ÖNSÖZ Dövme ürünlerinin kullanılma alanı çok geniştir. Farkında olmasak da birçok yerde bu ürünlerle karşılaşmaktayız. Cıvatalar, perçinler, çubuklar, türbin milleri, paralar, madalyalar, dişliler, el aletleri, hava taşıtı parçaları dövme yolu ile üretilen elemanlara örnektir. Bugünün makinalarının ve teçhizatının çalışma imkan ve kapasiteleri geniş ölçüde dövme parçalarda erişilebilen özelliklere bağlıdır. Dövme parçalar ve sağladıkları performans karakteristikleri olmaksızın otomobiller, uçaklar, kamyonlar, tarım aletleri, inşaat makinaları, füzeler, sınai motorlar ve makinalar, milli savunma araç ve gereçleri yapılamazlardı. Bu çalışma içerisinde öncelikle dövme yöntemi ele alınmıştır. Bu konuya bağlı kalınarak dövme yönteminin üstünlükleri, diğer yöntemlerle karşılaştırılması, üretilen ürünlerin kalite kontrolü, dövme hataları ve son olarak da bu projeyi hazırlarken inceleme fırsatını bulduğum bir dövme tesisindeki örnek ürünler ve bu ürünlerin üretilme aşamalarından bahsedilmiştir. Çalışmamı hazırlarken çok çeşitli kaynaklardan yararlanmış olup, kaynakları hazırlayıp kullanıma sunan herkese ve kütüphanelerinden faydalanma imkanı sağladıkları için Tübitak‟a teşekkür ederim. Bu çalışmanın tamamlanmasında sağladığı katkılar nedeniyle Yapı – Tek Çelik Sanayi A.Ş. nin değerli mühendisi Erkut Bey‟e, bu projeyi hazırlarken bana yol gösteren ve benden yardımlarını esirgemeyen değerli hocam Yrd. Doç. Dr. Tülin ŞAHİN „e teşekkür ederim.
1
Ġçindekiler ÖNSÖZ .................................................................................................................................1 1. GĠRĠġ VE TÜRKĠYE’DE DÖVME SANAYĠ GELĠġĠMĠ..............................................4 1.1 GİRİŞ ...........................................................................................................................4 1.2 TÜRKİYE‟DE DÖVME SANAYİ VE GELİŞİMİ ........................................................5 2. DÖVME PARÇALARIN ÖNEMĠ ...................................................................................6 3.DÖVME PARÇALARIN ÜSTÜNLÜKLERĠ ...................................................................8 3.1 DÖVME İŞLEMİNİN TEMEL ÜSTÜNLÜKLERİ .......................................................8 3.1.1 Kaliteli Malzemeler ................................................................................................8 3.1.2 Yüksek mukavemet .............................................................................................. 10 3.1.3 Yapısal Bütünlük ..................................................................................................10 3.1.4 Darbe ve Yorulma Mukavemeti ............................................................................ 12 3.1.5 Yüksek Düzgünlük ............................................................................................... 13 3.1.6 Malzemenin Düzgünlüğü ...................................................................................... 13 3.1.7 Boyutsal Aynılık (Uniformity) .............................................................................. 13 3.1.8 Geniş Malzeme ve Özellik Bölgesi ....................................................................... 14 3.1.9 Boyut ve biçimde geniş uygulama......................................................................... 15 4. DĠĞER ĠMALAT USULLERĠYLE KARġILAġTIRMA ............................................. 17 4.1 KAYNAK ................................................................................................................... 17 4.2 TALAŞ KALDIRMA ................................................................................................. 17 4.3 MONTAJ .................................................................................................................... 18 4.4 YÜZEY ŞARTLANDIRILMASI ................................................................................ 18 5. DÖVME PARÇA KULLANMANIN EKONOMĠK ÜSTÜNLÜKLERĠ ...................... 19 6. DÖVME PARÇALARININ KALĠTE KONTROLÜ .................................................... 22 6.1 İşlem (Proses) Kontrolü ............................................................................................... 24 6.2 Nihai Muayene ............................................................................................................ 26 6.3 Dövme Bütünlüğü Kontrol Metodları .......................................................................... 26 6.4 Prototip ve Numune Dövme Parçaların Değerlendirilmesi ........................................... 27 6.5 Klasik Kalıpta Dövme Parçalar İçin Boyut Toleransları............................................... 28 7. DÖVME ESNASINDA OLUġABĠLECEK HATALAR ............................................... 29 7.1 Kalınlığın Fazla Olması ............................................................................................... 30 7.2 Kalınlığın Düşük Olması ............................................................................................. 30 7.3 Malzeme Yürümesi .....................................................................................................31 2
7.4 Doldurmama ............................................................................................................... 32 7.5 Tufal ve Yüzey Kalitesi ............................................................................................... 32 7.6 Sertlik ......................................................................................................................... 33 7.7 Tane Büyümesi .......................................................................................................... 34 7.8 Katmer ........................................................................................................................ 34 7.9 Çatlak.......................................................................................................................... 35 7.10 Kaçıklık .................................................................................................................... 36 7.11 Çapak ........................................................................................................................ 37 7.12 Çökme....................................................................................................................... 37 7.13 Sıyırma ..................................................................................................................... 38 7.14 Saçak (sakal) ............................................................................................................. 38 7.15 Batma ve Ezilme ....................................................................................................... 38 7.16 Eğrilme Ve Burulma ................................................................................................. 39 7.17. Dekarbürizasyon ...................................................................................................... 39 7.18. Şekil ve Boyut Hataları ............................................................................................ 39 7.19. Korozyon ................................................................................................................. 40 7.20. Isıl işlem hatası......................................................................................................... 41 7.21. Yabancı maddeden kaynaklanan hatalar ...................................................................41 8. BĠR DÖVME TESĠSĠNDE ÜRETĠMĠN ĠNCELENMESĠ ............................................ 41 9 . SONUÇ VE DEĞERLENDĠRME ................................................................................ 55 KAYNAKÇA ...................................................................................................................... 56
3
1. GĠRĠġ VE TÜRKĠYE’DE DÖVME SANAYĠ GELĠġĠMĠ 1.1 GĠRĠġ Dövme üretiminde kullanılan çeşitli karakter ve güçteki çekiçler ve presler, kapalı ve açık kalıp kullananlar olarak iki gruba ayrılabilir. Bu tezgahların alt ve üst koçlarına monte edilmiş kalıplar arasına, dövme sıcaklığına tavlanmış metal parçası üzerine, darbe kuvvetleri uygulanarak, metal parçanın plastik deformasyona ( kalıcı şekil değiştirmeye ) uğratılmasına dövme (forging) denir. Ağır, az adetli, hassas ölçü gerektirmeyen ve karmaşık şekiller içermeyen parçaların dövme üretiminde açık kalıplar; yüksek adetli, dar ölçü toleranslı ve karmaşık şekilli parçaların dövme üretiminde kapalı dövme kalıpları kullanılır. Dövme parça ağırlıkları 0,50 kg ile 10 ton ve üzerinde olabilir. Yukarıda tarif edilen sıcak dövme işlemi yanında, son yıllarda ılık ve soğuk dövme de yapılmaktadır. Konvensiyonel çekiç ve pres dövme üretimleri dışında, sıcak kafa toplama (hot upsetteing), haddeleme (roll forging), dairesel haddeleme (ring rolling), diğer karakteristik dövme türlerini ifade eder. Bu tür dövme üretimlerinin yapıldığı tezgahlar, karakter olarak çekiç ve preslerden çok farklıdır. Açık veya kapalı dövme kalıpları, yüksek alaşımlı takım çeliklerinden imal edilirler. (SAE 2714 gibi.) Dövme yöntemi ile üretilmiş demir ve demirdışı metal aksam parçaları, otomotiv, havacılık, savunma, madencilik, ağır hizmet araçları, iş makinaları ve her türlü makina sanayiinde kullanılırlar. Dünya‟daki dövme sanayii hammaddelerini aşağıdaki şekilde sıralamak mümkündür. - Yapı ( imalat) çelikleri - Paslanmaz çelikleri - Takım çelikleri - Alüminyum alaşımları - Bakır ve bakır alaşımları - Magnezyum alaşımları - Nikel alaşımları - Titanyum alaşımları Karbon çelikleri ve az alaşımlı çelikler diye ikiye ayrılan, yapı çeliklerinden üretilmiş dövmeler, en fazla otomotiv sanayii ve her türlü makina imalat sanayinde kullanım alanı bulurken; paslanmaz çelik, alüminyum alaşım, titanyum alaşım ve nikel alaşım dövmeleri, ağırlıklı olarak, havacılık ve harp sanayinin en kritik aksam parçalarının üretiminde kullanılmaktadır.
