Hassas Döküm Nedir ?

Hassas Döküm Nedir ?

Hassas döküm yöntemi, konvensiyonel – geleneksel döküm yöntemlerinde ulaşılamayan hassasiyette ve karmaşık parçaların imalatında kullanılan bir döküm tipidir. Hassas döküm yönteminde model olarak balmumu kullanılmaktadır. Balmumu kullanılmasının nedeni ısı verildiğinde düşük sıcaklıklarda eriyebilmesidir. Bu özelliğinin neden istendiğini ilerleyen başlıklarda anlatacağız.

Hassas döküm prosesinde balmumu, refrakter bir malzeme ile kaplanır. Döküm malzemesi kalıba dökülmeden önce, wax adı da verilen balmumu ısıtılarak kalıptan uzaklaştırılır. Böylece refrakter malzemenin içi boş kalır. Oluşan bu boşluk döküm yapılacak parçanın boşluğu kadardır. Oluşan bu boşluk, prosesin kalıbı olarak nitelendirilir ve sonuç olarak metal ergitilerek bu boşluk içerisine dökülür. Temel hatları ile hassas döküm prosesi bu şekilde tanımlanmaktadır.

Bu proses ile paslanmaz çelik, çelik, bakır alaşımları ve alüminyum pratik olarak dökülebilmektedir.

 

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

MetalurjiMalzemeNet
MetalurjiMalzemeNet
Developer: Murat Kulaç
Price: Free

 

Hassas Döküm Yönteminin Tarihçesi

Hassas döküm yöntemine kayıp balmumu yöntemi de denilmektedir. Bunun temel nedeni, balmumunun eriyerek kalıptan uzaklaşarak kaybolmasıdır. Bu yöntemin tarih sahnesine ilk çıkışı Mısır uygarlığına kadar gitmektedir. O dönemlerde topraktan kase ve kap yapımı gelişmiş bir seviyeye ulaşmaktaydı ve dökümcülük sektörü yeni yeni oluşmaya başlamış ve model imalatı da o dönemki toprak ustaları tarafından yapılmaktaydı.

Bu yöntemin ortaya çıkışı da, yine o dönemde balmumunun da yoğun bir şekilde kullanılması ve parçaların toprak ve kilden değil de, daha dayanıklı olan metal malzemelerden yapılması ihtiyacından kaynaklanmaktaydı.

Her ne kadar şimdiki gibi modern aletler ve fırınlar olmasa bile, dönemin koşulları düşünüldüğünde toprak, kil, balmumu ve ateşin olması hassas döküm prosesinin yapılabilmesi için yeterli kabul edilmektedir.

Yöntemin ingilizcesi ” Investment Casting ” olarak karşımıza çıkmaktadır. Türkçe karşılığı kuşatmak anlamına gelir ve balmumunun, parçayı tamamen kaplaması yani ” kuşatması ” olarak türetildiği düşünülmektedir.

Prosesin Açıklanması


hassas döküm nedir

Hassas Döküm Prosesinin Açıklanması

Yukarıdaki ayrıntılı şemada hassas döküm prosesinin açıklamasını bulabilirsiniz. Şimdi adım adım bu yöntemin nasıl uygulandığını basitçe anlatmaya çalışalım.

Şekilde 1 ve 2. adım olarak görülen kısımda ” WAX ” olarak nitelendirilen ve Türkçe’de karşılığı balmumu olan malzeme, bir metal kalıp içerisine enjekte edilir. Balmumu kuruduktan sonra ortaya çıkan şekil, bizim aslında metal olarak istediğimiz parçanın birebir aynısıdır. Tek farkı bu malzemenin metalden değil, balmumundan imal edilmiş olmasıdır. Bu parçaya ” Model “ denilmektedir.

3. şekle bakıldığında çok sayıda model, döküm sektöründen aşina olduğunuz ” Yolluk “ kısmına bağlanır. Şekil itibari ile oluşan yapı bir ağaca benzemektedir. Çok sayıda modelin bir araya getirilmesi, tek seferlik bir döküm işleminde onlarca parça imal etmeye yarar.

Refrakter Kaplama ve Balmumunun Uzaklaştırılması

Şekil 4 – 5 – 6 ve 7 ‘ye bakıldığında, ağaç şeklindeki bir arada duran bir çok model refrakter denilen ve yüksek sıcaklığa dayanıklı bir seramik ile kaplanır. Burada dikkat edilmesi gereken konu, kaplanan refrakterde herhangi bir çatlak olmaması ve döküm basıncı ve sıcaklığa dayanabilecek kalınlıkta olmasıdır.

