Döküm Hataları

Her mühendislik sürecinde, döküm hataları sık görülen bir durumdur. Her yaklaşımın kusurlara yol açan belirli sınırlamaları vardır. Uygun tasarım ve kalıplama ile hatasız bir döküm elde edebilirsiniz, ancak kontrol kuralları ve insan müdahalesi çoğu hataya neden olur. İş yerinde doğru yardımla döküm hatalarını azaltabiliriz.

Genel olarak, iyi bir döküm ürününün bazı kusurları olacaktır. Bu nedenle dökümhane işletmesi bu kusurları azaltmak için çalışmaktadır. Ultrasonik, radyografi, manyetik parçacık, kalıp penetrasyonu ve diğerleri gibi tahribatsız test teknikleri bu döküm kusurlarını tespit edebilir. Bugün, birkaç tipik döküm kusuruna, bunların nedenlerine ve nasıl düzeltileceğine bakacağız.

Döküm Hatası Türleri

Çeşitli faktörler birçok türde arızaya neden olabilir. Bir hata türüne yönelik çözümlerden bazıları farklı türde bir sorun yaratabilir. Bu bölümde, metal döküm işlemlerinde karşılaşılan en yaygın döküm hatası türleri gösterilecektir.

Büzülme döküm Hataları

Katılaşma büzülmesi metal sıvıdan katıya geçerken, termal büzülme ise oda sıcaklığına soğurken meydana gelir. Sonuç olarak, çalışma, gerekli boyutlara ulaşmalarını sağlamak için döküm bileşenlerin tasarımında büzülme paylarını içerir.

Örneğin, dökme çelik ayak başına 14 inç oranında büzülür ve bu da kaba görünümlü dökümlere neden olur. Farklı metaller için büzülme toleransları bilinmektedir ve uzman bir kalıp tasarımcısı bir kalıp inşa ederken büzülmeyi hesaba katacaktır.

Büzülme, döküm ürünlerde arıza ve sızıntı gibi sorunlara da yol açabilir. Bazen bu kusurları döküm yüzeyinde görebilir ve boya penetrantları veya diğer tahribatsız yöntemlerle görsel olarak tanımlayabilirsiniz. İç döküm kusurlarını tespit etmek genellikle zordur ve X-ray incelemesi veya tahribatlı testler gerektirir. "Açık ve kapalı büzülme hataları" terimi her iki tür problemi de ifade eder.

Açık büzülme döküm hatası

Metal soğuyup büzüldüğünde delikleri dolduracak yeterli sıvı olmazsa yüzeyde borular oluşabilir ve dökümün gövdesine doğru uzanabilir. Benzer şekilde, çalışma yüzey kusurlarını mağara kusurları veya yüzeye uzanan lavabolar olarak adlandırmaktadır. Her iki durumda da kusurlar çevreye maruz kalır ve erimiş metalin yerini hava alır.

Katılaşmanın son aşamalarında çatlaklar ve kavurucu yırtıklar yaygındır. Bunları, iki ağır kısmı birbirine bağlayan ince bir ağ gibi stres konsantrasyonundaki ani değişikliklerin etrafında görebilirsiniz. Bunlar ayrıca ısının biriktiği dolgun hücrelerde ve kısmi bir ön taslak olduğunda da meydana gelebilir.

Makinenin erimiş metali kalıba döktüğü kanal olan döküm yollukları en sık rastlanan büzülme kaynağıdır. Metalin kalıbın ağır kısımları gibi belirli yerlerde büzülmesi ve katılaşması daha uzun sürer, bu da besleme malzemesi kullanılabilirliğini azaltır ve özellikle yolluk akış miktarı için çok dar ise büzülme olasılığını artırır. Doğrudan ağır bölüme bağlanan doğru boyuttaki bir yolluk, büzülme deliğini doldurabilir ve bölüm soğudukça büzülmeye karşı koymak için gereken besleme malzemesini sağlayabilir. Ayrıca, yolluk üzerinde düz veya kare bir geçit yerine yuvarlak bir geçit kullanılması kusur oluşma olasılığını azaltabilir.

Kapalı büzülme döküm kusurları

Gözeneklilik dökümlerde en sık rastlanan kusurlardan biridir ve kusurlar erimiş metaldeki sıkışmış gazlardan ve döküm soğuduğunda büzülmeden kaynaklanır. Gözenekliliğin en sık görülen şekli büzülme gözenekliliğidir ve tipik olarak bir döküm parçasının yüzeyinde küçük delikler veya kırıklar şeklinde görülür. Bu delikler küresel gibi görünse de köşeli bir şekle sahiptir ve iç kısımda dallanma çatlakları oluşması muhtemeldir.