4
Dövme üretimi operasyon ve ünitelerinin aşağıdaki şekilde özetlenmesi mümkündür: 1- Kesim ünitesi: Metal hammadde şerit testerelerde, makaslarda veya diğer özel tezgahlarda istenen boyutlara kesilir. Operasyon : Kesim 2- Çekiç, pres ve diğer dövme tezgahlarının ve metalin ısıtıldığı tav fırınlarının yer aldığı bölüm dövmehane olarak isimlendirilir. Operasyon : Dövme 3- Mekanik özelliklerinin kazandırıldığı bölüm: Operasyon : Isıl İşlem 4- Laboratuarlar: Metalurji, fiziksel testlerin ve ölçüsel kontrollerin yapıldığı laboratuarlar, Operasyon : Kalite Temin 5- Kalıp Üretim Ünitesi : Dövme operasyonunda kullanılan açık veya kapalı kalıpların üretimi için gerekli tezgah ve teçhizatın olduğu bölüm ( Kalıphane )
1.2 TÜRKĠYE’DE DÖVME SANAYĠ VE GELĠġĠMĠ Türkiye dövme sanayiinde ilk adımlar 1960lı yıllarda MKE tarafından atılmış, savunma sanayi başta olmak üzere kamu kuruluşlarının ihtiyaç duyduğu dövme parça üretimi başlatılmış ve ülkenin ilk dövmecileri yetiştirilmiştir. Bu dönemlerde mevcut bulunan küçük ölçekli ve düşük kapasiteli çok az sayıdaki dövme tesislerinde el aletleri ve basit makine parçaları üretilmekte iken 1960lı yılların sonlarında otomotiv sanayinin kurulmasına paralel olarak özel sektör dövme tesisleri kurulup gelişmiştir. Gerçek anlamda dövme tesisleri yatırımları, otomotiv sanayinin gelişmesine paralel olarak kurulmuştur. Bundan önceki dönemlerde, çok küçük ölçekli ve bir iki düşük kapasiteli dövme tezgahı olan tesisler vardı. Ağırlıklı olarak el aletleri ve özel amaçlı basit makina aksam parçaları üretiyorlardı. Ülkemizde 1960lı yılların sonlarında yatırımlara başlayan özel sektör dövme tesisleri, otomotiv ve makina sanayine üretim yapma düşüncesiyle kurulduğundan sadece yapı (imalat) çeliği hammaddesinden dövme üretimine başlamış ve bu tür dövme üretimi ile faaliyetlerini sürdürmüştür. Dövme parçalar, büyük oranda kapalı kalıplar ile üretilmektedir. Yapı ( imalat ) çelikleri dövme üretim teknolojisi, diğer demir dışı dövme teknolojilerine göre daha kolay ve birim satış fiyatları daha düşüktür. Dövme konusunda, kapalı ekonomi döneminde yurt içinde pazar bulan dövme sanayi tesislerinden bazıları kesimhane, dövmehane, ısıl işlem ve kalıphane üniteleri ile, kaliteyi temin eden laboratuarlara devamlı yatırımlar yaparak büyümüşlerdir. Müşterinin talep ettiği teknik şartları sağlamak ve kaliteyi temin etmek için, dövme kalıp tasarımlarını ve dövme üretim teknolojisini geliştirmiş ve eğitim için gelişmiş ülkelerden teknik bilgi satın almışlardır. Bu yatırımlar sonucu, dövme sanayinde bilgi birikimi ve yetişmiş insan gücü oluşmuştur.
5
Ülkemiz dövme sanayii üretiminin %75-80 civarındaki en büyük bölümünü, otomotiv sanayii ürünleri teşkil etmektedir. Otomotiv sanayiine üretilen söz konusu dövme ara mamullerini; öndingil, önakson, arka aks mili, biyel kolu, krank, ayna dişli, kardan şaft parçaları, pinyon dişli, diğer her türlü dişli taslakları, bakla ve makara, şeklinde sıralamak mümkündür. Bu dövme parçaları işlendikten sonra; otomobil, traktör, kamyon, minibüs ve otobüslerin, ön ve arka akslarında, motor, şanzıman ve diğer mekanik aktarma organlarında kullanılmaktadır. Otomotiv sanayi dışında iş makinalarına, askeri araçlara, demiryollarına ve el aletlerine de dövme parça üretilmektedir. Dövme parçaların ağırlığı 0,10 kg ile 120 kg arasında değişmektedir.
2. DÖVME PARÇALARIN ÖNEMĠ Eskiden dövme işi metalin ısıtılıp çekiçle dövülerek şekillendirilmesi işlemiydi. Bugün, metalin dövme için her zaman ısıtılması gerekmez ve dövme işi darbe veya sıkıştırma basıncı uygulayan çeşitli tip ağır makinalarla ve hassasiyetle yapılabilir. Dövme işlemi dövme bilimi ile gittikçe artan bir hızla büyümektedir. Mekanik parçalar için çalışma koşulları daha ağır olunca, dövme tekniği ile metale şekil vermek yeterli olmamıştır ve daha fazla özellik katmak gerekmiştir. Dövme, metallerin yapısını incelterek ve kontrol ederek yükseltilmiş mekanik özelliklerin elde edilmesini sağlar. Ayrıca dövme, metalde parça şeklini takip eden liflerin akışıyla sürekli tane akışı sağlar ve malzemeden en yüksek mukavemet elde edilmesine olanak verir.
ġekil 2.1. Çekiçle Dövme
6
ġekil 2.2. Demircinin kol gücü bunun gibi bir dövme çekiciyle birçok defa büyütülmüştür. Teknik olarak dövme, metalin şekillendirilerek faydasının arttırılması, inceltilmesi ve darbe veya basınç altında kontrollü plastik şekil değiştirme yoluyla mekanik özelliklerinin yükseltilmesi olarak tanımlanabilir. Dövme parçalar genel olarak makinalarda veya tesisatta kritik şok veya gerilme noktalarında özellikle güvenilirliğin ve insan emniyetinin önemli olduğu yerlerde kullanılır. Yine dövme parçalarda bulunan çeşitli şekil, boyut ve özellikler bugünkü kullanılma alanını genişletmiştir ve gelecekteki dövme parça kullanma potansiyeli günümüzdeki durumun çokötesinde olacağı tahmin edilmektedir.
ġekil 2.3. Jet Motoru Fanları güvenirlik ve yüksek performans değerleri için dövülerek imal edilen binlerce hayati parça arasındaki örneklerdendir.
7
Boyut olarak dövme parçaları, birkaç gram ağırlıktaki parçalarından birkaç ton ağırlığındaki yapı elemanlarına kadar değişirler. Buna ek olarak şekil yönünden dövme parçalar gerekli olan her şekilde yapılabilirler. Dövme parçalar, çok düşük sıcaklıklardan 1650°C ın üzerine kadar olduğu gibi çalışma koşullarının meydana getirebildiği azami korozyon şartlarında da hizmet ederler. Bunlar aynı malzemelerden elde edilen diğer tip parçalarla ekonomik olarak rekabet edebilirler.
3. DÖVME PARÇALARIN ÜSTÜNLÜKLERĠ Metallerin sıcak işlenme metodu yüzyıllardan beri bilinmiş ve pek çok mamul tipinde mukavemet, sağlamlık, güvenilirlik ve en yüksek kaliteyi elde etmek için kullanılmıştır. Günümüzde çalışma sıcaklıkları, yükler ve gerilmeler arttıkça, güvenilirlik ve sağlamlık daha kritikleştikçe dövme parçaların üstünlükleri eskisinden çok daha büyük bir önem kazanmaktadır. Bu bölümün amacı dövme metodunun (process) bünyesinden gelen bir çok üstünlükleri açıklamak ve bu üstünlüklerin önemli ekonomik faydalarını incelemektir. Modern metal işleme ve imalat tekniklerinde gittikçe artan hızlı değişimlerin ışığında, dövme mamullerinin temel üstünlüklerini sebepleriyle açıklayacak olursak: o Bugünün yüksek hız dünyasında dövme parçalar bir çok konstrüksiyonun daha yüksek yüklere ve büyük gerilmelere dayanmasını mümkün kılmıştır. o Dövme teknolojisindeki yeni ilerlemeler şimdiye kadar dövülemeyen malzemeler dahil dövme parçalarda elde edilebilen karakteristik özelliklerini büyük ölçüde arttırmıştır. o Ekonomik olarak dövme mamulleri eskiden olduğundan çok daha caziptir. Çünkü azami güvenilirlik, daha küçük tolerans yetenekleri ve dövme parçaların işlenmesinde ve otomatik metodlarla sonraki operasyonlardaki yüksek verim önemli üstünlüklerdir. 3.1 DÖVME ĠġLEMĠNĠN TEMEL ÜSTÜNLÜKLERĠ Esas olarak dövme işlemi metalin basma veya darbe altında istenilen şekle getirilmesidir. Malzemenin bu kontrollü (genelde yüksek sıcaklıklarda) şekillendirilmesi daha büyük metalurjik sağlamlık ve mekanik özelliklerde yükselme sonucu verir. 3.1.1 Kaliteli Malzemeler Pek çok halde dövülecek ham madde, ingotun dentrit yapısını inceltmek, döküm işleminden gelen kusurları gidermek ve yapının kalitesini daha da iyileştirmek için malzeme tedarikçisi tarafından bir ön işlem görmüştür. Bu işlem genel olarak, mümkün gözenekli yapıyı ortadan kaldıran, ana metalin kristal yapısını incelten ve metal olmayan katıkların ve alaşım ayrılmalarını işleme yönünde akmasını sağlayan basınç altında malzemenin kesitini küçülten haddeleme veya serbest dövme (preste sıcak basma, cogging) işlemleri şeklinde uygulanır (Şekil 3.1. , Şekil 3.2.). 8
ġekil 3.1. Bir karbon çeliğinin daha sonraki haddeleme işlemlerine hazırlık olarak bir ingot haddesinden geçirilmesi.
ġekil 3.2. Bir kütüğün tane yapısını ve akış hatlarının işleme yönünde gelişmesini gösteren resim.
9
3.1.2 Yüksek mukavemet Dövme işlemi sırasında en uygun ışıl işlem için üniform malzeme elde etmek üzere malzemenin gravürlü kalıplar içerisinde sıcak işlenmesi ile yeniden kristalleşme ve tane incelmesi meydana geldiğinden daha fazla (kalite yükselmesi) gelişme sağlanır. Bu durumda belli bir malzemenin dövme işleminde, parçadan parçaya en az özellik değişimleriyle en yüksek potansiyel mukavemetini geliştirmek mümkündür. Verilen bir malzemede, daha büyük bir sağlamlık, kimyasal bileşikteki düzgünlük ve daha ince tane yapısı ile olduğu kadar, daha büyük mukavemet ve süreklilikleri dolayısıyla dövme parçalar, bir çok uygulamada döküm malzemelerden daha elverişlidirler. Dövme parçalar durum veya hacim bakımından döküm parçaların katılaşması sırasında uğradıkları değişikliklere maruz değildirler.
