Basınçlı Döküm Nedir ?

Basınçlı Döküm Nedir ? Temel Prensipleri Nelerdir ?

Basınçlı döküm yöntemi isminden de anlaşılacağı üzere, döküm yapılacak malzemenin yüksek basınç altında kalıcı bir kalıba yapılan enjeksiyon işlemi ile döküm işlemidir. Basınçlı döküm yönteminde kullanılan basınçlar genellikle 300 – 350 MPa aralığına kadar çıkabilmektedir.

Konu ile ilgili sağlam bir makale için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Yüksek basınç uygulaması, enjekte edilen sıvı metal katılaşana kadar devam etmektedir. Katılaşma tamamlanana kadar beklenir ve daha sonra kalıp açılır ve dökülen parça çıkartılır. Bu yöntemdeki en belirgin fark, diğer döküm yöntemlerine göre yüksek basınç uygulanmasıdır.

Basınçlı Döküm Temel Prensipleri Nelerdir ?

Basınçlı döküm yönteminde özel olarak imal edilmiş döküm makineleri kullanılmaktadır. Bu makinelerin temel amacı, basınçlı döküm yapılacak kalıp parçalarının yüksek hassasiyette kapatılması, döküm esnasında yüksek basınca dayanıklı şekilde kalıpların kapalı tutulmasını sağlamaktadır.

basınçlı döküm nedir

Basınçlı Döküm Makinesi

Yukarıdaki şemada, mavi gösterilen kısım sıvı metaldir. Yukarıdan aşağıya ok ile gösterilen sarı kısım, sıvı metale baskı yapan pistonu temsil etmektedir. Sıvı metal alaşımı, yukarıdan aşağıya hareket eden piston ile baskı kuvveti etkisi ile sağ taraftaki kalıba yüksek basınç ile dolar. Bu şekilde döküm işlemi tamamlanmış olur.

Basınçlı Döküm Türleri

Temel olarak kullanılan makinelere göre iki farklı basınçlı döküm yöntemi mevcuttur. Bunlar sırası ile ;

1- Sıcak Hazne Kullanılan Yöntem

2- Soğuk Hazne Kullanılan Yöntem

Sıcak Yöntem


Bu yöntemi kullanan makinelerde, döküm yapılacak metal, döküm makinesine bağlı bir pota içinde ergitilmekte ve bir piston aracılığıyla yüksek basınçlar ile kalıba enjekte edilmektedir. Bu yöntem sıcak olduğu için, ergiyik metalin piston ile bastırılması nispeten daha düşük basınçlar ile olmaktadır. Çünkü erimiş metalin kalıp içerisindeki hareketi daha kolaydır. Uygulanan basınç 40 MPa ‘a kadar çıkabilmektedir.

Yöntem sıcak olduğu için, seri imalata çok uygundur ve yüksek adetler üretilebilmektedir. Yöntemde birden fazla kalıp bağlanarak, işlem sonucunda elde edilen parça sayısı arttırılabilir. Ancak; bu yöntemde dikkat edilmesi gereken husus, yöntem sıcak olduğu için ve makinelerin bir kısmı sürekli sıcak metal içerisinde kaldığı için, makinelerin erken yıpranması söz konusu olabilmektedir.

Bunun önüne geçebilmek için, kimyasal olarak stabil ve düşük ergime sıcaklığına sahip metallerin döküm işlemi daha çok bu yöntem ile uygulanmaktadır. Örnek vermek gerekirse, kurşun ya da çinko alaşımları eğer yüksek basınç ile dökülecekse sıcak yöntem kullanılmalıdır.

 

Android Uygulamamızı Google Play’den Yükleyebilirsiniz. Eski Uygulamayı Telefonunuzdan Kaldırabilirsiniz.

MetalurjiMalzemeNet
MetalurjiMalzemeNet
Developer: Murat Kulaç
Price: Free

 

Soğuk Yöntem

Bu yöntem adından da anlaşılacağı üzere soğuk olarak uygulanır. Aslında döküm işlemi yine ergiyik halde olmaktadır ancak; sıcak yönteme kıyasla, erimiş metal dışarıdan bir pota yardımı ile sisteme alınır. Dolayısı ile makinenin parçaları sürekli sıcak metal ile temas etmez. Bu da kalıbın sıcak yönteme göre daha uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır.

Aşağıdaki şekilden görüleceği üzere, kalıbın bir ucu sabit diğer ucu da hareketlidir. İşlem sonunda hareketli olan soldaki kalıp parçası ayrılarak parça çıkartılabilmektedir.

Soğuk Basınçlı Döküm

Soğuk Basınçlı Döküm Yöntemi

Önceki paragrafta anlattığımız gibi ” Ladle ” olarak gösterilen parça, sıcak ve sıvı metal alaşımını makineye dışarıdan vermektedir. Dolayısı ile makine içerisinde sürekli erimiş halde bir sıcak metal bulunmamaktadır.

