KUM KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

Transkript

1 KUM KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Kum kalıba döküm en çok kullanılan döküm yöntemlerinin başında gelmektedir. Çok farklı büyüklükteki parçalara uygulanışı ve kalıplama maliyetinin az oluşu nedeniyle tercih sebebidir. Kum kalıba döküm yöntemi el kalıplama ve makine yardımıyla kalıplama olarak iki bölüme ayrılır.

2 KUM KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Döküm işlemi esnasında yer çekimi kuvvetinden yararlanılır. Yöntem, döküm parçalarının tek veya küçük çaplı seri üretimi için uygundur. 400 tona kadar parçaların dökümü mümkündür. Makineler yardımıyla gerçekleştirilen kum kalıba döküm yönteminde; kalıp kumuna çeşitli makineler kullanılarak şekil verilir. Yine burada da döküm, yerçekimi kuvvetinin etkisiyle gerçekleştirilir. Bir kaç gramdan birkaç tona kadar parçaların dökümü mümkündür.

3 YAŞ KUM KALIBA DÖKÜM Kum kalıba döküm daha çok yaş kum ile hazırlanan kalıplar ile gerçekleştirilmektedir. Yaş kum; SiO 2 tanecikleri, kil, su ve diğer ilavelerin meydana getirdiği plastik bir karışımdır. YAŞ terimi içerdiği nem yüzünden verilmiş olup, kuru kum karışımından olan farkını belirtmektedir. YAŞ KUM KALIBIN BAŞLICA AVANTAJLARI; Büyük fleksibilitesi, Su ve diğer ilavelerin tazelenmesi ile defalarca kullanılabilmesi En ucuz kalıplama yöntemi oluşudur. YAŞ KUM KALIBIN DEZAVANTAJLARI; Kalıbın daha yüksek mukavemet ve erozyon direncine sahip olması gerektiği durumlarda daha yüksek boyut hassasiyeti ve yüzey kalitesini istendiği durumlarda tercih edilmez.

4 KURU KUM KALIBA DÖKÜM Yaş kum ile hazırlana kalıp, fırın içinde 150 C-350 C sıcaklığa ısıtılmış hava ile kurutularak mukavemet kazandırılır. Kalıba kurutma sonrası daha yüksek sertlik ve refrakterlik özelliği sağlanır. Kurutmada kaybedilen zaman başlıca dezavantajı oluşturur. Yaş kum kalıp yöntemine nazaran nem kontrolü daha az kritiktir. Ayrıca kalıbın dökümden önce bir süre beklemesi, yaş kum kalıplarda olduğu gibi kuruma ve yüzeyin gevrekleşmesi gibi sorunlara yol açmaz.

5 KUM KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

6 KUM KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Kurutma işlemi sırasında sıcaklığın 400 C üzerine çıkılmadan yapılmasına özen gösterilmelidir. Aksi halde; bağlanmış su kaybı killerin mukavemet özellikleri üzerinde yıkıcı bir etki gösterecektir. Kurutma kendi kendine havada değil fakat bir ısı kaynağı ile yapıldığında, sıcaklık artışına paralel olarak önemli oranda bölgesel nem konsantrasyonu meydana gelebilir. Oda sıcaklığında nem yalnız kurutulan yüzeyden dışarı çıkar. Oysa daha yüksek sıcaklıklarda nemin hareketi her iki yönde olmaktadır. Dolayısıyla bu şekildeki kısmen kurulmuş kalıplarda vakit kaybetmeden döküme geçilmelidir.

7 CO 2 YÖNTEMİ Yaş kum kalıplama ile kuru kum kalıplama arasında sınıflandırılabilecek modern bir yöntem de (CO 2 sodyum silikat yöntemi) CO 2 ile kalıpların sertleştirilmesidir. Bu yöntemde kalıplar, ısıtmaya gerek kalmadan sertleşmektedir. CO 2 yöntemi aşağıdaki şekilde özetlenebilir: 1- Kum + %1.5 6 camsuyu (Na2O.SiO2) karışımı, model etrafına konur 2- İçinden CO 2 gazı geçirilir. Bu işlemle kalıp sertleştirilir. 3- Sertleştirilen kısımlar bir araya getirilerek kalıp teşkil edilir. CO 2 yöntemi ile kalıplamada konvensiyonel kil bağlayıcılarının yerini sodyum silikat bağlayıcıları almaktadır. Yöntem, bilinen bütün döküm alaşımları için uygundur ve özellikle çelik, gri dökme demir ve bakır esaslı alaşımlarının dökümünde kullanılır.

8 CO 2 YÖNTEMİ

9 CO 2 YÖNTEMİ CO2 yönteminde, kullanılan kum genellikle silika (silis) kumu olup AFS 55 ila 85 tane incelendiğinde olmalıdır. Diğer kumlar da, (zirkon, olivin vb.) kullanılabilir. Kum, kuru olmalı ve içerdiği nem miktarı maksimum %0.25 civarında bulunmalıdır. Ayrıca kum un temiz olması ve mümkün olduğu kadar CaCO 2 içermemesi gerekir. Bağlayıcı olarak kullanılan sodyum silikat ise %7-28 (Na 2 O) %26-64 silis (SiO 2 ) ve %17-67 (H 2 O) dan oluşur. Ayrıca karışma, özellikleri iyileştirmek amacı ile, diğer bazı ilavelerde yapılabilir. Bunlar kısaca kaolen kili, alüminyum oksit (Al 2 O 2 ) ve şekerdir. Kil, kalıp stabilitesini artırır. Alüminyum oksit sıcak mukavemeti yükseltir. Şeker ise dökümde sonra kalıptaki kalıcı mukavemeti azaltır ve dağılabilme özelliğini artırır

10 CO 2 YÖNTEMİNİN AVANTAJLARI 1-Kalıp ve maça yapım tekniği, yaş ve kuru kalıplamada olduğu gibidir. 2-Sodyum silikat kum karışımının mukavemeti nedeniyle, alt ve üst derecede kum içine destek koymak ihtiyacı kalmamaktadır. 3-Pahalı teçhizat gerekmez. Kum ile sodyum silikat karışımı konvensiyonel teçhizatlarla kolayca yapılabilir. CO 2 kolay temin edilebilir. Gaz gönderme cihazları ise pahalı değildirler. 4-CO 2 yöntemi ile kalıp ve maça hazırlamada, kullanılan sodyum silikat (Cam suyu) viskoz bir sıvı olup kum taneleri arasına düzgün şekilde dağıtması iyi bir karıştırma ile sağlanır. 5-Kum sodyum silikat karışımından CO 2 gazı geçirilerek birkaç dakikada taneler arasında kuvvetli bir bağ meydana getirir.