ġekil 3.3. Döküm, hadde mamulü çubuk ve dövmenin tane yapısını gösteren şematik diyagram İstenilen parça geometrisine yaklaşma derecesi nisbeten daha ileri dövme kalıpları için ödenecek daha çok para veya daha az para ve sonradan daha çok işleme hususunda verilecek karara bağlıdır. Dövme parçalar kaynak parçalara göre de daha dayanımlıdır. Çünkü kaynak verimleri nadiren 100% e eşittir ve kaynaklar nadiren gözeneklilikten (porosity) tamamiyle arıdır. Bir kaynak metalurjik bir çentiktir ve yüksek gerilmelere maruz parçalarda, ileri muayene usulleri gerektirir. 3.1.3 Yapısal Bütünlük Malzemenin kontrollü plastik deformasyonuyla elde edilen diğer üstünlüklere ek olarak erişilen yapısal güvenilirlik derecesine diğer herhangi bir metal işleme metodu ile erişilememiştir, Gerilme veya darbe altındaki parçaların beklenmeyen kırılmalarına sebep olabilen iç gaz cepleri veya boşlukları dövme ile yok edilir. Dövme işlemi alaşımların veya metal olmayan katıkların kütlesel ayrılmalarına (bir yerde kümelenme) engel olarak kimyasal bakımdan üstün bir düzgünlük sağlar. Bu elemanların ayrılmaları malzemeye ısıl işlemlere önceden bilinmeyen bir tepki gösterme niteliği kazandırır ve parçanın yük altındaki performansını tehlikeye sokar.
10
Örnek olarak parçalarda fevkalâde bütünlüğün arandığı bir saha olan füze yapımında güvenilirlik en önemli faktördür. Bu, uzay tatbikatı için büyük takviye itme kirişleri, küçük ek parçalar ve orta büyüklükte çeşitli parçalar için tipik olarak dövme parçaların belirtilmesinin bir sebebidir. Aynı güvenilirlik anlayışı inşaat makinalarında kullanılan motorlara bağlı çift yönlü fanın imalatçısını dövme fan göbeği imaline yöneltmiştir (Şekil 2.4.). Daha önceki göbek (dövme değildi) proje şartnamelerine uygun olarak çalıştı, fakat mühendisler parçanın süreksiz bir yapı veya bulunamayan iç çatlaklar dolayısıyla dakikada 1800 devir dönmesi esnasında yabancı bir nesne tarafından darbe görmesi halinde kırılabileceğini ileri sürdüler. Buna uyarak bu göbekler proje değişikliği, işleme tezgâhı veya eş çalışan parça değişikliğine ihtiyaç olmadan son maliyette bir artış olmadan dövmeye dönüştürüldü. Sonuç olarak, başta dövme malzemesinin yapısal bütünlüğü dolayısıyla ekonomik olarak fevkalâde emniyet derecesi sağlayan fan göbekleri ortaya çıktı. Tasarımcı için dövme parçaların yapısal bütünlüğü önemli bir husustur. Kendi projelerinde önceden hesaplanana uyacak malzemelerin kullanılmasına dayanarak iç kusurlar olabileceği ihtimali için pahalı özel işlemler olmadan gerçekçi emniyet faktörlerine erişebilir. İmalatçı yönünden dövme parçaların bünyesinden gelen yapısal güvenilirlik daha az muayene gerekleri, ısıl işleme karşı gösterdiği üniform özellik ve aynı işlenebilme özelliği gibi üstünlükler sağlar, bunların hepsi daha hızlı imalata ve düşük maliyete katkıda bulunurlar. .
.
ġekil 3.4 : Bu fan göbeği inşaat makinaları için C1141 malzemeden dövülmüş olup 18 kg ağırlıkta ve dış çapı 343 mm dir. Başka metodla yapılmış bir parça yerine kullanılmıştır.
11
3.1.4 Darbe ve Yorulma Mukavemeti Herhangi bir parçanın güvenilirliği düşünüldüğünde mekanik mamullerin pek çok tiplerinde günümüzün daha yüksek hızlara ve daha büyük yüklere doğru olan eğilimi dikkate alınmalıdır. Tasarımcılar ve malzeme mühendisleri parçanın toplam güvenilirliğinin bir kısmı olarak yorulma ve darbeye karşı mukavemetin artan önemini takdir etmektedirler. Dövme mamulleri nominal gerilemelere, bunun yanında çoğu zaman proje kriterini aşabilen beklenmeyen darbe yükleri altında kırılmaya dayanacak süneklikle, bu şartları sağlamlıkla yerine getirirler. Dövme işlemi (tane akışının işlem yönüne akışı suretiyle) bir malzemede mümkün azami darbe ve yorulma mukavemetini geliştirir. Başka herhangi bir metal işleme metodunda elde edilebilenlerden daha büyük değerlere erişebilir. Şu halde dövme parçalar diğer metal mamullerinde mümkün olandan daha uzun bir beklenen ömür (life expectancy) verirler. Dövülmüş malzemede elde edilebilen özelliklerin iyi bir kombinasyonunun üstünlüğünü kullanarak, tasarımcı performans karakteristiklerini veya emniyeti tehlikeye sokmaksızın kesit kalınlığını azaltmak üzere daha yüksek (mukavemet/ağırlık) oranını, kullanabilir (Şekil 3.5.). Ağırlık azalması, hatta daha ucuz malzemeden yapılan parçalarda bile, bir parçanın çalışma ömrü üzerinde önemli bir maliyet tasarruf una ulaşabilir.
ġekil 3.5. : 364 gram ağırlıkta kamyon jant tırnakları (Whell rim clamp) çalışmada (solda) başarısızdı ve 224 gram ağırlıkta C1045 çelik dövme (sağda) olanlarla değiştirildi. Sonuç olarak ağırlık yüzde 40 azaldı ve mukavemet 2,5 kat arttı.
12
3.1.5 Yüksek Düzgünlük Metal parçaların nümerik kontrollü ve otomatik işleme metodunun sürekli gelişmesiyle birlikte, parçaların üniform yapı özelliği, malzeme bileşimi, yapısı ve geometrisi gittikçe önemli olmaktadır. Bir parçadan diğerine ve gruptan gruba malzemenin düzgünlüğü ısıl işleme karşı daima aynı özelliklerin elde edilmesinde zorunludur. Bu alanlarda dövme mamuller önemli üstünlükler sağlar. 3.1.6 Malzemenin Düzgünlüğü Aylar veya yıllar içinde imal edilen farklı miktarlardaki dövme parçaların malzemesinde çok yüksek bir benzerlik vardır. Dövme tesisleri belli başlı metal imalatçılarının metal bileşiminin sıkı bir kontrolünü sağlayan sertifika raporlarına ve kalite kontrol usullerindeki kabul testine itimat edebilirler. Dövme parçalar malzeme bileşiminin belli sınırlar içinde aynılığını ele alarak parçadan parçaya iç yapı düzgünlüğü ile karakterize edilirler. Bu özellikle dövme parçaların istenilen şekle tesadüfi malzeme akışından ziyade dikkatle kontrol edilen imalat safhaları ile getirilmesi nedeniyledir. Tane akışı her bir parçada sabit kalıp gravürleri içerisinde kademeli bir deformasyonla aynı tarzda geliştirilir. Malzeme bileşiminin ve yapının dövme malzemelerinde parçadan parçaya ve gruptan gruba üniform oluşu ısıl işleme karşı aynı tepki özelliği gösterme, işleme özelliğinde minimum farklılık ve bitmiş parçalarda aynı özellik seviyeleri temin eder. 3.1.7 Boyutsal Aynılık (Uniformity) Gravür kalıp dövme parçalarının boyutsal karakteristikleri bütün imalat çevriminde parçadan parçaya dikkat çekecek derecede dengelidir. Birinci parçadan son parçaya kadar bu istisnai şekil sürekliliği başlıca dövme parçaların içinde şekillendirildiği özel çelikten kalıplarda bulunan gravürler dolayısıyladır. Gerçek anlamda birbirlerini takip eden dövme parçalar aynı gravürden elde edilir. Dövme işlemi her parça için parça şeklinin pozitif negatif - pozitif geçişini gerektirmez. Şu halde bu transfer sırasındaki çarpılma imkanı ortadan kaldırılmıştır. Benzer şekilde bazı metal işleme metodları mamullerinde tek parçalar arasında boyutsal farklılıklara sebep olan ani bağlama aparatı veya takım değişiklikleri dövme imalâtında olmaz. Dövme parçaların boyutlarının sürekli hassasiyeti programlı bir üretim muayene ve kontrolü ile ayrıca sağlanmış olur. Nisbeten uzun imalat sürelerinde, kalıp gravürünün yavaş yavaş olarak aşınmasının önemli bir faktör olduğu hallerde herhangi değişiklikleri tolerans sınırları içinde tutmak suretiyle istenilen hassasiyet seviyesini sağlamak üzere düzeltici kalıp bakım usulleri geliştirilmiştir. Dövme parçaların bünyesinden gelen boyutsal aynılık müşteri muayene gereklerini azaltır, verimli ve yüksek hızlı taşıma, otomasyon işlemlerini kolaylaştırır.
