Metal döküm işlemi, bu üretim dünyasındaki temel teknolojilerden biridir. Metal döküm, makine ve ekipmanların metal yapılarının çoğunu oluşturur. Bu nedenle, size metal döküm sürecine ilişkin bu kılavuzu sunduk. Metal döküm süreçlerinin her birini açıklayacağız.
Metal Döküm Nedir
Metal dökümü uzun bir geçmişe sahip çağdaş bir tekniktir. Metal döküm işlemi, erimiş metali bir kalıp boşluğuna dökerek metal parçaları yapar ve burada kalıptan alınmadan önce soğur. Metal döküm, tarihin en eski ve en etkili endüstriyel süreçlerinden biridir.
Araba parçaları, demiryolu tekerlekleri, lamba direkleri, okul otobüsü pedalları ve çok daha fazlası dahil olmak üzere günlük hayatımızdaki birçok metal eşya metal dökümün mükemmel bir örneğidir. Dahası, metal dökümhaneleri metal geri dönüşümünü uygun maliyetli bir hammadde kaynağı olarak kullanır ve atık sahalarına giden hurda metal miktarını azaltır.
Metal Döküm Terminolojisi
"Metal döküm" terimi genellikle metal atölyelerinde ve endüstrilerinde kullanılır. Bu yöntemde kullanılan ortak dilin farkına varırsanız metal döküm sürecini daha iyi anlayabilirsiniz. Metal dökümünü daha iyi kavramak için öncelikle tüm bu terminolojiye hakim olmanız size yardımcı olacaktır.
Döküm Kalıplama
Kalıp, sıvı metali kabul eden ve bu boşluğun yapısında soğutulmuş bir ürün üreten bir malzemedeki boşluktur. Kalıpların karmaşık olması gerekmez. Metal külçeler somun tavalarına benzer şekilde yapılır, metal içine konur ve soğumaya bırakılır.
Başa çıkın ve sürükleyin
Başlık, yatay kalıplamada kalıbın üst yarısıdır, sürükleme ise alt yarısıdır.
Salıncak Koçu
Salıncak, dikey kalıplamada kalıbın üst yarısıdır, koç ise arka yarısıdır.
Kalıp Çekirdekleri
Bir kalıbın iç boşluklara veya deliklere sahip olmasını istediğinizde tipik bir maça yapısı gereklidir. İç boşluk oluşumu bu maçalar gibidir. Maçalar dökümün ötesine uzanırken korunabilir ve maçayı bir köprü gibi iki bank arasında asarak maça baskıları ile yerinde tutarsınız.
Boyutsal Tolerans
Boyutsal tolerans, bir döküm prosedürü seçerken göz önünde bulundurulması gereken önemli bir husustur. Bitmiş ürünün boyutunda izin verilen varyans miktarını ifade eder.
Yüzey İşlemleri
Yüzey bitirme de dikkate alınması gereken bir diğer faktördür. Dökümün yüzeyi ne kadar tanecikli, engebeli veya pürüzlü olabilir?
Dökme demir tava ile aynı malzemeden bir alyans yapmamanız en iyisi olacaktır. Bu durumda, makineyi çok pürüzsüz metal yüzeyler elde etmek için kullanırsınız ve bu da ek bir maliyet getirir. Parlak ve pürüzsüz bir yüzey gerekiyorsa, daha rafine bir yüzeye sahip bir döküm işlemi seçmek işleme masraflarını en aza indirebilir.
Metal döküm yöntemi çeşitleri
Bu dünyada binlerce metal şekillendirici mevcuttur. Metal yapıların ve tasarımın karmaşıklığına bağlı olarak, metal döküm yöntemi bu üretim teknolojisine gelir. Aşağıda, farklı metal döküm yöntemlerini tartışacağız.
Yeniden kullanılabilir kalıplar
Yeniden kullanılabilir bir metal kalıp kullanımı, kalıbı yerçekimi yoluyla doldurmanın en tipik yöntemidir; ancak, gaz basıncından veya vakumdan da yararlanabilirsiniz. İçi boş dökümler, sulu döküm olarak bilinen yerçekimi döküm yönteminin bir versiyonunu kullanmak için uygulanabilir.
Alüminyum alaşımları, magnezyum ve bakır alaşımları yaygın döküm metalleridir. Kalay, kurşun ve çinko alaşımları ile demir ve çelik alaşımları da grafit kalıplar için uygundur.