Bu tür büzülmeler özellikle metalin homojen olmayan bir düzende soğuyup sertleştiği çok açılı kalın parçalarda yaygındır. Gözeneklilik, parçanın yüzeyinde görünmeden dökümün içinde oluşabilir. Katılaşmış metal sıvı metali çevrelediğinde, erimiş metal soğuyup büzülürken sıvının arkasını dolduramaz ve bu kusur ortaya çıkar.

Önleme

İnce veya konik bir yolluk kullanarak, erimiş metali boşluğa dökmek yerine püskürtebilirsiniz. Bu durumda iş parçasının bazı kısımları kalıbı doldurmadan önce sertleşmeye başlar. Çukurun içine eriyik akışı mümkün olduğunca tutarlı olmalıdır ve daha belirgin bir merkezi yolluk veya çoklu yolluk düzenlemesi bu konuda yardımcı olabilir.

İşlem, bileşen katılaşıp büzüldüğünde boşlukları doldurmak için yeterli erimiş malzemeyi garanti etmek için yükselticiler kullanır. Kaburgaların boyutu, en son donacakları şekilde olmalıdır. Bazen bunu başarmak için yalıtım eklenir.

Gaz gözenekliliği

Sıkışan hava ve buharlar yüzeyde veya döküm içinde gözenekliliğe neden olabilir. Katı formdan farklı olarak, erimiş metal büyük miktarda çözünmüş gaz tutabilir ve bu da gaz gözenekliliğine neden olur. Sonuç olarak, madde soğudukça gaz kabarcıkları oluşur. Döküm işlemi sırasında türbülans potansiyel olarak gazları ortaya çıkarabilir. Bu kusur, erimiş metal kalıba çok hızlı yerleştirildiğinde ortaya çıkar.

Kalıpların ve maçaların yetersiz havalandırılması ve kalıpların ve maçaların yetersiz kurutulması gaz gözenekliliğine neden olur.

İğne Delikleri

Dökümün dışında veya pul yüzeyinin altında, sfero veya sıkıştırılmış grafit demir, dövülebilir dökme demir ve dökme çelik dökümlerde kabarcıklar veya boşluklar olması en muhtemeldir.

İğne delikleri küçük kümeler halinde veya geniş bir bölgede oluşabilir ve herhangi bir döküm parçasına zarar verebilir. Çıplak gözle her zaman görülebilmelerine rağmen, bazen işleme sonrasına kadar belli olmazlar.

İğne delikleri, nodüler çıplak metal kabarcıkları veya grafit kabuklu kabarcıklar veya cüruf veya oksidasyonun takip ettiği daha geniş düzensiz şekilli boşluklar olarak görünebilir.

Açık delikler

Bu hava delikleri kalenin yüzeyinde görülebilir ve yeraltındaki hava deliklerine göre daha kolay fark edilir.

Önleme

Sıvı dökülmeden önce, iyi bir kalıp tasarımı gaz gözenekliliğini azaltabilir veya alüminyum alaşımına nitrojen enjekte edebilir. Dökümün iç kısmındaki küçük miktarlardaki gözenekliliği gidermek için de bindirme kullanılabilir. Bu teknikte döküm yüksek sıcaklıktaki bir fırına yerleştirilir ve basınçlı bir kap içinde tutulur. Döküm daha sonra izostatik basınç uygulayarak gözenekli bileşenleri çıkarmak için çoğunlukla argon olmak üzere inert bir gaz içinde ısıtılır.

Vakumda, düşük çözünürlüklü gazların bulunduğu bir atmosferde veya havayla teması engelleyen bir flaks altında metal eritmek için öncelikle mükemmel flakslama ve eritme teknikleri kullanın. İkinci olarak, daha kaba, daha yüksek geçirgenliğe sahip kumların gaz geçirgenliğini artırın. Bunu takiben, artan kalıp ve maça geçirgenliği hava ve gazın kalıp boşluğundan çıkmasını sağlar. Son olarak, kalıpları ve maçaları kullanmadan önce kurutun, kuru tutun ve katılaşma hızını artırmak için döküm sırasında metal sıcaklığını düşürün.

Metal döküm kusurlarının dökülmesi

Metalin kalıba dökülmesi sırasında hatalar meydana gelebilir. Bir metal dökümü hatası aşağıdaki kategorilerden birine girecektir. Yanlış çalışma, soğuk kapanma ve inklüzyonlar yaygın metal dökme hatalarıdır.

Soğuk kapatma

Soğuk kesik, döküm yüzeyinde dairesel kenarlı bir çizgi veya kırık olarak görünen bir yüzey kusurudur. Bu kusur insan gözüyle görülebilir ve dökümün reddedilmesine neden olarak zayıf bir alana yol açar.