11 CO 2 YÖNTEMİNİN DEZAVANTAJLARI 1-Konvensiyonel yönteme nazaran daha pahalı bir yöntemdir. 2-Bu yöntem için hazırlanan kum karışımının bekleme süresi çok daha kısadır. 3-Hazırlanmış (sertleştirilmiş) kalıplar normal atmosfer basıncında depolandıklarında, 24 saatte veya daha uzun bir sürede bozulmaktadırlar.

12 DİSAMATİC (YÜKSEK BASINÇLI DERECESİZ KALIPLAMA) Disamatic sistem de bütün derecesiz otomatik kalıplama sistemleri gibi, büyük bir üretim kapasitesi iyi döküm kalitesi ve düşük maliyet avantajlarını taşımaktadır. Bu yöntemle saatte 300 kalıp üretilebilmektedir.

13 KALIP veya MAÇA YAPIMINDA KULLANILAN OTOMATİK MAKİNA

14 DİSAMATİC (YÜKSEK BASINÇLI DERECESİZ KALIPLAMA)

15 DİSAMATİC (YÜKSEK BASINÇLI DERECESİZ KALIPLAMA)

16 ÜNİVERSAL DERECESİZ KALIPLAMA VE DÖKÜM SİSTEMİ Şekil 6. Üniversal derecesiz kalıplama ve döküm sistemi. 1. Kalıplama makinesi 2. Hazır kalıplar ve konveyör 3. Döner tablalı döküm makinesi, 4. Kalıp bozma, 5. Taban plakasının geri dönüşü.

17 ÜNİVERSAL DERECESİZ KALIPLAMA VE DÖKÜM SİSTEMİ Bu yöntem yatay olarak kalıplama yapan gruba girer. Bu sistemde kum, kalıba püskürtülerek değil, normal dökülerek yani gravite etkisi ile dolar. Universal yönteminin en büyük avantajı kalıpların birbirinden bağımsız olarak depolanabilmesi veya bir yerden diğerine gönderilebilmesidir. Büyük makinelerde saatte kalıp, küçüklerde ise kalıp üretilebilmektedir. Kumda nem % 3,5-4 arasındadır ve kum özellikleri sabit tutulmalıdır.

18 KUM KALIBA DÖKÜM ÖRNEKLER

22

23

24

25

26

27 _ r _ r DÖKÜMDE LUNKER OLUŞUMU

28 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİ Japonlar tarafından geliştirilen bu yöntem geleneksek kalıp kumu karışımlarından yalnızca kum bulunmaktadır. Herhangi bir bağlayıcının ve nemin olmadığı bu yöntemde kalıp şekli vakum etkisiyle korunmaktadır. Kalıplama kumunda bağlayıcı kuvvet olarak vakumun kullanıldığı yöntemdir. Kalıbın model etrafında kalan yüzeyleri plastik bir film ile kapatılır. Tüm döküm işlemi boyunca vakum işlemi uygulanır. Yöntemde bağlayıcısız kuru kum ve vakum uygulamasının gerçekleştirilebileceği şekilde dizayn edilmiş dereceler kullanılır. Bütün döküm alaşımlarının dökümüne uygun olan bu yöntemde 10 tona kadar parçaların dökümü yapılabilmektedir.

29 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİ Bu yöntemde kum kitlesi bir plastik film ile şekillendirilip çerçevelenir; kalıp içi basıncın azaltılmasıyla, kum kitlesi sıkıştırılır ve kalıp oluşturulur. Ergimiş metalin boşaltılması ve katılaşmasından sonra kalıp normal basınca getirilir ve döküm parçaları kendiliğinden dağılan kalıptan herhangi bir işlem gerektirmeden hemen ayrılır. Vakum emişi ile kum yüzeyine çok sıkı teması sağlanan plastik film, ergimiş metal ile karşılaştığında yanmaz, fakat derhal ergiyerek buharlaşır.

30 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİ Bu yöntemde daha yüksek kütle yoğunluğu sağlayan yuvarlak tane şekilli kumların kullanılması gerekmektedir. Basma mukavemeti ve sertlik açısından bakıldığında, yuvarlak tane şekilli kumlar, yüksek akışkanlıklarıyla, yüksek kütle yoğunluğu sağlayabilirler.

31 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİ Bu yöntemde kullanılacak olan termo plastik film ucuz olma,mükemmel şekil alabilme,az gaz çıkışı ve zehirli gaz çıkarmamak gibi bazı özelliklere sahip olmalıdır. Yapılan araştırmalar sonucunda polietilen ve polipropilen in yüksek sıcaklık bölgelerinde, EVA ise nisbeten düşük sıcaklıklarda daha iyi bir uzama gösterdiğini ortaya koyar. Ayrıca en uygun film kalınlığı olarak mm belirlenmiştir.

32 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİNİN AVANTAJLARI 1- Düzgün döküm yüzeyi 2- Çok ince kesitlerin dökülebilirliği 3- Boşlıuksuz döküm imkanı 4- Temiz ve gürültüsüz çalışma koşulları 5- Kalıplama kumunun tekrar kullanılabilir oluşu 6- Toz probleminin olmaması 7- Kalıbın her bölgesinin eş ve değişmez sertlikte olması, 8- Üretilen dökümlerde yüksek boyutsal hassasiyet elde edilmesi 9- Modelin kalıptan rahatça ayrılabilmesi

33 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİNİN DEZAVANTAJLARI 1- Tüm operasyon boyunca kalıpların vakum altında tutulma zorunluluğunun bulunması 2- Diğer döküm yöntemlerine göre katılaşmahızının düşük olması 3- Plastik filmden gelen masrafların bulunması 4- Yüzey örtü boya malzemelerinden dolayı masraflar bulunması 5- Kalıp bekleme süresinin daha uzun olması 6- Kullanılan kumun kaliteli olma sorunu 7- Vakum düzenekli kalıplama kutularından gelen masraflar 8- Plastik filmin uygulama sırasında soğuk havadan etkilenmesi

34 VAKUMLU KALIPLAMA YÖNTEMİ

35

36 MODEL VE TAŞIMA KUTUSU

37 PLASTİK FİLMİN ISITILMASI

38 MODELİN PLASTİK FİLMLE KAPLANMASI

39 PLASTİK FİLMİN ISITILMASI

40 ÜST KALIBIN KUMLA DOLDURLMASI

41 ÜST KALIBIN OLUŞUMU

42 MODELİN KALIPTAN AYRILIŞI

43 ALT VE ÜST KALIBIN TAMAMLANMASI

44

45

46

47

48

49 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Kabuk kalıplama (Shell Molding - CRONING) yönteminde kalıp, ısıtılmış bir model etrafında oluşturulan ve KUM + sıcakta sertleşen thermosetting REÇİNE bağlayıcı karışımında meydana gelmiştir. Karışımın belirtilen şekilde ısıtıldığında reçine ile bağlanan kum tanecikleri kalıbın yarısını meydana getiren oldukça sert bir KABUK oluştururlar. Kalıbın her iki yarısı hazırlandıktan sonra, gerekiyorsa maça da yerleştirilip, kabuk kalıp tamamlanır. Bu şekilde kalıp sıvı metalin dökümüne hazır hale getirilir.

