde maçalardan yararlan,l,r. ekil 3.1’de döküme haz,r bir bir kum kum kal kal,b,n kesidi görülmektedir görülmektedir..

bir kum kum kal kal,b,n kesi kesiti ti ekil – 3.1. Döküme haz ,r bir Yöntemde en çok emek harcanan i -lem, kal,b,n haz,rlanmas, a-amas,d,r. Günümüzde kal,plama çoBunlukla makinalarla ve seri olarak yap,l,r; ancak ekil 3.2'de temel kal,plama bilgisi verebilmek amac,yla elle kal,plaman,n a-amalar, özetlenmi-tir.

34


lle ekil – 3.2a. Serbest model kullanarak kum kal ,plar,n elle haz,rlanmas,ndaki a-amalar (devam, var)

35


elle ekil - 3.2b. Serbest model kullanarak kum kal ,plar,n elle haz,rlanmas,ndaki a-amalar (devam) Kum esasl, kal,p kullanan kullanan bir dökümhane: dökümhane: modelhane modelhane,, kal kal,plama, maça üretimi, eritme, bitirme ve kalite kontrol gibi de Bi-ik bölümlerden olu -ur. ekil 3.3’te karakteristik bir ak,m - emas, görülen bu tür bir tesiste her bölümün görevi -öyle özetlenebilir:

•

Modelhane:

Modeller, kal,p içind içinde e daha daha son sonra ra met metali alin n dolac dolaca aB, bo-luklar,n

olu-turulmas, için, kal,plama i-lemi s,ras,nda kullan,l,r. Model üretiminde ah-ap, metal, plastik gibi malzemelerden yararlan,l,r.

36

AhmetARAN - Döküm Teknolojisi •

elde edilmes edilmesii için kulla kullan n,l,r. Kum Maça bölümü: Maçalar, parça içindeki bo-luklar,n elde esasl, kal,plara yerle-tirilen maçalar da genellikle kum esasl,d,r.

•

Kalplama: Kum esasl, kal,plar, modeller yard,m,yla haz,rlan,r ve maçalar, yerle-tirilerek döküme haz,r hale getiri getirilir. lir. Kal,plama, elle veya makinalar yard,m,yla yap,labilir.

•

Eritme ve döküm: Kupol, elektrik ocaklar,, potal, ocaklar, v.b. ocaklardan yararlan,larak eritilen metal, potalar yard,m,yla kal,plara dökülür.

•

bozularak ak parça parça ç,kar,l,r. Kalp bozm bozma: a: Kat,la-ma sonras,nda kum kal,p bozular

•

Bitirme: Kal,ptan ç,kar,lan parçadan yolluk, ç ,k,c, gibi k,s,mlar ayr,l,r. Yüzey temizleme, ,s,l i-lem, boyama, i-leme gibi deBi-ik i-lemler bu bölümde yap,l,r.

•

Kalite kontrol: Malzemelerin kimyasal ve fiziksel

özelliklerinin belirli standartlar ,

saBlad,B, ve parça boyutlar,n,n verilen toleranslar toleranslar içinde kald,B, kontrol edilir. Boyut, yüzey, bo-luk v.b. kontroller ile kimyasal kimyasal ve fiziksel deneylerin deneylerin yap,lmas, ve/veya yapt,r,lmas, bu bölümün görev alan,d,r. Kusursuz dökümlerin elde edilebilmesi için dökümhane girdi malzemelerinin istenilen kalitede olmas , da kontrol edilmesidir.

kullanan dökümhaneler dökümhaneler için karakteristik karakteristik bir ak,- -emas, ekil 3.3. Kum esasl , kal,p kullanan

37


3.2 MODELLER Model, üretilecek parçan,n yakla-,k bire bire bir bir kop kopya yass, olup, kal,p için içinde de döküle dökülece cek k s,v, metalin dolduracaB, bo-luBu elde elde etme etmek k içi için n kul kulla lan n,l,r. Modellerin biçim ve boyutlar,n,n belirle belirlenme nmesind sinde, e, kat,la-ma sonras,nda parçan,n soBuyarak büzülmesi, i -leme paylar,, model odeliin kal kal,ptan s,yr,lmas,n, kolayla-t,racak eBimler ve maça yuvalar,n,n da dü-ünülmesi gerekir. Döküm teknolojisinde modelin do Bru tasar,m, ve kaliteli olarak üretimi çok önemlidir. Kötü bir model kullanarak kaliteli bir kal ,p haz,rlamak ve iyi bir döküm gerçekle-tirmek mümkün de Bildir.

3.2.1 Model Türleri Metal dökümünde kullan,lan modeller: •

Serbest modeller,

•

Levhal, modeler,

•

Özel model ve model tertibatlar,

olmak üzere s,n,fland,r,l,rlar. Üretilecek parça say,s,, biçi biçim m karm karma a-,kl,B,, dökü dökümh mhan aned ede e uygulanan kal,plama yöntemi ve parça tasar ,m,n,n düzelt düzeltilm ilmesi esinin nin söz söz konusu konusu olup olmad,B, gibi kriterlere göre hangi tür modelin uygun olaca B, belirlenir.

Serbest Model Serbest model, üretilecek döküm parçan,n yakla-,k bire bire bir bir kopy kopyas as, olup, ucuz, basit

ve

yayg,n

olarak

kullan,lan

bir

model

türüdür.

Serbest

modellerin

boyutland,r,lmas,nda çekme ve i-leme paylar, dikkate al,n,r. Kal,plama s,ras,nda yerle-tirilecek maçalar,n yuvalar lar,n, olu-turan maça ba-lar, da model üzerinde bulunur, mum veya veya di diBer uygun ekil 3.4. Genellikle ah -aptan yap,l,rlar, ancak metal, plastik, alç,, mum malzemeler de kullan,labilir. Serbest modellerde

kal,plama çoBunlukla elle yap ,l,r,

dolay,s,yla yöntem yava - ve pahal,d,r. Kal,plama s,ras,nda modelin kumdan s,yr,lmas, için model iki parçaya ayr,larak alt ve üst dereceye ait k ,s,mlar geçmeli olarak yap,l,r. Pimlerle birbirine göre konumlar, belirlenen bu iki k ,sm,n birle-me yüzeyi, ayn , zamanda kal,b,n bölüm yüzeyidir. Kum kal ,plarda genellikle elle aç,lan yolluk, ç,k,c, ve diBer bo-luklar da istenirse modelle birlikte veya ayr, model parçalar, olarak dü-ünülebilir.

38


ekil - 3.4: Serbest model yard ,m,yla kal,plama Basit biçimli ve bir yüzeyi düzlemsel olan parçalarda model tek parça olarak yap,labilir ve kal,p bo-luBu alt alt der derece ecede de olu olu-turulur, ekil 3.5. Model üzerinde girinti, ç,k,nt, gibi modelin kal,ptan s,yr,lmas,n, engelleyecek k,s,mlar bulunursa, bu k,s,mlar serbest parçal, yap,labilir, ekil 3.5. Kal,plama s,ras,nda ana modele geçici olarak tutturulan serbest parça, ayr, olarak ç,kar,larak kal,b,n bozu bozulma lmass, önlenir.

model ve alt derecede olu-turulan kal,p bo-luBu ekil 3.5 Tek parça model

39


Levhal Modeller Kal,plamada makinalar,n kullan,ld,B, durumlarda ve özellikle çok say ,da küçük parçan,n üret üretim imind inde, e, çift çift taraf tarafll, levhal, modellerden yararlan,l,r. Modelin üst ve alt dereceye ait k,s,mlar,, bölüm bölüm yüzey yüzeyini ini olu olu-turan ah-ap veya metal bir levhan,n alt ve üst üst yüzlerine monte edilir ( ekil 3.6). ÇoBunlukla metal olan bu modeller de kum veya alç , kal,ba döküm yöntemiyle üretilirler. Dü-ey ve yatay yolluklar ile mümkünse ç ,k,c,lar da levhal, model üzerine yerle-tirilir. Bu modeller genellikle yüksek üretim h ,zlar,na sahip kal,plama makinalar,nda kullan,l,rlar. Seri üretimde kal ,p ömrünün, ömrünün, boyut boyut hassasiyetinin hassasiyetinin ve ve üretimdeki üretimdeki verimin verimin yüksek olu-u bu modell modeller er için için yap,lan masraflar, kar-,lar.

ekil-3.6. Kal,plamada kullan,lan farkl, model türleri

40


Büyük döküm parçalarda alt ve üst derece için iki ayr , levhal, model kullan,l,r (ekil 3.6). Tek tarafl , olan bu modeller ile alt ve üst derece ayr , ayr, kal,planarak daha sonra birle-tirilir, ancak burada

derecelerin birbirlerine

göre konumlar,n,n iyi

ayarlanmas, çok önemlidir.

Altlk Bölüm yüzeyi düzgün olmayan serbest modellerde kal ,plama s,ras,nda kum veya tahta altl,klardan yararlan,l,r (ekil 3.7). Altl ,klar,n bir diBer kullan,m amac, da kal,plama s,ras,nda uygulanan kuvvetler etkisiyle biçimi bozulabilecek veya k ,r,labilecek narin modellerin desteklenmesidir. Altl ,k, alt derecenin haz,rlanmas,nda serbest modele destek olur ve bölüm yüzeyini belirler. Kum altl ,klardan ancak birkaç kez yararlan,labilir. Alç, altl,klar daha uzun ömürlüdür. Oyma tekni Biyle haz,rlanm,- ah-ap levhalar da altl,k olara larak k kullan,labilirler. Kal,plama s,ras,nda önce alt derece, model ve ah -ap altl,k üzerinde inde haz,rlan,r, kal,p çevrili çevrilir, r, altl,k al,n,r ve sonra üst derece derece haz haz,rlan,r.

ekil – 3.7. Altl ,k yard,m,yla kal,planmas,

41


ekil – 3.8 ablonla tarama ablon Dönel simetriye sahip parçalar,n kal,planmas,nda üç boyutlu modeller yerine

-ablonlardan yararlan,l,r, ekil 3.8. Kal,plar bir eksen etraf ,nda döndürülen -ablonlarla taranarak haz,rlan,r ve üç boyutlu boyutlu modellerin modellerin üretim üretim masraflar masraflar,ndan tasarruf edilir.

3.2.2 Model Tasarm Model tasar,mc,lar, döküm teknolojisi hakk ,nda bilgi sahibi olmal , ve verilen bir parçan,n en uygu uygun n nas nas,l kal,planacaB,na karar verebilmelidir. Ayr ,ca model üretiminde kullanacaB, ah-ap, metal, plastik v.b. malzemeleri

biçimlendirmek

için

kullan ,lan

yöntemlere hakim olmal,d,r. Bütün bunlar ,n yan,nda, parça tasar,mc,s, ve dökümcüler ile diyalog kurabilmek için döküm teknolojisini ve sorunlar ,n, yak,ndan tan,mal,d,r. Verilen parça biçim ve boyutlar, ile maça yuvalar, dü-ünülerek önce modelin bire bir ölçekli bir plan, yap,l,r ve burad buradan an çek çekme me ve i-leme paylar, da eklenerek elde edilen boyutlar üretilecek modele aktar,l,r. Ayr,ca modelin bölüm yüzeyine dik yüzeylerinin kal ,ptan s,yr,labilmesi için gerekli e Bimler verilir.

42


Çekme (Büzülme) Pay Model boyutlar,na çekme pay, eklenmesinde amaç, metalin kal ,p içindeki kat,la-mas, bittikten sonra oda s ,cakl,B,na kadar soBumas,, yani kat,n,n büz büzülm lme esi s,ras,ndaki boyut deBi-imlerini dikkate almakt,r. Gerçekte hacimsel olan bu büzülme pay,,

pratikte

parçadan çekme

doBrusal olarak mm/m birimiyle verilir. Dolay ,s,yla model, dökülecek pay,

kadar büyük boyutland,r,l,r. Çekme pay,n,n say,sal

deBeri,

parçan,n boyu boyuttlar lar,, metalin metalin türü türü,, döküm döküm sonra sonrass,nda kal,b,n yakla-,k s,cakl,B, ve kal,b,n döküm parçan,n büzü büzülm lmes esin ine e kar kar-, gösterdiBi direnc dirence e göre göre seçilm seçilmeli elidir dir.. Kum kal,ba dökümde baz, malzemeler için baz , doBrusal çekme pay, deBerleri Çizelge-3.1'de verilmi-tir. Baz, metallerin kendilerine özgü çekme davran ,-lar, vard,r. ÖrneBin temper dökme demir beyaz dökme demir olarak kat ,la-,rken bir miktar kendini çeker, ancak daha sonra uygulanan temperleme ,s,l i-leminde grafitin ayr ,-mas, nedeniyle hacmi artar. Dolay,s,yla bu malzemede çekme pay , olarak bu iki deBerin fark, al,n,r. Çizelge – 3.1. Baz , döküm malzemeleri için yakla -,k çekm çekme e paylar paylar,

DÖKÜM MALZEMES

ÇEKME PAYI (MM/M)

K,r dökme dökme demir demir

10

Beyaz dökme demir

20

Temper dökme demir

15

Basit karbonlu çelik

23

Mangan çeliBi

30

Aluminyum ala-,mlar,

15

Bak,r ala-,mlar,

17

Magnezyum ala-,mlar,

15

Kur-un

26

Çinko

14

4leme Pay EBer dökümden sonra parçan,n baz, yüzeyleri i -lenecekse, bu yüzeylerde yeterli bir i-leme pay,n,n b,rak,lmas, gerekir. Bu pay kullan ,lan metale, parçan,n biç biçim imin ine, e, büyüklüBüne, çarp,lma eBilimine, i -leme yöntemi ve uygulamas ,na baBl,d,r. Mümkünse i-lenecek yüzeyler kal ,b,n alt k,s,mlar,na getirilmelidir. Çünkü cüruf, oksitler ve di Ber kat,-k,lar dökümde üst k,sma yükseldiBinden döküm parçalar,n alt k,s,mlar,ndaki yüzeyler daha temiz ç,kar. Ayr,ca metalin kendini çekmesi sonucu olu -abilecek bo-luklar da üst yüzeyde bulunacakt,r. -lenecek yüzeylerin kal ,b,n üst bölges bölgesinde inde kalma kalmass, zorunlu ise, bu durumda daha büyük i-leme paylar,n,n seçilmesi seçilmesi gerekir. gerekir.

43


EAim ve kö 4e yuvarla yuvarlatma tmalar lar Modellerin kal,ptan s,yr,lmas, s,ras,nda kal,b,n bölüm bölüm yüze yüzeyi yine ne dik k,s,mlar,n,n bozulmamas, için bu yüzeylere e Bim verilmesi gerekir. Makina ile s ,yr,lan modellerde bu eBim daha dü-ük seçilebilir. Model çok düzgün ve ve temiz ise makina makina ile 200 mm'ye varan dik yüzeyler temiz olarak s ,yr,labilir. Model üzerindeki kö-eler keskin olmamal,, yuvarlat,lmal, ve buralarda kendini çekme çatlaklar, ile gerilme y ,B,lmalar,n,n olu-mas,

önlenmelidir.

Kö-e

yuvarlatma

yar,çaplar,, parç parçan an,n et kal kal,nl,B,na göre seçilir.

3.2.3 Model Malzemeleri Malzeme olarak ah-ap, metal, alç,, plastik plastik,, köpük köpük v.b. v.b. malzeme malzemeler ler

kullan kullan,l,r.

Model malzemesi seçiminde -u kriterl kriterler er dikkat dikkate e al,n,r: •

Üretilecek parça say,s,

•

stenen boyut hassasiyeti Uygulanacak kal,plama yöntemi

•

Parçan,n boyut boyut ve biçimi biçimi

•

Modelde düzeltme yap,l,p yap,lmayacaB,.

•

En yayg,n olar olarak ak kulla kullan n,lan malzeme ah4aptr. Bunun nedeni ucuz, hafif ve kolay

-ekillendirilebilir olmas,d,r. Haz,rlanacak kal,p say,s, az ise, ah-ap malzeme olarak yumu-ak çam seçilebilir. Ancak model üretimi için genellikle kuru, sert ve az gözenekli malzemeler daha uygundur. bak,m,ndan ah-aba göre çok daha üstündür. Modellerin Metal modeller, ömür bak a-,nmamas, veya örneBin kabuk kal,plamada olduBu gibi ,s,t,lmas, gerekiyorsa, malzeme olarak alüminyum, pirinç, bronz, k ,r dökme dökme demir, demir, çelik çelik ve ve dü-ük s,cakl,kta eriyen di Ber metal ala-,mlar, kullan,labilir. Alüminyum ala -,mlar,ndan üretilmi- levhal, modeller ve maça kutular, özellikle kabuk kal ,ba dökümde yayg,n olar olarak ak kul kulla lan n,l,rlar. Yüzeyleri çok düzgün olan plastik malzemelerden yap ,lm,- modeller, tahta modellerden daha dayan,kl,d,r.

Bunlar

kal,ptan

kolay

s,yr,l,rlar, a-,nma ve çizilmeye kar -, daha

dayan,kl,d,rlar ve hasara uBrad,klar,nda tamir edilmeleri kolayd ,r. Plastik model malzemelerinin boyut kararl,l,B, ve yüzey kalitesi de üstün olup, ayr ,ca daha ucuzdurlar. Dayan,m,n yete yetersi rsizz oldu olduBu durumlarda durumlarda cam takviyeli takviyeli plastik plastikler ler de kullan kullan,labilir. Kullan,m s,ras,nda çabuk a-,nan bölgelerin metal parçac,klar ile takviye edilmesi de mümkündür. Plastik esasl, diBer bir model türü de, dolu kal ,ba döküm yönteminde kullan ,lan köpük Bunlar dökümd dökümden en önce önce kal,ptan ç,kar,lmazlar ve erimi- metalle temasa modellerdir. Bunlar

44


geçtiklerinde gaz haline geçerek kal ,b, terk ederler. Yüzey kalitesini artt ,rmak için yüzeyleri kaplanabilir. Hassas döküm tekni Binde ise genellikle mum modeller kullan,l,r. Bu model odeler er,, haz haz,rlanan kal,b,n ,s,t,lmas,yla eritilerek kal ,p bo-luBu olu-turulur. Alç modellerin üstünlüBü, kolay -ekillendirilebilir olmalar,d,r. Dayan,m,n yete yeters rsiz iz kalm kalmas as, halinde alç,ya katk, malzemeleri ilave edilebilir.

Model Renk Kodlar  Özellikle ah-ap modellerin nemden ve ortam etkisinden korunmas , için boyanmas, gerekir, bu s,rada modelin deBi-ik bölgelerine ait yüzeyler için

deBi-ik renkler

kullan,larak i-aretleme yap,l,r. ekil 3.9'da basit bir örneBi görülen bu kodlama kodlama sayesinde sayesinde kal,pç, uzun y,llar sonar dahi her bir kal,p yüze yüzeyi yini ni tan tan,r ve deBi-ik kal,p elem eleman anla larr,n,n yerlerini kolayl,kla belirlemesi mümkün olur.

ekil – 3.9 Modellerin boyanarak kodlanmas,na bir örnek

3.3

MAÇALAR Döküm parçalar,n iç bo-luklar,n, veya modelin kumdan s,yr,lmas,

s,ras,nda

bozulabilecek kal,p k,s,mlar,n, olu-turmak için kullan,lan kal,p elema lemanl nlar ar,, ma maça ça olar olarak ak adland,r,l,r. Baz, karma-,k parç parçal alar arda da kal,plar,n tümü tümüy yle maç maçal alar arda dan n yap yap,lmas, da gerekebilir (maça kal,plar). Maça malzemeleri genellikle kum esasl , kar,-,mlard,r, ancak seramik, metal v.b.

malzemelerden yap,lm,- maçalar da kullan,labilir. ekil 3.10'de

maçalar,n kull kullan an,m yerler yerlerine ine baz, örnekler görülmektedir.