13
3.1.8 GeniĢ Malzeme ve Özellik Bölgesi İlk bakışta bütün metallerin dövülmesi mümkün olduğundan dövme mamullerinde mevcut fiziksel ve mekanik özellikler bölgesi, demirsel olan ve olmayan bütün metaller metalurjisini kapsar. Malzemelere, alaşım bileşimlerine ve ısıl işleme bağlı olarak çekme ve kopma mukavemeti, uzama, kesit daralması, sertlik, darbe ve yorulma mukavemetlerinin tam bir skalası mevcuttur. Ayrıca dövme parçalar aşağıdaki karakteristikleri gerektiren tatbikat için özel olarak elverişli bileşimlerdeki malzemelerden imal edilirler : (1) ısıya direnç, (2) korozyona dayanma, (3) sürtünmeye dayanma, (4) çok düşük sıcaklıklara dayanma, (5) manyetik ve anti-manyetik özellikler. Aşağıdaki özet dövülebilir malzemelerin geniş bir bölgesini göstermede yardımcı olur: Alüminyum alaşımları kolayca dövülür. Başlıca uçak ve ulaşım sanayilerinde yapı ve motor tatbikatında 200 °C yi geçmeyen sıcaklıklar için, dövülmüş alüminyum düşük özgül ağırlık ile iyi mukavemet/ağırlık oranını bünyesinde birleştirir. Magnezyum dövmeler, bazı alaşımların (mesela magnezyum-toryum) kısa bir hizmet süresi için 370°C ye kadar kullanılmasına rağmen, genelde 260° C nin altındaki sıcaklıklar için kullanılırlar. Magnezyum dövmeler etkin olarak hafif yapılarda kullanılırlar ve ticari metaller içerisinde özgül ağırlığı en düşük olanıdır. Bakır, pirinç ve bronz dövmeye çok elverişlidir, korozyona mukavemet gerektiren, elektrik ve ısı iletkenlik istenen koşullar için önemlidirler. Düşük karbon ve az alaşımlı çelikler 430 - 480 °C ye kadar sıcaklıklar için imal edilen dövme parçalar içinde en büyük yeri tutarlar. Bu malzemeler nisbeten düşük malzeme maliyeti, işleme kolaylıkları ve iyi mekanik özellikler gibi üstünlükler sağlar. Çeliğin proje esnekliği, büyük ölçüde tasarımcıya bitmiş dövme parçada özelliklerin geniş bir seçimi imkanını vererek ısıl işleme farklı özellikler göstermesidir. Çeliğin özel alaşımlarının bazı konstrüksiyonlarda oda sıcaklığında dövme parçaların 210 Kg/mm2 nin üzerinde akma sınırına sahip olduğu görülür. Her tip dövme parçalar, ulaştırma, tahrik gücü, madencilik sanayileri, sınaî ve tarımsal makinalarda ve techizat da olduğu kadar, füzelerde ve uçak tatbikatında da önemlidirler. Paslanmaz çelik dövmeler nisbeten düşük sıcaklıklarda özellikle korozyonun bir problem olduğu koşullarda geniş ölçüde kullanılır. 680 °C a kadar yüksek gerilme ve 980 °C a kadar alçak gerileme çalışmaları için kimya, gıda, petrol, sağlık hizmetleri sanayilerindeki çeşitli koşullarda, basınçlı kaplar ve buhar türbinlerinde paslanmaz çelik dövme parçalar kullanılır. Nikel esaslı süper alaşım dövme parçaları 650 °C - 980 °C arasındaki çalışma koşulları için en iyi malzeme özelliği verirler. Bunlar özellikle sürünme - kırılma mukavemeti ve paslanma direnci bakımından son derece önemlidirler. Yapı elemanları, türbin parçaları ve 14
valfler çok kullanılan örnekleri temsil ederler. Örnek olarak nikel - esaslı veya kobalt - esaslı süper alaşımdan dövülmüş türbin çarkları oda sıcaklığında 105 Kg/mm2 ye 760° C ta 91 Kg/mm2 ye kadar çekme mukavemeti (orantı sınırı), oda sıcaklığında ve yukarısında % 10 uzama ile ve 980° C ta 35 saat için gerilme kırılma mukavemeti 14 Kg/mm2 ye kadar mukavemet değerleri verebilir. Titanyum dövme parçalar başlıca 540° C a kadar sıcaklıklarda kullanılırlar ve yüksek mukavemet - düşük yoğunluk ve fevkalade korozyon direnci ile önemlidirler. Titanyum alaşımları oda sıcaklığında alaşıma bağlı olarak 84 -127 Kg/mm2 akma mukavemeti verirler. Dövülebilen parça şekilleri çelikte mümkün olanlarla hemen hemen özdeştir ve çeliğe göre yüzde 40 daha hafiftir. Kullanım alanları uçak motor parçalarını ve yapı elemanlarını, gemi parçalarını, ulaştırma ve kimya sanayiilerindeki valfları ve bağlantı elemanlarını (fitting) kapsar. Refrakter metal dövme parçalar ileri kimyasal, elektriki ve nükleer tahrik sistemlerini ve uçuş araçlarını ilgilendiren yüksek sıcaklık koşulları için önem kazanmışlardır. Kolumbiyum, molibden, tantal, tungsten metalleri ve alaşımları günümüzde yüksek sıcaklıklarda sürünme mukavemetini yükseltmek gereken uygulamalar için dövülmektedir. Berilyum dövme parçalar özellikle nükleer yapısal ve ısıl alanlarda kullanılmaktadır. Berilyumu sinterlenmiş külçe veya toz şeklinde işlemek üzere dövme teknikleri geliştirilmiştir. Zirkonyum ve hafniyum dövme parçalar nisbeten sınırlı miktarlarda imal edilirler ve hemen hemen yalnız nükleer alanlarda kullanılırlar. Çok düşük sıcaklık uygulamaları için bazı alüminyum, östenitik paslanmaz çelik, titanyum ve nikel esaslı alaşımlardan dövülmüş parçalar gerekli, sağlamlık ve yüksek mukavemet/ağırlık oranlarına sahiptirler ve süneklik - gevreklik problemleri yoktur. Dövme mamullerinde kullanılabilecek geniş malzeme listesine ek olarak, ısıl işlem sayesinde, malzemelerde mühendislik özelliklerine bazı ayrı bir esneklik verilebilir, örnek olarak çelik dövme parçalar kolayca yumuşatılır, temperlenir, sertleştirilir veya karbürlenir ve özel yüzey sertleştirme işlemleri uygulanabilir. 3.1.9 Boyut ve biçimde geniĢ uygulama Dövme parçalar (Şekil 3.6.) deki gibi bir inçten küçük parçalardan 3 metrenin, üzerindeki uzunluklara kadar (Şekil 3.7.) ekonomik olarak çok geniş bir boyut aralığında imal edilirler.
15
ġekil 3.6. 28 gramdan hafif bir masa hesap makinası dövme parçaları.
ġekil 3.7. Bir alüminyum jet uçağı mesnet kirişi 3.55 m uzunlukta ve 318 kg ağırlıktadır. Daha büyük ve daha ağır dövme parçalar uçak- uzay sanayi için tasarlandığı gibi imal edilmektedir. Parça büyüklüğü yönünden proje fleksibilitesi dışında, değişik dövme metodlarının farklı özellik ve karakteristikleri sayesinde, çok çeşitli parça geometrilerinin ekonomik üretimi mümkün olmuştur. Son yıllarda özel zımbalama, delme, kesme, kalibreleme işlemlerinin daha geniş olarak kullanılması ile ekonomik anlamda dövülen parçaların çeşitliliği olduğu kadar büyük hassasiyetle (dar tolerans) yapılabilirliği de önemli ölçüde artmıştır. Bununla beraber küçük delikli içten geçişli, çift girişli cepler ve önemli kalıp açısı sınırlandırmaları olan parçalar genellikle daha gelişmiş takım ve dövme sırasında daha karmaşık işlem gerektirirler ve daha büyük boyutlarda daha ekonomik olurlar.
16
4. DĠĞER ĠMALAT USULLERĠYLE KARġILAġTIRMA Dövme metodunun sağladığı performans karekteristiklerindeki önemli üstünlükler dövme parçaların kullanılışını hiç bir şekilde sınırlamaz. Dövme mamulleri ısıl işlem, kaynak, talaş kaldırma, kesme, montaj ve yüzey şartlandırma gibi diğer çeşitli imalat işlemlerine uygulanabilme özelliği yönünden diğer metodlarla imal edilen metal parçalara, eşit veya üstündürler. 4.1 KAYNAK Kaynak yapmaya elverişli dövme parçalar kaynak ile kolayca birleştirilebilir. Gözenekliliğin ve diğer yapı kusurlarının bulunmayışı ile, ince tane yapısı, dövme parçalarda kaynak yüzeylerindeki malzeme yapısı, çeşitli kaynak tekniklerinin herhangi biri için sağlam ve verimli kaynağı elde etmede mümkün olan en iyi koşulları sağlar.
ġekil 4.1. Kamyona montajlı hidrolik yükleyici için yapılmış olan bu dövme merkez mili, mil kısmı ile üst plakayı ve tek bir parça halinde birleştirerek flanşın hemen altındaki gerilme, toplanma noktaları boyunca kesintisiz bir dayanım sağlar. Dövme, nispeten düşük gerilmeli bölgede mil uzantısına küt kaynakla birleştirilmiştir. 4.2 TALAġ KALDIRMA Malzemelerin işlenebilirliği dövme ile olumsuz şekilde etkilenmez. Aksine iç süreksizliklerin ortadan kalkması ve yüzey boşluklarının bulunmayışı dövme parçalarda tornalama, frezeleme, delme, iç boşaltma ve broşlama, kesme, gibi talaş kaldırma işlemleri için güvenilir bir işleme mamulu oluşturur. Dövme parçalar elektrokimyasal işleme (ECM), kimyasal frezeleme, elektriksel aşındırma (boşaltma) (EDM) ve plazma Jet teknikleri gibi metodlar ile son şekillendirme için aynı şekilde elverişlidirler.
17
ġekil 4.2. Dövme ile üretilen mamul talaşlı imalata göre daha küçük çapta imal edilerek aynı gerilmelere dayanabilir.
ġekil 4.3. Dövme ile kontrollü bir tane akışı, yüksek mukavemet, tokluk elde edilir. Dövülen parçaların çoğu sonradan işlenir veya ısıl işleme tabi tutulur.
4.3 MONTAJ Yekpare dövme parçalar genellikle montaj gereğini ortadan kaldıracak şekilde projelendirilebilirlerse de, şüphesiz dövme parçalar kaynak, civata veya perçin gibi birleştirmelerle her tip bileşik imalata elverişlidirler. 4.4 YÜZEY ġARTLANDIRILMASI Dövme ürünleri malzemeye, dövme metoduna, kalibreleme ve doğrultma gibi yardımcı işlemlere bağlı olarak 10 mikrondan 2 mikrona kadar yüzey düzgünlüğüne elverişlidir. Bir çok uygulama için dövme parçalar yüzey şartlandırma veya işleme gereği 18
olmadan kullanmaya hazır olarak imal edilirler. Bununla beraber dövülmüş parçaların yüzeyleri kaplama, parlatma, boyama veya arzu edilen süsleme veya koruyucu kaplamaları için elverişlidirler.