50 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİNİN AVANTAJLARI 1- Boyutsal hassasiyet geleneksel (konvansiyonel) yaş kum kalıplamaya nazaran çok daha yüksektir. 2- Parçanın son şeklini alması için gerekecek işlem çok azalmaktadır. 3- Döküm yüzeyleri yaş kum kalıba nazaran son derece düzgündür. 4- daha az kum harcanmaktadır. 5- Dizayn açısından daha az sınırlama söz konusudur.

51 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİNİN DEZAVANTAJLARI 1- Maksimum döküm ağırlığı ve boyutları sınırlıdır. 2- Metalden olması gereken modeller pahalıdır. 3- Pahalı reçineler kullanılmaktadır. 4- Yolluk ve çıkıcılar tamamen veya kısmen modelde bulunmalıdır. 5- Daha fazla techizata ihtiyaç göstermektedir.

52 1- REFRAKTER MALZEME (KUM) Kabuk kalıplamada kullanılan başlıca refrakter malzeme silis kumudur. Silis kumunun refrakterliğinin yetersiz kaldığı ergime sıcaklığı yüksek metallerin dökümünde, daha yüksek refrakterlik, daha iyi ısı iletimi, daha düşük ısıl genleşme özelliklerine sahip ve kimyasal olarak ta metallere karşı daha dirençli oldukları için Zirkon, Kromit ve daha nadir olarakta Olivin kumları kullanılır. Olivin, Forsterit olarak bilinen magnezyum silikat (2MgO. SiO 2 ) ların genel adıdır. Kum tanelerinin yuvarlak olması tercih edilir. Yuvarlak taneli kumlar yüksek gaz geçirgenliği ve yüksek soğuk dayanım sağlarlar, ancak sıcak dayanımları düşüktür. Köşeli kumlar ise düşük gaz geçirgenliği ve düşük soğuk dayanım verirken yüksek sıcak dayanım sağlarlar.

53 2- BAĞLAYICI (REÇĠNE) Kabuk kalıplamada bağlayıcı olarak fenol formaldehit reçineleri kullanılır. Fenol formaldehit reçineler NOVALAK reçine olarakta bilinirler. Novalak reçineler kabuk kalıplamada başlıca sıvı ve katı olmak üzere iki halde bulunurlar. Sıvı reçineler % katı reçine (geri kalanı alkol veya aseton) içeren novalak vernikler ve % katı reçine (% 4 alkol, geri kalanı su) içeren sulu çözeltilerdir. Katı reçineler toz, granül ve pul şekilde kullanılırlar. Sıvı reçinelerde reçine, alkol veya alkol-su karışımı içinde çözünmüş durumdadır.

54 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ 3. AKTĠVATOR Kabuk kalıplamada aktivator olarak en yaygın kullanılan malzeme; kullanımının kolay, fiyatının uygun oluşu nedeniyle Heksametilentetramin dir. Heksametilentetramin beyaz, kristalize ve suda çok kolay çözünebilen bir maddedir

55 4. YAĞLAYICI Yağlayıcı kabuk kalıp kumunda taneler arası sürtünmeyi azaltarak akışkanlığı artırmak ve kum tanelerinin daha sıkı paketlenmesini sağlamak amacıyla kullanılır. En yaygın kullanılan yağlayıcı madde kalsiyum stearattır. Kullanılacak yağlayıcı miktarı yağlayıcı cinsine göre değişir. Yağlayıcı kullanılan kabuk kalıpların yoğunlukları ve dayanımları daha yüksektir. Yöntemin uygulandığı yıllar boyunca çeşitli maddeler yağlayıcı olarak kullanılmıştır. Madeni mum (montanwachs ) metalik sabunlar, mum, çinko stearat, kalsiyum stearat ve bir organik amid mumu bunların başlıcalarıdır.

56 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ 5. ÖZEL KATKILAR Kabuk kalıp ve maçaların çeşitli özelliklerini ayarlamak ve dökülen parçada oluşan bazı hataları önlemek amacıyla kabuk kalıp kumuna özel bazı katkı mad deleri ilave edilir. Demir oksit hem Hematit (Fe ) hem de, Manyetit (Fe 3 O 4 ) halde katkı malzemesi olarak kullanılır.

57 KABUK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

60 HASSAS DÖKÜM (INVESTMENT CASTING) İnvestment döküm yönteminde, harcanan bir modelin etraf,oda sıcaklığında sertleşen bir refrakter çamurla sarılarak hazırlanan bir kalıp kullanılır. Genellikle balmumu veya plastikten hazırlanan model daha sonra ergitilerek veya yakılarak kalıp boşluğu medyana getirilir.bu nedenle investment döküm yöntemine Lost Wax veya Harcanan Balmumu Yöntemi denir.

61 HASSAS DÖKÜM (INVESTMENT CASTING) Bu yöntemde kalıp harcanan tiptendir. İnvestment döküm yönteminde,model,kalıp ve gereğinde kullanılan seramik maçalar,harcanan tiptendir. Bir başka ifadeyle tekrar kullanılamazlar.

62 HASSAS DÖKÜM YÖNTEMĠNĠN AVANTAJLARI 1-Konvensyonel döküm yöntemleri ve makine ile işleme yolundan imali zor veya bazen imkansız olan kompleks şekilli parçaların kitle üretimi bu yöntemle mümkün olmaktadır. 2-Diğer döküm yöntemlerine nazaran daha yüksek boyutsal hassasiyet,daha düzgün yüzey ve ince detay kısımların daha hassas elde edilmesi imkanını verir. 3-Yöntem ergitilip dökülebilen bütün metallere uygulanabilir kg dan 400 kg a varan dökümler yapılır. 5-İnvestment döküm yoluyla elde edilen parçaların hemen hemen hiç ilave işlem gerek tirmemesi Kolay işlenebilir metal seçimi faktörünü ortadan kaldırmaktadır. 6-Bu yöntem ile, tane boyutu,gren yönlenmesi ve yönlenmiş katılaşma gibi metalurjik faktörler yakından kontrol edilebilmekte ve bu sayede mekanik özellikler de kontrol altın-da tutulabilmektedir. 7-Vakum veya koruyucu atmosfer altında dökülmesi gerekli olan metal veya alaşımlara da bu yöntem kolaylıkla uygulanabilmektedir. 8-İnvestment döküm yönteminde tek parça kalıp kullanıldığından ayırma yüzeyi veya mala işlem yüzeyi yoktur ve parça üzerinde olduğu gibi,bu yüzeyin izi bulunmaz.