45


ekil yerlerine örnekler örnekler ekil – 3.10 Maça kullan,m yerlerine

Bir maçadan istenen özellikler -unlard,r:

•

Maçalar, tümüyle s,v, metal içinde kald,B,ndan yüksek s,cakl,k dayan,mlar, ve metal erozyonuna kar-, dayan,kl,l,klar, yeterli düzeyde olmal,d,r.

•

Döküm sonras,nda kolay daB,lmal,d,r. Bu özellik döküm sonras ,nda temizleme i-lemlerinin kolay ve ekonomik yap ,labilmesi için gereklidir.

•

Döküm sonras,nda soBuyan parçan,n serbestçe serbestçe büzülebilm büzülebilmesi esi ve s,cak y,rt,lmalar,n olu-mamas, için de maçalar,n daB,labilir olmas, gereklidir.

•

Gaz geçirgenliBi yeter eterli li olm olmal, ve döküm s,ras,nda mümkün oldu Bu kadar kadar az gaz gaz olu-turmal,d,r.

•

Çabuk pi-meli ve bu s ,rada biçimleri bozulmamal,d,r,

•

Yüzeyleri düzgün olmal ,d,r.

•

Depolama s,ras,nda özellikleri deBi-memelidir.

Kum Esasl  Maça Malzemeleri Kum esasl, maçalar, üretildikleri malzeme veya yönteme göre adland,r,l,rlar: yakum maçalar, kuru kum maçalar, kabuk maçalar, CO 2 yöntemiyle üretilen maçalar, reçine veya diBer baBlay,c,l, maçalar. Maça malzemesi kar,-,m,n,n esas,n, silis, zirkon, olivin gibi kumlar olu-turur. Kullan,lan baBlay,c,lar ise organik ve inorganik olmak üzere ikiye ayr,l,r. yaBlar, ve tah,l unlar, en çok kullan,lan organik baBlay,c,lard,r. Reçineler, maça ya Tah,l esasl, baBlay,c,lar

(m,s,r unu, buBday unu, ni -asta, dekstrin)

genellikle maça

yaBlar, ile birlikte kullan ,l,rlar. Organik baBlay,c,lar,n önemli önemli bir bir bölümün bölümünü ü de reçinele reçinelerr olu-turur. ÇoBunlukla 200°... 260°C aras,ndaki s,cakl,klarda pi-irilerek sertle-tirilen (s,cak kutu yöntemi) reçinelerin, oda s ,cakl,B,nda bir katalizör yard ,m, ile sertle-en (soBuk kutu yöntemi) türleri de vard ,r. 46


norganik baAlayclar ise killer, sodyum silikat (CO 2-yöntemi), çimento, ve deBi-ik kimyasal maddelerdir. norganik baBlay,c,lar,n üstünlüBü döküm s,ras,nda gaz olu-turmamalar,, zay,f yönü ise ise dökümden dökümden sonra kolay kolay daB,lmamalar,d,r. Maçalar,n kal,p içinde içinde yer yerle le-tirilme -ekli dü-ünülerek kum kal ,pta gerekli bo-luklar,

maça yuvalar b,rak,l,r. Maça yuvalar,, maçalar,n kendi aB,rl,klar, ve s,v, metalin kald,rma kuvveti dikkate al,narak boyutland,r,l,r. Maçalar,n yerle-tirilmesinden sonra kendi aB,rl,klar,, s,v, metal ak,m, veya kal,ba dolacak s,v, metalin uygulayacaB, kald,rma kuvveti ile konumlar,n,n deBi-memesi için önlemler al ,nmal, ve gerektiBinde maça

desteklerinden yararlan,lmal,d,r (ekil 3.11). Maça destekleri döküm s,ras,nda parçaya kaynay,p içinde içinde kalaca kalacaB,ndan, dökülen metale yak,n ala-,mlardan üretilmelidirler.

ekil – 3.11 Maça destekleri Maça üretimi Maçalar genellikle ah-ap, metal, plastik v.b. malzemelerden yap ,lm,- kutularda, elle veya makinalarla s,k,-t,r,larak biçimlendirilirler ( ekil 3.12). Maça kutular, tek parçal,, çift parçal, veya aç,l,r kapan,r olabilirler. olabilirler. Maçalara yeterli yeterli gaz geçirgenl geçirgenliiBi kazand,rmak için iç k,s,mlar,nda hava kanallar, b,rak,labilir. Baz, durumlarda ise, dayan,mlar,n, artt,rmak için maçalar,n içine tel, çubuk, çubuk, iskelet iskelet gibi takviyeler takviyeler yerle yerle -tirilir. S,k,-t,rmada titre-imli tablalardan veya ezme aparatlar,ndan yararlan,labilir. Maça üretiminde yararlan,lan en basit makina, sarsma tablalar,d,r. Sarsma i-lemi ile kum s,k,-t,r,ld,ktan sonra maça, küçük parçalarda elle, büyüklerde ise pnömatik aletler yard,m,yla dövülerek üst k,s,mlarda da istenilen sertlik elde edilir. Basit bir sarsma tablas, boyut ve biçim bak,m,ndan çok deBi-ik maçalar,n üretim üretiminde inde kullan kullan,labilir. Büyük maça kutular,n,n doldu dolduru rulm lmas as,nda, kal,p üretim üretimind inde e de kullan kullan,lan kum savurma tekniBinden yararlan,labi1ir. Bu sayede çok miktarda kumun maça kutusuna k,sa sürede dolmas, ve daha üniform bir sertlik daB,l,m,n,n elde edilmes edilmesii mümkün mümkün olur. olur. Küçük ve orta boy maçalar,n seri seri üret üretim imin inde de en yayg yayg,n olar larak kullan lan,lan makinalar, maça üfleyicileridir (ekil 3.13). Burada çal,-ma prensibi, maça kumunun

47


bir hava ak,m, içinde maça kutusuna ta-,nmas,d,r. Böylece hem maça kutusu doldurulur, hem de s,k,-t,rma saBlan,r. Makinada üflenecek kum kar ,-,m,n,n bulunduBu bir kum haznesi ve hazne ile maça aras,nda çelikten yap,lm,- bir üfleme plakas , bulunur. Plaka üstündeki delikler, maçan ,n biçimi biçimine ne uygu uygun n olara olarak k düzen düzenlenm lenmii-tir. Hava bas,nc,n,n uygulanmas,yla kum kar,-,m, çelik plakadaki deliklerden üflenerek maça kutusunu doldurur. Havan,n d,-ar, ç,kmas, için maça kutusunda süzgeçli hava delikleri aç,lm,-t,r. Üfleme i-lemi çok h,zl, olup maça kutusu çok k ,sa sürede dolar. Üfleme plakas,n,n boyutlar,, baBlanabilecek en büyük maça kutusunu belirler. Uygulamada elle kontrol edilen basit tezgah tipi üfleyicilerden, otomobil motoru silindirleri için s ,cak kutu yöntemiyle maça üreten büyük üfleyicilere kadar de Bi-ik boyutlarda makinalar kullan,lmaktad,r. lerdeki bölümlerde anlat,lan CO2 yöntemi ve kabuk döküm yöntemi de, maça üretiminde kullan,labilir.

ekil – 3.12 Maça kutular , Standart boyutlarda olan ve çok kullan,lan maçalar dökümhanelerde stokta bulundurulur. Sabit kesitli maçalar,n basit basit biçim biçimli li olanl olanlar ar, et k,yma makinalar,na benzer makinalarda ekstrüzyon yöntemiyle kolay ve ekonomik olarak üretilebilirler. Uzun çubuklar biçiminde üretilen bu maçalar istenilen boylarda kesilerek ve gerekirse koniklik verilerek kullan,l,r. Ekstrüzyon yönteminde maçan ,n ortas,nda bir havaland,rma kanal,n,n elde edilmesi de mümkündür. Bu yöntemle daire, kare, alt ,gen gibi deBisik kesitli profiller üretilebilir. BaBlay,c, olarak genellikle yaB esasl, veya termoset reçineler kullan,l,r.

Maça pi4irme i-lemi s,v, yak,tl,, gaz yak,tl, veya elektrikli f ,r,nlarda yap,labilir. Pi-irme s,cakl,B, ve süresi ba Blay,c,n,n türü türü,, bile ile-imdeki oran,, maçan,n büyüklüBü ve biçimine baBl, olarak belirlenir.

48


ekil – 3.13 Maça üfleme makinas ,

3.4 KUM ESASLI KALIP TÜRLER  3.4.1 Ya4 Kum Kalplar Ya- kum kal,ba döküm, dökümhanelerde en yayg ,n olara olarak k kull kullan an,lan yöntemdir. Burada kal,p malzemesi: malzemesi: kum tanecikleri, tanecikleri, kil, kil, su ve ve di Ber katk,lar,n bir kar,-,m,d,r. Kum tanecikleri kal,p ma malz lzem emes esini inin n esas esas,n,, bünyes bünyesine ine su su alan alan kil kil ise baBlay,c,y, olu-turur. Kal,p kumla umlarr,n,n özellikler özelliklerii de bu bölümde bölümde ayr,ca ele al,nacakt,r. Kal,plama, küçük parçalar için tezgah üzerinde, iri parçalar için yerde kum havuzlar,nda yap,l,r. Elde edilen parçan,n kalitesi kalitesi belli belli ölçüde ölçüde kal,pç, ustas,n,n bece beceris risii ile

49


belirlenir. Ancak saatte 60 ve daha fazla kal,p üretmek üretmek gerekti gerektiBinde makinal, kal,plamaya geçmek zorunlu olur. Ya- kum kal,ba döküm yönteminin üstünlükleri -unlard,r: •

Kal,p mal malzem zemesi esi ucuzdur ucuzdur ve tazele tazelenere nerek k defa defalarc larca a kullan kullan,ld,B,ndan en ekonomik kal,plama yöntemidir.

•

Yöntem basittir, gerekti Binde mekanizasyon da uygulanabilir.

•

DeBi-ik metallerin dökümü için elveri -lidir.

Bu yöntemin snrlar ise öyle s,ralanabilir: •

Kal,p ma malz lzem emes esin inin in daya dayan n,m, s,n,rl,d,r. nce, uzun, karma -,k biçi biçim mli ve ve iri iri parçalar,n dökümünde dökümünde yetersiz yetersiz kal kal,r. Ta-,ma s,ras,nda bozulabilir.

•

Erimi- metalin dökümü s,ras,nda nemli kal,pta olu-an buhar kusurlara neden olabilir.

•

Boyut hassasiyeti ve yüzey kalitesi çok iyi de Bildir.

•

Kal,b,n opti optimu mum m day dayan an,ma sahip olabilmesi için nem miktar ,n,n çok çok iyi iyi kont kontro roll edilmesi gereklidir.

3.2.2 Kuru Kum Kalplar Kuru kum aras,ndaki

kal,plar, yakum kal,plara benzer -ekilde haz,rlan,r ve 150 150.. ...3 .350 50°C °C

s,cakl,klarda

kurutulurlar.

BaBlay,c,

görevi

yapan

kilin

tüm

suyunu

kaybetmemesi için 400°C s,cakl,B,n üze üzerine rine ç,k,lmamal,d,r. Yöntemin sak ,ncas, kurutma i-leminin kal,p haz,rlama süresini uzatmas, ve maliyeti art,rmas,d,r. Kuru kum kal ,plara döküm yönteminin üstünlükleri -unlard,r: •

Dayan,m, ve metal erozyonuna kar-, dayan,kl,l,B, daha yüksektir. Ta-,n,rken bozulma tehlikesi daha azd,r.

•

Ya- kum kal,plardaki gibi kal,plama s,ras,nda nem miktar,n,n kont kontro rolu lu kri kriti tik k deBildir.

•

Döküm s,ras,nda buhar olu-mayacaB,ndan, bu nedenle ortaya ç,kan döküm kusurlar, söz konusu deBildir.

•

Gaz geçirgenliBi daha daha iyidir iyidir.. Baz, durumlarda yakum kal,plar,n sadece yüzeyleri yüzeyleri (6...25 (6...25 mm kal,nl,B,nda bir

tabaka) kurutularak dökümde nemden kaynaklanan sorunlar azalt,labilir. Bu i -lemde üfleç, s,cak hava veya elektrikli ,s,t,c,lardan yararlan,l,r. Yüzeyi kurutulmu - kal,plarda iç

50


k,s,mlardaki nem, zamanla yüzeye ilerleyeceBinden, bu kal ,plar,n yüzey üzey kuru kurutm tma a i-leminden hemen sonra kullan ,lmalar, çok önemlidir.

3.4.3 Toprak (Balçk) Kalplar Biçimlendirmenin genellikle -ablonla taranarak yap,ld,B, toprak kal ,plar, büyük silindirler, kaB,t ma mak kina inas, merdaneleri gibi dönel simetriye sahip a B,r parç parçal alar ar,n dök dökümü ümü için uygundur. Bu yöntemde dereceye s ,Bmayacak büyüklükte parçalar için, önce dökülecek parçan,n biçim biçimine ine yak yak,n tuBla, tahta veya di Ber uygun malzemelerden bir alt yap, haz,rlan,r. Kum, kil, su ile di Ber katk,lar,n bir kar,-,m, olarak haz,rlanan harç bu yap,ya s,van,r ve kabaca biçimlend biçimlendirilir. irilir. Daha Daha sonra kal kal,p bo-luBunun dönel simetri ekseni çevresinde döndürülen tarama -ablonlar, yard,m,yla kal,p son biçimin biçimine e geti getiril rilir ir (ekil 3.14). Son i -lem, kal ,b,n üfle üfleçç veya veya s,cak hava ile kurutulmas ,d,r. Toprak kal,plamada üç boyutlu model kullanma gereBi olmad,B,ndan, büyük parçalarda önemli tasarruf saBlan,r. Ancak tüm i -lemler elle yap,ld,B,ndan, kal,pç,lar,n deneyim ve becerileri çok önemlidir.

ekil – 3.14. Bir toprak kal ,b,n alt yar,s,n,n -ablonla taranarak haz,rlanmas,

51


3.4.4. Çukur Kalplar Çukur kal,plar, derecelere s,Bmayacak kadar büyük dökümlerin (1...100 ton) gerçekle-tirilmesi için kullan,l,r. Model bir çukura yerle -tirilir ve kal ,p kumu kumu modeli modelin n alt,na ve çevresine s,k,-t,r,l,r. Daha sonra üst kal,p yerle-tirilerek bölüm yüzeyinde metal s,zmas,n, önlemek için yere ba Blan,r. Bölüm yüzeyi zemin seviyesinde veya üzerinde olabilir. Birçok dökümhanede sürekli olarak ürettikleri iri parçalar için haz ,r beton beton çuku çukurlar rlar vard,r. Büyük parçalarda iç gerilmelerin ortaya ç ,kmas,n, azaltmak için, bu tür dökümler yava- soButulmal,d,r. Dolay,s,yla dökümden sonra kal ,b,n aç,lmas, için birkaç gün beklenmesi gerekebilir.

3.4.5. Karbondioksit Yöntemi Kal,p ve maç maçal alar ar,n karb karbon ondio dioks ksit it gaz gaz, yard,m,yla sertle-tirildiBi CO2-yöntemi, ilk önce 1950 y,llar,nda uygulanmaya

ba-lanm,- ve bunu izleyen y ,llarda giderek

geli-tirilerek kullan,m, yayg,nla-m,-t,r. Yöntemin prensibi, kal ,plamada kuma % 3 - 5 sodyum silikat (cam suyu) kar,-t,rmak ve kal,p s,k,-t,r,larak biçimlendirildikten sonra, gaz geçirgenliBi olan olan kum kum kal kal,p malzemesi içinden k,sa bir süre için CO2 gaz, geçirmektir. CO2 gaz,, sody sodyum um sili silika katt, silikajele dönü-türür ve kum tanecikleri ba Blan,r: Na2O . (x)SiO2 . (y)H2O + CO2



Na2CO3 + (x)SiO2 . (y)H2

Bu yöntem için özel kal ,plama ve maça üfleme makinalar, geli-tirilmi- olup, bu makinalarda kal,plama ve gaz verme i -lemleri pe-pe-e yap,labilmektedir. CO2 yöntemi maça üretiminde de kullan,labilir. CO2 yönteminin baz, önemli üstünlükleri -unlard,r: •

Kal,p ve ma maça ça yap yap,m tekniBi, geleneksel kum kal ,plamaya benzer olduBundan bu teknik her dökümhanede kolayl,kla uygulanabilir.

•

Yöntem hem az say ,da parça için, hem de seri üretimde kullan ,labilir.

•

Karma-,k biç biçim imle leri rin n kal kal,ptan ç,kar,lmas, ya- ve kuru kum kal ,plardan daha kolayd,r.

•

Üretilen parçalar,n boyut hassasiye hassasiyeti ti ve yüzey yüzey kalitesi kalitesi ya- ve kuru kum kal ,plardan daha iyidir.

52


Kal,p kurutma i-lemine gerek kalmadan, dayan ,m, yüksek kal,plar elde edilir. F,r,nlar için yat,r,m yap,lmas, gerekmez, yer ve zamandan tasarruf edildi Binden kuru kum kal ,plamadan daha ekonomiktir.

•

Yöntemde rahats,z edici edici gaz ve ve kokular kokular ç,kmaz.

•

Maça üretiminde CO2 - gaz, geçirilmeden önce maçalar,n içi bo-alt,larak kabuk kal,plama yöntemindekine benzer -ekilde içi bo- maça üretimi yap,labilir.

Yöntemin snrlar ise -unlard,r: •

Haz,rlanan kum kar,-,m,n,n ve ser sertl tle e-tirilen kal,plar,n bekletilebil bekletilebilecekle ecekleri ri süreler k,sad,r. Alt ve üst kal ,plar,n bu -ekilde sertle-tirilip kal,b,n kapat,lmas,ndan sonra dökümün 24 saat içinde yap,lmas, gerekir.

•

Kal,p ve maçala maçalarr,n dökümü dökümünde nden n sonra sonra daB,labilme özellikleri çok kötüdür.