5. DÖVME PARÇA KULLANMANIN EKONOMĠK ÜSTÜNLÜKLERĠ Dövme parçaların üstün fonksiyonel karakteristikleri hemen hemen daima ekonomik üstünlüğe dönüşür. Diğer faktörler bunun yanında dövme parçaların kullanılması dolayısıyla maliyet düşüşüne, katkıda bulunan fırsatlar olarak ortaya çıkar. Dövme işleminin kendisi mamul talebindeki değişikliklere çabucak uyabilir.
ġekil 5.1. Bir paletli traktöre ait 14,2 kg ağırlığında dövme bir ara yatak (solda), döküm parça (sağda) yerine kullanılmıştır. Üstün yüzey kalitesi ve görünüşten başka C1040‟tan dövülen bu parça bozukları (red) ortadan kaldırarak imalat gecikmelerini azaltmış, imalatçıya önemli maliyet tasarrufu sağlamıştır.
ġekil 5.2. Yüksek mukavemetli dövme parçalara tipik bir örnek: tarım aletlerinde kullanılan 8,6 kg ağırlıkta bir ön aks. Malzeme A 8642 çelik , uzunluk 280 mm.
19
ġekil 5.3. Endüstriyel motorlar için dövülen pek çeşitli kranklardan biri 45 kg ağırlıktaki parçadır. Malzeme 1046 çelik , uzunluk 785 mm.
ġekil 5.4. Tarım teçhizatı için bir supap tuşu, 3,6 kg ağırlık ve 183 mm boy. Malzeme A 4140.
ġekil 5.5. Bu aks ağır hizmet tipi bir harman makinasına ait olup C 1046 dan dövülmüştür. 16,8 kg ağırlıkta 304 mm uzunluktadır. 20
ġekil 5.6. Kültivatör parçası A 5140 çeliğinden dövülmüştür.
ġekil 5.7. Önceleri bu tarım teçhizatı ortak parçaları dökümden yapılırdı. Bugün üstün özellikleri ve ekonomi sebebiyle tipik olarak dövmedirler. Parça C 1018 çeliğinden 0.54 kg ağırlıkta ve 152 mm boyutundadır.
ġekil 5.8. Mukavemet ve mutlak güvenirlik gereğiyle bütün cerrahi ve dişçilik malzemeleri dövme olarak imal edilirler.
21
ġekil 5.9. Dövme olarak imal edilen el aletleri resimde görüldüğü gibi çok büyük çeşitlilik gösterir.
6. DÖVME PARÇALARININ KALĠTE KONTROLÜ Mukavemet, güvenilirlik ve emniyetin önemli faktörler olduğu kritik uygulamalarda kullanılan dövme parçalarda dolayısıyla dövme sanayiindeki fabrikalarda etkin kalite kontrol usulleri uygulanır. Dövmede, kalite kontrolü özellikle metalurjik sağlamlık, şart koşulan özellik seviyelerinin ve boyutsal hassasiyetin garantisi konularını kapsar. Birçok hallerde, kalite kontrolü hammaddenin kabulünden başlar, imalatın her kademesinde ve dövme parçaların muayenesi ile devam eder. Gelen hammaddenin kontrol, muayene ve testi için kullanılan metodlar ve sistemler değişir. Fakat her dövme tesisi malzemelerin liste kontrolünü sürdürmek ve karışıklıklara mani olmak için gerekli ölçü ve önlemleri alır. Dövme taslak malzemesi fabrikaya geldiği zaman kotlanır, işaretlenir ve belirli iş için tayin edilir. Gerekli görülürse gelen malzeme laboratuvar tarafından temize çıkarılıncaya kadar (malzemenin istenen kalitesinin incelenmesi) bir geçici ambarda karantinaya alınır. İstenen bilgiler her bir iş grubu için imalat operasyonlarını takip eden etiketler üzerinde endekslenir. Dövülecek çubuk ve kütüklerin, göz muayenesi umumiyetle malzemenin ara taşımaları ve taslak kesme işlemleri esnasında yapılır (Şekil 6.1.). Dövme işlemini olumsuz, etkileyebilecek ve kusurlu dövme parçalarına sebep olabilecek olan yüzey düzgünsüzlüklerinin bulunması halinde malzeme ya red edilir veya kusurlar giderilir. 22
Özellikle kritik uygulamalarda herhangi bir şekilde bulunabilecek en küçük çatlak veya dikişleri aramak için hammadde magnetik veya fluoresan parçacık muayenesine tabi tutulur (Çelik fabrikasında ve dövme tesisinde).
ġekil 6.1. Çubuklar ara taşıma ve kesme sırasında yüzey düzgünsüzlükleri için göz muayenesine tabi tutulurlar.
ġekil 6.2. Hammaddenin otomatik dikiş derinlik endikatörü ile muayenesi.
23
ġekil 6.3. Bir dövme tesisi laboratuarında vakum ergime cihazı. Süper alaşım bileşiminin fevkalade hassas analizini yapar. Müşteri şartnamesine bağlı olarak, ham maddelerin bileşimini, yapısını ve özelliklerini araştırmak için çeşitli metalurjik testler yapılabilir. Bunlar sertleşebilme, çekme, darbe ve gerilme kırılma özellikleri standart testlerini içerir. İstisnaî hassasiyet gereken hallerde şekil 6.3.'de görüldüğü gibi vakum füzyonu teçhizatı kullanılabilir. Malzeme bileşimlerinin çok hassas tayinleri otomatik X ışını spektrografları ve elektronik kayıt spektrometreleri vasıtasıyla yapılabilir. Son kullanma gereklerinin (veya ihtiyaçları) iyice anlaşılmasından sonra talimatlar dövme tesisi baş metalurjisti veya baş mühendisi tarafından hazırlanır. Bu talimatlar belirli bir iş için kullanılacak malzeme kalitesini belirtir ve siparişin imalat safhasında geçireceği hazırlama ısıtma, dövme, test ve muayene metodlarını ayrıntılı olarak açıklar. Malzemenin göreceği tam ısıl işlemi temin etmek için fırın sıcaklıkları ayrıca belirtilir. 6.1 ĠĢlem (Proses) Kontrolü Dövme kalıbı biter bitmez boyutsal hassasiyet bakımından dikkatle kontrol edilir. Kalıp gravürlerinin dövme sıcaklığında vereceği gerçek şekli elde etmek üzere kurşun veya plaste kalıp deneme modelleri dökülür. Dövme fabrikasının kalıp gravürlerinin hassasiyetini tahkikinden sonra (Şekil 6.4.)kalıp deneme numunesi genelde imalat başlamadan önce tasdik etmesi için müşteriye gönderilir. Kalıbın deneme çalışması sırasında müşterinin tasdiki alındıktan ve kalıplar dövme teçhizatına tespit edildikten sonra her iki kalıp yarısının eşleşen yüzeyleri doğru pozisyon kontroluna tabi tutulurlar. Numune dövme parçalar imal ve boyutsal hassasiyet için derhal kontrol edilirler. Müşteri spesifikasyonuna bağlı olarak numune parçalar metalurjik yapı ve özelliklerin incelenmesi için laboratuvara gönderilebilirler. İmalatın başlaması ancak gerekli metalurjik ve boyut kontrolleri ve tasdiki yapıldıktan sonra olur. İmalat esnasında, fırın sıcaklığı ve taslak parçaların sıcaklığı, optimum termik aralıkta olmasını sağlamak ve planlanan dövme metoduna uygunluğunu garanti etmek için dikkatle 24
kontrol edilirler. Belirli aralıklarla sıcak kontrolcüler imalat ünitesinden dövme parçalan, alarak genelde dövme parçalar soğumadan boyut hassasiyetini kontrol ederler. Modeller, ölçü mastarları, ıskalalar kullanarak kalite kontrol elemanları kabul edilemeyen değişiklikleri çabucak bulurlar, imalatı durdururlar ve gerekli düzeltmelerin yapıldığını görürler. Numuneler imalat sırasında ve imalatın sonunda kalıp aşınmasını kontrol etmek için ayrıca resim üzerinden de inceleme ve muayeneye tabi tutulur.
ġekil 6.4. Kalıp gravürlerinin boyutsal hassasiyetinin son incelenmesi kalıp inceleme numunesinin kontrolü ile yapılır.
ġekil 6.5. Sıcak kontrolü manipülatör parçayı çapak presinden çıkartırken dövme parça boyutlarını kumpasla kontrol ediyor.
25
6.2 Nihai Muayene Dövme parçalar soğuduğu zaman uygun sayıdaki numuneler (birkaç parçadan grubun yüzde yüzüne kadar, önceden seçilen numune alma planına göre) kalite kontrol testleri için alınırlar. Bu testler boya nüfuz, ultrasonik, magnetik veya fluoresan parçacık testleri ve metalurjik özellikler için çeşitli muayene ve kontrolleri içerebilir. Bitirme işlemlerinin tamamlanması üzerine (dövme parça yüzeylerinin ve boyutlarının güvenilir muayenesine elveren tufal ve yağdan temizlendikten sonra) özel aparatlar ve ölçü mastarları kullanılarak boyutsal hassasiyetin nihai kontrolü yapılır (Şekil 6.6.).
ġekil 6.6. Bir dövme parçanın özel aparatlar kullanılarak boyutsal kontrolü.