Bunu sağlayabilmek için, balmumu, refrakter malzeme içerisinde bir kaç kez daldırılıp çıkarılabilir. İşlem istenen kalınlığa ulaşana kadar tekrarlanır.

Tamamen refrakter seramik malzeme ile kaplanan balmumu artık eritilip, kalıbın iç kısmını boşaltmaya hazırdır. 7. şekilde görüldüğü gibi, otoklav fırına alınan ” Ağaç “, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılarak wax’ın uzaklaştırılmasına olanak sağlar. Böylelikle refrakter sistemin içerisi boş kalır. İşte bu boşluk dökümün yapılacağı kalıptır.

Döküm İşleminin Başlaması

8. Şekle bakıldığında, dökümden bir evvelki adımı görmekteyiz. Wax’ın uzaklaştırılmış olduğu ” Kalıp “ yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır. Bunun nedeni kalıp içerisindeki istenmeyen yabancı maddelerin uzaklaştırılmasıdır. Bu ısıtmanın bir diğer nedeni ise dökümün gerçekleştiği sırada, eriyik halde bulunan sıvı metalin kalıbın her yerine eşit dağılmasını sağlamaktır.

9. Adıma geçildiğinde erimiş hale gelen metal alaşımı kalıp içerisine dökülür. İşlem tamamlandıktan sonra kalıp soğumaya bırakılır. Yeterince soğuma sağlandıktan sonra, katılaşan metal etrafındaki seramik – refrakter kısım kırılarak uzaklaştırılır.

11. Adımda, kalıptan çıkarılan parçalar yolluktan kesilerek ayrılır ve son adım olan 12. adımda ise, parçalar taşlanarak nihai hale getirilirler.

Refrakter Seramiğin Özellikleri Nasıl Olmalıdır ?

Refrakter malzeme içerisinde alçı bulunabilir. Burada dikkat edilecek konu alçının karıştırıldığı silis kumunun çok ince taneli seçilmiş olmasıdır. Bunun temel nedeni, eğer karmaşık şekilli bir parça yapılacak ise, balmumunun tamamen bu refrakter tarafından kaplanabilmesi içindir. Çünkü kum ince taneli olduğunda, kaplama işlemi de daha pürüzsüz olabilmektedir.

Karışımlar ile meydana getirilen bu refrakter içerisinde bağlayıcılar bulunmaktadır. Bu bağlayıcılar işlem tamamlandıktan sonra döküme hazır olabilmesi için yaklaşık 8 ile 10 saat süresince bekletilmeli ve kurutulmalıdır.

Eğer yeterli süre beklenmez ise, sürekli döküm prosesi sırasında kalıp parçalanarak istenen sonuç elde edilemez. Bu nedenle kalıbın kurutulması işlemi, prosesin sağlığı açısından çok önemlidir.

Hassas Döküm İşleminin Avantaj ve Dezavantajları

Kum kalıplı prosese göre kıyaslandığında çok daha düşük yüzey pürüzlülük değerlerine sahiptir. Bu da imal edilen parçanın pürüzsüz olmasını sağlar.

Aşırı kompleks ( karışık ) şekilli parçaların çok rahat ve hızlı bir şekilde dökülebilmesini sağlamaktadır. Ayrıca bu parçaların tek seferde çok sayıda dökülebilmeleri de yine bu yöntemin özelliklerindendir.

İnce parçalar bu yöntem ile dökülebilmektedir. Ayrıca otomatik sistemler aracılığıyla otomasyona bağlanabilmektedir.

Değişik kaynaklarda değinildiği gibi toleranslar çok düşüktür. Normal bir yöntem ile asla elde edilemeyecek tolerans değerleri yakalanabilir. ( 0.075 – 0.076 mm aralığında tolerans ile çalışılabilmektedir. )

Parçalar kalıptan ayrıldıktan ( kesildikten ) sonra genelde ek bir işleme gerek duyulmaz. Çünkü yüzey zaten yeterince kaliteli olarak ortaya çıkar.

Yöntemin dezavantajları da vardır. Ancak; avantajları yanında çok da yer kaplamaz. Bu yöntemin en önemli dezavantajı ekonomik olmayışıdır. Çünkü çok işlem basamağı bulunan hassas dökümde, maliyet konvensiyonel sistemlere göre yüksektir.

Bilinen bir diğer dezavantajı ise, çok büyük parçaların genelde imal edilemeyişidir.

 

Kaynakça

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

https://www.dynacast.com/blog-what-is-the-difference-between-die-casting-and-investment-casting

https://www.custompartnet.com/wu/investment-casting

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

 

Yorum Yaz