Herhangi bir ürünün prototipinin üretimi için birçok yöntem bulunmaktadır. Bu yöntemler arasındaki en eski yöntem döküm işlemidir. İşlem çeşitlerinden en alışagelmiş yöntem ise kum kalıba dökümdür. Dökümü yapılacak olan ürünün ilk önce mum gibi maddelerden çekme oranları göz önünde bulundurarak bir modelinin hazırlanarak kalıp boşluğunun ayarlanması ile kum kalıp elde edilir. Oluk (yolluk) ve gaz boşlukları ayarlandıktan sonra malzeme eritilerek boşluğa dökülür ve belli bir zaman beklendikten sonra ürünün çevresinde bulunan fazlalıklar alınarak ürün ortaya çıkmış olur. Hassas, sürekli, santrifüj, kokil, alçı, basınçlı gibi döküm yöntemleri de sektöre ve ihtiyaca göre kullanılmaktadır.
Döküm Nedir?
Sıvı halde bulunan bir maddenin ihtiyaç duyulan şekilde boşluk içeren kalıba dökülmesi ve takiben katılaşmasının beklenmesi süreçlerinden oluşan bir üretim biçimidir. Döküm malzemesi iki veya ikiden fazla maddenin birleştirilmesinden sonra sertleşen metal veya alüminyum malzemelerdir.
İhtiyaçların karşılanması için kullanılacak olan malzeme imalatında ve güzel sanat alanında kullanılan bir yedi bin yıllık bir geçmişe sahip yöntemdir. Binlerce yıl kullanılan bu yöntemle heykel, silah, ulaşım aletleri gibi birçok araç ve gereç yapılmıştır.
Değişik yöntemlerle yapılması kolay ve ekonomik olmayan karmaşık bir şekle sahip olan malzemelerin üretilmesi için kullanılan döküm yöntemi ağır ekipmanları istenen boyutlarda kolayca dökülmesini sağlamaktadır. Takım tezgâhı yatakları, gemi pervaneleri döküm yöntemiyle üretilen malzemelerden birkaçıdır.
Döküm İşleminin Özellikleri
- Karmaşık bir biçimde olan ürünlerin üretiminde hassas döküm ve yüksek basınç döküm yöntemleri kullanılmaktadır. Özelikle alüminyumdan olan ürünlerin dökümü için basınçlı ve kokil döküm tercih edilmektedir.
- Karmaşık bir yapıya sahip bir malzemenin üretiminde büyük bir avantaj sağlar.
- Bu işlem çok geniş bir yelpazeye sahiptir. Çok küçük parçalardan çok ağır tonajlı malzemelere kadar ürünlerin üretimi yapılabilmektedir.
- Karmaşık ve içyapıları değişik olan parçaların üretimini kolaylaştırır.
- Alaşımların tümünün dökümü yapılabilmektedir. Dökme demir gibi malzemelerin elde edilmesi sadece döküm ile gerçekleştirilir.
- Seri üretime katkı sağlamaktadır.
- Çok dikkat edilmesi gereken bir çalışmadır. Dolayısıyla profesyonel bir ekibe ihtiyaç vardır.
- Dayanıklılık veya gözeneklerin büyük olması gibi olumsuz durumlarda fazladan işlem yapmak gerekebilmektedir.
- Çok ince kesitlere sahip bir malzemenin döküm ile üretilmesi çok zordur.
- Adet olarak az sayıda ürün üretilmesi gerekiyorsa kalıp ve döküm işlemleri maliyeti yüksek olmaktadır. Bununla birlikte başka bir yöntemle üretilemeyen bir malzeme için ideal bir işlemdir.
Talep edilen parçanın teknik özelliklerine göre en uygun döküm yöntemi kalıp tasarımı bölümünde karar verilir. İstenen alaşım döküm öncesinde hazırlanarak Spektral analiz cihazında kontrol edilmekte, izlenebilirlik için 5 yıl boyunca (talep edilirse daha uzun) numuneler saklanmakta ve Avrupa normlarında (Euro Normlarında) dökülerek, isteğe uygun ısıl işlem yapılmaktadır.
Malzeme Türüne Göre Döküm ve Erime Sıcaklıkları
Kullanılacak olan malzemelerin katılaşma sıcaklıkları, döküm sıcaklıkları ve çekme paylarını aşağıdaki tablodaki gibidir.
|
Döküm Malzemesi |
Katılaşma Sıcaklığı (°C) |
Döküm Sıcaklığı (°C) |
Çekme Payı (mm/m) |
|---|---|---|---|
|
Kır Dökme Demir |
1175 |
1250 - 1350 |
10 |
|
Temper Dökme Demir |
1250 |
1325 - 1400 |
15 |
|
Beyaz Dökme Demir |
1240 |
1280 - 1320 |
20 |
|
Dökme Çelik |
1475 |
1550 - 1600 |
20 |
|
Alüminyum - Silisyum Alaşımı |
570 |
700 - 750 |
15 |
|
Alüminyum - Bakır Alaşımı |
600 |
700 - 720 |
15 |
|
Alüminyum Bronzu |
1025 |
1050 - 1150 |
15 |
|
Pirinç |
890 |
990 - 1010 |
11-17 |
|
Magnezyum Alaşımları |
630 |
720 - 770 |
14 |
Döküm Yöntemleri Nelerdir?