Metal enjeksiyon işlemi kalıp boşluğuna girdiğinde, metal akışını yumuşatmak ve dökümde termal hasarı önlemek için kalıbın 150-200 °C'ye (300-400 °F) kadar ön ısıtılmasıyla yerçekimi işlemi başlar.
Yeniden Kullanılabilir Kalıp Yöntemi, farklı kalıp tiplerine ve döküm yöntemlerine bağlı olarak aşağıdaki altı yöntemi uygular.
Kalıcı kalıplar
Kalıcı kalıp bileşimi, onları doldurmak için kullanılan metalden çeşitli mükemmel erime noktalarına sahiptir. Metalin dış basınç olmadan akışkan bir halde dökülmesi bu döküm işleminin birincil adımıdır. Kalıcı maçalar, tamamlanmış dökümden çıkarılıp yeniden kullanılabilecek kadar basit olmalıdır.
Kalıplama sürecinde zaman zaman demir ve düşük sıcaklıktaki alaşımların dökümünde bu kalıplar kullanılır. En sık rastlanan endüstriyel iş akışında montaj hatları yerine döner tablalar kullanılır. Her kalıp bir sonraki istasyondan geçerken, kalıbın kaplanması, maçaların takılması, kalıbın kapatılması, dökülmesi, kalıbın açılması ve dökümün çıkarılması gibi ayrı prosedürler uygulanır.
Yarı kalıcı kalıplar
Yarı kalıcı kalıp dökümü ile kalıcı kalıp dökümü arasındaki temel fark, döküm sürecinde kullanılan maçaların değiştirilebilir kum maçalar olabilmesidir. Kum maçalar, nihai dökümden bozulmadan geri kazanılmaları gerekmediğinden daha karmaşık maça formlarına izin verir.
Çekirdekleri çıkarmak için dökümde bir delik bırakılırsa, titreşimli bir masa üzerinde "çalkalanabilir" ve kum saatindeki kum gibi boşaltılabilirler. Yalnızca metal kalıba karşı dökülen parça, kalıcı kalıp dökümünün toleransına, yoğunluğuna ve estetik avantajlarına sahiptir.
Slush döküm
Kalıbın içini bir miktar metalle kaplayarak ve metal bir "kabuk" oluşturarak, renkli bir şekilde adlandırılan bu döküm işlemi, maçalara ihtiyaç duymadan içi boş dökümler yapar. Metalin veya diğer malzemenin ne kadar hızlı sertleştiğine bağlı olarak, sulu döküm için çeşitli yaklaşımlar vardır.
Yaklaşımlardan biri, bir kalıba küçük hacimlerde sıvı dökmek ve kalıbı döndürerek içini metalle kaplamaktır. Başka bir yöntemde ise kurucu kalıbı doldurabilir ve belirli bir süre geçtikten sonra fazla malzemeyi dışarı dökebilir. Çinko, alüminyum ve kalay gibi metaller rutin olarak sulu döküm yöntemiyle dökülür.
Santrifüj döküm
Bu döküm işlemi, merkezi ekseni etrafında yüksek hızda döndürdüğü su soğutmalı bir kalıbı sıvı metal olarak yanlış santrifüj dökümüne besler. Sıvı metal, merkezkaç kuvvetiyle kalıbın yüzeyi boyunca eşit bir tabaka halinde çekilir. Bu yaklaşımın işleyebilmesi için nihai dökümün dönüş ekseni etrafında eşit geometrilere sahip olması gerekir. Sonuç olarak, bu döküm yöntemi tüpler veya halkalar gibi genellikle silindirik veya dairesel olan kalıplar için uygundur.
Basınçlı döküm
Yerçekimi dışında, basınçlı döküm teknolojileri metalin kalıcı bir kalıba akışını düzenler. Basınçlı dökümde hava veya gaz, vakum, mekanik veya santrifüj kuvvetlerinin tümü kullanılır. Bu teknikler, dökümhanelerin bir kalıbın dolma hızını doğru bir şekilde düzenlemesine olanak tanır: yerçekimi her zaman aynı gücü uygular, ancak üretilen kuvvetler değişebilir.
Basınçlı döküm
Basınçlı döküm makineleri, erimiş metal içeren bir havuz, iki plakalı metalik bir kalıp veya kalıp ve malzemeyi çeken ve basınç altında kalıba zorlayan bir enjeksiyon sisteminden oluşur.