6.3 Dövme Bütünlüğü Kontrol Metodları Dövme parçaların metalurjik sağlamlığını teyit için iş parçası üzerindeki etkilerine göre çeşitli test metodları mevcuttur ( tahribatlı ve tahribatsız muayene). Muayene derecesi ve çeşitli test metodlarmın kullanılması konusunda son sözü söyleyen alıcının şartnameleridir. Şu halde, aşağıdaki test metodları genel olarak ve bilhassa ancak belirtildikleri yerde kullanılırlar. Dövme parçalarda kullanılan kontrol metodları: A)TAHRİBATSIZ MUAYENE a)Gözle nüfuziyet tekniği b)Magnetik parçacık metodları c)Ultrasonik muayene d)Endüksiyon akım testi e)X- Işını muayenesi 26
f)Makrografik muayene g)Yapının fotomikrografisi 2) MEKANİK ÖZELLİKLERİN MUAYENESİ a)Sertlik ölçme testi b)Çekme testi c)Darbe testi d)Yorulma testi
6.4 Prototip ve Numune Dövme Parçaların Değerlendirilmesi Servis şartlarının ağır olduğu veya dövme parçanın şeklinin kompleks oluşunun performansını ilgilendirdiği hallerde konstrüksiyon ve kalitenin değerlendirilmesi için muayene çubuğu yaklaşımı çalışmayı canlandırmak için gerçek parçayı yüklemek suretiyle, tamamlanır. Yük statik veya dinamik olabilir ve burulma veya kırılma suretiyle tahribata sebep olmak üzere hesap edilebilir. Kullanılan alet ve teçhizat, yüklerin büyüklüğü ve dövme parçanın ortaya çıkan zorlanması hakkında bilgi verir. Bilinen burulmanın ölçülmesine ek olarak dövme yüzeyi üzerindeki kritik bölgelerde konu olan zorlanmayı (ve dolayısıyla gerilmeyi) hesaplamak için zorlanma ölçerleri “strain gage” kullanılır. Bu tür zorlanma ölçerleri gerilmelerin sayısal olarak ölçülmesine imkan sağlarlar. Zorlanma ölçerlere (strain gage) bir alternatif olarak dövme parça, gevrek bir duruma sertleştiren bir sıvı ile fırçayla veya püskürtme suretiyle kaplanabilir. Kaplama gerilmeye maruz olmayan parçaya tatbik edilir ve yükleme sıvı sertleştikten sonra yapılır. Şeklin deformasyonu gevrek kaplama tabakasının kırılmasına sebep olur. Böylelikle gerilmeye konu olan bölgeler kolayca incelenebilir. Gerilmenin yönü ve büyüklüğü çatlağın bulunduğu yer ve şeklinden tahmin edilebilir. Başlıca avantajları uygulanmasının kolay oluşundan ve yüzeyin tamamen örtülebilmesindedir.
27
ġekil 6.7. Strain gage (uzama teli) ile gerilme ölçülmesi.
6.5 Klasik Kalıpta Dövme Parçalar Ġçin Boyut Toleransları Bütün imalat metodları için doğru olduğu gibi, dövme mamullerinin imalatında uygulanabilen hassasiyet derecesine de sınırlamalar vardır. Teorik tamlık (exactness) nadiren erişilen bir durumdur. Dövme parçaları ve mamulleri, imalatçılarının ve müşterilerinin tecrübesi bu toleransların uygulanmasında hemen hemen hepsi için uygun boyutsal hassasiyet temin ederler. Eğer özel hallerde daha sınırlayıcı toleranslar tavsiyeye değer görülürse müşteri ile imalatçının dövme mühendisi arasında bir karşılıklı fikir alma önemlidir. Daha sınırlayıcı boyut toleransları gerektiren özel şartların bulunduğu hallerde imalattan önce alıcı ile satıcı arasında özel şartlar, üzerinde anlaşmaya varılır. Sanayideki tecrübe göstermektedir ki, dövme parçalardaki boyutsal değişiklikler genel olarak ilgili boyutların fonksiyonudurlar. Standartlar bu anlayışa dayanır ve seri imalat teçhizatında normal işletme şartlarında dövülen muayene parçalarının ölçülmesiyle tayin edilmişlerdir.
28
7. DÖVME ESNASINDA OLUġABĠLECEK HATALAR Dövme prosesinde proses öncesi ve proses esnasında değişik hatalar sözkonusudur. Bunlar ; • Hammadde hataları, • Malzeme kesim aşamasında çıkan hatalar, • Malzeme ısıtma aşamasında çıkan hatalar, • Dövme sırasında ortaya çıkan hatalar, • Kalıptan kaynaklanan hatalar olarak sıralanabilir. Bunların yanında dövme prosesinde karşılaşılan ve bu bahsi geçecek olan hatalar dışında ortaya çıkan hatalarda mevcuttur. Bu kayıplar proses hatalarından ayrı olup üretim maliyetinin artmaması için minimum seviyede tutulmaları gerekir. Bunlardan bazıları şu şekilde sıralanabilir. Malzeme kesim işlemi sırasında oluşan kesme kayıpları, Gereğinden fazla çıkan çapak kayıpları, Bu çalışmada dövme safhasında ortaya çıkan hatalar çeşitli görsel örneklemeler sunularak incelenmeye çalışılmıştır.
ġekil 7.1. Dövme kusurlarına toplu bakış.
29
7.1 Kalınlığın Fazla Olması Kalıpların derin işlenmesi parça kalınlığının fazla olmasına neden olacağından, kalıbın temas yüzeyinden bir miktar talaş kaldırarak parçaya göre kalıbın revize edilmesi ile hata giderilebilir. Kalıpta çapak hattının yeterli olmaması da parçanın dövülmesi esnasında oluşan çapağın çapak hattından taşıp iki kalıbın birbirine yaklaşmasını önleyerek parçanın kalınlığının kaba olmasına sebebiyet verebilir. Bu problemde çapak hattının genişletilmesiyle önlenebilir. Ancak tezgah gücünün yetersiz gelmesi, dövülecek malzeme tavının düşük olması da parçada kaba kalınlığa neden olur. Bunun sonucunda Şekil 7.2. dekine benzer deformasyonlar oluşabilir. ( Örnek: Şekil 7.2.)
ġekil 7.2. Dövülen malzemenin kalın kalması sonucu parça kopması
7.2 Kalınlığın DüĢük Olması Kalıp derinliğinin az olması durumu, parça kalınlığının düşük olmasına neden olacağından ya kalıp yüzeylerine kaynak atılır veya kalıp yeniden işlenir. Isınan malzeme genişleyeceğinden dövme sırasında hacim olarak genişlemiş durumda olan parça, soğuduğu zaman bütün ölçülerinden geometriye bağlı olmakla birlikte % 1,5 civarında bir küçülme meydana gelir. Yani dövülüp soğumuş olan parçanın ölçüleri ile kalıp ölçüleri arasında fark vardır. Bu fark göz önüne alınmadan hazırlanmış olan kalıplarla dövülen parçalarda, boyut düşüklüğü görülür. Kalıpta şişmelerin meydana gelmesiyle malzeme bu boşlukları da dolduracağından, parça kalınlığının düşük olmasına sebebiyet verir. Şişen bölgelerin tamir edilmesiyle hata önlenebilir. Çekiç hızı ve vuruş sayısı da kalınlığı düşürür. Dövülecek malzemenin tavının fazla olması ve malzemenin kabuk bağlaması da bir diğer problem kaynağıdır. Ancak tavın malzeme cinsine göre ayarlanması ve kabuğun dökülmesi hesaba katılarak malzemenin uygun boyda kesilmesiyle giderilebilir. (Şekil 7.3.) 30
ġekil 7.3. Kalınlığın düşük olması sebebiyle Biyelde oluşan boyutsal hata
7.3 Malzeme Yürümesi Dövülecek parçanın geometrisine bağlı olarak ince veya derin bölgeleri olan kalıplar yapıldığı zaman, malzeme bu bölgelere zor yürür. Malzeme akışı dövme sıcaklığının arttırılmasına rağmen yine yetersiz olursa bir veya iki ön hazırlık kalıbı yapılıp iki ya da daha fazla aşamada dövmeyle giderilebilir. ( Örnek: Şekil 7.4.)
ġekil 7.4. Malzeme yürümesi değişik boyutlarda görüntülenmiştir. 31
7.4 Doldurmama Ön dövmenin yetersizliği ve ezme prosesinin gereği gibi yapılamaması malzemenin kalıbı tam dolduramamasına neden olur. Dövülecek malzemenin et kalınlığının az olması da probleme sebebiyet verebilir. İyi bir yağlamanın olmayışı da doldurmamaya neden olabilir. Ayrıca malzeme gramajının yetersiz olması, tavının düşük olması ve ocakta malzemenin yanarak bir kısmının tufal olarak malzemeden ayrılması da bu problemin nedenlerindendir. (Örnek: Şekil 7.5)
ġekil 7.5. Biyelde Doldurmama hatasına örnekler. 7.5 Tufal ve Yüzey Kalitesi Isınan malzeme üzerinde bir kabuk tabakası oluşur. Bu tabaka tufal olarak adlandırılır. Malzemenin aşırı yanması ve fırında meydana gelen herhangi bir arızada malzemenin fırında fazla kalarak yanması, tufal oluşumunu arttıran faktörlerdendir. Dövme işlemi sırasında parçanın yüzeyinden bu tufaller temizlenmelidir. Eğer temizlenmezse dövme işleminden sonra temizleme yapıldığı zaman parça üzerinde pürüzler hatta çukurluklar meydana gelir. Tufal düşük dövme sıcaklıklarında azalır. Malzemenin tav sıcaklığına kadar ısıtıldıktan sonra soğuyup tekrar ısıtılması da tufal miktarını arttırıcı bir etkendir. Malzeme tavlamada tufal oluşumu tavlama fırınında kullanılan yakıt cinsinin yanma kararlılığına bağlı olarak da değişir. ( Örnek: Şekil 7.6)
32
ġekil 7.6. Biyelde tufalın temizlenmesi sonrası açığa çıkan hata.
7.6 Sertlik Dövülen parça, dövme işleminden sonra ani soğumaya bırakılırsa malzeme cinsine göre farklı oranlarda sertlik alır. Bu durumu önlemek için dövülen parçalar kapalı ve ısı yalıtımlı haznelerde yavaş yavaş soğumaya bırakılmalıdır. Bu da yeterli olmuyorsa ayrıca sertlik giderme tavlamasına tabi tutulur. En uygun yöntem atmosfer kontrollü fırında uygun sıcaklık ve sürede malzeme ısıl işleme tabi tutulup aynı ortamda kontrollü soğutulmalıdır. (Örnek: Şekil 7.7.)