63 HASSAS DÖKÜM YÖNTEMĠNĠN DEZAVANTAJLARI 1-Bu yöntemle üretilecek parça boyutu ve ağırlığı,gerek fiziksel gerekse ekonomik nedenlerle ve de kullanılacak teçhizatın kapasitesi ile sınırlanmıştır.genel olarak yöntem,en avantajlı şekilde ağırlığı 5kg ı geçmeyen parçalar için uygulanır. 2-Daha büyük döküm parçaları için (5-5kg) başlangıçtaki teçhizat maliyeti oldukça yüksektir.

64 HASSAS DÖKÜM YÖNTEMİNİN SINIFLANDIRMASI Kalıp hazırlama şekli açısından iki farklı investment döküm yöntemi vardır. 1- Kabuk investment yöntemi (shell İnvestment- Seramik Kabuklu) 2- Dereceli İnvestment yöntemi (Solid Investment- Flask İnvestment yöntemi) Bu yöntemler,model hazırlama tekniği açısından tamamen aynıdırlar.kabuk investment yönteminin farklı yanı,modellerin hemen her zaman her bir ön kaplama işlemine tabi tutulmasıdır. Dereceli investment yönteminde ise modeller ön kaplama işlemine tabi tutulabilir veya hiç ön kaplama yapılmayabilir.

65 SERAMĠK KABUK HASSAS DÖKÜM YÖNTEMĠ Balmumu Enjeksiyonu Model Ağacı Kabuk Yapımı Balmumu BoĢaltılması Döküm Kalıbın Kırılması Kesme BitmiĢ Parçalar

66 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Seramik kabuk investment yöntemi öncelikle,karbon çelikleri ve alaşımlı çelikler, paslanmaz çelikler, ısıya dirençli alaşımlar ve diğer ergitme dereceleri 1100ºC nin üstünde olan alaşımların dökümünde kullanılır.

67 Yöntemin işlem sırası; Parça üretimi; üretilecek parçanın mum modellerinin mum enjeksyon preslerinde imalatı için kalıpların hazırlanması ile başlamaktadır. Kalıplar duralüminyum veya çelik malzeme kullanılarak yapılmaktadır. Hazırlanan metal kalıplara manual veya yarı otomatik mum enjeksiyon preslerinde tek tek siperiş adedi kadar mum basılır. Kullanılan presler yatay veya dikey olarak psi basınç kapasiteli, her saniyede bir baskı yapan preslerdir.

68 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Oluşturulan mum modeller havya veya benzeri bir ısıtıcıyla eritilerek,çubuk şeklinde farklı ölçülerdeki mum yolluklara parçanın geometrisine göre, belli sayıda bağlanır,ve dökümün yapılacağı kafa kısmının yapıştırılmasıyla salkımlar oluşturulur. Mum malzeme 70-90ºC arasında olabilen ergime sıcaklığına sahip olabilmeli, ve seramik kabuğu çatlatmaması için düşük ısıl genleşme özelliğine sahip bir malzeme olmalıdır

69 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Salkımlar seramik malzemeyle kaplanarak döküm yapılacak kabuklar oluşturulur.bu işlem özel olarak hazırlanmış,seramik banyolarına mum salkımın daldırılmasıdır. Bu işlem yeterli kabuk kalınlığı elde edilinceye kadar tekrar ettirilir.başlangıçtaki kaplamaya Ön kaplama adı verilir.genellikle çok ince öğütülmüş tanelerden oluşan bir çamur kullanılır, bu suretle düzgün yüzey elde edilir.ön kaplamanın düzgünlüğü,döküm yüzeyinin düzgünlüğünü tayin eder. Bundan sonraki kaplamalarda refrakter tane iriliği giderek artar.

70 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Yapılan kaplamaları sayısı, kabuktan beklenen kalınlığa bağlıdır. Dökülen parçanın şekline, ağırlığına ve kullanılan seramik ve bağlayıcı cinsine bağlı olmak kaydıyla kabuk kalınlığı genel olarak 0,50-1,50 cm, arası değişir. Ancak optimum kalıp geçirgenliğini sağlayabilmek ve kaplama işleminin süresi ve masrafını azaltmak için, kalınlığın düşük limitlerinde çalışılması tercih edilir.

71 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Kabuk investment yönteminde brefrakter malzeme olarak, düşük termal genleşmesi nedeniyle, geniş oranda Ergimiş silika kullanılır.ergimiş silika özellikle demir esaslı dökümler ile kobalt esaslı alaşımların dökümü için uygun bir malzeme olmaktadır. Ergimiş silika 1650ºC a kadar döküm sıcaklıklarına dayanıklılık gösterir.

72 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Zirkonyum, seramik kabuk investment yönteminde en çok kulanılan refrakter malzemedir. Zirkon un tercih nedenleri, iyi yüzey kalitesi,düşük fiyatı,yüksek sıcaklıkta stabil oluşu, iyi refrakter özelliği,metal sızmasına karşı direnci ve hava veya vakum altında döküme uygun oluşudur. Ancak zirkon kabukların,silika kabuklara nazaran nispeten yüksek ısı iletkenliği özel dikkat gerektirir.termal şoklara direncinin az oluşu nedeniyle alümina daha az kullanılır.

73 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Dış cidarı sert seramik kaplı parça bir fırına sokularak modelin eriyip dışarı akması sağlanır. Seramik malzeme ise yüksek sıcaklığa dayanıklı olduğundan şeklini muhafaza eder. Bu sırada mum modelin akarak çıkmayan kısımları da tamamıyla buharlaşır. Ardından fırın sıcaklığı yükseltilerek belli bir süre içinde seramik kabuk pişirilerek sinterlenir ve sonraki döküm işlemlerine dayanacak şekilde mukavemetinin artması sağlanır. İşlem 7 bar basınç, ve 200ºC sıcaklıkta dk süreyle gerçekleşir

74 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Kalan son mum kalıntılarını uzaklaştırmak ve seramiğe mukavemet kazandırmak için yaklaşık 1050 ºC de 1 saat sinterleme yapılır

75 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Mum salkımdan kalan boşluğa (daha önce bırakılmış bulunan bir ağızdan) ergimiş halde metal dökülür. Döküm sırasında seramik kabuğun çatlamasını ve hızlı katılaşmayı önlemek için seramik sıcaklığı yaklaşık ºC deyken döküm işlemi gerçekleştirilir.