Basınçlı döküm işlemini başlatmak için açık bir kalıp kullanır. Nozullar, ürünün yapışmasını önlemek için kalıbın içine bir yağlayıcı püskürtür. Bu işlem kalıbın iki tarafını birbirine kapatır ve kapalı kalıba bir basınç nozülü ile enjekte eder. Kalıp açılmadan önce, taze döküme soğuması için bir şans verir. Yeni döküm, itici pimler tarafından kalıptan dışarı itilir ve süreç baştan başlar.
Harcanabilir kalıplar
Demir içeren metallerin dökümü söz konusu olduğunda, tek kullanımlık kalıp teknolojileri bariz galiplerdir. Yüksek sıcaklıklara dayanmaları gerekmediği için daha ucuzdurlar.
Kum döküm
Metal dökümü için en yaygın süreç kum dökümdür. Bu üç bin yıllık bir endüstriyel süreçtir: Kil dökümüne dair ilk kanıtlar Shang Hanedanlığı (MÖ 1600 ila 1046) döneminde Çin'den gelmektedir.
Bu yöntemin hala yaygın olarak uygulanıyor olması şaşırtıcı değildir: kum ucuzdur, bol miktarda bulunur, şekillendirilebilir ve ısıya dayanıklıdır.
Bu işlem, titreşimli bir masa kullanılabildiği için kum çekirdeklerinin çıkarılmasını kolaylaştırır. Metali kalıp boşluğuna yönlendiren yolluklar ve kapılar ya uzman bir kalıpçı tarafından elle kesilir ya da tasarıma dahil edilir.
Kabuk kalıplama
Kabuk kalıplama, daha dar boyut toleranslarına izin veren bir kum döküm tekniğidir. Kumun bir reçine ile karıştırılması haricinde kum kalıplama ile karşılaştırılabilir.
Sıcak metal kalıp kalıbının her bir tarafına kum ve reçine karışımı dökülür. Bu karışım eriyerek bir kabuk haline gelir ve soğur. Kalıbın "kabuklarını" birbirine bağlar ve sıklıkla bir kum şişesi tarafından tutulur.
Reçine iç yüzeylere ekstra destek sağladığı için bu kabuklar son derece hassas bir kalıp üretir.
Hassas döküm (kayıp balmumu)
Kum döküm açık ara en popüler metal döküm yöntemidir, ancak bazı uygulamalar için uygun olmamasına neden olan bir dezavantajı vardır.
Bu süreçte kum döküm kalıplarını oluşturdukları kalıplardan çıkarmanız gerekir ki bu da zaman alıcı olabilir.
Kalıp üreticileri, döküm sürecinin her aşamasında taslak gereksinimleri, ayırma çizgisi konumları, kapılar, yükselticiler ve maçalar dahil olmak üzere kalıbın taleplerini dikkatle değerlendirmelidir.
Kayıp balmumu, hassas döküm veya hassas döküm tekniği, yüksek erime noktalı demir alaşımları da dahil olmak üzere çok çeşitli metallerle çalışabilen ve kum dökümle ilgili bazı kalıp oluşturma sorunlarından kaçınan bir kum döküm alternatifidir.
Tam kalıp veya köpük
Bu döküm işlemi, tüm kalıp veya köpük döküm işleminde kum ve hassas döküm yöntemlerinin bir karışımını kullanır. Bununla birlikte, köpüklü polistiren tasarımını yapar.
Bu işlem, köpüklü deseni bir kapı ve yolluk sistemi ile tamamlayabilir ve çekim payını ortadan kaldırabilir.
Ve bazen doldurmadan önce tasarımı kaldırır; ancak bazı köpüklerle, sıcak metali hızla koyduğunda buharlaşması için tasarımın bir kısmını kalıpta yerinde bırakabilirsiniz.
Metal Döküm Süreci
Desen Yapımı - Desen, dökümün dış yüzeyinin ölçekli bir modelidir. Ahşap, metal, plastik ve alçı, tasarımlar için yaygın malzemelerdir. Kalıp yapımı, parçaların doğru şekilde oturmasını ve çalışmasını sağlamak için doğru hesaplamaların zorunlu olduğu endüstriyel parçaların üretiminde kritik öneme sahiptir.