Bu yöntemde, sıcak yönteme kıyasla daha düşük oranda parça çıkmaktadır. Ayrıca sıcak yönteme oranla daha yüksek basınç ile çalışılmaktadır. Basınç yaklaşık 140 MPa ‘a kadar çıkabilmektedir. Soğuk hazneli döküm makinelerinde yine alüminyum, bakır alaşımları ve magnezyum gibi metaller dökülebilmektedir.

Yöntemde Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Basınçlı döküm yöntemlerinde kullanılan kalıpların özel olarak imal edilmeleri gerekmektedir. Özellikle takım çeliği ya da MarAging çelik denilen alaşımlar ile yapılmalıdırlar. Bu kalıplar yüksek sıcaklık ve yüksek basınca dayanıklı malzemelerden yapılmalıdır. Özellikle çelik ya da dökme demir alaşımları yüksek basınçlı döküm ile yapılacak ise, kalıp malzemeleri tungsten ya da molibden alaşımları ile güçlendirilmelidir. Çünkü bu metal grupları bilindiği üzere yüksek basınç ve sıcaklıklarda özelliklerini koruyabilmektedir.

Yukarıdaki şekilde göreceğiniz gibi ” Ejector Pin ” denilen parçalar kalıpta bulunmaktadır. Bu parçalar, döküm işlemi tamamlandıktan ve parça soğuduktan sonra, parçanın kalıptan çıkarılmasını sağlarlar. Bu pinler parçayı iterek, parçanın kalıptan daha kolay ayrılmasını sağlamaktadır. Döküm işlemi öncesinde kalıp iç yüzeyine yağlayıcı malzemeler de uygulanabilmektedir. Bu yağlayıcılar, parçanın kalıptan daha da kolay çıkmasına olanak sağlarlar.

Her döküm yönteminde olduğu gibi, erimiş metal kalıba doldurulur iken oluşan yüksek sıcaklık ve gazların, kalıp içerisinden tahliye edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle kalıp parçalarının birleştiği noktalara hava kanalları açılmalıdır. Ancak bu kanallar mikro ölçekte olmalıdırlar. Aksi taktirde sıvı metal bu deliklerden kaçarak hem malzeme kaybına hem de basınç kaybına neden olabilir.

Ancak; bu delikler her ne kadar küçük bile olsa, yüksek basınç sayesinde, sıvı metal bir miktar buralardan çıkabilir. İşlemden sonra kalıptan çıkarılan parça yüzeylerinden bu çıkıntılar taşlama ya da kesme yöntemi ile uzaklaştırılmalıdır. Kum kalıba döküm yönteminde olduğu gibi, döküm çapakları işlem sonucunda keserek parçadan atılmalıdır.

Basınçlı Döküm Yönteminin Avantajları

Bu yöntemin geleneksel yöntemlere göre bir kaç avantajı bulunmaktadır. Bu avantajlar sırası ile aşağıdaki gibidir.

  • Klasik yöntemlere göre çok daha hızlı imalat yapılabilir.
  • Tek bir dolumda, birden fazla parça hızlı ve hatasız çıkartılabilir. İlk yatırım maliyeti kullanılan kalıplardan dolayı yüksek olmasına rağmen, tek bir dolumda birden fazla parça imalatını yüksek hassasiyet ile yapabilme özelliği sayesinde diğer yöntemlere göre uzun süreçte ekonomiktir.
  • Yüzey özellikleri özellikle kum kalıba göre çok daha iyidir.
  • Yüzey özelliklerinin iyi olmasından dolayı, döküm işlemi sonrasında yüzey işçilik maliyetleri çok azdır.
  • Çok düşük toleranslarda döküm işlemi gerçekleştirilebilir.
  • Kullanılan malzeme miktarı nispeten daha azdır.
  • Karmaşık şekilli parçaların yüksek adetli üretilebilmesi.

Basınçlı döküm yönteminde imalatı yapılan parçalar aşağıdaki sektörlerde çok sayıda kullanılmaktadır.

  • Otomotiv sektöründe hassas toleransa sahip parçalar. ( Jantlar, Motor Blokları, Silindir Kafaları, Manifold vb. )
  • Havacılık ve uzay sektöründe kullanılan parçalar.
  • Elektrik ve elektronik sanayinde kullanılan ufak parçaların imalatında.
  • Yüksek hassasiyet ile üretimi yapılan pompa vb. basınçlı ekipmanlarda.

Kaynak

https://en.wikipedia.org/wiki/Die_casting

https://www.italpressegauss.com/en-us/my-application-and-industry/application-by-process/what-is-high-pressure-die-casting

Yorum Yaz