76 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Döküm sonrası seramik kabuk pnömatik kırıcı ile titreşim yapılarak kırılır

77 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ Parçalar,dairesel bir taş motoruyla yolluklarından kesilerek salkımından ayrılır. Ardından gerekli çapak alma, temizleme ve yüzey parlatma işlemleri yapılır. Son olarak ise kalite kontrol işlemleri yapılır. Dökümde boyutsal çekme veya çarpılmalar varsa bunu kompanse edecek şekilde mum modeller tekrar tasarlanıp üretilebilir

78 SERAMİK KABUK INVESTMENT YÖNTEMİ ENDÜSTRİYEL ÖRNEKLER Tekstil, otomotiv, inşaat, tarım, tıp, makine sektörü için investment yöntemiyle ince cidarlı ve toleransı sınırlı parçalar üretilebilir.

79 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ Dereceli investmet yöntemi uygulamada demir esaslı ve demir dışı alaşımlar için olmak üzere ikiye ayrılır. Demir esaslılarda ve döküm sıcaklığı yüksek olan demir dışı alaşımlarda kalıp malzemesinin 1100ºC a kadar bozulmadan dayanabilmesi gereklidir. Dereceli investment yönteminde demir dışı alaşımlar için modelde ön kaplamaya ihtiyaç olmamakla beraber, demir esaslılarda ön kaplama yapmak standart uygulama haline gelmiştir. Ön kaplama ince taneli refrakter çamurla yapılır;bunun üzerine yapılacak kaplama daha iri tanelidir(>150 mesh)

80 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ Ön kaplama ve sonraki dolgu ve destek kaplamalar başlıca iki bileşenden oluşurlar (refrakter malzeme ve bağlayıcı). Refrakter malzemenin esasını ince silis kumu teşkil eder,geri kalan ise alüminyumoksit ve silikatlardır. En çok kullanılan bağlayıcı etil silikattır. Bağlayıcı olarak monomagnezyum fosfat, ve magnezyum oksit de kulanılabilir.

81 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ KADEMELERİ Dereceli investment yönteminin kademeleri: 1- Modeller havya veya benzeri bir alet yardımıyla yumuşatılarak, yine mum malzemeden yapılmış model ağacına bağlanırlar.

82 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ 2- Silindirik bir gömlek (fanus) model ağacı etrafına geçirilir

83 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ 3- Gömlek ile model ağacı arasındaki tüm boşluklara alçı/seramik karışımı dökülür

84 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ Karışım fırında kurutulur, daha sonra kalıp ters çevrilip içindeki mum modelin eriyip akması sağlanır. Balmumu modelin ergitilip kalıptan çıkarılması safhasında,kalıbın kırılmasının önlenmesinde pratik olarak iki yöntem mevcuttur: a) Kabuğa dıştan bir basınç uygulayarak içerden balmumunun genleşmesi sonucu oluşan basıncı karşılamak. b) Çok hızlı olarak, model ile kabuk arasında ince bir tabakayı ergitmek ve geri kalan (henüz ergimemiş) balmumunun genleşebileceği bir boşluk meydana getirmek.

85 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ 4- Sıcak kalıp ergitilmiş metal ile doldurulur.vakum veya merkezkaç kuvvetiyle döküm kolaylaştırılabilir. Döküm sonrası fanus vakum ortamının sağlandığı fırından çıkartılır

86 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ 5- Basınçlı su ile seramik temizlenir. Fanus çevresindeki delikler su ve seramik (alçı) dolgunun eritilmesini kolaylaştırmaktadır. Temizlik esnasında çevreye su ve diğer artıklar sıçramaması için bu işlem özel bir kabinin içinde yapılır

87 DERECELİ INVESTMENT YÖNTEMİ 6- Döküm ağacından koparılan parçalar malzeme giriş çapakları temizlenerek döküm sonrası kullanıma hazır hale getirilirler. Şekilde yüzük dökümlerin bulunduğu bir hassas döküm ağacı görülmektedir. Mücevher imalatçıları hassas fanus döküm tekniğini yaygın bir şekilde kullanmaktadırlar

88 INVESTMENT YÖNTEMİ

91 İNVESTMENT KALIBIN ÖN ISITILMASI İnvestment kalıpların döküme geçmeden önce genellikle ısıtılması gerekir.bunun amaçı: a) Balmumu veya plastik modelden geri kalmış olabilecek artıkları gidermek. b) Kalıbın çok ince kesitlerin de sıvı metal ile kolay dolabilmesini sağlamak. c) Çıkıcıların boyunu küçültmek. d) Sıcak yırtılma eğilimini azaltmaktır. Ancak yüksek ön ısıtma sıcaklığının göz önünde tutulması gereken,üç önemli dezavantajı mevcuttur. a) Özellikle kalın kesitlerde çekilme boşluğu oluşması imkanı daha çok olur. b) Daha yavaş soğuma bazı alaşımların mekanik özelliklerini negatif yönde etkiler. c) Daha çok gaz porozitesine neden olur. Termal şokun bir problem oluşturmayacağı mümkün olan en düşük sıcaklık uygulanabilir.

92 HASSAS DÖKÜMDE MODELLER Balmumu modellerin yanında, plastik modellerde investment kalıplamada çok kullanılır. Plastik modellerin üretimi iki yoldan gerçekleştirilir,bu yollardan hangisinin seçileceği dağa ziyade üretilecek model sayısına bağlıdır. Az sayıda model için plastik parçaların şekillendirilmesi veya birbirine monte edilmesi yoluyla model meydana getirilir. Model sayısının çok olduğu durumda ise, yarı plastik bir malzemenin metal kalıba enjeksiyonu ile modeller elde edilir. Plastik model üretiminde en çok kullanılan malzeme polystren dir. Plastik model malzemesinden beklenen özellikler; a) Uygun mukavemet b) Kalıplamaya veya işlenmeye uygun olmakdır. c) Kalıp içinde artık bırakmadan yanabilme özelliğine sahip olamaktır.