ġekil 7.7. a)Normal tavlama ve sertlikte parçanın aldığı düzgün form. b)Parçanın sert olması sebebiyle gerilimlerden dolayı oluşan bozuk form. 33
7.7 Tane Büyümesi Bilindiği gibi küçük tane yapısına sahip olan malzeme mukavemet açısından büyük taneli malzemeden daha dirençlidir. Dövme işlemi sırasında çok yüksek sıcaklıklara çıkılması malzeme yanmasına ve tane büyümesine sebep olur. Mümkün olduğunca alt dövme sıcaklıklarında çalışılmalıdır. Ayrıca son vuruşların 800~850°C civarında yapılması da küçük tane yapısının oluşumuna yardımcı olacak ve parçaya tokluk kazandıracaktır. Bunların yanısıra malzemede yapılacak olan ısıl işlem safhaları tane büyümesini doğrudan etkileyebilir. (Örnek: Şekil 7.8.)
ġekil 7.8. Tane büyümesi ve malzeme yanması sonucu oluşan deformasyonlar ve tane büyümesinin detaylı şekli. 7.8 Katmer Katmer dövme parçada iki ayrı hattın darbe sonucu bir araya gelip tek parça görünümü almasından meydana gelen ve istenmeyen bir durumdur. Kalıp hataları kalıp dizaynı hatalarından, dövme malzemesinin yanlış seçiminden ve malzemedeki önceden mevcut olan katmer hataları sonucunda meydana gelebilir. Bunun için kullanılan malzemenin katmerli olmamasına dikkat edilmelidir. Ayrıca kalıp dizaynı yapılırken malzemenin rahat yürüyebileceği bir geometri seçilmelidir. Şayet dövme iki kademede gerçekleştiriliyorsa ön dövme prosesi ile dövme kalıbı gravürleri uyumlu olmalıdır. Malzemede çatlak ve patlak olması durumunda dövülen parçada hata katmermiş gibi görünse de aslında parça çatlak içerir. (Örnek: Şekil 7.9.)
34
ġekil 7.9. Biyelde katmer hatalarına örnekler.
7.9 Çatlak Çok tehlike arz eden bir sorundur. Özellikle gözle görülemeyen kılcal çatlaklar parçanın mukavemetini büyük ölçüde düşürürler. Can güvenliği (emniyet) taşıyan yerlerde kullanılan dövme parçalar bu konuda özellikle incelenmelidir. Çatlak birçok sebepten meydana gelebilir. Birincisi kullanılan malzeme içinde mevcut olan çatlaklar ki bu malzemenin iyi tetkik edilip alınmasıyla önlenebilir. Çatlak ayrıca dövme sırasında da meydana gelebilir. Dövme tavının altındaki sıcaklıklarda malzemenin plastik şekil değiştirme kabiliyetinin düşük olması sebebiyle yapılan dövme işlemi, parçanın iç ya da dış yüzeyinde çatlaklara sebep olabilir. Ayrıca çok yüksek kuvvetler altındaki dövme işlemlerinde malzeme yeterince sıcak olsa bile tek bir darbe anında aşırı şekil değiştirme meydana getiriliyorsa, kılcal çatlamalar meydana gelebilir. Bunun için parçanın büyüklüğüne göre vuruş kuvveti seçilmelidir. Dövülen sıcak parçanın suya sokulması da çatlak oluşması açısından tehlikeli bir durumdur. Sıcak parçanın ani soğutulması da çatlağa sebebiyet verebilir. Bu nedenle dövülen parçaların havayla kendi halinde yavaş yavaş soğutulması gerekir. Ayrıca malzeme kesiminde kullanılan testereden kaynaklanan kesim hataları da çatlağa neden olabilir. (Örnek: Şekil 7.10. , Şekil 7.11.)
35
ġekil 7.10 İngotta üretimden oluşan merkezi çatlak.
ġekil 7.11. Dövme sırasında oluşan çatlağa örnek. 7.10 Kaçıklık Parçada oluşabilecek kaçıklığın önlenmesi için, buna sebep olan kalıp kaçıklığının kalıplar arasında sıkı bir ayar yapılarak düzeltilmesi gerekir. Şayet ön dövmede aşırı bir kaçıklık söz konusu ise bunun asıl dövme işleminde giderilmesi son derece zordur. Kafeslemeli ve merkezleme pimli kalıplarda kalıp boşluğu 0.2 mm‟yi geçmemelidir. Kafesleme ve pimlerin aşınmış olması kaçıklığa sebebiyet verebilir. Bu problem ancak tadilat ya da pimlerin değiştirilmesi ile giderilir. Kalıp ağzında meydana gelen açılmalar da kaçıklığa yol açabilir. Bu durumda da tadilata gerek duyulur. Tezgahlardaki kızak boşluğu kaçıklığa neden olacağından bu boşluğun giderilmesi problemi önleyecektir. Parçalarda bunların dışında ayar kaynaklı ve kalıp kaynaklı kaçıklık problemleri de ortaya çıkabilir. (Örnek: Şekil 7.12.) 36
ġekil 7.12. Soğuk dövmede alt ve üst kalıp pimlerinin ayarsızlığı kaynaklı parça kaçıklığı. (sağdaki parça kabul, solda işaret edilen parça red ) 7.11 Çapak Çapak kesme kalıbının ölçülerinin büyük olması, aşınması ve kısmi kırılması parça üzerinde çapak kalmasına neden olabilir. Çapak kesme kalıbının parçaya uymaması ve tezgaha iyi bağlanmaması da çapak sorununu ortaya çıkarabilir. Bu problem kalıpların tadilatı ile ortadan kaldırılabilir. Operatörün parçayı kalıba tam oturtamaması, seri basımlarda kalıpta çapak parçalarının birikmesi ve üst kalıp ile alt kalıbın boşluklu olması da çapak problemine yol açabilir.
7.12 Çökme Kalıptaki şişmeler, kalıp sertliğinin az olması ve soğuk malzeme dövülmesi nedeniyle kalıpta meydana gelen deformasyonlar dövülecek parçalar üzerinde çökmelere sebebiyet verebilir. Kalıpta meydana gelen deformasyonların tadilatı ile problemler giderilebilir. Kalıptaki çökme hatası dövülen parça üzerine ya şişkinlik veya çukurluk olarak çıkar. (Şekil 7.13.)
ġekil 7.13. Biyel dövme kalıbında meydana gelen deformasyon sonucu çökme oluşumu. 37
7.13 Sıyırma Çapak kalıbında kesme açısı olmaması, parçanın çapak kalıbına düzgün konulmaması ve çapak kalıbının küçük olması parçada sıyırmalara neden olur.
7.14 Saçak (sakal) Dövme ile kesme kalıbı arasındaki ölçü farklılığı sıyırmaya neden olur. Sıyırmanın boyunun parça yüzeyini aşması ise saçağı meydana getirir. Dövme kalıbında çapak hattının tek tarafta olması önce sıyırmaya sonra saçağa neden olur. Şayet çapak hattı her iki kalıpta da olursa sıyırma parçanın üzerine yayılacağından bir problem teşkil etmeyecektir.
7.15 Batma ve Ezilme Dövülen parçanın soğumadan herhangi bir yere çarpması esnasında yüzeyine batan parçacıklar nedeniyle yüzeyinde ezilmeler görülür. Dövme esnasında parçanın üst kalıba yapıştığında, çıkarmak istenirken alt kalıbın üzerine düşmesi veya sıcak parçaların kasa içine atılmaları da parça yüzeyinde ezilmelere yol açabilir. ( Örnek: Şekil 7.14)
ġekil 7.14. Biyelde batma hatası. 38
7.16 Eğrilme Ve Burulma Dövme kalıbı ile çapak kesme kalıbı arasındaki uyumsuzluktan dolayı çapak kalıbında parça bükülebilir. Kalıpların birbirleriyle uyumlarının gerçekleştirilmesiyle bu problem ortadan kalkabilir. Delik zımbasının büyük olması ve körelmesiyle de problem oluşabilir. Ayrıca sıcak parçaların kasaya atılması da eğilmeye yol açabilir. Herhangi bir probleme olanak vermemek için alt ve üst kesme kalıpları ile parça yüzeyinin birbirlerine paralel olması gerekir. (Örnek: Şekil 7.15.)
ġekil 7.15. Dövme parçada eğrilme ve burulma.
7.17 Dekarbürizasyon Dövme işleminin sıcaklığı dövülecek olan malzemenin alaşımlı ya da normal çelik oluşuna bağlı olarak belli bir aralıkta değişir ( 800~1100 °C ) . Ortalama 900~950 °C arasında olan dövme sıcaklığı kontrol edilemez ve 1200 °C‟nin üzerine çıkarsa dövülecek parçanın dış yüzeylerinde dekarbürizasyon denilen karbonun yanması durumu görülür. Bu ise dövülen çeliğin karbon oranının değişmesine sebep olacağı için istenmeyen bir durumdur. Bu durum ısı kontrollü ocaklarda ısının sabit tutulması ile önlenebilir.
7.18 ġekil ve Boyut Hataları Hatalı kalıp dizaynı, ayarı ve aşınması nedeniyle meydana gelir. Ön şekillendirme, yağlama ve parça temizliği de boyuta etki eder. Kalıp dizaynı ve dövme tezgahının kapasitesinin parçaya uygunluğu boyut ve malzeme özellikleri açısından en önemli faktörlerdir. (Örnek: Şekil 7.16.)
39
ġekil 7.16. Dövme parçada katlama hatası. 7.19 Korozyon Malzemenin içerisinde ingottan gelen yabancı maddeler veya ingot dökümünde tam giderilemeyen cüruf, dövme parçaların yük taşıma kapasitelerini düşürerek kırılmalarına sebebiyet verir (oluşan korozif etki). Bunların engellenebilmesi için daha ingotun döküm safhasından itibaren yabancı madde girişine ve cürufun giderilmesine dikkat edilmelidir. (Örnek: Şekil 7.17.)
ġekil 7.17. Dövme parçalarda korozif etki ve kırılma örnekleri. 40
7.20 Isıl iĢlem hatası Isıl işlemde uygun koşullarda tavlanmayan veya gerilim giderme uygulanmayan parçalar işlem esnası veya kullanma safhalarında felaket sonuçlara yol açabilir. Böyle koşullarda kalmamak ve bunu engelleyebilmek için ısıl işlem safhalarının titizlikle uygulanarak bunların kontrollerinin düzenli yapılması gerekir.