3.4.6. Kabuk Kalplar II.Dünya Sava-, s,ras,nda Alman Johannes Croning taraf ,ndan bulunan kabuk kal,ba döküm yöntemi, Croning veya C-yöntemi olarak da adland ,r,l,r. Kabuk kal,plamada kullan,lan kal,p malzemesi, malzemesi, ince taneli taneli kum ile baBlay,c, olarak kat,lan ve yüksek s ,cakl,kta sertle-en bir termoset reçinenin kar ,-,m,d,r. Kumun tane inceliBi arzulanan arzulanan yüzey yüzey kalitesine kalitesine göre göre seçilir. seçilir. Kullan,lan baBlay,c, reçineler sayesinde kal,p ma malze lzeme mesi si çok çok yük yükse sek k daya dayan n,mlara ula-t,B,ndan, ve kal ,p malze alzeme mesi si paha pahall, olduBundan, kabuk biçiminde kal ,plar,n kullan,lmas, yeterli olur. Metalsel modellerin

levhal,

yüzeylerine kal,plamadan önce özel bir s,v, püskürtülür, yakla-,k 200°C

s,cakl,Ba ,s,t,l,r ve kum-r kum-reç eçine ine kar,-,m,yla kaplan,r. Model yüzeyine

püskürtülen

s,v,,

modeli temiz tutar ve kal ,p kumunu kumunun n modele modele yap,-mas,n, önler. Kal,p malzeme malzemesi si model model üzerinde k,sa bir süre (yakla-,k 5 ila ila 20 sani saniye ye)) tutu tutulu lur, r, bu s,rada model yüzeyine temas ederek ,s,nan bölgede reçine sertle-ir ve

s,cakl,k ve tutma tutma süresi süresi ile kal,nl,B,

ayarlanabilen ince bir kabuk olu-ur. Kabuk istenilen kal,nl,Ba ula-t,B,nda (6...12mm), sertle-memi- ve baBlanmam,- kum geriye dökülür. Tam sertle -meyi saBlamak için kabuk modelden ç,kar,lmadan önce yakla-,k 315° 315°C C s,cakl,kta pi-irilir ve böylece tam dayan ,m,na kavu-an kabuk, modelden ayr,l,r. Kabuk döküm yönteminin a-amalar, ekil 3.15'te görülmektedir. Kabuk kal,plar iki veya daha çok parçal, yap,l,r

ve

daha sonra yap,-t,r,larak

birle-tirilir. Döküm s ,ras,nda kal,b,n biçim içim deBi-tirmesini (-i-mesini) önlemek için kal,plar genellikle bir dolgu malzemesinin (iri taneli kum, çak ,l, metal bilyalar) içine gömüldükten sonra s,v, metal ile doldurulur.

53


Kabuk kal,ba döküm yöntemiyle, maça üretimi de mümkündür. Maçalar çok k ,sa süre içinde sertle-tiBinden yöntem çok h ,zl,d,r ve elde elde edile edilen n maç maçala alarr,n kalit alite esi de mükemmeldir. Kabuk kal,plaman,n gelene geleneksel ksel kum kum kal,plara üstünlükleri -unlard,r: •

Hassas toleranslar,n elde edilmesi edilmesi mümkündür mümkündür..

•

Çok ince kum kullan ,ld,B,ndan yüzey kalitesi yüksektir.

•

Makinalarla üretildiBinden seri üretime uygundur.

•

Döküm daha dü-ük s,cakl,klarda yap,labilir ve daha ince cidarlar dökülebilir.

•

Kal,plar hafiftir ve depolanabilir.

ekil – 3.15. Kabuk kal,ba döküm yönteminin a -amalar,

54


Kabuk kal,ba dökümün snrlar ise a-aB,daki gibidir: •

Metal

malzemeden üretilen modeller pahal ,d,r ve bu nedenle nedenle yöntem yöntem ancak ancak seri

üretimde ekonomik olur. •

Kabuk kal,plama makinalar, yüksek bir yat,r,m gerekti gerektirir. rir.

•

Dökülebilen parça boyut ve aB,rl,klar, s,n,rl,d,r.

•

Kuma baBlay,c, olarak reçine kat,ld,B,ndan kal,p malzeme malzemesi si masraflar masraflar, yüksektir.

3.4.7 Havada Sertle4en (Air-set) Kal plar Pi-irme i-leminin gerekli olmad ,B, bu yöntemde kal ,p ma malze lzeme mesi si

kum, kum, s,v, bir

organik baBlay,c, ile uygun bir katalizatörün kar ,-,m,d,r. Kal,p day dayan,m, s,v, reçinenin oda s,cakl,B,nda polimerizasyonu ile saBlan,r. Kal,p ma malze lzeme mesi si

mode mo delin lin etraf etraf ,na dökülüp

s,k,-t,r,l,r ve en az 20 dakika beklendikten beklendikten sonra model ç,kar,l,r. Kal,p tam tam sert sertli liBine ula-t,ktan sonra döküm yap,l,r. Bu gruba giren baz, kal,p ma malz lzem emel eler erin inde de sert sertle le-me reaksiyonu kal,p içinden gaz halinde halinde bir bir katalizör katalizörün ün geçirilmesi geçirilmesi ile saBlan,r.

3.4.8. Çimento Ba Alaycl Kalplar Kal,p malzemesi, malzemesi, kum , %8..12 %8..12 çimento çimento ve % 4..6 4..6 sudan olu -ur. Kal,plama diBer kum kal,plarda olduBu gibidi gibidir. r. Mode Modell ç,kar,lmadan önce kal,p mal malzem zemesin esinin in yeterl yeterlii bir dayan,ma kavu-mas, beklenir. Tam sertle-me için gerekli olan 72 saat sonras ,nda ise kal,p dökü döküme me haz haz,r

hale hale geti getirrilir ilir.. Dö Döküm küm s,ras,nda ortaya ç,kan yüksek s,cakl,klarda

çimentonun

suyunu

kristal

kaybetmesiyle olu-an nemin kal,b,

terkedebilmesi

için

gerekli kal,p geçi geçirg rgen enli liBi saBlanmal,d,r. Bu yöntem büyük parçalar ,n dökü dökümü mü için, için, dayan,m,, yüzey kalitesi kalitesi ve boyut hassasiyeti hassasiyeti yüksek kal,plar,n üretim üretiminde inde kullan kullan,l,r. Kal,plama s,ras,nda kumu

s,k,-t,rma i-lemleri daha az olup kurutma i -lemine gerek

yoktur. Kal,p ve maçala maçalarr,n dökümü dökümünde nden n sonra sonra daB,labilme özellikleri çok kötüdür.

3.4.9. Vakumlu Kalplama Yöntemi Bu yöntem 1970'li y ,llarda Japonya'da geli-tirilmi-tir. Kal,p ma malze lzeme mesi si

olar olarak ak

baBlay,c, içermeyen ince taneli kuru kum kullan ,l,r. Hafif bir titre -im uygulanmas,ndan sonra, vakumun yaratt,B, alçak bas,nçla kum tanecikleri ince plastik folyalar aras ,nda s,k,-t,r,larak kal,p haz,rlan,r. Yöntemin a-amalar, ekil 3.16’da görülmektedir. Vakumlu kal,plaman,n ba-l,ca üstünlükleri -unlard,r: •

Kal,plama s,ras,nda model kolayca s,yr,ld,B,ndan ve kal ,b,n her her bölge bölgesi si ayn ayn, sertlikte olduBundan boyut hassasiyeti yüksektir.

55


Döküm yüzeyi çok düzgündür.

•

Kal,p haz,rlama ve bozmada mekanik zorlamalar olmad,B,ndan a-,nma ve gürültü en az düzeyde düzeydedir. dir.

•

Döküm gazlar, vakum sistemiyle emildi Binden çal,-ma atmosferini kirletmezler.

ekil – 3.16. Vakumlu kal ,plama yönteminin a -amalar,

56


ekil 3.17 Dolu kal,ba döküm

3.4.10 Dolu Kalba Döküm Dolu kal,ba döküm yöntemi, yanarak gaz haline geçen köpük modellerin (polistiren) kullan,ld,B, bir kal,plama tekniBidir, ekil 3.17. Bu model malzemesi testere, b,çak veya s,cak tel ile kesilerek model biçimlendirilir. Büyük modeller birçok parçan ,n birbirine yap,-t,r,lmas, ile de olu-turulabilir. Kal,plama sonras,nda köpük model kal,p içinde b,rak,l,r (dol (dolu u kal kal,p) ve erimimetal kal,ba dökülünce model yanarak gaz halinde kal,b, terkeder. Böylece erimi- metalin köpük modelin yerini almas ,yla parça biçimlenir. Bu yöntemde yolluklar, ç ,k,c,lar ve diBer tüm kal,p elem eleman anla larr, köpükten yap,l,r ve kumda kal,plan,r. Modelin kal,ptan ç,kar,lmas, söz konusu olmad,B,ndan, kal,b,n iki iki par parça çall, olarak yap,lmas,na gerek yoktur. Burada model kal ,ptan ç,kar,lmad,B,ndan tüm girinti ve iç bo-luklar kumla doldurulabilir. Modelin kal ,ptan ç,kar,lmas, halinde gerekecek eBimlerin verilmesine ve maça kullan,lmas,na gerek kalmaz. KöpüBün kal,plama s,ras,nda biçim deBi-tirmemesi için dövülerek s ,k,-t,r,lan kum kal,plar yerine, CO2-yöntemi veya havada kendiliBinden sertle-en kal,p ma malze lzeme meler lerin inin in kulla kullan n,lmas, daha uygundur. Kal,plama tamamland,ktan

sonra modelin

d,-tan ula-,labilen k,s,mlar, bir gaz alevi ile

yak,l,r.

Modelin kalan k,s,mlar, s,cak metal ile temas s ,ras,nda tümüyle yanar. S,v, metal, kal,ba ba-lang,çta yava- yava- doldurulmal, ve hidrokarbonlar içeren yanma gazlar,n,n herh herhang angii bir patlamaya neden olmadan kal,b,n içind içinde e ve ve d,-,nda yanmas,na olanak saBlanmal,d,r.

57


Köpük modeller, ah-ap veya metal modellerle birlikte de kullan ,labilir. Modelin kal,ptan ç,kar,lmas, güç olan k,s,mlar, köpükten yap,larak kal,p içinde b,rak,l,r ve bu k,s,mlar döküm s,ras,nda yanarak bu bölgelere s,v, metalin dolmas, saBlan,r. Bu sayede örneBin kal,b,n istenen istenen her her noktas noktas,na besleyiciler yerle-tirilebilir. Dolu kal,ba döküm tekni Bi özelli özellikle kle,, sadece sadece az say say,da üretilecek büyük parçalar,n dökümünde kullan,lmaktad,r. ÖrneBin otomotiv endüstrisinde kullan ,lan pres kal,plar, bu yöntemle üreti1ir. Teknik ve ekonomik bak ,mdan önemli avantajlar, olan bu yöntemin, küçük

parçalar,n

seri seri

üre üretim timinde inde

de

kull kullan an,lmas,n,

saBlayacak

ara-t,rmalar

sürdürülmektedir.

3.5. KUM ESASLI KALIP MALZEMELER  Kal,p ve ma maça ça yap yap,m,nda kullan,labilecek refrakter özellikli ve en ucuz malzemeler kum esasl, kar,-,mlard,r. Bunlar,n üç ana bile bile-eni vard,r: •

Ana kütleyi olu -turan ve refrakterli Bi saBlayan kum tanecikleri,

•

Taneleri bir arada tutan baBlay,c, (kil, çimento, reçine v.b.),

•

DiBer özel katk,lar. Kaya ve cüruflar,n daB,lmas, ve k ,r,lmas, ile olu-an taneli parçac,klar kümesi, kum

olarak adland,r,l,r. Kum, çaplar,

0,05

ile 2 mm aras,nda deBi-en küçük taneler,

mineraller veya kayalar içeren bir kar ,-,md,r. En yayg,n olara larak k doBada nehir, nehir, göl ve diBer sular ile eskiden yeralt, sular,n,n bulunduBu bölge bölgele lerd rde e buluna bulunan n silis kumu (Si02) kullan,l,r. Ancak kum sözcü Bü silis veya kuvarz kuvarz gibi belirli bir minerali minerali belirtmez; belirtmez; zirkon, zirkon, olivin, kromit ve ö Bütülmü- seramik mineralleri de boyutlar, bak,m,ndan yukar,daki s,n,rlar içinde ise kum olarak adland,r,l,rlar.

3.5.1 Kum Özellikleri tane e da daB,l,m,, kal,p Tane Büyüklü Aü ve Tane Tane DaAlm: Kumun tane büyüklü Bü ve tan kumu kar,-,m,n,n birç birçok ok öze özell lliiBini belirler. nce taneli kum kullan ,lmas, halinde döküm parçan,n yüzey yüzey kalites kalitesii daha iyi iyi olur. olur. Buna kar kar-,n iri taneli taneli kum kum içer içeren en kal kal,plar,n gaz geçirgenliBi daha yüks yüksekt ektir. ir.

58


biçimli tanelerde tanelerde taneleraras taneleraras, temas yüzeyi küçük oldu Bundan Tane Biçimi: Yuvarlak biçimli geçirgenlik yüksektir. Yuvarlak taneli kumlar ,n ak,c,l,k özelliBininiyi olusu, makinal , kal,plamada önemli bir avantajd ,r. Kö-eli taneler ise daha yoBun olarak istiflenebilirler. Kö-eli tanelerde temas yüzeyi daha fazla oldu Bundan, kal,p mal malzem zemesi esinin nin dayan dayan,m, daha yüksektir.

Refrakterlik: Kumun refrakterliBi (,s,ya dayan,kl,l,B,), çatlamadan veya birbirine kaynamadan dayanabildiBi s,cakl,kla ilgilidir. Bu özellik, büyük ölçüde kumun türüne baBl,d,r.

3.5.2 BaAlayc ve DiAer Katklar BaBlay,c,lar, kuma sonradan kat,lan veya kum içinde kil gibi do Bal olarak bulunan ve kum taneciklerinin birbirlerine tutunmas ,n, saBlayarak, kal,p ma malz lzem emesi esine ne day dayan an,m kazand,ran malzemelerdir. Ba Blay,c,lar, organik ve inorganik olarak ikiye ayr ,l,r. olarak rak kull kullan an,lan baBlay,c, kildir. Killerin ba Blay,c,l,k norganik BaAlayclar: En yayg,n ola etkisi, içerdiBi

su miktar,na baBl, olarak deBi-ir. Kum-kil-su kar,-,m, olan kal,p

malzemelerinin bile-imi % 80-90 kum, % 8-14 kil ve % 2-6 sudan olu -ur. Kil d,-,ndaki inorganik baBlay,c,lara örnek olarak çimento ve silikatlar gösterilebilir.

Organik Ba Alayclar: BaBlay,c, olarak kullan,lan reçinelerin deBi-ik bile-imlerde doBal ve yapay türleri vard,r. Birçok reçinede sertle-me reaksiyonunun gerçekle-ebilmesi için yüksek s,cakl,klar gereklidir. Di Ber bir grup reçine de ise sertle -me bir katalizör yard,m,yla oda s,cakl,B,nda gerçekle-tirilir. Özellikle küçük maçalar,n elde edilme edilmesind sinde e yaB esasl, baBlay,c,lardan yararlan,l,r. Bunlar pi-irilerek dayan,mlar,n, kazan,rlar. YaB esasl, baBlay,c,lar neme duyarl, deBildir. Dökümhanelerde kullan,lan tah,l baBlay,c,lar ince öBütülmü- m,s,r, buBday ve çavdar unlar,d,r. Baz, durumlarda melas gibi s,v, organik baBlay,c,lar da kullan,l,r. Tah,llar % 0,25-2 aras,nda kat,larak kal,p kar,-,mlar,n,n yaB veya kuru dayan,mlar,n, artt,rmak ve daB,labilme özelli Bini geli-tirmek için kullan,l,rlar. Ucuz tah,l baBlay,c,lar, maça kumu kar,-,mlar,na da kolay üflenebilme

ve daB,labilme

özelli Bi saBlarlar. Tah,llar yakla-,k

260-370°C s,cakl,klar,nda yand,klar,ndan, baBlay,c, görevini yerine getirdikten sonra kolayl,kla daB,l,rlar. Tah,l baBlay,c,lar,n sak,ncal, bir yönü hidroskopik olmalar, ve bünyelerine nem alarak zamanla kal ,p ve ma maçalar,n dayan,m,n,n dü-mesine neden olmalar,d,r.

59


DiAer katklar: BaBlay,c, görevi yapmayan, ancak kum kar,-,mlar,n,n diBer özelliklerini geli-tirmek için kullan ,lan deBi-ik katk,lar da vard,r. Kum kal,p ma malz lzem emes esii katk katk,lar, aras,nda karbon içerikli malzemeler önemli bir yer tutar (kömür tozu, reçineler, zift, yaBlar v.s.). Bunlar,n erimimetal ile temas , s,ras,nda kum tanecikleri bir karbon tabakas, ile kaplan,r ve kum kumun un s,v, metal taraf ,ndan ,slat,lmas, güçle-ir. Böylece daha düzgün ve temiz yüzeyler elde edilir. Kuma birçok kez yan,c, maddeler (kömür tozu, tahta tala -,, selülo selüloz, z, kabuk kabuk v.b. v.b.)) kat,l,r, bunlar havan,n oksi oksije jeni nini ni baBlad,B,ndan yüzeyin oksitlenmesini bir ölçüde engeller ve temiz yüzeyli parçalar ,n üretimi üretimi mümkün olur. Bu tür katk,lar,n yanm yanmas as,yla ortaya ç,kan bo-luklar sayesinde: •

Kumun geçirgenliBi arta artar. r.

•

S,cakl,k etkisin etkisine e maruz maruz kalan kalan kum kum tanec tanecikl ikleri erinin nin genl genle e-ebileceBi bu bölgeler sayesinde, kal,pta biçim deBi-iklikleri ve çatlamalar önlenir.

•

Döküm sonunda kal ,p bozm bozma a i-lemi kolayl,kla gerçekle-tirilir.

3.5.3 Kum Esasl Kalp Malzemele Malzemelerinin rinin Özellikl Özellikleri eri Kum esasl, kal,p ma malz lzem emele elerin rinin in ba-l,ca özellikleri dayan,m, geçirgenlik, sertlik, ak,c,l,k, kal,planabilirlik ve genle-me olup, bunlar kullan,lan kumun tane biçimi, tane büyüklüBü, tane da B,l,m,, baBlay,c, türü ve miktar , gibi faktörlerle belirlenir. malzem zemele elerin rinin in ya-, kuru kuru ve ve yükse yüksek k s,cakl,k dayan,mlar, söz Dayanm: Kum esasl, kal,p mal konusudur. Bu özellik, kal ,b,n biçimini biçimini koruma koruma kabiliye kabiliyetinin tinin bir ölçüsüdür ölçüsüdür.. Kar,-,mdaki kum taneleri ne kadar ince ise belirli bir hacimdeki toplam ba Blama yüzeyi o kadar fazla ve dolay,s,yla dayan,m o kadar adar yük yüksek sek olur olur.. Ayr,ca kum tanelerinin biçimi ve tane büyüklüBü daB,l,m, s,k, istiflenmeye ne kadar uygun olursa dayan ,m da o kad kadar ar art artar. ar. Dayan,m, etkileyen önemli bir di Ber faktör de ba Blay,c,n,n türü türü ve mi mikt ktar ar,d,r. Ancak baBlay,c, miktar,n,n artmas, ile kal,p geçirgenliBi olum olumsuz suz yönde yönde etkil etkilen enec ece eBinden, baBlay,c, miktar, için bir optimum de Ber aran,r. Kum-kil-su kar,-,mlar, olan yakum kal,plarda dayan,m, su miktar , ile çok deBi-ir ve yüksek dayan,mlar,n elde elde edilebi edilebilme lmesi si için için su oran,n,n çok iyi kontrol kontrol edilmesi edilmesi gerekir gerekir (ekil 3.18). Kal,p ma malz lzem emel eler erin inin in day dayan an,mlar,n, ölçmek için basma, çekme, kesme ve e Bme deneylerinin yap,ld,B, üniversal test cihazlar, geli-tirilmi-tir.