Çekirdek yapımı
Dökümün içi boşsa, iç formu şekillendirmek için ekstra bir kum veya metal parçası (maça olarak adlandırılır) kullanır. Maçalar genellikle sağlamdır ancak katlanabilir, böylece nihai dökümden kolaylıkla çıkarılabilirler.
Kalıplama
Şimdiye kadarki metal döküm sürecini gözünüzde canlandırmak için kendinizi sahilde suya doğru giderken hayal edin. Nemli kumda bıraktığınız ayak izini inceleyin.
Çekirdek ayağınız, kum izi ise ayağınızın kalıbı olacaktır. Kalıplama, tasarımın etrafında bir kalıp oluşturmak için kalıp kumu kullanan çok adımlı bir prosedürdür.
Şişe, döküm sırasında bir kalıbı tutan bir çerçevedir. Şişedeki tasarımın etrafında değil, kalıp kumu olarak da popüler olan yeşil kum. Metal kum dökümü bu işlem için kullanılan terimdir. Kumu sıkıca sıkıştırdıktan sonra tasarım silinebilir, ancak döküm kalacaktır.
Alternatif olarak, endüstriyel uygulamalar için aynı bileşenleri tekrar tekrar dökebilen iki parçalı, tahrip edilemez bir metal kalıp yapar
Erimiş Metalin Eritilmesi ve Dökülmesi
Metali ısıttıktan sonra kalıp deliğine döküyorlar ve sertleşmesine izin veriyorlar. Ve döküm oluştuktan sonra silkeleme işlemi gerçekleşir. Bu anda, dökümden kumu uzaklaştırmak için kalıplarda titreşim meydana gelir.
Verimli ve sorunsuz çalışması nedeniyle, İki Kütleli Sarsıcılarımız gibi ekipmanlar endüstriyel uygulamalarda üretim çıktısını yüksek tutar.
Tipik olarak, çıkarılan kumu toplar, soğutur ve sonraki dökümlerde kullanılmak üzere geri dönüştürür. VIBRA-DRUM® Kum Döküm Şartlandırıcı, kum ve dökümleri ortadan kaldırıp soğutarak ve nemi tahliye ederek kumu dökümlerden ayırma sürecini geliştirmeye yardımcı olur ve tüm bunlar döküm hasarını önler. Sonuç, restorasyona hazır temiz bir metal döküm ve kumdur.
Temizlik
Bu aşama döküm metal parçayı kalıptan alır ve bu son aşamada fettled. Bundan sonra, nesneyi herhangi bir kalıplama malzemesinden temizler ve fettling sırasında pürüzlü kenarları ortadan kaldırır.
Döküm süreçlerinin karşılaştırılması
Bir projeyi dökmenin en uygun maliyetli yolunu belirlemek için üreticilere danışmakta fayda vardır. Genel olarak, demir içeren metaller tek kullanımlık kalıplar kullanılarak dökülürken, demir içermeyen metaller daha geniş bir seçenek yelpazesine sahip olacaktır, ancak bu basit kuralın bile istisnaları vardır.
Projenin gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde kavrayarak sürece girmek, en uygun döküm tekniğinin seçilmesine yardımcı olacaktır. Tasarımın tam boyutta olması gerekli mi? Duvarlar ne kadar ince olmalı? Bitmiş dökümün boyutu ve ağırlığı ne olacak? Yüzey kalitesi ne olacak?
Tüm bu soruların yanıtlarını önceden bilmek, akıllı bir tasarımcının ürününü döküm süreci boyunca daha iyi anlamasına ve yönlendirmesine yardımcı olabilir ve görev için en iyi ve en az maliyetli yöntemi seçmesine olanak tanır.
Yazlık
Araçlardan çamaşır makinelerine kadar bugün kullandığımız hemen hemen her mekanik ekipman, metal parçalar için metal döküm işlemini kullanıyor.
Metal döküm teknolojisi, bilgisayarlı otomatik tasarım süreci ve karmaşık maçalar ve kalıplar yapmak için mevcut araçlar sayesinde doğruluk ve toleranslara ulaşabilir ve günümüzün döküm metal ürünlerini 100 yıl önce üretilenlerden bile ayırır. Modern çağda metal dökümü, inovasyonun iş başındaki bir örneğidir.
Sonuç olarak, bu makalenin sizin için metal döküm yöntemleri konusunda en kapsamlı referans olacağına inanıyoruz.