93 HASSAS DÖKÜMDE MODELLER Belirli bir döküm kalitesini elde etmek için investment karışımının ve model malzemesinin stablil olması,ayrıca aşağıda belirtilen genleşme ve çekilme karekteris tiklerinin iyi bilinmesi gerekir. a) Model malzemesindeki çekilme b) Modeldeki çekilme ve katılaşma sırasında oluşan maksimum çekilmenin yönü c) Metalin katılaşmadan sonraki,oda sıcaklığına kadar olan büzülmesi d) Ön ısıtma safhasında kalıptaki genleşme e) Sıvı metal içine doldurulduğunda kalıptaki genleşme

94 HASSAS DÖKÜMDE MAÇALAR Bazı İnvestment dökümler dizayn gereği çok kompleks iç boşlukları vardır. Kompleks şekilli boşlukların model ile sağlanamadığı durumlarda çözünen balmumu maçalar (geçici model) yöntemi uygulanır. Çözünen ve çözünmeyen balmumunun kullanıldığı bir modelin kesiti

95 HASSAS DÖKÜMDE MAÇALAR

96 ENDÜSTRİYEL ÖRNEKLER ORTEZ ORTEZĠN KĠLĠT KISMI 3 PARÇALI KĠLĠT

97 MODEL YAPIMI KALIP ENJEKSĠYON CĠHAZI BASILAN MODELLER

98 SALKIM YAPIMI YAPILAN SALKIM HAVYA ĠLE MODELLERĠN YAPIġTIRILMASI

99 KABUK KALIP YAPIMI 1. SERAMĠK BANYOLARI 3. OTOKLAV 5. YAPILAN KABUK KALIP 2. ZĠRKON YAĞMURU 4. DÖKÜM BOġLUĞU

100 DÖKÜM ISITMA FIRINI ĠNDÜKSĠYON OCAĞI DÖKÜLMÜġ KALIP

101 SON ĠġLEMLER AYIRMA ĠġLEMĠ DARBELĠ KIRICI KUMLAMA

102 ANALĠZ VE TESTLER ÇENTĠK DARBE DENEYĠ ( ĠZOD DARBE DENEYĠ ) 75 Joule 45 Joule 1. DARBE NUMUNESĠ 2. DARBE NUMUNESĠ 1. NUMUNENĠN KIRILMA YÜZEYĠ 2. NUMUNENĠN KIRILMA YÜZEYĠ

103 ANALĠZ VE TESTLER ÇEKME DENEYĠ GERĠLME GERĠNĠM DĠYAGRAMI ÇEKME SONRASI VE ÖNCESĠ NUMUNE ÇEKME CĠHAZI KOPMA UZAMASI % 36

104 PARÇADAKĠ ÇARPILMALAR PARÇADAKĠ ÇATLAK ÜRETĠLEN PARÇALAR

105 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Alçı kalıplara döküm, demir dışı metallerin şekillendirilmesinde kullanılan özel bir döküm yöntemidir. Ana kalıplama malzemesi alçıdır. Kalıplama malzemesi olarak alçı, ilk kez yıl önce Çinliler tarafından pirinç heykellerin dökümünde kullanılmıştır. Günümüzde alçı kalıplara döküm yönteminin kullanılmasının ana nedenleri;boyutsal hassasiyetinin çok iyi olması, döküm yüzeyinin düzgünlüğü, kum kalıplara veya astarlanmış metalik kalıplara oranla son derece ince ve kompleks yüzey detaylarının şekillendirebilmesidir. Alçı kalıba dökülerek üretilen dökümler, kum kalıba yapılan dökümlerden daha pahalıdırlar

106 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Alçı kalıplar yalnızca, kum kalıplama veya diğer ucuz yöntemlerle istenilen sonuçlar sağlanamadığında kullanılır.bir çok döküm parçasında da toplam alanın yalnız küçük bir bölümü alçı kalıplamayı gerektirebilir. Böyle parçalar için kompozit kalıpların kullanımı daha uygundur. Alçı kalıplara dökülerek üretilen parçaların % 90 nı 10 kg dan küçük parçalardan oluşmaktadır. Fakat 30 kg. kadar ağırlıklı parçalar, herhangi bir özel işlem gerektirmeksizin yeterli kalitede dökülebilirler. Alüminyum alaşımlarının dökümünde ise, iki tonluk parçaların başarı ile döküldüğü birçok uygulama bulunmaktadır.

107 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Genel olarak dört alçı kalıplama şekli vardır: 1- Geleneksel Alçı Kalıplar 2- Plakalı Modellerin Üretildiği Alçı Kalıplar 3- Antioch (bean) Prosesiyle Üretilen Alçı Kalıplar 4- Köpüklü Alçı Kalıplar Kullanılan alçı kalıp şekline göre farklılıklar gösterse de genel olarak tüm alçı kalıpların ısı kapasiteleri düşüktür. Dolayısıyla alçı kalıba yapılan dökümler çok yavaş soğurlar

108 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ ALÇI KALIP BİLEŞİMLERİ Tüm alçı kalıplama şekillerinde gerek kalıp gerekse maça yapımındaki başlıca kalıp bileşeni alçı yani CaSO 4 dır.alçı üç farklı şekilde bulunabilir ve ticari adlandırmada her üçünün adı da alçıdır. İki sulu alçı CaSO 4. 2H 2 O Yarım sulu alçı CaSO 4. ½ H 2 O Susuz alçı CaSO 4

109 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ DÖKÜLEBİLEN METALLER Alçı kalıplara yalnızca demir dışı metaller dökülebilirler. Çünkü kalıpların ana malzemesi olan kalsiyum sülfat 1193 C da faz dönüşümüne başlar ve 1450 C da erir. Kum kalıba dökülebilmeye uygun tüm alüminyum alaşımları alçı kalıplarla şekillendirilebilirler. Bakır ve kum kalıplarda dökülebilen bakır alaşımlarının çoğu alçı kalıplara dökülebilirler. Çinko alaşımları, özellikle prototip dökümler için en çok alçı kalıba dökülen alaşımlardır.

110 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ DÖKÜLEBİLEN METALLER %5 den daha fazla kurşun içeren bakır alaşımları genellikle alçı kalıplara dökülemezler. Çünkü böyle alaşımlar bazı kalıp bileşimleri ile reaksiyona girerler ve alçı kalıpların başlıca üstünlüklerinden biri olan düzgün döküm yüzeyini elde etmek zorlaşır. Magnezyum alaşımlarda yine kısmen kalıp malzemesi ile reaksiyon yaptıklarından ve kısmen de kalıpta kalan herhangi bir serbest su ile reaksiyona girdiklerinden uygun olmamaktadır.

111 GELENEKSEL ALÇI KALIPLAR Alçı kalıp yapımı için, piyasada yalnız su ile karıştırılıp kullanılmaya hazır özel bileşimler satılmaktadır. Küçük işlemler için bu hazır karışımların kullanılması ekonomikse de, seri üretimler için her dökümhane kendi kuru karışımını hazırlar. Bileşimleri değişebilen bu malzemelerin alçı miktarı % arasında değişir. Bu alçı çoğunlukla daha az saf olan gri alçı ile daha saf ve pahalı olan beyaz alçının karışımıdır.talk oranı da %20-30 arasında değişir.katılaşma süresini, kalıp mukavemetini ve kalıp genleşmesini kontrol etmek için de küçük oranlarda çeşitli ilaveler yapılabilir. En çok ilave maddeleri ; kireç portland çimentosu,asbest ve terra alba dır.