7.21 Yabancı maddeden kaynaklanan hatalar Yabancı madde sayılabilecek malzemelerin ingota karışması veya dövme sırasında kalıp yüzeyinden dövme parça içeriğine karışması ile bu kaynaklı hatalar oluşur. Bu hataların engellenebilmesi için ingot ve dövme parçanın üretim aşamalarının hepsinde, yabancı maddelere karşı uygulanabilecek kontrol ve hata önlemeleri faydalı olacaktır. Bu tarz hatalar ingotta dövme yapılana kadar tespit edilirse problem olmamaktadır. Ancak bu tespitler zamanında yapılamazsa, özellikle güvenlik parçalarında çok hayati arızalara sebep olabilirler. Bu hataların kök nedenleri iyi tespit edilmeli ve bunlara karşı geçici tedbirlerden çok kalıcı ve bir daha olmasını önleyici faaliyetler yapılması esastır.
8. BĠR DÖVME TESĠSĠNDE ÜRETĠMĠN ĠNCELENMESĠ Bu çalışmamı hazırlarken inceleme fırsatını bulduğum bir dövme tesisinin örnek ürünlerini ve üretim aşamalarını bu konu başlığı altında görebilirsiniz.
ġekil 8.1. Dövülecek ve kullanılacak malzemeler malzeme ambarında grup grup dizilmişlerdir. 41
ġekil 8.2 Malzemelerin üzerindeki etiketlerde malzemenin özellikleri bulunmaktadır.
ġekil 8.3. Ham malzemeden dövülecek malzemeler uygun ebatlarda kesiliyor. Uygun ebatlar mühendisler tarafından bilgisayar destekli programlarda hesaplanmaktadır.
42
ġekil 8.4. Uygun ebatlarda kesilmiş dövülecek malzemeler görülmektedir.
ġekil 8.5. Elektrikli indüksiyon fırını (öndeki) ve Doğalgazlı Tav fırını (arkadaki). Sıcak dövme işlemi uygulanacağı malzemelerin ısıtılmasında kullanılmaktadırlar. Elektrikli fırının elektrik masrafı çok fazla olduğu için mümkün olduğu kadar az kullanılmaya çalışılmaktadır. 43
ġekil 8.6. Elektrik indiksiyon fırını kontrol paneli.
ġekil 8.7. Şekildeki preste bir sonraki işlemler için ön şekillendirme işleminin yapıldığı görülmektedir. 44
ġekil 8.8. Gravürlü Son şekillendirmenin yapıldığı MPP13 Pres. Pres hava basıncı ile çalışmakta ve kol ile kontrol edilmektedir. Cürufların giderilmesi için işlem sırasında yağ verilmektedir. Malzemeler genelde 1200 °C sıcaklıkta dövülmektedir. Eğer malzeme sıcaklıkları 1200 °C değil de 1300 °C e çıkarsa fırında çok fazla tufal oluşur ve malzemeye de tufal batma olasılığı artar, ürünün yüzeyi bozulur. 1200 °C derece de oluşan tufal ise genelde malzeme yüzeyinde olur. Taşlama ve kumlama yöntemleri ile bu tufallar kolayca giderilebilir.
. ġekil 8.9. Bazı çeliklerin maksimum dövme sıcaklığı şekilde görülmektedir. 45
ġekil 8.10. Gravürlü Son şekillendirmenin yapıldığı MPP13 Pres ten çıkan çapaklı ürün.
ġekil 8.11. Görülen preste üretilen ürüne göre hazırlanmış olan çapak giderme kalıbı bulunmaktadır.
46
ġekil 8.12. Düz çapak kesme kalıbı ve kesme işlemi İş parçası kalıba yerleştirildikten sonra üstünden bir yastıkla itilir. Kalıbın kesme ağzı iş parçasının tam ayırma çizgisine göre yapıldığından tam düz olarak keser. Bu tür kalıplar çoğunlukla pres tablasındaki delikten geçebilen küçük parçalar için kullanılır.
ġekil 8.13. Çapağı alınan ürünler görülmektedir.
47
ġekil 8.14. Yukarıda bir yatay pres görülmektedir. Bu preste mil gibi yuvarlak kesitli parçalar üretilmektedir. Pres ayaktan pedallıdır. Malzeme mümkün olduğunca konik olmalıdır ki malzemenin akışı kolay olsun. Üzerinde 4 tane gravür bulunmaktadır. Çalışan kişi malzemeyi sırayla gravürlere yerleştirmekte ve ayak pedalıyla presin kapanmasını sağlamaktadır.
ġekil 8.15. Yatay prese girecek parçalar delikli tav fırınında ısıtılarak dövme işlemine hazırlanmaktadır. 48
ġekil 8.16. Yatay preste 4 kademede şekillendirilen ürün görülmektedir ( ortada).
ġekil 8.17. Bir dövme işleminin kademeleri görülmektedir. 49
ġekil 8.18. Dövme ile üretilmiş ürünlerin üzerindeki tufaller görülmektedir.
ġekil 8.19. Üretilmiş olan parçaların üzerindeki tufaller temizlenirler.
50
ġekil 8.20. Üretilen ürünlerin üzerindeki istenmeyen kısımların taşlamayla temizlenmesi görülmektedir.
ġekil 8.21. Kuyu tipi ısıl işlem fırınları. 51
ġekil 8.22. Sürekli tip ısıl işlem fırınları.
Üretilen ürünler gerektiğinde sürekli veya kuyu tipi fırınlarda ısıl işlem görmektedir.
ġekil 8.23. Kullanıma hazır üretilmiş kalıplar (Tesisin kalıphanesinde üretilmişlerdir). 52
ġekil 8.24. Bir kalıbın yakından görünüşü.
ġekil 8.25. Yukarıda yağlanmış kalıplar görülmektedir. 53
Dövme kalıplarında dövülen parçanın aşındırma etkisi yağlayıcılarla azaltılabilir. Yağlama ile dövme işleminden kalan tufal parçacıkları uzaklaştırılabilir. Aşırı yağlama da kalıp yüzeyi için zararlıdır. Çünkü sıcaklığın yoğun olduğu yerlerde karbürizasyona yol açabilir. Bu bölgeler, sıcak çatlama başlangıç noktası olabilir.
ġekil 8.26. Kalıpların presteki durumları görülmektedir.
54
9. SONUÇ VE DEĞERLENDĠRME İmalat esnasında çıkan ve zamanında farkedilemeyen dövme hatalarından ortaya çıkan kalite hataları tüm dünyada milyarlarca amerikan dolarına mal olmaktadır . Özellikle dövme parçalarda teknoloji gelişimine rağmen yaşanabilecek hataların zamanında tespiti bu kayıpları bir nebze olsun azaltacaktır. Bu sebeple yapılmış olan bu çalışmalar kayıpların azalmasına yardımcı olacaktır. Ayrıca bu çalışmamı hazırlarken teknolojik seviye açısından ülkemizdeki büyük dövme tesislerinin sanayileşmiş ülkelerdeki tesislere yaklaştığı ve benzerlik gösterdiğini gözlemekle birlikte, küçük ve orta ölçekli işletmelerin teknolojik seviyelerinin düşük düzeyde olduğu kolayca gözlemledim. Büyük ve bazı orta işletmeler dünyadaki gelişmelere paralel olarak CAD, CAM, CAE programlarını kullanıp, modern malzeme kontrol ve ölçme laboratuarlarına sahipken, bu imkanlara sahip olmayan ve hatta kalifiye elemandan yoksun çok sayıda küçük ve orta ölçekli dövme tesislerinin kaliteli üretim sorunları yaşadığı görülmektedir. Zaten çok düşük kapasite kullanımı ile çalışan bu işletmelerin, yetersiz teknolojik imkanlar ve kalifiye eleman eksikliğinin de eklenmesi ile pazar bulmakta zorlandıkları gözlenmektedir. Çelik hammadde ve enerji maliyetlerinin Avrupa ülkeleri seviyesinin üzerinde olması ise Türkiye Dövme Sanayiinin rekabet gücünü önemli ölçüde azaltmakta gerek büyük gerekse küçük ve orta ölçekli dövme tesislerinin gelişmesine engel oluşturmaktadır. Dünyadaki gelişmelere göre yeterince ilerleme gösteremeyen ve geride kaldığı gözlenen, aslında belirli bir kapasiteye sahip olan Türk dövme sektörü, kapasite kullanım oranını hızla yükselterek dünya dövme sanayi içinde hakkettiği yeri en kısa sürede almalıdır.
55
KAYNAKÇA
1) Dr. T, ALTAN., M , GEVREK ., “Dövme Teçhizatı , Kullanma Alanları ve Sınırlar”, T.B.T.A.K Malzeme Araştırma Ünitesi, Kocaeli 1977.
2) “Forging Design Handbook ASM”, Metal Parks, Ohio 1972.
3) “Forging Industry Handbook”, Forging Industry Association, Cleveland, Ohio 1970.
4) BOZKURT, Y. , SALMAN, S., “Dövme Prosesinde KarĢılaĢılan Üretim Hataları ve Çözüm Önerileri” , Kalıp ve Teknolojileri Dergisi, Sayı 13, Cilt 1, Sayfa 96-103 , 2007.
5) ĠMREK , H ., PEKUZ , Y ., “Dövme Proses Hataları ve Çözümleri” , Mühendis ve Makine Dergisi, 2002.
6) TSCHAETSCH, H,. “Metal Forming Practice”, Springer-Verlag Printed, Dresden, Germany 2006.
7) VURAL , O., ÖZDÖNGÜL , N. , SERTKAYA , S. , ALANYALI , E. ,“Dövme hataları kataloğu” Ford Otosan Ekim 2004
8) ALANYALI ,Ö., “Sanayide KarĢılaĢılan Dövme Kusurlarının Görsel Olarak Yorumlanması”, Yüksek Lisans Tezi , Eskişehir Osmangazi Üniversitesi , Haziran 2006 .
9) Sekizinci BeĢ Yıllık Kalkınma Planı “Demir-Çelik Sanayii Özel Ġhtisas Komisyonu Raporu” Ankara, 2000
56