60


ekil–3.18 Ya- kum kal,plarda daya-

ekil – 3.19 Ya - kum kal,plarda geçir-

n,m,n nem nem ora oran n, ve tane büyüklü Bü

genliBin tane büyüklüBü ve nem nem

ile deBi-imi

oran, ile deBi-imi

malzemesi si içinden içinden Geçirgenlik : Döküm s,ras,nda olu-an buhar ve di Ber gazlar,n kal,p malzeme geçerek kal,b, terk etmesini sa Blayan özelliBi, geçirgenliktir. Yuvarlak biçimli tanelerde taneleraras, bo-luklar,n haci hacim m ora oran n, en büyüktür. Geçirgenli Bin olumsuz etkilenmemesi için kum kar,-,m,nda bu bo-luklar, doldurabilecek çok küçük tanelerin bulunmamas, gerekir.

Ortalama

tane

büyüklüBü

azald,kça,

taneler

aras,ndaki

aral,klar

daralacaB,ndan, kal,b, terkeden gaz,n yüze yüzey y sürt sürtün ünme mesi si ve ve daha daha s,k yön deBi-tirmesi nedeniyle kal,b,n geçir geçirge genl nliiBi dü-er (ekil 3.19). BaBlay,c, tür ve miktar, da geçirgenliBi etkile etkileyen yen öneml önemlii bir diBer parametredir. BaBlay,c, miktar,n,n art artmas,yla taneleraras, bo-luklar dolup geçirgenlik dü-eceBinden, dayan,m ve geçirgenlik birlikte dü-ünülerek optimum bir ba Blay,c, miktar, aran,r. Ya- kum kal,plarda kil oran, sabit tutulursa, su miktar, hem dayan,m,, hem de de geçirge geçirgenli nliBi belirler. Suyun optimum de Berden az veya çok olmas, hem dayan,m,n, hem de geçirgenliBin dü-mesine neden olur ( ekil 3.18 ve 3.19) . Kum tanecikleri aras ,ndaki bo-luklar, su miktar, az ise kuru kil tanecikleri, su miktar , fazla ise bu kez de su ile dolacaB,ndan geçirgenlik her iki durumda da dü-er. Kal,p

malz ma lzem emel eler erin inin in

geçi geçirg rgen enli liBinin

ölçülmesinde

kullan,lan

standart

deneyler

geli-tirilmi-tir, bu deneylerin prensibi, standart bir deney parças ,ndan belirli bir bas,nç alt,ndaki havan,n geçi- h,z,n,n ölçülm ölçülmesin esine e dayan,r. larak k kul kulla lan n,lan diBer bir yöntem de kal,p sertliBinin ölçülmesidir. Sertlik: Yayg,n olara Burada kal,p yüzeyine yüzeyine belirli belirli bir bir kuvvetle kuvvetle bat,r,lmak istenen bilyan,n dalm dalmas as,na kar-, kal,p malzemesinin

gösterdiBi

dire irenç

ölç ölçül ülür ür..

ekil 3.20'de bir sertlik ölçme cihaz , 61


görülmektedir. Kal,p sertliBinin art,r,lmas,, döküm döküm yüzeyi yüzeyinin nin kalites kalitesini ini ve boyut boyut hassasiyetini olumlu yönde, geçirgenli Bini ise olumsuz yönde etkiler. Kal,p sert sertli liBinin ölçülmesinin pratikteki yarar ,, kal,b, s,k,-t,rma derecesinin ayarlanmas,na imkan vermesidir. Kal ,plama makinalar, ayarlanarak veya yöntemde küçük de Bi-iklikler yap,larak sertlik istenen

s,n,rlar içinde tutulur. Ayn, kal,b,n deBi-ik bölgelerindeki

sertliklerin farkl, olmas, halinde kullan,lan kumun özelliklerinin veya s ,k,-t,rman,n homojen olmad,B, anla-,l,r.

ekil – 3.20 Sertlik ölçme cihaz , malzemesinin çatlamadan çatlamadan veya veya birbirine birbirine Isl ka karrarllk: S,v, metal ile temas eden kal ,p malzemesinin kaynamadan dayanabildiBi s,cakl,kla ilgilidir. Bu özellik, büyük ölçüde kumun türüne ba Bl, ise de döküm s ,ras,nda metal oksitleri gibi refrakterli Bi dü-ük kat,-k,lar,n kumun bünyesine girmesi ile olumsuz etkilenebilir.

Genle4me: Döküm s,ras,nda ,s,nan kum tanecikleri genle -eceBinden, a-,r, s,k,-t,r,lm,kum kal,plarda çatlama ve dökülmeler görülebilir. Bu nedenle kal ,p ma malz lzem emes esi, i, kum kum tanelerinin genle-mesine olanak tan,yacak -ekilde haz,rlanmal,d,r: •

Kal,p kar,-,m,na ,s,n,nca eriyen, hacmi azalan veya gaz haline geçen maddeler kat,lmal,d,r.

•

Kal,p kumu kumunu nu a-,r, s,k,-t,rmaktan kaç,nmal,d,r.

yüzey kalite kalitesi si Yüzey kalitesi: Kum ne kadar ince taneli olursa, üretilen döküm parçan ,n yüzey de o kadar iyi olur. Yüzey kalitesi geçirgenlikle ters orant ,l,d,r, kumun s ,k,-t,r,lmas, ve taneler aras, bo-luklar,n azal azalma mass, ile artar.

62


Yeniden

Kullanlabilirlik:

Kal,b,n

bozulmas,ndan

sonra

kalan

kumun

yeniden

kullan,labilir olmas, çok önemlidir. Kumun ufalanma özelli Bi ve me mevc vcut ut baBlay,c,n,n türü ayn, kumun kaç kez tekrar kullan ,labileceBini belirler.

kar,-t,r,c,lar ekil – 3.21 Mekanik kum kar

3.5.4 Kum Yenileme ve Ta4ma Kal,plamada kullan,lan kum, dökümden sonra ba-lang,çtaki özelliklerini k ,smen kaybeder. Eski kumun, kal ,plamada yeniden kullan,labilmesi için a-aB,daki i-lemler yap,l,r: •

Eski kum topaklar, ufalan,r.

•

Metal parçac,klar, ayr,l,r (manyet (manyetik ik ay,r,c,).

•

Tozu ayr,l,r, elenir ve so Butulur.

•

Su (baBlay,c, kil ise), baBlay,c, ve yeni kum kat ,larak kar,-t,r,l,r. Dökümhanelerde

kal,p

ve

maç maça a

üretim üretimii

için için

büy büyük ük

mikt miktar arlar larda da

kum kum

kullan,ld,B,ndan, kum kar,-,mlar,n,n haz,rlanmas,nda genellikle makinalardan yararlan,l,r. En küçük dökümhanelerde dahi kar,-t,rma i-lemi için basit bir mekanik kar ,-t,r,c, bulunur. Bir demir dökümhanesinde dökülen 1 ton metal için yakla -,k 5 ton ku kum ku kullan ,l,r. Bu kumun kar,-t,r,c,lara getirilmesi ve haz,rlanan kar,-,m,n kal,plama bölümüne iletilmesi için bantl,, kepçel kepçelii veya veya haval haval, konveyör sistemlerinden yararlan,l,r. Kar,-t,r,c,lara kum, kil, su

63


ve diBer katk,lar otomatik olarak tart,l,p doldur doldurulu ulur. r. Haz Haz,rlanan kum kar,-,m, ise genellikle konveyörlerle kal,plama makinalar,n,n haznelerine haznelerine gönderilir. gönderilir.

3.5.5 Yüzey Kaplamalar Kum esasl, kal,p ve ma maça çala larr,n s,v, metal ile temas edecek yüzeylerine döküm öncesinde deBi-ik amaçlarla kaplamalar uygulan,r: •

Yüzey kalitesini art,rmak.

•

S,v, metalin kal,p ma malze lzeme mesin sine e doBrudan temas,n, engelleyerek, kum tanecikleri aras,na s,zmas,n, ve kum taneciklerinin parça yüzeyine yap,-mas,n, önlemek.

•

Is, yal,t,m, saBlayarak, kal,p malzemesini malzemesini korumak. korumak. Bu kaplamalar, ta-,y,c, bir s,v, içinde süspansiyonu olarak haz,rlan,r. Kaplama

malzemesi olarak kömür tozu, grafit, kuvarz, -amot, zirkonsilikat v.b. malzemeler, ta-,y,c, s,v, olarak ise su veya alkol söz konusudur. Bu süspansiyonlar kal ,p veya veya ma maça ça yüzeylerine püskürtme, f ,rçayla sürme, dald,rma v.b. yöntemlerle tatbik edilirler. Yüzey kalitesini artt,rmak ve kal ,p bo-luBu yüzeyl yüzeyleri erinde ndeki ki kumun kumun kalkma kalkmass,n, önlemek için kal,p yüzeyi, yüzeyi, refrakter bir malzeme püskürtülere püskürtülerek k kaplanabilir. Püskürtülen Püskürtülen bu s,v,lar genellikle su, refrakter malzeme ise bentonit, tah ,l veya eya mela melass gibi gibi bir bir baBlay,c,n,n kar,-,m,d,r. Kal,p yüze yüzeyi yine ne f ,rça ile grafit tozu da sürülebilir. Bazen su yerine alkol veya di Ber uçucu s,v,lar kullan,l,r. Bu -ekilde kal,p haz,rland,ktan sonra yüzey tutu-turularak hem bu çözücüler giderilir, hem de aç ,Ba ç,kan ,s, ile yeterli bir kurutma saBlan,r. Ancak döküm s ,ras,nda gaz olu-umuna engel olmak için bu çözücü s ,v,lar,n tam olarak yak,lmas, çok önemlidir.

3.6 KUM KALIPLAMA MAKNALARI DeBi-ik büyüklük ve biçimlerde tonlarca parçan ,n üretildiBi dökü dökümh mhan anel eler erde de mekanizasyondan deBi-ik amaçlarla yararlan,labilir. Her bir dökümhane için uygun o1an mekanizasyonun seviyesini, üretilen parçan,n boyut ve türü, toplam kapasite ve ayn, parçadan kaç adet üretileceBi gibi faktörler faktörler belirler. belirler. Küçük dökümhanele dökümhanelerde rde basit birkaç i-lemde mekanizasyondan yararlan,labileceBi gibi, gibi, belir belirli li bir aland alanda a uzmanla uzmanla-m,- veya sürekli olarak ayn, parçay, üreten dökümhanelerde i-lemlerin tümünün otomatik kontrollu makinalarda yap,lmas, dü-ünülebilir. Kal,plama i-lemlerindeki mekanizasyon, kal ,p kumunu s,k,-t,rma ve model levhas,n, ç,karma i-lemlerini içerir. Kal,p üretim üretiminde inde kumu kumu s,k,-t,rmak için dört temel yöntem söz konusudur: ezme, sarsma, savurma ve üfleme,

ekil 3.22.

64


yüzeyine ne bas,nç uygulayarak kumu s,k,-t,r,r ve bu bu amaçl amaçla a Ezme makinalar, kal,p yüzeyi genellikle mekanik ve pnömatik sistemlerden yararlan ,l,r. Bu i-lemde ezmenin uyguland,B, yüzeydeki

sertlik

en

yüksektir

ve

ezme

yüzeyinden

uzakla -,ld,kça

s,k,-t,rman,n etki etkisi si azal azal,r. Dolay,s,yla bu yöntem fazla derin olmayan kal ,plar için daha uygundur.

Sarsma yönteminde kal,b, ta-,yan tabla kald,r,l,p dü-ürülerek her darbede kum tanelerine etkiyen frenleme kuvvetleri ile s ,k,-t,rma saBlan,r. Sarsma yönteminde de pnömatik sistemlerden yararlan,l,r. S,k,-t,rma derecesi, kal,b,n yüks yüksek ekli liBine ve uygulanan darbe say,s,na baBl,d,r. Burada kal,p sertliBi, kum ile modelin birle -tiBi ara yüze yüzeyd yde e en yüksek olup, gev -ek kalan en üst yüzeyin ço Bunlukla sonradan elle s,k,-t,r,lmas, gerekir. Kal,b,n hem al alt,nda hem de üstünde üniform bir sertlik elde edebilmek için, yukar ,da anlat,lan ezme ve sarsma yöntemlerinin birlikte uyguland ,B, ezme-sarsma makinalar, yayg,n olarak olarak kullan kullan,l,r.

umu s,k,-t,rma yöntemleri ekil 3.22 Kal,p kumu

65


Modern dökümhanelerde kullan,m, giderek yayg,nla-an bir diBer yöntem de kum kar,-,m,n,n kal,ba bas,nçl, hava yard,m,yla veya mekanik olarak savrularak dolduruldu Bu sertli liBi elde edilir. edilir. üfleme ve savurma teknikleridir. Bu sayede homojen bir kal ,p sert Kum kal,p haz,rlamada otomasyonun en geli-mi- örneBi, ekil 3.24'te görülen ve saatte 750 adet kal,b,n üret üretil ile ebild bildiiBi derecesiz kalplama makinalar dr. Tümüyle otomatik olan bu sistemde kal ,plama bir çerçeve içinde gerçekle-tirilir. Yöntemde derece kullan,lmaz, kal,plar kumun üflenerek metal bir kal ,p kutusu kutusuna na doldur doldurulma ulmass, ve hidrolik olarak hareket ettirilen model levhalar,n,n kumu s,k,-t,rmas,yla biçimlendirilirler. Daha bu derecesiz kal,p bloklar,, kal,plama çerçevesinin devam, olan oluklar içinde itilir ve konveyörler üzerinde iki s ,ra olarak ilerler. S,k,-t,r,lan kal,p, oluBa itildikten itildikten sonra sonraki kal,p için ayn, i-lemler tekrar edilir. Kal,plar,n ön ve arka yüzeyle yüzeylerind rinde e olu olu-turulmubo-luklar,n yan yana yana gelm gelmesi esiyle yle,, iki iki kal,p aras,nda döküm bo-luBu ortaya aya ç,kar. Oluk içinde s,ralanm,- kal,plar,n aras,ndaki döküm bo-luklar,n,n erimimetal ile doldurulmas, da sürekli olarak yap,l,r. Hatt,n sonunda sonunda kum blokla bloklarr, tamburlara dü-ürülür ve kal,plar bozulduktan sonra soButulan kum, tekrar

geriye

gönderilerek

yeniden

kullan,lmak

üzere haz,rlan,r. Dökülen parçalar ise konveyörler yard,m,yla temizleme bölümüne iletilir. Seri üretim yap ,lan dökümhanelerde kal,plama makinalar,n,n kullan,lmas,yla deneyimli i -gücüne gerek kalmadan, üniform kal,plar ve döküm parçalar, elde edilmesi mümkündür; böylece üretim h,z, artar ve kusur say,s, azal,r. Ancak bu makinalar,n gerektirdiBi büyük yat,r,mlar, sürekli ve seri üretimlerde ekonomik olabilir. Di Ber bir s,n,rlama da, çok büyük ve karma -,k kal,plar,n ma maki kina nala larl rla a haz haz,rlanmas,n,n mümkün olmay,-,d,r.

ekil 3.23 Derecesiz kal,plama makinas,ndaki i-lemlerin -ematik gösterimi

66


3.24 Derecesiz Otomatik Kal,plama Makinas,

67


4 DER DÖKÜM YÖNTEMLER  Çok yayg,n olar larak ku kullan lan,lan kum kal ,ba döküm yöntemleri d,-,nda, diBer ihtiyaçlara cevap verebilmek amac,yla deBi-ik döküm teknikleri geli -tirilmi-tir. Bu yöntemlerin temel fark, kullan,lan kal,p ma malz lzem emesi esi olup olup,, bunun bunun yan yan,nda model ve kal,plama tekniklerinde de de Bi-ik uygulamalar görülmektedir.

4.1 HARCANAN KALIP KULLANILAN YÖNTEMLER 4.1.1 Hassas Döküm Bu yöntemde mum ve benzeri modeller, harç halindeki refrakter bir malzeme içine gömülerek kal,p haz,rlan,r, kal,plama sonras,nda kal,p ,s,t,l,r ve mum mum model model malze malzemes mesii eritilerek kal,ptan d,-ar, ak,t,larak kal,p bo-luBu olu-turulur. Hassas döküm as,rlardan beri bilinen çok eski bir döküm yöntemidir. Yöntemin günümüzden 3000 y ,l önce M,s,r’da ve

ang

hanedan, döneminde Çin'de kullan,ld,B, bilinmektedir. Hassas döküm tekni Bi

2.Dünya Sava-,na kadar ticari olarak sadece kuyumcu ve di-çiler taraf ,ndan uygulanm,-; daha sonra özellikle uçak, tekstil, elektronik ve makina sanayinde hassas parçalara duyulan ihtiyaç, yöntemin endüstriyel uygulamas ,n, yayg,nla-t,rm,-t,r. Üretilecek her parça için ayr, bir model haz,rlanmas,n,n gere gerekl klii oldu olduBu hassas dökümde mum, plastik, donmu - c,va v.b. modeller kullan ,l,r. Modeller, mum veya plastiBin metal bir kal ,ba enjeksiyonu ile üretilir ve çok say ,da model, ortak bir yollu Ba baBlanarak salk,m seklinde seklinde düzenlenir. düzenlenir. Dökülen Dökülen metalin metalin türü, türü, parça parça boyutlar boyutlar,, ist istenen nen soBuma h,z, gibi faktörlere baBl, olarak a-aB,daki iki farkl , kal,plama yönteminden biri seçilir: a) Dereceli hassas döküm b) Seramik kabuklu hassas döküm

Dereceli hassas döküm ( # # ekil ekil 4.1a) Yukar,da aç,klanan -ekilde haz,rlanan mum model salk,m,, önce önce bir refr refrak akter ter çamura dald,r,larak ön kaplama yap,l,r. Dü-ük s,cakl,kta eriyen metaller için gerekli olmayan bu ön kal ,plamadan sonra, model salk,m, paslanmaz çelik bir derece içinde refrakter bir kar,-,mla kal,plan,r. Kal,plama masas,na titre-im uygulanarak kal,p harc,n,n yerle-mesi ve modeli tümüyle sarmas , saBlan,r. Kurutmadan sonra kal ,plar ters çevrilir ve 95°...150°C s,cakl,Ba ,s,t,larak mum eritilir ve d,-ar, ak,t,l,r. Dökümden önce kal ,b,n dökülecek metale uygun bir ön s,cakl,Ba getirilmesi getirilmesi gerekir. gerekir. Bu Bu s,cakl,k, örneBin pirinçte

68


870°C, demir esasl, ala-,mlarda ise 1050°C civar,ndad,r. S ,v, metalin kal,ba doldurulmas, ve kat,la-madan sonra, kal,p k,r,l,p ç,kar,lan metal salk,mdan parçalar kesilerek ayr,l,r ve baBlant, yerleri ta-lanarak düzeltilir.

ekil 4.1a Dereceli hassas döküm yöntemi Seramik Kabuklu Hassas Döküm ( # #eki1 eki1 4.1b) Çelik gibi yüksek s ,cakl,klarda eriyen (>1100°C) ala-,mlar için refrakterli Bi daha daha iy iyi bir kal,p malzemesi malzemesi gereklidir. gereklidir. Genellikle Genellikle seramik olan bu kal kal,p ma malz lzem eme esi pah pahal al, olduBundan model salk,m, etraf ,nda sadece seramik bir kabuk olu-turulur. Burada mum salk,m, çabuk sertle-en bir refrakter çamura dald,r,ld,ktan sonra, bir ak,-kan yatak veya yaBmurlama kabininde refrakter tozu ile kaplan,r. Bu -ekilde olu-turulan ince kabu Bun sertle-mesi beklendikten sonra ayn, i-lem arzulanan kabuk kal ,nl,B, (5...15 mm) elde

69


edilene kadar tekrarlan,r (6... (6...8 8 kez). kez). Son ola olarak rak pi pi-irilen kabuk, ön ,s,t,larak döküme haz,r hale geti getiril rilir. ir.

ekil 4.1b. Seramik kabuklu hassas döküm yöntemi Hassas dökümün üstünlükleri a a-aB,da özetlenmi-tir: •

Küçük ve karma-,k biçimli biçimli parçalar parçalar,n üretimi üretimi uygundur. uygundur.

