Hassas Döküm

0
421

HASSAS DÖKÜM (Investment Casting)

İnvestment döküm  yönteminde, harcanan bir  modelin etrafı oda sıcaklığında  sertleşen bir refrakter  çamurla  sarılarak  hazırlanan  bir kalıp kullanılır. Genellikle  balmumu  veya plastikten hazırlanan model sonra metaller ergitilerek  veya yakılarak kalıp  boşluğu medyana getirilir.Bu nedenle investment döküm yöntemine  “Lost Wax”  veya “Harcanan  Balmumu Yöntemi” denir.

Silindirik şekilli parça dökmek için sıvı metalin ,(merkezkaç kuvvetinden yararlanmak üzere) dönen kalıp içine gönderilmesi esasına dayanmaktadır.Hassas dökümde düşük yoğunluklu, metalik olmayan inklüzyonlar iç yüzeye doğru taşınacağından basit bir talaş kaldırma ile temiz bir döküm elde edilebilir.[1]

camur-300x198  

Bu kalıplama yönteminin prensibi, mum ve benzer modeller kullanılarak hazırlanan kalıpların ısıtılması ve eriyen model malzemesinin kalıptan dışarı akıtılarak kalıp boşluğunun oluşturulmasıdır.Üretilecek parça sayısı kadar modelin gerekli olduğu hassas dökümde mum,plastik ,donmuş civa vb.modeller kullanılır.[2]

Avantajlar, çok yönlü olmasıdır; örneğin çok karmaşık şekillerin üretimine olanak verir ve sonrasındaki maliyeti en aza indirerek ekonomik olarak verim sağlar. Genelde çalışmalar, üretim sonrası işlemler gerektirmeyen ve düşük yüzey pürüzlülüğü ile yüksek geometrik boyutsal doğruluk gösteren parçaların üretimine dayanarak odaklanılır.[3]

Hassas dökümde dökülen metalin türü,parça boyutları,istenen soğuma hızı gibi faktörlere bağlı olarak iki farklı kalıplama yöntemleri seçilir

  1. Dereceli hassas döküm
  2. Seramik kabuklu hassas döküm

 

1.DERECELİ HASSAS DÖKÜM

indir

1000 santigrat dereceden daha yüksek sıcaklıklarda metallerin dökümü için bir refrakter çamura daldırılarak ön kaplama yapılır.Düşük sıcaklıkta eriyen metaller için gerekli olmayan bu ön kalıplamadan sonra , model salkımı paslanmaz çelik bir derece içinde refrakter bir karışımla kalıplanır. Kalıplama masasına titreşim uygulanarak kalıp harcının yerleşmesi ve modeli tümüyle sarması beklenir.Kalıplar kurutmadan sonra ters çevrilir ve 95…150 sıcaklığa ısıtılarak eriyen mum dışarı akıtılır.Dökümden önce kalıbın dökülecek metale uygun bir sıcaklığa getirilmesi gerekir.Bu sıcaklık ,örneğin piriçte 870 derece demir esaslı alaşımlarda ise 1050 derece civarındadır.Sıvı metalin kalıba doldurulması ve katılaşmadan sonra,kalıp bozulup çıkarılan metal salkımdan parçalar kesilerek ayrılır ve bağlantı yerleri taşlanır.[2]

2.SERAMİK KABUKLU HASSAS DÖKÜM           

Bu teknikte ise yüksek sıcaklıklarda eriyen (>1100) alaşımlar için kullanılan diğer bir yöntem ise mum model salkımı etrafında seramik kalıp oluşturmaktır.Burada mum salkımı çabuk sertleşen bir refrakter çamura daldırıldıktan sonra  , bir akışkan yatak veya yağmurlama kabininde reflakter  tozu ile kaplanır.

Bu şekilde oluşturulan ince kabuğun sertleşmesinden sonra aynı işlem arzulanan kabuk kalınlığına kadar devam etmektedir.Son olarak pişirilen kabuk ön ısıtılarak döküme hazır hale getirilir. [2]               

indir (1)

                                       

3.HASSAS DÖKÜM TARİHÇE                         

Hasssas döküm asırlardan beri bilinen çok eski bir döküm yöntemidir.Yö-ntemin günümüzden 3000 yıl önce Mısır’da ve Şang hanedanı döneminde Çinde’de kullanıldığı bilinmektedir.Hassas döküm tekniği 2. Dünya savaşına kadar ticari olarak sadece kuyumcu ve dişçiler tarafından uygulanmış;daha sonra özellikle uçak ,tekstil ,elektronik ve makine sanayinde hassas  parçalara duyulan ihtiyaç,yöntemin  endüstriyel uygulamasını yaygınlaştırmıştır.[2]

maden7_1405

Hassas dökümün bazı ilk bakır örnekleri Mezopotamya’da MÖ 3500 civarında, yazının icadından önce kullanılan, kireç taşı veya manyezite oyulan mühürlerin arkasına monte edilen hayvan figürlerinde görülmüştür.