112 ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

113 VAKUM ALTINDA ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Vakum altında alçı kalıba döküm

114 BASINÇ ALTINDA ALÇI KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

115 PLAKALI MODELLERİN DÖKÜLDÜĞÜ ALÇI KALIPLAR Çeşitli kalıplama yöntemlerinde kullanılan plakalı modeller geleneksel alçı kalıplama şeklinin biraz değiştirilmiş şekliyle üretilirler. Plakalı modellerin başlıca gereksinimi olan, çok hassas detay ve düzgün yüzey, alçı kalıplarıyla kolayca sağlanabilir. Plakalı model yapımında kullanılan alçı kalıplama şekli, doğal olarak alt ve üst modellerin yapımında da kullanılabilir. Bu uygulamada kullanılan kalıp malzemesinin başlıca farklı alçı olarak yalnız beyaz alçı kullanılmasıdır

116 PLAKALI MODELLERİN DÖKÜLDÜĞÜ ALÇI KALIPLAR

117 ANTİOCH (BEAN) TİPİ ALÇI KALIPLAR Geleneksel alçı kalıpların başlıca dezavantajı olan düşük kalıp geçirgenliğinin bazı ilave işlemlerle geliştirilmiş olduğu, patentli bir yöntemdir. Geleneksel alçı kalıplamaya benzer olarak hazırlanan alçı kalıplar, önce kısmen susuz hale sonra da tekrar sulu hale getirilirler (dehidratlama rehidratlama işlemleri). Böylece iğne biçimindeki alçı kristalleri, yaklaşık olarak kum tanelerine benzer yuvarlak bir biçimde yavaşça tekrar kristalleşir. Poroz bir yapı kazanan kalıbın geçirgenliği artar

118 KÖPÜKLÜ ALÇI KALIPLAR Köpüklü alçı kalıplarda, geleneksel alçı kalıpların çok düşük olan geçirgenliğinin arttırılması amacıyla geliştirilmiş bir alçı kalıp şeklidir. Bu amaca bir köpükleştirici elemanın, kuru karışıma veya çözeltiye ilave edilmesiyle erişilir. Çözeltinin köpükleştirici ile özel bir şekilde karışması sonucu, çözelti içinde çok küçük hava kabarcıkları oluşur. Çözelti yoğunluğu azalarak, hacmi artar. Model etrafına boşaltılan çözeltinin katılaşması ve daha sonraki kuruma işlemleri sırasında, bu kabarcıklar birbirleri ile bağlantılanırlar. Düzgün yüzeyin hemen altında yer alan bu bağlantılı kabarcıklar, metaldeki gazların çıkışına olanak veren geçirgen bir kalıp yapısı oluşturur.

119 SERAMİK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Seramik kalıba döküm yöntemi, investment döküm yönteminin geliştirilmesiyle ortaya çıkmıştır. Diğer hassas döküm yöntemleriyle üretilemeyecek kadar büyük boyutlu parçalarda veya parça sayısının çok az olduğu durumlarda tercih edilir. Seramik kalıplam, kalıp malzemeleri, dökülebilen metal ve alaşımlar, elde edilen döküm kalitesi v.b. özellikler açısından investment yöntemi gibidir. Başlıca farkı, geleneksel kum kalıplama yöntemlerinde olduğu gibi modellerin tekrar kullanılabilir çeşitte olmasıdır. Döküm parçalarında ayırma yüzeyi (mala yüzeyi) nin izi olacağından özellikle bu iz boyunca boyutsal hassasiyet, investment yöntemi ile elde edilenden daha düşüktür.

120 SERAMİK KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ

126 SERAMİK SERAMİK KALIBA ASKERLER DÖKÜM YÖNTEMİ

127 SERAMİK ASKERLER

128 Seramik askerler

129 Kil askerler SERAMİK ASKERLER

137 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Metal kalıba döküm daha ziyade karmaşık şekilli dar boyut toleransları dar olan çok sayıda üretilmesi istenen döküm parçaları için kullanılır. Yöntem isminden de anlaşılacağı gibi,iki veya daha fazla parçadan oluşan ve aynı şekilde bir döküm parçasından çok sayıda üretmek için defalarca kullanılan döküm türüdür.

138 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Bu döküm teknolojisinde üretilen erimiş metal,kalıcı (genellikle metal) kalıplara dökülerek şekillendirilir. Sıvı metal kalıp içine yerçekimi etkisiyle dolar. Basit maçalar metalden, kompleks şekilli maçalar ise kum karışımı veya alçıdan yapılabilir. Metal olmayan maçaların kullanıldığı yönteme yarı kalıcı kalıba döküm adı verilir. Kalıp ömrünü arttırmak için kalıp boşluğu refrakter malzemelerle kaplanır ve bu sayede parçanın kalıptan çıkarılması da kolaylaşır

139 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Dökülecek metalin gerektirdiği refrakterliğe sahip olması gereken kalıp malzemesi olarak genellikle özel kalite dökme demir veya çelik kullanılır.düşük sıcaklıkta eriyen metallerin dökümü için bronz da kullanılır.metal dökümde tek bir kalıpla demir esaslı malzemelerden , alüminyum gibi düşük sıcaklıkta eriyen malzemelerden ise e kadar parça dökülebilir

140 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Metal kalıba döküm yönteminin üstünlükleri şöyle sıralanabilir: 1- İnce taneli iç yapı sayesinde mekanik özellikleri daha iyidir. 2- Hassas boyut toleransları sağlanabilir. 3- Karmaşık parçaların üretimi mümkündür. 4- Parçanın yüzey kalitesi iyi olup,temizleme masrafları düşüktür. 5- Seri üretim için ekonomik bir uygulamadır.

141 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Metal kalıba döküm yönteminde bazı sınırlamalar vardır.bunlar: Her ne kadar bir maksimum boyut sınırlaması yoksa da yöntem daha çok ufak boyutlu parçaların dökümüne uygundur. Bütün alaşımlar metal kalıpta dökülmeye uygun değildir. Yöntem düşük sayıda parça üretiminde çok pahalı hale gelir.

142 METAL KALIBA DÖKÜM YÖNTEMİ Metal kalıpta dökümü yapılabilen başlıca metal ve alaşımları; alüminyum ve alaşımları, magnezyum ve alaşımları, çinko ve alaşımları, dökme demirler.