•

Boyut hassasiyeti ve yüzey kalitesi mükemmeldir.

•

Genellikle ek i -lemlere gerek kalmad,B,ndan, i-lenmesi güç malzemelerin dökümünde tercih edilir.

•

Kal,p tek parç arçal, olduBu için parça yüzeyinde yüzeyinde bölüm düzleminin düzleminin izi kalmaz. kalmaz.

•

Mum kal,p malzemesi malzemesi tekrar tekrar tekrar tekrar kullan,labilir.

Yöntemin s snrlar  ise -unlard,r:

70


Her bir parça için ayr, bir modelin üretilmesi gerekir.

•

Yöntem mekanizasyona uygun olmay ,p, üretim h,z, ve kapasitesi dü-üktür.

•

Model ile kal ,p mal malzem zemele elerin rinin in pahal, olmas, ve üretimin çok say,da i -lem içermesi nedeniyle parça maliyeti yüksektir.

•

Genellikle 5 kg'dan küçük parçalar,n dökümüne dökümüne uygundur. uygundur.

4.1.2 Alç Kalba Döküm Günümüzden 3000...4000 y ,l önce önce Çin Çinli liler ler taraf taraf ,ndan da kullan,ld,B, bilinen alç, kal,plar, genellikle bak,r ve alüm alümin inyu yum m ala ala-,mlar, gibi dü-ük s,cakl,kta eriyen demir d,-, malzemelerin dökümünde kullan,l,r. Dayan,m, dü-ük model malzemelerinin kullan ,lmas, halinde (örneBin mum, kum gibi) dövülerek s ,k,-t,r,lan kal,p ma malz lzem emel eler erii uyg uygun un olmad,B,ndan ba-lang,çta sulu harç halinde olan alç, tercih edilir. Alç, kal,plar, iki veya daha çok parçal, yap,l,r ve kum kum kal kal,plar gibi bir bölüm yüzeyi içerirler. Kal,p mal malzem zemesi esi,, 100 ölçü ölçü alç, ile 160 ölçü suyun krem k ,vam,na ula-ana kadar kar,-t,r,lmas,yla haz,rlan,r. DeBi-ik katk,lar kullan,l,r, örneBin kal,b,n çatl çatlam amas as,n, önlemek için % 20 oran,nda talk, kat,la-ma süresini uzatmak için ise kaolin ve magnezyum oksit gibi katk,lar kullan,l,r. Bunlar,n d,-,nda dayan,m, genle-me gibi deBi-ik özellikleri kontrol etmek için kireç, çimento, asbest elyaf, silis unu gibi maddeler ilave edilebilir. Kar ,-t,rma h,z,n,n uygu uygun n seçil seçilme mesi si öne öneml mlid idir; ir; çok çok h,zl, kar,-t,r,l,rsa harc,n bünyesine ine ha hava gireceBinden gözenekler olu -abilir; çok yava- kar,-t,rmada ise harc,n kat,la-mas, söz konusudur. Alç, ba-lang,çta CaS04 . 1/2 H20, yani yar,m sulu sulu hal halde dedir dir.. Harc Harc,n kat,la-mas, s,ras,nda su ile reaksiyona girerek iki sulu (CaS04.2H20) hale dönü-ür. Sulu harc,n model odel üzerine dökülmesinden sonra

ilk

sertle-me gerçekle-ir ve model kal ,ptan ç,kar,larak

kal,p 200°C s,cakl,kta birkaç saat kurutulur. Bu -ekilde tüm suyu giderilen kal ,p, susuz kalsiyum sulfat (CaSO4) haline ine dö dönü-ür. Kurutulmu- kal,plar,n yeni yenide den n nem nem alma almass, önlenmelidir, çünkü nem alç,n,n zate zaten n dü dü-ük olan gaz geçirgenliBini çok olumsuz etkiler. Ayr,ca haz,rlanan kal,plar çok k,r,lgan olup, ta -,mada özen gösterilmelidir. Alç, kal,pta üretilen parçalar,n döküm yüzeyleri yüzeyleri çok çok temiz olup, dar toleranslar toleranslar elde edilebilir. Alç ,n,n dayan ayan,m, dü-ük olduBundan, bu yöntemle genellikle a B,rl,klar, 10 kg'dan daha dü-ük olan parçalar üretilebilir. Ayr ,ca alç, kal,b,n refr refrakt akter erli liBi çok çok iyi iyi olmad olmad,B,ndan dü-ük s,cakl,larda eriyen aluminyum, magnezyum ve bak ,r ala-,mlar,n,n dök dökümün ümünde de kullan,l,r.Alç,n,n ,s, iletimi dü-ük olduBundan soBuma yava- ve üniform olur. Bu nedenle alç, kal,ba döküm yöntemi büyük kesit farkl ,l,klar,n,n bulunduBu karma-,k parçalar,n

71


dökümü

için

uygundur.

H,zl,

soBuman,n

gerektiBi

bölgelere

soButma

plakalar,

yerle-tirilebilir. Alç, kal,plar,n en zay,f yönü yönü gaz gaz geçir geçirge genl nlik ikle lerin rinin in dü-ük olu-udur. Kal,b,n geçirgenliBini artt,rmak amac,yla deBi-ik teknikler geli -tirilmi-tir: •

Dökümden hemen once kal,p bo-luBundaki hava emilir.

•

Alç,ya kal,plama s,ras,nda bir köpükle-tirici kat,larak kal,p göze gözene nekl klii ve dah daha a geçirgen hale getirilir

•

Antioch yönteminde ise kal ,p mal malzem zemesi esine ne %50’y %50’ye e yak,n kum ka kat,l,r. Haz,rlanan kal,plar,n bir otoklav otoklav içinde buhar alt,nda önce nem almas , saBlan,r ve daha daha son sonra ra pi-irilerek kurutulur. Bu i -lemler sonunda iBne biçimli alç, taneleri kürele-ir ve kal,b,n gaz geçirge geçirgenli nliBi arta artar. r.

4.1.3 Seramik Kalba Döküm Seramik kal,ba döküm yöntemi, uygulama bak ,m,ndan alç, kal,ba döküm yöntemine benzerdir. Ancak seramik kal,p malzemesi malzemesi daha daha yüksek yüksek döküm döküm s,cakl,klar,nda kullan,labilir ve çelik gibi malzemelerin dökümüne uygundur. Kal ,p ma malze lzeme mesi si hassa hassass dökümde kullan,lan seramik kal,p malzemeleri malzemelerine ne benzer benzerdir. dir. Hassas dökümden dökümden fark,, modellerin tekrar kullan,labilmesi ve yöntemin standart dökümhane imkanlar,yla uygulanabilmesidir. Ayr,ca seramik kal,ba dökümde, hassas dökümde olduBu gibi gibi boy boyut ut s,n,rlamas, yoktur ve özellikle yüksek s ,cakl,kta eriyen metallerden karma-,k biç biçimli, yüzey kalitesi yüksek, boyutlar, hassas ve kusursuz döküm parçalar,n üretilm lme esi mümkündür. Bu nedenle seramik kal ,ba döküm, alç, kal,b,n refr refrak akte terl rlik ik bak bak,m,ndan yetersiz kald,B, ve boyut bak,m,ndan mum modellerin kullan ,lmas,n,n mümk mümkün ün olm olmad ad,B, veya üretilecek parça adedi bak,m,ndan mum modelin üretiminde kullan ,lan metal kal,ba yat,r,m yapm yapman an,n mal maliye iyett ve zaman zaman bak,m,ndan uygun olmad,B, durumlarda tercih edilir. Bu yöntemde ah-ap, alç, veya metalden üretilmi - modellerin üstüne refrakter tanecikler ve bir seramik ba Blay,c,dan olu-an harç dökülür. Genellikle bir jel yap ,c, içeren bu kar,-,m,n jelle-mesi beklendikten sonra model ç ,kar,l,r. Daha sonra kar,-,m,n için içinde dek ki uçucu maddeler bir üfleçle yak,l,r ve ka kal,p pi-irilir. Sonuçta çelikler de dahil olmak üzere tüm metallerin dökülebileceBi yüksek yüksek refrakter refrakter özellikte özellikte bir kal kal,p elde edilir. edilir. Dökümde Dökümden n önce ,s,t,lmalar, gereken bu kal,plar çok pahal,d,r ve bu bu nede nedenle nle kal kal,b,n sadec sadece e meta metalle lle temas eden 3...10 mm kal ,nl,B,ndaki k,sm,n,n seramik seramik bir bir kabuk kabukla la kapl kapl, olduBu karma

kal plar plar geli-tirilmi-tir. Kal,b,n diBer bölgelerinde kullan,lan malzeme, iri taneli -amot olup CO2-yöntemiyle kal,planabilir. Toleranslar, küçük parçalarda 0,002 mm/mm, büyük

72


parçalarda ise 0,010 mm/mm s,n,rlar, içinde tutulabilir. Yüzey pürüzlülü Bü 3

µm

civar,ndad,r. Seramik kal,plar,n özellikler özelliklerini ini daha daha da mükemmelle mükemmelle-tirmek için deBi-ik patentler al,nm,-t,r. ÖrneBin kal,p 4...5 4...5 saat saat süreyl süreyle e pi-irilerek, kal,p malzemesinde malzemesinde üç boyutlu boyutlu bir bir aB -eklinde düzenlenmi- mikro çatlaklar olu-turulur. Bu çatlaklar erimi- metalin giremeyeceBi kada kadarr dar dar olma olmall,, anca ancak k dökü döküm m s,ras,nda ,s,nan seramik parçac,klar,n genle-mesine izin vererek kal ,b,n boyutlar,n,n deBi-memesini saBlamal,d,r. Bu mikro çatlaklar,n varl,B, kal,b,n bir miktar miktar geçirgenlik geçirgenlik kazanmas kazanmas,n, da saBlar.

4.2 KALICI KALIP KULLANILAN YÖNTEMLER 4.2.1

Kalc Kalba Döküm Döküm teknolojisinde erimi - metal, kal,c, (genellikle metal) kal,plara dökülerek de

biçimlendirilebilir. Bu yöntem çok say ,da toleranslar, dar parçalar için

üretilecek, karma-,k biç biçim imli li ve boy boyut ut

tercih edilir. Kal,p mal malzem zemesin esinin in dökülec dökülecek ek metalin metalin

gerektirdiBi refr refrak akte terl rliiBe sahip olmas, gerekir ve çoBu zaman zaman özel özel kalite kalite dökme dökme demir demir veya çelik kullan,l,r. Dü-ük s,cakl,kta eriyen metallerin dökümü için

ekil – 4.2 Mente -eli bir kokil kal ,p kal,p malzemesi malzemesi olarak olarak bronz bronz da kullan kullan,labilir. Kokil dökümde tek bir kal ,pla demir esasl, malzemelerden 3000...10000, alüminyum gibi dü -ük s,cakl,kta eriyen malzemelerden ise 100000'e kadar parça dökülebilir.

73


Metal (kokil) kal ba döküm yönteminde kat ,la-ma s,ras,ndaki soBuma, kum kal,plardan daha h,zl, olduBu için için iç yap, daha ince tanelidir. Boyut hassasiyeti ± 0,25 mm olup, parça yüzeyleri temizleme i -lemi gerektirmeyecek kadar yüksek kalitelidir. Metal kal,plarda kullan,lan maçalar metal, kum veya alç,dan

yap,labilir. Maçalar,n metal

malzemeden, yani kal ,b,n bir parças, olmas, durumunda, bunlar,n biç biçim imii par parçan çan,n soBuyarak büzülmesi sonras,nda ç,kar,lmas,n, zorla-t,rmayacak -ekilde olmal,d,r. Bu mümkün deBil ise, metal olmayan maçalar da (kum) kullan ,l,r ve yönt yöntem em,, yar yar, kal,c, kal,ba döküm olarak adland,r,l,r. Kal,p öm ömrü rünü nü artt artt,rmak için kal,p bo-luBu dökü döküm m önces öncesii refrakter malzemelerle kaplan,r ve bu saye sayede de parçan parçan,n kal,ptan ç,kar,lmas, da kolayla-,r. Kokil kal,plar genellikle aç,l,p kapanan iki veya daha çok parçadan olu-ur, ekil 4.2. Kal,p kapand,ktan sonra olu-an bo-luBa erimimetal dökülür ve kat ,la-ma beklendikten sonra kal,p aç,larak parça ç,kar,l,r. Bu i -lemler elle yap,labileceBi gibi gibi,, bir bir tertibat yard,m,yla veya mekanizasyona geçilmesi halinde makinalar taraf ,ndan da yap,labilir. Kal,p üret üretim imin inde de kal kal,p bo-luBu ve diBer kanallar tala-l, imalat yöntemiyle aç ,l,r. Kal,p mal malzem zemesi esi geçirge geçirgen n olmad olmad,B,ndan hava kanallar, aç,lmas, zorunludur. Kokil kal ,p tasar,m, büyük deneyim ister.

Kal,p cidar dar kal kal,nl,klar, genellikle 18...50 mm aras ,nda

seçilir. Metal kal ,plar,n cida idar ka kal,nl,B,n,n belir belirle lenm nmes esind inde e ,s, girdi ve ç ,kt,lar,n,n dikk ikkate ate al,nmas, gerekir. Çünkü bu yöntemin ba -ar,s, kal,b,n sürekli çal,-ma s,ras,ndaki s,cakl,B,na baBl,d,r ve gerektiBinde kal,p soButulabilir. Ayr,ca döküm ba-lang,c,nda metalin kal,ba sorunsuz dolmas, için bir çok kez kal ,p ön ,s,t,l,r. Kal,c, kal,plar,n ma malz lze eme mesi si metal etal d,-,nda refrakter özelliBi daha iy iyi ol olan malzemeler de olabilir. Bu sayede daha yüksek döküm s ,cakl,klar, kullan,labilir. Buna örnek grafit kal,plard,r. Bu kal ,plar aluminyum, magnezyum gibi ala -,mlardan az say,da parça için tercih edilirler. Ancak çok çabuk a -,nd,klar,ndan sadece özel uygulamalarda kullan,l,rlar. Döküm s,cakl,B, artt,kça kal,p öm ömrü rü azal azal,r. Döküm sonras,nda mümkünse parça tam soBuma beklenmeden hemen ç ,kar,l,r ve böylece parçan,n oda s,cakl,B,na kadar serbestçe büzülmesi saBlan,r. Kokil kal,ba döküm yönteminin üstünlükleri -öyle s,ralanabilir:

•

nce taneli iç yap, sayesinde mekanik özellikleri daha iyidir. Hassas boyut toleranslar, saBlanabilir. Parçan,n yüzey kalitesi kalitesi iyi olup, temizl temizleme eme masraflar masraflar, dü-üktür.

•

Seri üretim için ekonomik bir uygulamad ,r.

• •

74


snrlar  ise -unlard,r: Yöntemin s •

Kokil kal,p yat,r,m gere gerekti ktird rdiiBinden ancak seri üretimde ekonomiktir.

•

Bu yöntemle her malzeme dökülemez.

•

Parça ç,kar,l,rken kal,ptan ç,karma güçlüBü ola olabi bilec lecek ek parçal parçalar ar için için kal kal,b,n bozulduBu kum kum kal kal,p daha daha uygund uygundur. ur.

•

Sadece küçük parçalar,n üretimi üretimi için için uygundur. uygundur. Genellikle demir d ,-, metallerin dökümü için kullan ,lan kokil döküm yöntemiyle

üretilen parçalara örnek olarak soButucu kompresör gövdeleri, hidrolik fren silindirleri, biyel kollar,, alüminyum alüminyum daktilo daktilo parçalar, ve mutfak e -yalar, gösterilebilir.

ekil – 4.3 ki parçal, bir kokil kal,pta döküm

75


ekil – 4.3 Alçak bas,nçl, döküm Alçak bas bas nçl  döküm : Dar kal,p bo-luklar, içeren kal,c, kal,plara metalin yerçekimi yard,m,yla dolmas, güçtür. Bu durumda alçak bas,nçl, döküm yönteminden yararlan,l,r. ekil 4.4'te bir alçak bas bas nçl  döküm makinas makinas görülmektedir. Metal alttan ve s,cakl,B,n kont kontro roll edild edildiiBi bir hazneden hazneden beslenir, beslenir, metal metal bekletme bekletme potas potas,n,n ortas,ndan bas,ld,B,ndan daha temiz bir döküm elde edilir. bölgey eye e Vakumlu kal c  kal ba döküm: Bu yöntemde erimi - metalin bulunduBu bölg bas,nç uygulamak yerine, kal ,p bo-luBuna vakum uygulan,r. Burada vakumun varl,B, kal,p bo-luBundaki havan,n uzakla-t,r,lmas,na ve erimimetal içindeki gazlar,n gide gideri rilme lmesin sine e yard,mc, olur. yüzeyle ylerin rinde den n ba-lar. Bo altma altma döküm: Kokil kal,ba dökümde kat,la-ma kal,p yüze Kal,p yüze üzeyine yine kom-u bölge bölgele lerd rde e bir bir kabu kabuki ki olu olu-tuktan sonra, parçan,n tam olar larak kat,la-mas, beklenmeden orta k,s,mlardaki s,v, metal kal,ptan d,-ar, bo-alt,l,rsa, içi bodöküm parçalar elde edilebilir. Kabuk kal ,nl,B, bekleme süresi ile ayarlanabilir. Bu tür parçalarda parçan,n d,- yüzeyinin kalitesi iyidir, ancak parçan ,n me meka kanik nik dayan dayan,m, ve iç yüzeyin kalitesinin iyi olmas , beklenmemelidir. Bu tür uygulamalara örnek olarak, kur-un, çinko gibi metallerden üretilen heykeller, oyuncaklar, lamba ayaklar , gösterilebilir.