Altun döküm firması olarak uygulamakta olduğumuz yöntemler ve bu yöntemlerin açıklamaları aşağıdaki gibidir;
- Kokil
- Kum Kalıba
- Alçak Basınç
- Yüksek Basınç
- Devirme
Kokil Serbest Döküm
İmal edilen Kokil kalıplar çeşitli ebat ve boyutlardaki kokil kalıp makinelerine bağlanarak dökümler yapılmaktadır. Genelde çok fazla parça üretimi yapılacağında tercih edilen bir yöntemdir. Kokil kalıbın malzemesi dökümü yapılacak olan malzemenin gerektirdiklerine uygun özel çelikten veya dökme demirden yapılmaktadır. Kokil serbest döküm sayesinde sağlam ve iyi bir yüzey kalitesine sahiptir. Daha küçük bir alanda döküm yapma imkanı sunan bir döküm çeşidi olup üretim hızı yüksektir. Genel olarak ebatları küçük ve orta ölçekteki malzemelerin üretiminde tercih edilebilmektedir.
Kum Kalıba Serbest Döküm
Furan reçine, yaş kum veya amingaz maça kum kalıplar içine yapılan dökümlerdir. Saatte 6 ton furan maça üretim ve reklamasyon tesisinde hazırlanan kalıplar kullanıldıktan sonra reklamasyon sistemi ile %90 oranında tekrar kazanılmaktadır.
Kum kalıba serbest döküm yönteminde üretimi yapılacak olan metal parçanın şeklini belirleyen bir kum kalıp kullanılarak yapılan yöntemdir. Kalıp için özel hazırlanan kum karışımıa su ve bağlayıcı malzemeler eklenerek kalıp yapımına hazır hale getirilir. Bununla birlikte kalıp çekirdeği hazırlanıp kum kalıbın içerisine yerleştirerek metalin içerisinde bölüm oluşturulması sağlanır. Kalıp çerçevesi içerisine hazırlanan kum kalıp karışımı ile doldurulur. Kalıp fırına yerleştirilir ve içerisine serbest döküm ile eritilen metal dökülür. Kalıp soğutulduktan sonra kalıp çerçevesi kum kalıptan çıkarılır ve içerisindeki metal parça da çıkarılır. Metal malzeme kalıbın şekline ve tasarımda istenilen haline gelecek şekilde temizlenmesi ve işlenmesi sağlanır.
Alçak Basınç Döküm
Bir tanesi 900 kg iki fırına sahip olan Kurtz Ersa marka alçak basınç makinesi olmak üzere 4 adet alçak basınç makinesi bulunmaktadır.
Alçak basınç döküm, metal endüstrisinde sıkça kullanılan bir döküm yöntemidir. Bu yöntem genellikle alüminyum ve magnezyum alaşımları gibi düşük erime noktasına sahip metalleri dökmek için kullanılır.
Yüksek kaliteli ve ayrıntılı parçaların üretilmesine olanak tanır. Bu yöntemde, eritilmiş metal, alçak basınçlı bir kalıp içine enjekte edilir. Bu kalıp genellikle paslanmaz çelikten yapılır ve sıcaklığı kontrol etmek için su veya hava soğutmalıdır.
Bir diğer avantajı, ince duvarlı parçaların üretilebilmesidir. Bu yöntem, diğer döküm yöntemlerine kıyasla daha az malzeme kaybına neden olur ve daha az işleme gerektirir. Bu da maliyetleri azaltır ve üretim süresini kısaltır.
Alçak basınç döküm, ayrıca karmaşık geometrili parçaların üretiminde de kullanılır. Bu yöntem, parçaların yüksek hassasiyette ve yüzey kalitesinde üretilmesini sağlar. Bu nedenle, alçak basınç döküm, otomotiv, havacılık, tıbbi cihazlar ve elektronik endüstrileri gibi çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sonuç olarak; yüksek kaliteli, ince duvarlı ve karmaşık geometrili parçaların üretiminde avantajlı bir yöntemdir. Bu yöntem, diğer döküm yöntemlerine kıyasla daha az malzeme kaybına ve daha az işleme gereksinimiyle maliyetleri azaltırken, üretim süresini de kısaltır. Bu nedenle, alçak basınç döküm, metal endüstrisinde önemli bir yere sahiptir.
Yüksek Basınç Döküm / Enjeksiyon
Bir tanesi 250 ton bir tanesi 550 ton ( Kolon aralıkları 750 ton olarak güçlendirilmiş ) 2 adet enjeksiyon makinesi ile yüksek basınç yöntemi dökümü yapılabilmektedir. Yüksek basınç döküm yapılırken kullanılan kalıp genel olarak çelikten yapılan kalıplar tercih edilmektedir. Eritilmiş alüminyum enjeksiyon makinelerindeki boşluğa yüksek hidrolik basınçla doldurulur ve soğutuduktan sonra parçanın enjeksiyon makinesinin içerisinden çıkarılması yöntemiyle uygulanan bir yöntemdir.
Devirme Döküm
Eritilmiş metal, yerçekiminin etkisiyle döküm işlemine girer. Bununla birlikte yüzey türbülansı olmadan basit mekanik yollarla bir kalıba aktarılabildiği kusursuz özelliğe sahip bir dökme işlemidir. Bu özelliğiyle çok kaliteli ve mukavemeti yüksek dökümler üretme kabiliyetine sahiptir.
Isıl İşlem
Dökümü yapılan parçanın metalürjik yapı ve mekanik özellliklerini değiştirme amacı ile Isıl işlem prosesi için 2 adet çözeltiye alma ısıl işlem fırını ve 1 adet yaşlandırma fırını bulunmaktadır.