143 ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ DÖKÜMÜ VE ERGİTİLMESİ Alüminyum ve alaşımları hem kum hem de kokil kalıplara dökülür. Bazı parçaların dış kalıpları kokil,iç kalıpları (maçaları) kumdan hazırlanır.kokil kalıp için hemen ekseriya işlenmesi kolay fontlar kullanılmaktadır.küçük kalıplar bazen çelikten de yapılır. Alüminyum ve alaşımların özgül ağırlıkları az olduğu için, döküm sıcaklığı Pirinç, Bronza göre düşük ve çekmesi de fazla olduğu için besleyicilerin yerleri ve büyüklükleri iyi seçilmelidir. Alüminyum ve alaşımlarının ergitilmesi dikkat isteyen bir iştir. Çünkü alüminyum ergiyik halde çabuk oksitlenir. Bol miktarda gazı içine alır. Oksitlenmeyle ocaktaki maden kaybı artar ve malzemenin mekanik özellikleri kötüleşir. Gaz bulunan parçaların kesitleri gözenekli olur ve mekanik özellikler bozulur. Oksitlenme ve gaz almadan başka, fazla tavlamadan dolayı alaşım iri taneli olur. Bilhassa ısıl işlem gören alüminyum alaşımlarına demirin girmesi mekanik özellikler açısından tehlikeli ve istenmeyen durumdur.

144 ALÜMİNYUM VE ALAŞIMLARININ DÖKÜMÜ VE ERGİTİLMESİ Sıvı alaşımın sıcaklığı fazla yükseltilmemelidir. Her türlü sıcaklıklardan sakınılmalıdır. Ergitme işlemi en kısa zamanda yapılmalıdır. Ergitme işinde kullanılacak malzeme çok temiz olmalıdır. Gazların çıkması için dökümden önce sıvı metal bir miktar bekletilmelidir. Sıvı metalin üzerini koruyucu maddelerle örtmek oksitlenmeyi engeller. Sıvı metal özel temizleme maddeleri ile temizlenir. Daha sonra kalıplara dökülür. Alüminyum kalıplara dökülürken yolluk dolu tutulur. Kalıba curuf kaçmamasına dikkat edilir. Daha sonra kalıptan çıkarılır ve temizleme işlemiyapılır. Kokil kalıba döküm yöntemiyle genellikle 10 kg ın altında kalan, fakat 100 kg akadar çıkabilen alüminyum parçaları üretilir. İç yapı ince taneli olduğundan mekanik özellileri kum döküme oranla da iyidir.

145 BAKIR VE ALAŞIMLARININ DÖKÜMÜ VE ERGİTİLMESİ Bakır, yüksek şekillendirme kabiliyeti nedeniyle ve iletkenliği yüzünden endüstride geniş ölçüde kullanılmaktadır. Elektrik ve ısı iletimi bakırın saf veya az miktarda alaşımlanması ile meydana gelir. Mekanik özellikleri de endüstrideki ihtiyaçları karşılayamaz. Bu yüzden dökümcülükte bakırın çeşitli metallerle yaptığı alaşımları kullanılır. Bakıra kalay, çinko, alüminyum, nikel, mangan v.s. katmakla ana madeni bakır olan alaşımlar meydana gelir. Bakırın en önemli alaşımları Bronz (Tunç) ve Pirinç tir. Bakır ve alaşımları,sıvı veya katı yakıtlı potalı ocaklarda eritilebilirler. Ancak bakırda hidrojen çözünürlüğünün yüksek olması ve dolayısıyla yanma gazlarından eriyiğin bünyesine gaz girmesi, değişik sorunlar yaratır. Elektrikli ocakların kullanılması, döküm sıcaklığının mümkün olduğu kadar düşük seçilmesi, ortamın nemden arındırılması ve diğer tedbirlere çözüm aranmalıdır. Bakır ve alaşımları kum kalıba döküm, kokil kalıba döküm, savurma döküm, basınçlı döküm gibi değişik yöntemlerle üretilirler.

146 MAGNEZYUM VE ALAŞIMLARI Magnezyum alaşımları çok hafiftir. Bu alaşımlar magnezyuma alüminyum,bakır, manganez ve çinko ilavesiyle meydana gelir. Magnezyum-bakır ve magnezyum-alüminyum-bakır alaşımlarının ısı iletkenliği yüksektir. Magnezyum alaşımlarını özgül ağırlıkları 1,8-1,83 kg/dm³, ergime dereceleri 650 C civarındadır. Ergiyen alaşım mutlaka koruyucu bir tabaka ile örtülür. Hava ile teması kesmezse bütün alaşım yanar. Magnezyum alaşımlarından iyi bir alaşım ve döküm parçaları elde etmek için, kalıpta nem ve oksit gibi olumsuz durumlar giderildikten sonra dökülür. Magnezyum alaşımlarının metal kalıba dökülebilme kabiliyetleri alüminyuma nazaran azdır. Bu alaşımlarda hassas parça detayları elde edilmez ve özellikle büzülme gösteren döküm şekillerinde çatlama görülür. Magnezyum alaşımları hafiflik istenen durumlarda çok aranır ve kullanılır. Bazı taşıtlarda özellikle uçaklarda bazı parçanın üretiminde kullanılır.

147 ÇİNKO VE ALAŞIMLARI: Çinko alaşımları, çinkoya bakır, alüminyum, magnezyum, manganez ve daha bazı elemanlar ilavesiyle elde edilir. Çinko alaşımları basınçlı döküm için elverişli olduklarında bu yolla dökülürler. Basınçlı döküme elverişli olduğundan dolayı metal kalıba döküm,üretim sayısının çok olduğu duruml arda kullanılır. Çinko alaşımları; otomobil ve bisiklet parçaları,büro ve mağazalarda lüzumlu takımlar dokuma tezgahlarına ait parçalar, saat parçaları, çeşitli spor aletleri, süs eşyaları, musluklar (soğuk ve 70 dereceye kadar sıcaklıklar için), traş makineleri v.s. yapılmaktadır. Bu parçalar korozyona dayanıklı olması için nikel ve kromla kaplanır.

148 GRİ DÖKME DEMİR Özellikle küçük (13 kg a kadar) ve basit şekilli parçaların metal kalıpta dökümü başarı ile uygulanmaktadır. Kompleks şekilli, çok maçalı ve oldukça farklı kalınlıkta kesitlere sahip gri dökme demirler metal kalıpta üretilirler. Not:Metal kalıp, yüksek ergime sıcaklıkları nedeniyle çelik dökümler için elverişli değillerdir.

149 METAL KALIPLAR

151 METAL KALIBA DÖKÜM MAKİNALARI

152 ERGİTME OCAKLARI