76


4.2.2 Basnçl Döküm Bu yöntemde eriyik, metal malzemeden yap ,lm,- bir kal,c, kal,ba çok yüksek bas,nçlar alt,nda doldurulur. Kat,la-ma tamamlanana kadar bas,nç uygulamaya devam edilir, daha sonra kal ,p aç,larak parça itici çubuklar yard ,m,yla ç,kar,l,r. -lemlerin tümü makinalar taraf ,ndan yap,ld,B,ndan üretim h,z, yüksektir (100...800 parça/saat). Bu yöntemle dökülen malzemeler erime s ,cakl,B, dü-ük çinko, alüminyum, bak,r, kur-un ve kalay ala-,mlar, gibi malzemelerdir. Bas,nçl, döküm makinalar, s scak ve so so uk hazneli olmak üzere ikiye ayr ,l,r. Çinko, kalay ve kur -un ala-,mlar, gibi dü-ük s,cakl,kta eriyen metallerin dökümünde s,cak hazneli makinalar kullan,l,r. Pota içine dald ,r,lm,- olan hazneye (s ,cak!) dolan erimimetal, piston yard,m,yla kal,p bo-luBuna bas,l,r, ekil 4.5a. S,cak hazneli makinalar,n kullan,m,, çink çinko, o, kala kalay, y, kur kur-un gibi malzemeler ile s ,n,rl,d,r. Daha yüksek s,cakl,klarda eriyen ve bu nedenle döküm makinas ,n,n çal,-an parçalar, ile sürekli temasta olmas , sak,ncal, olan ala-,mlar ise (bak,r, alüminyum ve magnezyum ala -,mlar,) soBuk hazneli makinalarda dökülür. Burada erimimetal, dökümden hemen önce kepçe ile gereken miktarda hazneye doldurulur ve bir piston

yard,m,yla kal,p bo-luBuna bas,l,r. ekil

4.5b'de bu tür bir makinadaki i -lem s,ras, -ematik olarak gösterilmi-tir. Bas,nçl, döküm yöntemiyle üretilen parçalar,n çoBunda, metalin bölüm yüzeyine s,zarak olu-turduBu bir bir dökü döküm m çapa çapaB, bulunur. Ayr ,ca hava ç,k,- ve itici çubuk kanalar ,na dolmu- metallerin de uzakla -t,r,lmas, gerekir. Bu çapak ve yolluklar mekanik preslerde kesilerek, ta-lanarak veya ba-ka uygun yöntemlerle uzakla -t,r,l,r. Kal,plar genellikle çift parçal , olup, erimi - metalin bas,ld,B, yolluBun bulunduBu k,s,m dökü döküm m maki makinas nas,n,n sabit sabit tablas tablas,na baBl,d,r. Kal,p mal malzem zemesi esi olara olarak, k, kal kal,p ve s,cak i- tak,m çelikl çelikleri eri kullan kullan,l,r. Bir kal,pta ayn, anda birden fazla parça dökülerek üretim h,z, artt,r,labilir. Parçan,n kal,ptan ç,kar,lmas, için itici çubuklardan yararlan,l,r. Seri üretim s,ras,nda kal,p s,cakl,B,n,n çok yükselmesini yükselmesini önlemek önlemek için çoBunlukla su ile soButulmas, gerekir. Bu sayede hem kal ,p öm ömrü rü art artar, ar, hem de kat kat,la-mada içyap,n,n ince ince tane taneli li olu-umu için gerekli olan h ,zl, soBuma saBlan,r. Yöntemin üstünlükleri -öyle özetlenebilir: •

Karma-,k biçimli biçimli küçük küçük parçalar parçalar,n dökümü dökümüne ne uygundur, uygundur,

•

olarak k dolmas dolmas, saBlan,r, nce cidarl, parçalarda kal,b,n tam olara

•

Üretim h,z, yüksektir,

•

Yüzey kalitesi ve boyut hassasiyeti çok yüksektir,

•

H,zl, soBuma sonucu olu-an ince taneli içyap,n,n mekanik mekanik özellikleri özellikleri iyidir. iyidir.

77


Yöntemin s snrlar  ise -unlard,r: •

Sadece küçük parçalar,n üretimi üretimi mümkündür. mümkündür.

•

Kal,ptan ç,kar,lmas, mümkün olan parça biçimlerinde kullan,labilir.

•

Kal,p tasar,m, güçtür.

•

Döküm makinas, için yüksek bir ön yat ,r,m gerekl gereklidir idir..

•

Kal,p masra asraf f , nedeniyle ancak seri üretimde ekonomiktir.

•

Yüksek s,cakl,kta eriyen malzemelerin dökümü yap ,lamaz. Bas,nçl, döküm yöntemiyle üretilen parçalara örnek olarak karbüratör gövdeleri,

saat parçalar,, ev e-yalar, ve el aletleri gösterilebilir.

ekil – 4.5a S,cak hazneli bas,nçl, döküm makinas,

ekil – 4.5b SoBuk hazneli bas,nçl, döküm makinas, 78


4.2.3 Savurma (Santrfuj) Döküm Savurma döküm yönteminde erimi - metal, bir eksen etraf ,nda döndürülen kal,p içine dökülerek biçimlendirilir. Merkezkaç kuvvetlerinin olu -turduBu bas,nç, metalin kal ,p cidarlar,na homojen olarak daB,lmas,n, ve parçan,n kal,b,n iç biçi biçimi mini ni alma almass,n, saBlar. Ayr,ca olu-an yüksek merkezkaç ivmesi sayesinde dökülen s ,v, metal içinde bulunan dü-ük yoBunluklu kum ve cüruf tanecikleri, metal olmayan kal ,nt,lar ve gazlar dönme eksenine doBru sürüklenirler. Bu sayede parçan ,n d,- yüzeyinin gözeneksiz, temiz ve ince taneli olarak elde edilmesi mümkün olur. Savurma döküm yöntemi üçe ayr ,l,r: •

Gerçek savurma döküm,

•

Yar, savurma döküm ve

•

Savurmal, döküm

ekil – 4.6 Savurma döküm türleri maça kullan kullanmad madan an elde elde edilme edilmesi si Gerçek savurma dökümde iç bo-luklar,n maça amaçlan,r. Parçan,n iç k,sm,nda dönme ekseni etraf ,ndaki silindirik bir bo-luk olu-ur. Yöntemin en yayg ,n olar olarak ak kulla kullan n,ld,B, alan boru üretimidir. Parçan ,n cida cidarr kal kal,nl,B,, kal,p içine dökülen eriyi Bin miktar, ile ayarlanabilir. Dökülecek parça say,s, az ise kal,plar kum esasl, malzemeden yap,l,r. Seri üretimde ise su ile soButulan metal kal ,plar kullan,l,r.

ekil 4.7'de yatay eksenli bir boru döküm makinas ,ndaki i-lem s,ras, -ematik olarak gösterilmi -tir.

79


"ekil – 4.7 : Boru üretiminde kullanlan yatay eksenli

bir savurma döküm makinas 

Savurma döküm makinalar,, olu-an kuvvetlere kar-, dayan,kl, ve rijit olarak dizayn edilmelidir. Gerçek savurma döküm yönteminde dönme ekseni yatay, dü-ey veya aç,l, olabilir. Dönme h,zlar, yer çekimi kuvvetinden çok daha yüksek merkezkaç kuvvetler olu-acak -ekilde seçilir. Dönme h ,z, uygun seçilerek yüksek h,zlarda türbülans olu-umu, metalin saç,lmas, ve s,cak y,rt,lma önlenmelidir. Yatay dönmede radyal do Brultudaki ivme 75 g (g: yerçekimi ivmesi), dü-ey dönmede ise 100 g deBerine ula-,r. simetriye e sahip, ancak iç bo bo-luk içermeyen tekerlek Yar  savurma döküm , dönel simetriy ve di-li taslaklar, gibi parçalar,n daha kaliteli kaliteli dökümü dökümü için kullan kullan,l,r, ekil 4.8. Parçada iç bo-luk olu-turma gereBi olmad,B,ndan burada sadece merkezkaç kuvvetin olu -turduBu radyal bas,nçtan yararlan,l,r. S,v, metal içinde dü-ük yoBunluklu bile-enler merkeze doBru 80


ötelenerek uzakla-t,r,ld,B,ndan, gözeneksiz ve temiz

bir

içyap , elde edilir. Genellikle

dü-ey olan dönme ekseni ayn , zamanda parçalar,n dönel dönel simetr simetrii eksen eksenii oldu olduBundan, kal,plar birkaç parçan,n üstüste üstüste döküleb dökülebile ilece ceBi -ekilde düzenlenebilir. Kal ,plar yakum, kuru kum, metal veya di Ber uygun malzemelerden yap ,labilir. parçalara a ait kal,p bo-luklar,n,n kal,p dönme Savurmal . dökümün özelliBi ise, parçalar ekseninin d,-,na yerle-tirilmeleridir. Metal, ayn , zamanda dönme ekseni olan bir dü -ey yolluktan beslenir ve yatay

yolluklardan geçerek kal,p bo-luklar,na ula-,r. Bir kal ,pta

genellikle çok say,da küçük kal ,p bo-luBu bulun bulunur ur.. Savurma döküm yönteminin üstünlükleri -unlard,r: •

Boru ve benzeri parçalar maças,z döküle dökülebili bilir. r.

•

Gözeneksiz ve temiz bir içyap, elde edildiBinden, bu yöntemle dökülen malzemenin mekanik özellikleri di Ber yöntemlere göre daha üstündür.

•

Parça toleranslar, dar, yüzeyleri kalitelidir.

•

Yolluk sistemi olmad,B,ndan, hurdaya at,lan malzeme çok azd ,r.

•

Kal,b,n ince ince cidar cidarll, bölümleri kolayl,kla dolar.

•

Kal,p doldu doldurm rma a h,z, yüksek olduBundan, döküm s,cakl,B, dü-ük seçilebilir.

Yöntemin snrlar ise: •

Dökülebilen parça biçimleri s,n,rl,d,r.

•

Döküm makinas, yüksek bir yat,r,m gerektir gerektirir. ir.

•

YoBunluklar, farkl, bile-enler içeren ala-,mlarda segregasyon görülür.

ekil – 4.8 Yar , savurma döküm yöntemi

81

Ahme AhmetA tARA RAN N - Dökü Döküm m Tekn Teknol oloj ojisi isi

Önemli li Dökü Döküm m Yönt Yöntem emler lerini ini Kar Kar-,la-t,r,lmas, ekil 4.9: Baz, Önem PARÇA AIRLII KALIPLAMA YÖNTEMI

EN A Z CIDAR KALINLII

YÜZEY PÜRÜZLÜLÜÜ

BOYUT HASSASIYETI

ÇEKME2) DAYANIMI

(MM)

(µM)

MM/M

MPA

PARÇA/SAAT

3- 4

6 - 25

3 0 - 60

13 0

1 - 30 0

(KG) Ya- Kum

ÜRET ÜRETIM IM HIZI HIZI3)

GÖZENEKLILIK4)

hurda miktar 4)

0,1 – 2000

K ur u K u m

> 0,1 5

5

Maça Maça Kal Kal,p

0,05 – 250

CO2 Yöntemi

0,05 – 25 250

Kabu Kabuk k Kal Kal,p

0,05 – 150

1,5

1 ,5 - 5

2-5

Meta Metall Kal Kal,p

0,25 – 150

2,5-4

4 - 18

4 0 - 60

16 0

20 - 100

4

4

çok küçük – 20

0 , 5 - 1 ,5

0 ,5 - 3

1-3

20 5

90 - 800

1-2

2

< 5000

1,5

0,5 - 81)

101)

17 0

30 - 5 0

1-2

1

<5

0,5 - 1

0 ,4 - 2

2-5

Bas,nçl, Döküm Savurma Döküm Hassas Döküm

1) Kal,p malzemesi metal 2) Bir alum alumin iny yum ala ala-,m, için

10 - 5 0

10 - 300

3) 1,5 kg aB,rl,B,nda nda orta orta karm karma a-,kl,kta bir par parça için için 4) 1:en az, 5:en çok

82


5 ER TME OCAKLARI Metalin ,s,t,larak eritilmesi için eritme ocaklar,ndan yararlan,l,r. Döküm teknolojisinde bu amaçla deBi-ik eritme ocaklar,ndan yararlan,l,r: •

Potal, ocaklar

•

Kupol ocaklar,

•

Alevli Ocaklar

•

Elektrikli Ark Ocaklar ,

•

Endüksiyon Ocaklar,

•

Elektrik Direnç Ocaklar,

Bir dökümhane için en uygun eritme oca B,n,n veya veya ocaklar ocaklar,n,n seçim seçimind inde e dikkate al,nmas, gereken basl,ca kriterler -unlard,r: •

Dökülecek metal veya metallerin türü ve miktar ,,

•

lk yat,r,m ve i-letme giderlerinde ekonomiklik,

•

Döküm parametrelerini kontrol imkanlar, ve metalurjik temizlik.

5.1 POTALI OCAKLAR


5 ER TME OCAKLARI Metalin ,s,t,larak eritilmesi için eritme ocaklar,ndan yararlan,l,r. Döküm teknolojisinde bu amaçla deBi-ik eritme ocaklar,ndan yararlan,l,r: •

Potal, ocaklar

•

Kupol ocaklar,

•

Alevli Ocaklar

•

Elektrikli Ark Ocaklar ,

•

Endüksiyon Ocaklar,

•

Elektrik Direnç Ocaklar,

Bir dökümhane için en uygun eritme oca B,n,n veya veya ocaklar ocaklar,n,n seçim seçimind inde e dikkate al,nmas, gereken basl,ca kriterler -unlard,r: •

Dökülecek metal veya metallerin türü ve miktar ,,

•

lk yat,r,m ve i-letme giderlerinde ekonomiklik,

•

Döküm parametrelerini kontrol imkanlar, ve metalurjik temizlik.

5.1 POTALI OCAKLAR Metal eritmede kullan,lan en basit ve eski araçlar, potal, ocaklard,r. Sekil 5.1'de görüldüBü gibi gibi bu bu ocak ocaklar lar,n sabit ve devrilebilen tipleri vard,r. Potal, ocak içi ate- tuBlas, ile örülmü - bir metal kabuk ile aç ,l,p kapanab kapanabile ilen n bir bir kapakta kapaktan n olu-ur. OcaB,n içinde metalden metalden veya refrakter refrakter özellik özellikli li malzemelerd malzemelerden en (grafit, (grafit, silisyum, karbür, dökme demir v.s.) yap ,lm,- bir pota bulunur/yerle-tirilir. Küçük potalar genellikle atölye taban, seviyesinin alt,nda bulunan sabit çukur ocaklarda, büyük potalar ise ta-,nmalar, güç olduBundan, genellikle devrilebilir tip ocaklar içinde kullan,l,r. Sabit ocaklarda potalar kapak aç,larak ç,kar,ld,B,ndan, üretilen metalin türü ve miktar ,na uygun deBi-ik potalar seçilerek, ocak çok amaçl, olarak kullan,labilir. Kapasiteleri 15 kg ile 1000 kg aras,nda deBi-en potal, ocaklarda, ,s, kaynaB, olarak çoBunlukla kat,, gaz ve s,v, yak,tlar veya elektrik enerjisinden yararlan ,l,r. Potal, ocaklarda genellikle alüminyum ve bak,r ala-,mlar, gibi dü-ük s,cakl,kta eriyen demir d,-, metaller eritilir.

83


ekil – 5.1 Potal , ocaklar Potal, ocaklarda en önemli bir dezavantaj, yanma gazlar, ve/veya ortamdaki nemden kaynaklanan buhar ile eriyen metalin temasta olmas ,d,r. Bu gazlar,n (özellikle hidrojen gaz,n,n) metal içinde çözünmesini önlemek için ortam ,n nem nemden den tam olarak ar,nd,r,lmas,, f ,r,n atmosferinin atmosferinin hafif hafif oksitle oksitleyici yici olarak olarak ayarlanmas ayarlanmas, ve yanma gazlar,n,n eriyik eriyikle le mümkün mümkün olduBu kadar kadar az temas temas etmes etmesinin inin saBlanmas, büyük önem ta -,r.

5.2 KUPOL OCAI Kupol ocaB, saçtan yap,lm,- ve içi refrakter tu Bla ile örülerek astarlanm,-, silindirik dü-ey bir ocakt,r, ekil 5.2. S,v, dökme demir elde etmek için kullan ,lan kupol ocaklar,n,n d,- çap, genellikle 1-2 m aras,ndad,r, kapasiteleri ise 20 ton/saat'e kadar ç,kabilir. Kupol ocaB, ile çal,-maya ba-lamak için taban kapat,larak üzerinde bir kum tabakas, dövülür. Bunun üzerine uygun kal ,nl,kta bir kok tabakas, doldurularak ate-lenir. Ate-leme tamamland,ktan sonra yükleme kap,s,ndan ocak içine pik, hurda, kok ve kireçta -, belli oranlarda ve birbirini izleyen tabakalar halinde üst üste yüklenir ve -arj, alttan erimi- metalin al,nmas,yla kendi aB,rl,B, ile a-aB, iner. Rejim halindeki ocakta, alttaki kok yata B,na tüyerlerden üflenen havan ,n saBlad,B, yanma ile olu-an ,s,, birbirini birbirini izleyen izleyen kok ve metal tabakalar tabakalar,ndan geçerek metali eritir. Eriyen metal, kok yata B,ndan a-aB, süzülerek ocak taban,nda toplan,r ve zama zaman n zaman metal aBz,ndan bir potaya al,n,r. S,v, metal üzerinde biriken cüruf ise ayr , bir aB,zdan al,n,r. Dökme demirin eritilmesinde yayg ,n olar olarak ak kul kulla lan n,lan bu ocaB,n en önem önemli li özellikleri söyle s ,ralanabilir:

84


•

Süreklilik: S ,v, metal, ocaktan istenilen aral,klarda ve miktarlarda al,nabilir. Kal,p haz,rlama h,z, ile metal eritme h ,z,n,n birb birbir irin ine e uygu uygun n ola olara rak k seçilmesiyle seri üretimde süreklilik sa Blanabilir.

•

Ekonomiklik: DiBer bütün eritme ocaklar,ndan hem ilk yat ,r,m, hem de i-letme giderleri bak,m,ndan çok daha ekonomiktir.

•

Basitlik: Az yer tutar, kullan ,-, kolay, eritme süresi ise k,sa olan bir ocakt,r.

•

Özelliklerin Kontrolu: Ocaktan al ,nan dökme demirin bile -imi ve s,cakl,B,, f ,r,n -artlar,n,n ayar ayarla lanm nmas as, ile ancak belirli s,n,rlar içinde kontrol edilebilir. Bile-imin ve s ,cakl,B,n daha hassas hassas ayarl ayarlanm anmas as, ile içyap, deBi-imlerinin en aza indirilmesi istenirse, erimi - metal önce ikinci bir oca Ba al,n,r, gerekli düzeltmeler burada yap,ld,ktan sonra döküme geçilir (Dubleks Yöntemi)

ekil 5.2 Kupol Oca B,

85


5.3 ALEVL OCAKLAR Bu tür ocaklarda ocaklarda alev, eritilen eritilen metal metal yüzeyini yüzeyini yalayacak yalayacak -ekilde uygulan,r. Yak,t olar olarak ak gaz, gaz, s,v, ve pülverize kömür kullan ,labilir. Genellikle dökme demirin kupol ocakta eritildikten sonra bekletilerek kimyasal bile -iminin ayarlanmas,n,n gerektiBi (örneBin temper döküm) durumlarda ve demird,-, (aluminyum ve bak ,r ala-,mlar,) metallerin metallerin eritilmes eritilmesinde inde kullan kullan,l,r. Alevli ocaklar,n taval, ve döner olmak üzere deBi-ik tipleri vard ,r. Taval, tip ocaklarda s,B ve uzun bir eritme bölgesi vard ,r; döner tip ocaklarda ise ocak eritme ba-lang,c,nda zaman zaman, metal eridikten sonra ise sürekli döndürülür.

5.4 ELEKTR KL OCAKLAR Döküm sonlar,nda

ocaklar,nda

ba-lam,-,

elektrik

elek elektr trik ik

enerjisinden

ener enerjis jisin inin in

gide gidere rek k

yararlan,lmas, ucuzla ucuzlama mass,

19. ve

yüzy,l,n yöntemin

üstünlüklerinin anla -,lmas, ile yayg,nla-arak deBi-ik ocak tipleri geli -tirilmi-tir.