Aynı zamanda birkaç yüzyıl sonra isebenzer örneklere bu defa Truva’da ve çeşitli Yunan şehirlerinde rastlanmaktadır.[3]

                           

4.HASSAS DÖKÜMÜN AVANTAJLARI  

  • Geleneksel döküm döküm yöntemleri ve makineyle işleme yolundan imale zor veya bazen imkansız olan karmaşık şekilli parçaların kitle üretimi bu yöntemle mümkün olmaktadır.[3]
  • Bu yöntem ile tane boyutu, tane yönlenmesi ve yönlenmiş katılaşma gibi metalurjik faktörler yakından kontrol edilebilmekte ve bu sayede mekanik özellikler de kontrol altında tutulabilmektedir.[3]
  • Yöntem ergitilip dökülebilen bütün metallere uygulanabilir.[3]
  • 25 kg ağırlığa kadar dökümler ve bazen de (nadir olarak) 400 kg’a kadar parçalar bu yöntemle üretilebilir.[3]
  • Yüksek derecede karmaşıklığa ve doğruluğa sahip parçalar dökülebilir.[4]
  • Dar boyutsal kontrol ve yüksek yüzey kalitesi ortaya koyar.[4]
  • Mum tekrar kullanım için geri kullanılabilir.[4]
  • Normal olarak ilave talaş kaldırma gerekmez bu yöntem bir net şekil yöntemidir.[4]

assan0507201110

5.HASSAS DÖKÜMÜN ZAYIFLIKLARI

  • Çok sayıda işlem adımları gerekir.[4]
  • Nispeten pahalı yöntemdir.[4]

Çok adımlardan oluştuğundan dolayı öncelikle maliyet ve giderlerde artış vardır. Bunun yanında yapılan işçilikden dolayı maliyet armaktadır.

                           

6.HASSAS DÖKÜM ÜRETİM AŞAMALARI

a.Kalıp ve Aparatlarının Tasarımı ve Üretimi

Uzun ömürlü,yüksek kaliteli ve performanslı döküm ürün elde etmenin birinci ve en önemli aşaması doğru tasarlanmış kalıp ve aparatlardır.Dolasıyla alüminyum veya çelik malzemeden üretilen kalıplar sipariş miktarına göre tek veya çok gözlü olabilir.[5]

hassas-dokum-asamalari-542x321

                                         

b.Mum Enjeksiyon

Çekme oranları sabit ,yüksek kalitede teknik mum kullanılır.Üretilecek parça sayısı kadar mum model yarı veya tam otomatik,dikey veya yatay preslerde basılır.İhtiyaç duyulması durumunda mum maça da aynı aşamada üretilir.[5]

c.Salkım Oluşturma

Mum modeller yine mumdan üretilmiş yolluklarave uygun sayıda yolluk da döküm kafasına monte edilir.[5]

dereceli-3

                             

d.Seramik Kalıp Oluşturma

İçine ergimiş metalin döküleceği seramik kalıptır.Mum salkım özel for-müllü seramik çamura daldırılır.Yağmurlama veya akışkan yatak ortamında seramik çamurun üstüne seramik kum uygulanır.Seramik çamur banyosu-nda bağlayıcı olarak koloidal silika,reflakter olarak ise Zirkonoksit veya Aluminasilikat kullanılır.İndirmek için seramik kalıplama ortamının nem ve sıcaklık açısından kontrol altında tutulması önemlidir.[5]

                                              

e.Mum Ergitme

Döküm boşluğunun oluşturulabilmesi için seramik içindeki mum otokl-av içinde basınç altında eritilir ve uzaklaştırılır.Bu işlem yaklaşık 7 bar ve 200 derece sıcaklıkta 15 -20 dakikada gerçekleştirilir.[5]

                                 

f.Seramik Kalıp Pişirme

Seramik kalıbın dayanımının artırılması ve döküm için uygun sıcaklığa getirilmesi amacıyla uygun sıcaklıkta pişirilir.[5]

                                                  

g.Döküm

Demir çelik,Bakır veya Alüminyum grubu temel olmak istenen alaşım indüksiyon ocağında veya Alüminyum ocağında ergitillir,mikroyapıyı etkileyebilecek tedbirler alınarak izabesi yapılır ve seramik kalıpların içine dökülür.[5]

hassas-dokum-300x200

 

                                    

h.Seramik Kalıp Kırma

Dökülen metal katılaştıktan ve soğuduktan sonra seramik kalıp   kırıcılarda kırılarak uzaklaştırılır.[5]

                                         

ı.Kesme / Sıfırlama

Parçalar yolluklardan kesildikten sonra yollukları zımparalanır.[5]

                     

j.Isıl İşlem / Talaşlı İmalat / Kaplama

Müşteri istekleklerine bağlı olarak ısıl işlem,talaşlı işleme,kaplama gibi proses aşamaları uygulanır.[5]

                                             

k.Kalite Kontrol

Üretilen parçaların spesifikasyonalara uygunluğunu kontrol etmek amacıyla ölçü kontrol etmek amacıyla ölçü kontrol,mekanik testler,tahri-batsız muayene gibi son kontroller yapılır[5]

kalite-kontrol

 

KAYNAKÇA

[1] Malzeme bilgisi ve imal usulleri Yük.Müh. Günnur Dikeç Gedik Üniversitesi

[2] Metal Döküm Teknolojisi  Prof.Dr.Ahmet Aran İTÜ Makine Fakültesi

[3] İstanbul Sanayi odası Dereceli hassas döküm yüzey kalitesive boyutsal hassasiyet

[4] İTÜ Makina fakültesi Doç.Dr. Murat Vural Üretim Yöntemleri

[5] Cevikmetal hassas döküm

 Yazan: Eyüp Arık

Henüz Yorum Yok

CEVAPLA