YON ocaklar RENÇ ocaklar Elektrikli ocaklar ARK ocaklar ocaklar,, ENDÜKS 5 YON ocaklar, ve D 5 RENÇ ocaklar, olmak üzere üç gruba ayr,l,r. Elektrikli ocaklar,n üstünl üstünlükle ükleri ri a-aB,daki gibi özetlenebilir: •

3000°C gibi yüksek s ,cakl,klara ula-mak mümkündür,

•

S,cakl,B,n kontro kontrolu lu kolayd kolayd,r,

•

Çal,-ma ortam, temizdir, eritilen metalin bile -imi bozulmaz. Ayr ,ca ar,tma ve ala-,mland,rma gibi i -lemler kolayl,kla gerçekle-tirilebilir,

•

Her türlü ala-,m için için deBi-ik kapasitelerde ocaklar geli-tirilmi-tir.

5.4.1 Ark Ocaklar Burada metalin eritilmesinde, ocak içinde olu-turulan bir elektrik ark,ndan aç,Ba ç,kan ,s,dan yararlan,l,r. Elektrik ark,, metal d,-,nda iki elektrot aras,nda olu-turulursa endirekt ark (ekil 5.3 a), elektrotlarla erimi - metal banyosu aras,nda olu-turulursa direkt ark oca ocaB,ndan (ekil 5.3 b) söz edilir. Direkt ark ocaklar,n,n kullan,m, daha yayg,nd,r. Direkt ark oca B,nda genellikle 3 adet karbon elektrot bulunur, bu elektrotlara uygulanan gerilim dü -ük,

86


ak,m ise yüksektir. yüksektir. Bu eritme eritme yöntemi yöntemi yüksek yüksek s ,cakl,kta eriyen kaliteli çeliklerin ve ala-,ml, dökme demirlerin eritilmesinde tercih edilir. Direkt ark ocaklar ,ndan kapasiteleri en çok 10 - 40 ton olanlar kullan,l,r. Eritme kapasiteleri çok daha dü -ük olan

(en çok 1 ton)

endirekt ark ocaklar, ise genellikle demir d ,-, metallerin

eritilmesinde kullan,l,rlar.

ekil – 5.3. Ark ocaklar ,

5.4.2 Endüksiyon Ocaklar: Endüksiyon ocaklar,, çekirdeksiz çekirdeksiz ve ve çekirdekli çekirdekli (kanall (kanall,) olm olmak ak üzere üzere iki gruba gruba ayr,l,rlar. Her iki ocakta da metali normal bir transformatörün birincil sarg ,s, olarak dü-ünülebilecek elektrik bobini çevreler. Bu bobinden geçen alternatif ak ,m, ikincil sarg, olarak dü-ünülebilecek iletken metal içinde girdap ak ,mlar, endükleyerek ,s,n,n aç,Ba ç,kmas,na neden olur. Is,, doBrudan doBruya eritilecek metal içinde ortaya ç,kt,B,ndan, çok temiz ve h ,zl, bir eritme gerçekle-ir. Hat frekans,ndan (50 Hz) yüksek frekanslara (10000 Hz) kadar deBi-ik elektrik kaynaklar,yla çal,-an endüksiyon ocaklar, mevcuttur. Erimi - metalde olu-an ak,mlar, metal banyosunda bir kar,-ma hareketi de saBlar. Bu ocaklar çelik, dökme demir, alüminyum ala-,mlar, gibi deBi-ik metallerin eritilmesinde kullan ,labilir.

87


Çekirdeksiz tip endüksiyon ocaB,nda potan,n etraf , su ile soButulan bak,r borudan yap,lm,- bir bobin ile çevrilidir, ekil 5.4a. Çekirdekli veya kanall  tipte ise s,v, metal, primer sarg,n,n çeki çekird rde eBi çevresin çevresinde de bir kanal kanal olu-turur (ekil 5.4 b). Genellikle hat frekans ,nda çal,-an bu ocaklar,n güçl güçler erii daha daha dü-ük, elektriksel verimleri ise daha yüksektir. Kanall, endüksiyon ocaklar,nda çal,-maya ilk baslarken kanal, dolduracak kadar bir s,v, metalin doldurulmas, gerekir.

Bu tip ocaklar

genellikle eritme için deBil, bekletme ve a -,r, ,s,tma gibi i -lerde tercih edilirler (örneBin dubleks çal ,-mada). Endüksiyon ocaklar,n,n bir diBer türü de, eritmenin vakum alt ,nda yap,ld,B,

vakum endüksiyon ocaklar,d,r, ekil 5.5. Bu ocaklarda metal eriyiklerinin, atmosfer ile temas, önlenir.

ekil – 5.4. Endüksiyon ocaklar ,

88


ekil – 5.5. Vakum endüksiyon oca B,

5.4.3 Direnç Ocaklar Bu ocaklarda elektrik ak,m,n,n bir direnç direnç üzerind üzerinden en geçmesi geçmesi s,ras,nda olu-an uygulama a alanlar alanlar, s,n,rl, olup, genellikle erime ,s,dan yararlan,l,r. Direnç ocaklar,n,n uygulam s,cakl,B, dü-ük malzemeler için tercih edilirler. Direnç olarak tel veya içinden yüksek ak,m geçirilen geçirilen grafit ve silisyum silisyum karbür karbür çubuklar kullan kullan,labilir, ekil 5.6.

ekil - 5.6. Direnç ocaklar,

89


6 BTRME LEMLER  S,v, metalin kal,p için içinde de kat kat,la-mas,n,n tama tamaml mlanm anmas as,ndan sonra uygulanan üretim kademeleri bitirme i -lemleri olarak adland,r,l,r. Bunlar,n ba-l,calar,: Kal,b, soButarak ve bozarak parçay, ç,karma, yolluk ve ç ,k,c,lar,n ayr,lmas,, temi temizl zlem eme, e, çapak kesme, onar,m, ,s,l i-lemler ve son yüzey i -lemleridir. Bütün bu i -lemler, parça maliyetine etkisi büyük olan ve dökümhaneler de ek yat ,r,mlar yap,lmas,n, gerekli k,lan önemli üretim kademeleridir.

6.1 KALIP BOZMA Kal,p için içinde de kat kat,la-mas, biten parçan,n, belirli bir s ,cakl,Ba kada kadarr kal kal,p için içinde de soBumas, gereklidir. Kal,b,n türü, türü, par parçan çan,n biçimi biçimi ve döküm döküm malzemesine malzemesine baBl, olan bu s,cakl,k, a-aB,daki kriterler dikkate al ,narak belirlenir: •

Kal,p bozulduBunda, parça kat,la-m,- ve biçimini koruyabilir bir dayan ,ma sahip olmal,d,r.

•

Parçan,n kal,ptan ç,kar,lacaB, s,cakl,B,n seçiminde, seçiminde, malzeme malzemenin nin faz diyagram diyagram, ile belirli olan içyap , deBi-imleri de dikkate al,nmal,d,r.

•

Kal,b,n bozulmas,ndan sonra olu-acak h,zl, soBuman,n çarp,lma ve iç gerilmelere neden olabileceBi dü-ünülmelidir.

•

Kal,p için içinde de kat kat,la-mas, tamamlanm,- parçan,n serbestçe serbestçe büzülebilmesi büzülebilmesi için kal,p mümk mümkün ün oldu olduBunca erken bozulmal,d,r.

Kal,p bozmada bozmada kullan kullan,lan yöntemlerin ba-l,calar, -unlard,r: •

Döküm yerinde elle bozma

•

Sarsma ,zgaralar, üzerinde bozma

•

Parçay, dereceden presleyerek ç,karma

•

Parçac,k veya veya bas bas,nçl, su püskürtme Bu yöntemler yard ,m,yla kal,ptan ç,kar,lan parçalar,n, iç bo-luklar,nda kalan

maça parçalar,n,n tam olarak olarak temizlenebil temizlenebilmesi mesi için de baz, ek i 4lemler gerekebilir: Elle veya sarsma yöntemiyle temizleme, bas ,nçl, su püskürtme, ,s,l veya veya kimy kimyasa asall i-lemler.

90


6.2 YOLLUK VE ÇIKICILARIN AYRILMASI Yolluk ve ç,k,c,lar,n ayr,lmas, için en uygun ve ekonomik yöntem, döküm malzemesinin türü ve kesit kal ,nl,klar,na göre belirlenir. Gevrek malzemelerde yolluk sisteminin ana parça ile birle -tiBi kesitler kesitler genellik genellikle le dar ve çentikli çentikli olarak olarak biçimlendirilerek, bunlar,n kal,p bozma s,ras,nda darbelerle k,r,larak ayr,lmas, saBlan,r. Özellikle k ,r veya beyaz beyaz dökme demir gibi gibi gevrek malzemele malzemelerr için uygun olan k,rma yönteminde, parçaya hasar vermemek için k,r,lman,n olu-mas, istenen bölgelerde çentikler b,rak,l,r ve k,r,k yüzeyi yüzeyi daha daha sonra sonra ta-lanarak temizlenir. K,rma yoluyla ayr,lmas, mümkün olmayan yolluk ve ç ,k,c,lar -erit testere, disk testere, özel makaslar gibi de Bi-ik tala4 kaldrma yöntemleriyle uzakla -t,r,l,r. Büyük döküm parçalar,n yollu olluk k ve ç,k,c,lar,n,n uzakla-t,r,lmas,nda ise en uygun yöntem üfleçle kesmedir. Dökme demir gibi malzemelerde, alevle kesmede güçlükle kar-,la-,labilir. Burada üflenen aleve örne Bin demir tozu verilerek, hem aç ,Ba ç,kan yanma ,s,s,ndan, hem de demir oksit parçac ,klar,n,n a-,nd,rmas,ndan yararlan,larak kesme yap,l,r. Bu yöntemlerin d,-,nda yolluk ve ç,k,c,lar,n ayr,lmas, için elektrokimyasal, lazer ,-,nlar,, yüks yüksek ek bas,nçl, s,v, jetleri gibi deBi-ik teknikler de kullan,labilir.

6.3 YÜZEY TEMZLEME Temizleme i -lemleri, çoBu zaman zaman mekaniz mekanize e edilem edilemedi ediBinden masrafl, bir üretim kademesidir. Dolay,s,yla parçan,n tasar,m,nda döküm sonras,

nas,l

temizleneceBi dü-ünülmelidir. Özellikle büyük parçalarda yüzeylerin kum ve tufaldan ar ,nd,r,lmas,nda, kum veya metal parçac,klar,n,n bas,nçl, hava yard,m,yla veya mekanik olarak (ekil 6.1) parça yüzeyine püskürtülmesi en uygun yöntemdir. Bas ,nçl, hava ile parçac,k püskürterek temizleme, özel kabin veya odalarda yap ,l,r. Hava yerine su kullanarak toz sorunu ortadan kald,r,labilir. Püskürtülen

tanelerin

tüm

parçan ,n yüzeyini

taramas, için küçük parçalarda bir tambur, büyüklerde ise bir döndürme tertibat,ndan yararlan,labilir. Özellikle yüzeyi kolay ezilen

demir d ,-, metallerde

püskürtme süresinin a-,r, uzun seçilmemesi çok önemlidir.

91


ekil – 6.1. Parça temizlemede kullan ,lan mekanik bilya savurucu ve tambur Küçük parçalarda yüzeye yap,-m,- kum taneleri, tufal ile k,smen çapak ve teller tamburlar içinde içinde temizlenebilir ( ekil 6.1). Gerekti Binde tambura parçalarla birlikte a-,nd,r,c, da doldurulabilir. Tamburlama s,ras,nda parçalar, kö-eleri de yuvarlat,lacaB,ndan, a-,r, tamburlama sak,ncal,d,r. Toz olu -umunu önlemek için ya tamburlar da kullan,labilir. Yüzey temizleme amac,yla yararlan,lan diBer yöntemler; sarsarak temizleme, telle f ,rçalama, asitle temizleme ve su püskürtme gibi tekniklerdir. Yolluk ve ç,k,c,lar,n gideril giderilmes mesind inde e tala-l, veya ,s,l kesm kesme e i-lemleri kullan,lacak ise, temizleme i-leminin kesmeden önce yap ,lmas, uygun olur.

6.4 ÇAPAK KESME Çapak kesme i-lemi, yüzey

temizlemeden önce veya sonra yap,larak,

parçan,n son biçim biçimine ine ait ait olmayan olmayan yolluk yolluk ve ve ç,k,c,lar,n k,r,lma yüzeyleri, maça destekleri, teller, bölüm yüzeyi çapaklar , gibi k,s,mlar uzakla-t,r,l,r. Bu amaçla keski ile ay,rma, ta-lama, eBeleme, frezeleme gibi yöntemler kullan ,labildiBi gibi, gibi, çapak çapaklar lar kal,pta pres alt,nda da kesilebilir.

6.5 ISIL LEM Dökülen parçalara bir ,s,l i-lem uygulanmas, dü-ünülmü- ise, bu i -lem genellikle çapak kesmeden sonra yap ,l,r. Döküm parçalara uygulanan ,s,l i-lemlere örnek olarak: temper dökme demir ile küresel grafitli dökme demirde uygulanan grafitleme, dökme çeliklerin normalizasyonu ve/veya ,slah,, demir d,-, metallerde yap,lan ya-land,rma ,s,l i-lemleri gösterilebilir.

92


6.6 SON YÜZEY LEMLER  Parçaya uygulanan son i-lemler; tala-l, i-lemlerin son pasolar,, kim imy yasal asal yüzey i -lemleri, kaplama, parlatma, boyama gibi uygulamalar olabilir.

6.7. ONARIM Döküm yöntemiyle üretilmi -

parçalarda

görülen

hatalar,n

baz,lar,n,n

onar,lmas, ve parçan,n hurd hurday aya a ayr ayr,lmas,n,n önlenmesi önlenmesi mümkün mümkün olabilir olabilir.. Ancak bu onar,mlar,n parçan,n kullan,m özelli özellikle klerin rinii olumsu olumsuzz etkile etkilemem memesi esi ve ve parçay parçay, kullanacaklara bilgi verilmesi esast,r. A-aB,da baz, onar,m örnekl örnekleri eri verilmi verilmi-tir:

Eksik Döküm: Kal,b,n tam tam dol dolma mam m,- bölgelerinin onar,m, için genellikle iki seçenek vard,r: •

Kaynak yöntemiyle doldurma (oksi-asetilen veya elektrik ark kaynaB, yöntemleri kullan,labilir).

•

Döküm yöntemiyle onar ,m (bir onar,m kal,b, haz,rlanarak, s,v, metal, onar,lacak bölgedeki parça yüzeyi eriyene

kadar ak,t,l,r ve daha daha sonr sonra a

kal,b,n alt ç,k,-, kapat,larak kat,la-ma beklenir, ekil 6.2).

Mikrogözeneklilik: DeBi-ik çözelti ve kar ,-,mlar içinde tutularak gözeneklerini doldurulan parçalarda, s,zd,rmazl,k saBlan,r.

Yüzey Hatalar : Yüzey hatalar,n,n onar,m, için kullan,lan deBi-ik dolgu kar,-,mlar, vard,r. Bu tür bir onar,m, yük ta -,yan bölgeler için de Bil, sadece d,- görünümü iyile-tirmek için kullan,lmal,d,r. Çok büyük bo -luklarda ise parça koyarak onar,m yap,labilir.

ekil – 6.2. Bir onar ,m kal,b,

93


7 DÖKÜM DÖKÜM KUSURLARI KUSURLARI ve KALTE KONTROL Kalite, en k,sa -ekilde ürün özelliklerinin kullan ,m amac,na uygunluBu olar olarak ak tan,mlanabilir. Ürün özelliklerinin saptanmas ,, süre sürek klili liliBinin saBlanmas, ve hatal, parçalar,n ayr,lmas, için her üretim yerinde oldu Bu gibi dökümhaneler dökümhanelerde de de kalite kalite kontrol uygulamalar, yap,l,r. Bu uygulamalar üç ana ba-l,k alt,nda toplanabilir:

•

malzemelerinin Girdi Kontrolleri: Döküm metalleri ile modeller, kal ,p ve maça malzemelerinin kontrolu.

•

maça malzeme malzemeler lerinin inin haz,rlanmas,, kal,plama, Üretim Kontrolleri: Kal,p ve maça maça üretimi, kal,p kapama, metal metal eritme, eritme, dökme ve ve bitirme i-lemlerinin kontrolu.

•

Bitmi  Parça Kontrolleri: Parçada yap, sürekliliBinin kontrolu (bo -luk, çatlak, segregasyon), biçim ve boyut kontrolu, malzemenin kimyasal ve fiziksel özelliklerinin kontrolu. Girdi ve üretim kontrolleri her döküm yöntemi için farkl , olup, kullan,lan

malzemeler ve uygulanan üretim kademelerine göre düzenlenir. Bu nedenle bu bölümde sadece bitmi - parça kontrolleri üzerinde durulacakt,r.

7.1. DÖKÜM PARÇA KONTROLU Bu kontroller üç gruba ayr,labilir: •

Yap Süreksizliklerinin Kontrolu Parça özelliklerini çok olumsuz etkileyen bu süreksizliklere örnek olarak çekme bo-luklar,, çatlaklar, çatlaklar, pislik ve segregasyonla segregasyonlarr gösterilebilir. gösterilebilir. Bu hatalar, hatalar, deBi-ik tahribats,z kontrol kontrol yöntemleriyle yöntemleriyle saptanabili saptanabilir: r: Büyük Gözle Kontrol : Büyük

çatla çatlakla klar, r, pislik pislik,,

eksi eksik k

döküm döküm,,

gaz gaz

bo-luklar,,

penetrasyonlar, kaymalar, kal,p - i-mesi gibi birçok kusur gözle saptanabilir.

Vurarak Kontrol: Parçaya bir darbe uygulanarak, ç,kan ses saBlam bir parçan,n sesi sesi ile ile kar kar-,la-t,r,l,r.

5 leri leri Tahribats Tahribats z z Muayeneler: Gözle görülmeyen yüzey hatalar , için penetran s,v,, ma many nyet etik ik toz toz,, mak makro ro da daBlama, ultrasonik gibi yöntemler kullan ,l,r. ç süreksizliklerin saptanmas, için ise radyografik (röntgen ve gamma) ve ultrasonik yöntemlerden yararlan,l,r.

94


•

Boyut ve Biçim Kontrolu Metal dökümünde geçerli olan toleranslar, kullan ,lan kal,p ve döküle dökülen n malzeme malzeme türüne baBl, olarak deBi-ik standartlarla

belirlenmi-tir. Özel isteklerin ayr ,ca

belirtilmesi gereklidir.

•

Kimyasal ve Fiziksel Özelliklerin Saptanmas  Kimyasal Bile  Bile im: im: Potadaki s,v, metalden veya dökülmü- parçadan al,nan örnekler üzerinde yap,lan analizlerle saptan,r.

Mekanik özellikler: Döküm parça üzerinden ç,kar,lan veya parça ile beraber dökülen örnekler üzerinde yap,lan çekme, basma, eBme, sertlik, çentik darbe v.b. deneyler ile saptan,r. Numunenin al ,nd,B, bölge veya parçayla birlikte dökülen numune, döküm parçay , temsil edecek -ekilde (kal,nl,k ve soBuma h,z, bak,m,ndan) olmal,d,r. Baz, durumlarda numuneler, potadaki s,v, metalin ayr, bir kal,ba dökülmesiyle elde edilir.

Yo Younluk: Döküm parçalarda yoBunluBun saptanmas, ile parça içindeki bo-luklar ve malzemenin kimyasal bile -imi hakk,nda ipuçlar, elde edilebilir.

7.2 DÖKÜM PARÇA KUSURLARI Her üretimde olduBu gibi gibi dök döküm ümde de de hatal hatal, parçalar,n ortaya ç,kmas, kaç,n,lmazd,r.

Hata oran,, parça parça

boyut boyut ve biçimi, biçimi, mal malzem zeme e

ile ile döküm döküm

uygulamalar,na baBl, olarak % 30'a kadar ç,kabilir. Üretimin de Bi-ik a -amalar,ndan kaynaklanabilen döküm hatalar,, deBi-ik nedenlerle ortaya ç ,kabilir: •

Hatal, parça tasar,m,

•

Hatal, model tasar,m, ve üretimi

•

Hatal, kal,p tasa asar,m,, yanl,- kal,p mal malzem zemele eleri ri ve kal,plama i-lemi

•

Hatal, döküm i-lemi

•

Yanl,- malzeme seçimi

•

Bitirme i -lemleri hatalar,

Döküm yöntemiyle üretilmi - parçalarda rastlanan ba-l,ca kusurlar ve nedenleri a-aB,da özetlenmi-tir:

Eksik Döküm: Dökülen s,v, metalin kal,b, tam doldurmamas, sonucu olu-ur. Döküm s,cakl,B,n,n dü-ük olmas,, metalin ak,c,l,B,n,n yetersizliBi, kal,b,n gaz geçirgenliBinin yetersizli Bi, kal,p dold doldur urma ma h,z,n,n yava- olmas,, parça parça kesitle kesitlerin rinin in kullan,lan kal,p türü ve malzeme malzeme için için çok dar dar olmas, ba-l,ca nedenlerdir.

95


So Souk Birle  Birle me: me: Kal,p içind içinde e önce önceden den kat kat,la-m,- bölgelerin daha sonra gelen s,v, metal cephesi

ile birle-tiBi ve arada aradaki ki

oksit oksit tabak tabakas as, nedeniyle

kaynaman,n tam tam olma olmad d,B, bölgelerde görülür. Bu hatan,n nedenle nedenleri ri aras aras,nda metalin dökümündeki kesiklikler, malzeme ak ,c,l,B,n,n dü-ük olmas,, yoll yolluk uk sis siste temi mini nin n yetersizliBi nede nedeniy niyle le besle besleme me h,z,n,n yava- olmas,, döküm s,cakl,B,n,n dü-ük ve cidar kal,nl,klar,n,n ince ince olm olmas as, say,labilir. cidarl rlar ar,nda kat,la-an ve daha S çramalar: Döküm s,ras,nda s,çrayarak kal,p cida sonra kal,ba dolan s,v, metalle soBuk olarak birle-en metal parçac,klar,d,r. Yolluk sisteminin daha uygun olarak tasar,m, ve kal,b,n daha dikkatl dikkatlii dold dolduru urulmas lmas, ile giderilebilir.

Çekme Bo  Bo luklar luklar : Kat,la-ma s,ras,nda, s,v, metal ile beslenemeyen kal ,n kesitlerde olu-an ve genellikle cidarlar, pürüzlü olan bo-luklard,r. ç ve d,- çekme bo-luklar, genellikle kal,p ve parça parça tasar tasar,m,ndaki hatalardan ve yeterli beslemenin yap,lamay,-,ndan kaynaklan,r. Ayr,ca ala-,mlar,n dendr dendrit itik ik kat kat,la-mas, s,ras,nda, bu tür çekme bo -luklar, mikro gözenekli Be nede neden n olab olabil ilir ir..

S cak Y rt lmalar, Çatlaklar ve Çarp Çarp lmalar: Kat,la-mas, tamamlanm,-, ancak hala s,cak olmas, nedeniyle yeterli dayan,ma sahip olmayan döküm parçalar, kal,p için içinde de so soBurlarken büzülme serbestçe gerçekle-emez, yani iç gerilmeler ortaya ç,kar ise, kritik kesitlerde s ,cak y,rt,lmalar olu-ur. Y,rt,lma yüzeyi pürüzlü ve oksitlenmi- bir görünümdedir. Bu iç gerilmeler, daha dü -ük s,cakl,klarda soBuk çatlaklara veya çarp,lmalara da neden olabilirler. Çarp,lmalar,n bir diBer nedeni de, deBi-ik kal,nl,klardaki kesitlerin soBuma h,zlar, aras,ndaki farklard,r.

Gaz Bo  Bo luklar luklar : Kal,p bo-luBunda varolan veya s,v, metal içinde çözünmügazlar,n

metali ve kal,b, terk edememesi sonucu parça içinde veya yüzeyinde

olu-ur. Baz, durumlarda bu kusur parka yüzeyinin hemen alt ,nda gözeneklilik olarak ortaya ç,kar. Çekme bo-luklar,ndan fark,, cida cidarl rlar ar,n,n düzgü düzgün n olu olu-udur. Metal içinde çözünmü- gaz miktar,n,n yüks yüksek ek ve kal kal,b,n gaz gaz geçi geçirg rgen enli liBinin dü-ük olmas, bu hatan,n ba-l,ca nedenleridir. Bu kusurun bir ba-ka nedeni de kal,p içinde içinde nem nem bulunm bulunmas as, ve buhar haline geçen nemin kal,p geç geçirg irgenliBi yete yeterl rlii olm olma ad,B, için parçada bo-luklara neden olmas,d,r. Bu olaya, özellikle geçirgenli Bi dü-ük yakum kal,plarda s,kça rastlan,r.

96


ekil 7.1: DeBi-ik Döküm Kusurlar, doldur urul ulma mass, s,ras,nda kal,p bo-luBu Kal p p Yüzeyinde Kopmalar: Kal,b,n dold yüzeyindeki erozyon sonras, ortaya ç,kan kusurlard,r Ka l,p dayan,m,n,n yete yetersi rsizz oldu olduBu bölge bölgele lerd rde e s,v,, me meta talin lin bas,nc,n,n # i i me:  me: Kal etkisiyle kal,pta yerel biçim deBi-iklikleri olu-ur. Kum esasl, kal,plarda s,k,-t,rman,n yetersiz olduBu durumla durumlarda rda s,kça görülür.

Metal Penetrasyonu: S,v, metalin kum tanecikleri aras,na s,zmas, nedeniyle pürüzlü bir yüzey ortaya ç ,kar. Bunu önlemek için ince kum kullanmal ,, kal,p daha daha fazl fazla a s,k,-t,r,lmal, ve kal,p kapla kaplama ma yap yap,lmal,d,r. veya kal kal,p kapa kapama ma s,ras,nda Kayma: Kal ,plama s,ras,nda model parçalar,n,n veya kal,p parç parçal alar ar,n,n konum konumlar lar,ndan kaymas, ile ortaya ç,kan biçim deBi-iklikleridir.

97


Maça Yüzmesi: yi desteklenmemi - maçalar,n, s,v, metalin kald,rma veya sürükleme

kuvvetleri

ile

yerinden

oynamas ,

sonucu

ortaya

ç,kan

biçim

deBi-iklikleridir. kumu taneci tanecikle klerin rinin in genle genle-mesi Kal p p Genle  Genle mesi: mesi: Döküm s,ras,nda kal,p kumu ve olu-an basma gerilmeleri sonucu kal,p yüzeyinde yüzeyinde çatlama çatlama ve dökülmeler dökülmeler ortaya ortaya ç,kabilir.

Bu kusuru gidermek için, kum esasl , kal,p ma malz lzem emes esini inin n genle genle-me

özelliklerinin uygun olmas , çok önemlidir. çok yük yükse sek k Kum Taneciklerinin Yüzeye Kaynamas Kaynamas : Döküm s,cakl,B,n,n çok seçilmesi veya kumun refrakterli Binin yeterli olmamas, durumunda kum tanecikleri parçan,n yüzeyine yüzeyine kaynar kaynar ve parça parça yüzeyi cams cams, bir görünüm al,r.

Çapak: Bölüm yüzeyine s ,v, metalin s,zmas, sonucu olu-ur. içinde, malzemenin malzemenin yerel yerel kimyasal kimyasal bile-im farkl,l,klar,n Segregasyon: Parça içinde, olu-mas,d,r (m (mik ikro rose segr gre egasy gasyo on, aB,rl,k segr segreg egas asyo yonu nu gib gibi) i).. Buna Buna kat kat,la-ma aral,B,n,n geni-, dökü döküm m s,cakl,B,n,n a-,r, yüksek veya soBuma h,z,n,n yava- olduBu durumlarda rastlanabilir. Hata, homojenle-tirme tav, ile giderilebilir, ancak parçan,n çok yüksek s,cakl,klarda uzun süreler tutulduBu bu ,s,l i-lem, ek harcamalar gerektirir; ayr,ca tane büyümesi ve çarp,lma gibi tehlikeler söz konusudur.

Pislikler: Cüruf, oksit, kum parçac,klar, gibi yabanc, maddelerin s,v, metale kar,-mas,yla, genellikle parça yüzeyinde gözle görülebilir kusurlar ortaya ç ,kar. Genellikle dökülen metalden daha dü -ük yoBunluklu olan bu pislikler, s ,v, metal içinde yükselerek, parçan,n üst yüzeyi yüzeyinde nde toplan toplan,rlar. Potan,n kirl kirlii o olm lmas as,, döküm s,ras,nda gerekli özenin gösterilmemesi, kal ,p bo-luBunda baBlanmam,- kum bulunmas,, yollu yolluk k siste sistemi mini nin n yanl yanl,- tasar,m,, gev-ek kal,plama gibi çok deBi-ik nedenlerle olu-abilir.

98


8 DÖKÜM DÖKÜM PARÇA PARÇA TASA TASARIMI RIMI

Tasar,mlarda amaç, belirli özelliklere sahip olmas , gereken bir parçan,n en ekonomik yöntemle üretilmesini sa Blamakt,r. Bir makina parças,n,n im imal alat at, için genellikle birden fazla yöntem aras,ndan en uygununun seçimi söz konusudur. Bu yöntemler aras,nda döküm yöntemi en ekonomik olanlar ,n ba-,nda gelir. Döküm teknolojisinin giderek geli-tirilmesi ve her geçen gün daha yüksek kaliteli ürünlerin elde edilebilmesi sayesinde, imalat için bu yöntemin tercihi yayg ,nla-maktad,r. Döküm parçalar,n imalat,ndaki ba-ar,, hem tasar asar,mc,n,n, hem de dökümcünün becerisine baBl,d,r. Tasar,mc,, parçay parçaya a kullan kullan,m s,ras,nda etkiyecek zorlamalar, ve gerekli emniyet katsay,s,n, belirlemekle, dökümcü ise bu zorlamay , ta-,mas, öngörülen parçay, kusursuz üretmekle yükümlüdür. Ancak tasar ,mc, parçay, biçimlendirirken i-levselliBin yan,nda imal edilebilirli Bi de dü-ünmek zorundad,r. Baz, durumlarda tasar,mc,n,n parçadan beklediBi i-levin yerine getirilebilmesi için çok fazla alternatif yoktur. Böyle hallerde parçan,n biçimi biçimi döküm döküm yöntem yöntemii aç,s,ndan kolay ve ekonomik üretilir olmasa dahi, dökümcü söz konusu biçimi üretebilmek için her türlü olana B, kullanmak zorundad,r. Ancak parça tasar,mlar,nda genellikle birden fazla seçenek vard,r, bu nedenle tasar,mda teknik ve ekonomik bak ,mdan döküm yöntemine uygunlu Bun dikkate al,narak baz, düzeltmelerin yap,lmas, söz konusu olabilir. Bu nedenle imalatç ,n,n, parça tasar,mc,s,yla diyalog içine girmesi ve hatta mümkünse tasar ,m,n ba-,ndan itibaren tasar,m sürecinin sürecinin içinde içinde bulunmas bulunmas, yararl, olacakt,r. Döküm parçalar,n tasar,m,nda dikkat edilmesi gereken kurallar,n en önem önemlil liler eri, i, a-aB,da çizelgeler halinde ve örnekler yard,m,yla aç,klanm,-t,r.

8.1. BÇMLENDRME PRENSPLER  Tasar,mlarda uyulmas, gereken biçimlendirme prensipleri, döküm kusurlar ,n,n ortaya ç,kmamas, için gerekli olanlar ve imalat kolayl ,B, bak,m,ndan yararl, olanlar

-eklinde s,n,fland,r,larak a-aB,da (ekil 8.1 a-c ve 8.2) verilmi -tir.

99


Önlenm nmes esii çin Uyulmas, ekil 8.1a: Döküm Kusurlar,n,n Olu-mas,n,n Önle Gereken Biçimlendirme Prensipleri

100


Önlenm nmes esii çin Uyulmas, ekil 8.1b: Döküm Kusurlar,n,n Olu-mas,n,n Önle Gereken Biçimlendirme Prensipleri

101


Önlenm nmesi esi çin Uyulmas, ekil 8.1c: Döküm Kusurlar,n,n Olu-mas,n,n Önle Gereken Biçimlendirme Prensipleri

102


ekil 8.2: Döküm Parçalarda malat Kolayl,B, Bak,m,ndan Uyulmas, Önerilen Tasar,m Prensip Prensipler lerii

103


8.2. BOYUTLANDIRMA PRENSPLER  boyutt tole toleran ransla slarr, ve yüzey a) Tasar,mda kullan,lan en küçük cidar kal ,nl,B,, boyu kalitesi uygulanacak döküm yönteminin belirlenmesinde en önemli rolü oynar. A -,r, ve gereksiz taleplerin daha pahal, yöntemlerin uygulanmas,n, gerektireceBi unut unutul ulma mama mall,d,r. Çizelge 8.3'te cidar kal ,nl,B,, Çizelg Çizelge e 8.4'te 8.4'te boyut boyut toleran toleranslar slar, ve Çizelge 8.5'te yüzey kalitesi için, farkl, malzeme ve kal ,plama yöntemlerinde geçerli olan deBerler verilmektedir. at, c,vata delikleri gibi çok kullan ,lan biçimler için en uygun b) Kö-e, flan-, kanat, boyutland,rman,n nas,l yap,lacaB, deBi-ik el kitaplar,nda verilmektedir. Uzun y,llar,n deneyimleriyle belirlenmi - bu bilgilerden mümkün olan her yerde yararlan,lmal,d,r.

c) Küçük deliklerin (örneBin kum kal,ba dökümde kal,nl,B,n,n yar,s,ndan veya 6 mm’den küçük) döküm sonras,nda tala- kald,r,larak delinmesi, maça kullan,m,ndan daha ekonomik olmaktad ,r. Çizelge–8.3. Baz, malzeme ve yöntemler için en küçük cidar kal ,nl,klar, (mm)

MALZEME Dökme demir Çelik Aluminyum ala4mlar Bakr ala4mlar Çinko

BASINÇLI DÖKÜM Geni4 Bölge Dar Bölge

KUM DÖKÜM

KOKIL DÖKÜM

ALÇI KALIP

3

5

-

5

-

-

-

-

2

1

3- 5

3

1

2,5

1,5

2,5

3

1,5

1

0,5

-

-

-

Çizelge – 12.5. Baz , kal,plama yöntemleri yöntemleri için yüzey yüzey pürüzlülü Bü deBerleri (µm)

KALIPLAMA YÖNTEMI Ya4 Kum Kalp Özel Kum Kalplar

PÜRÜZLÜLÜK (µm) 6 – 25 <6

Basnçl Döküm

0,5 – 3

Hassas Döküm

0,4 – 1,5

Alç Kalba Döküm

1

104


8.3. MALZEME SEÇM Tasar,mc,lar parçan,n öngör ngörül üle en i-levini yerine getirmesi yan ,nda imalat,n,n da ekonomik olarak gerçekle-tirilebilmesini dikkate almak zorundad ,rlar. Döküm yöntemi kullan,larak yap,lacak bir imalatta, parçan,n üreti üretile lece ceBi malzemenin malzemenin döküme döküme uygun uygun olarak seçilmesi çok önemlidir. Kullan ,lacak kal,plama yöntemi, eritmenin yap ,lacaB, döküm ocaklar,, kat,la-ma s,ras,nda ç,kabilecek sorunlar gibi birçok önemli husus kullan ,lan malzemeye baBl,d,r. Bu nedenle benzer özelliklere sahip ala -,mlar aras,nda döküm yöntemine en uygun olan ,n,n seçi seçile lebi bilm lmes esii içi için n tasa tasarr,mc, ve dökümcünün i -birliBi yapmal,d,r.

105


ALFABETK DZN Ak,c,l,k, 16 Alçak bas,nçl, döküm, 76 Alç, kal,ba döküm, 71 Alevli ocaklar, 86 Altl,k, 41 Ark ocaklar,, 86 A-,lama, 21 A-,r, ,s,l soBuma, 19 A-,r, yap,sal soBuma, 33 Bas,nçl, döküm, 77 Besleyici, 29 Bitirme i -lemleri, 90 Bo-altma döküm, 76 CO2 yöntemi, 52 Çapak, 92, 98 Çekirdeklenme, 18 Çekme bo-luBu, 27, 96 Çekme pay,, 43 Ç,k,c,, 29 Çimentolu kal,plar, 55 Çubuksu taneler, 21 Çukur kal,plar, 52 Dendrit, 21 Direnç ocaklar,, 89 Dolu kal,ba döküm, 57 Döküm aBz,, 13 Döküm parça kusurlar,, 95 Döküm parça tasar,m,, 99 Döküm spirali, 16 Döküm yöntemlerini kar-,la-t,rma, 82 Dökümhane, 36 Düzlemsel kat,la-ma, 24 Eksik döküm, 95, 97 Elektrikli ocaklar, 86 Endüksiyon ocaklar,, 87 Eritme ocaklar,, 83 Gaz bo-luBu, 13,96 Gaz giderme, 11 Gözenekler, 12 Hassas döküm, 68 Havada setle-en kal,plar, 55

-leme pay,, 43 Kabuk kal,plar, 53 Kal,c, kal,plar, 73 Kal,p bozm bozma, a, 90 90 Kal,p genle-mesi, 98 Kal,plama makinalar,, 64 Kal,plama yöntemleri, 65

Kalite kontrol, 94 Kat,la-ma, 17 ala-,mlarda, 22 hacim azalmalar,, 26 kal,p içind içinde, e, 28 28 saf metallerde, 17 Kayma, 97 Kokil kal,plar, 74 Kristal büyümesi, 21 Kum, 58 Kum esasl, kal,p malzem malzemele eleri, ri, 58 Kum kal,ba döküm, 34 Kupol ocaklar,, 84 Kuru kum kal ,plar, 50 Levhal, modeller, 40 Maça, 45 Maça yüzmesi, 98 Mikrogözenekler, 27 Mikrosegregasyon, 24 Modeller, 38 Onar,m, 93 Öz çekirdeklenme, 19 Pislik tutucu, 13 Potal, ocaklar, 83 Sarsma tablas,, 47 Savurma döküm, 79 Segreasyon, 98 Serbest modeller, 38 Seramik kal,ba döküm, 72 S,cak y,rt,lma, 96 S,çrama, 96 SoBuk birle-me, 96 SoButucu plakalar, 32

ablon, 42 i-me, 97 Tabakal, kat, çözelti, 25 Tasar,m prensipl prensipleri eri,, 99 Toprak kal,plar, 51 Vakumlu kal,c, kal,ba döküm, 76 Vakumlu kal,plama, 55 Ya- kum kal,plar, 49 Yolluklar, 13 Yüzey temizleme, 91

106

Döküm (Ahmet ARAN)

Recommend Documents