İki kapıdan kalıba giren erimiş metal akımları bir kavşakta buluşacaktır. Birleşme noktasındaki düşük sıcaklıklar kaynaşmayı engelleyerek akışların kaynaşmadan önce sertleşmesine ve soğuk kapanmaya neden olabilir.

Erimiş metalde akışkanlık eksikliği veya kötü tasarlanmış bir yolluk sistemi soğuk kapanmanın en yaygın nedenidir. Sert kapanmaları önlemek için en kolay yöntem erimiş metali daha akışkan hale getirmektir. Bu tekniği çeşitli şekillerde uygulayabilirsiniz. İlk olarak, dar çapraz yolları azaltmak ve akış yollarını kısa tutmak için yolluk mekanizmasını optimize edin. İkinci olarak, erken katılaşmayı önlemek için dökme sıcaklığını yükseltin. Üçüncü olarak, kalıbın gaz geçirgenliğini arttırın.

Misruns

Soğuk kapanma ve hatalı çalışma birçok ortak noktaya sahiptir. Yanlış kapanmalar, sıvı metal donmadan ve sertleşmeden önce kalıp boşluğunun kenarlarına akamayacak kadar soğuk olduğunda meydana gelir. Sıvı metal kalıbın haznesini doldurmaz. Misrun'lar kalıbın parçalarıdır ve kalıp bunu doldurmaz.

Erken katılaşma, soğuk kapama ile aynı nedenlerden dolayı meydana gelir. Hatalı çalışmalarınız varsa kalıp tasarımını, yolluk sistemi tasarımını ve erimiş metal akışkanlığını kontrol edin.

Soğuk Atışlar

Bir sıvı dökülürken sıçrarsa katı kürecikler oluşabilir. Bu kürecikler donduklarında dökümde yakalanırlar. Süreç bir top, damla veya inci gibi soğuk atışlar oluşturur ve sadece metale bağlanır.

Türbülansı azaltmak için dökme işlemlerini değiştirmeyi ve sıçramayı ve soğuk çekimleri önlemek için geçit hızını düşürmek üzere yolluk sistemi tasarımlarını değiştirmeyi düşünün.

Kapsayıcılık

Döküm yüzeyinde bu düzensiz metalik kabukları gözlemleyebilirsiniz. Kabuklar sadece birkaç santimetre kalınlığındadır, ancak çıplak gözle görülebilirler. Keskin kenarlar, düzensiz formlar ve dökümle güçlü bir bağlantı ortak özelliklerdir.

Kabuklar ve fare kuyrukları yakından bağlantılıdır ve genellikle birlikte görülürler. Bu işlem genellikle kabukları kaldırarak sıçan kuyruğunu ortaya çıkarır. Cüruf partikülleri içeren erimiş metal kalıp boşluklarına enjekte edildiğinde ve sertleştiğinde cüruf inklüzyonu meydana gelir.

Basit bir değişiklikle cüruf oluşumunu önleyebilirsiniz. Erimiş metali kalıp boşluğuna koymadan önce cüruf parçacıklarını temizleyin.

Cüruf metali vakum veya inert bir ortamda flaks ile muamele ederek çıkarabilirsiniz. Buna ek olarak, karışıma kimyasallar ekleyerek cürufun üste çıkmasını sağlayabilir ve böylece dökmeden önce kolayca tespit edip çıkarabilirsiniz. Alternatif olarak, metali alttan döken özel bir kepçe kullanabilirsiniz. Son olarak, yolluk sistemine bir seramik filtre eklemek faydalı olabilir.

Metalurjik Döküm Hataları

Bu tür döküm hataları çelik döküm tekniklerinde yaygındır. Çoğunlukla iki tür metalurjik kusurla karşılaşırsınız.

Sıcak gözyaşları

Çatlaklar dallanma şeklinde düzenlenmiş düzensiz yarıklar olarak görünür. Bazı çatlakların büyütme olmadan da görülebildiğini, bazılarının ise büyütmeye ihtiyaç duyduğunu fark edebilirsiniz. Döküm katılaşmanın sonuna doğru soğudukça çekimler meydana gelir.

Şekillendirilen metal katılaşma sırasında çekme gerilmelerine dayanacak kadar güçlü değilse sıcak yırtılmalar ortaya çıkacaktır. Zayıf kalıp tasarımı sıcak yırtılmaların birincil nedenidir. Kalıbı çökebilirliği artıracak şekilde modifiye ederek bu sorunları etkili bir şekilde çözebilirsiniz.

Sert Noktalar

Sıcak noktalar, bölgenin geri kalanından daha zor olan alanlardır. Bu durum, çevreleyen malzemeden daha hızlı soğumalarından kaynaklanır. Sert bölgeler işlemeyi engelleyebilir ve takım aşınmasının artmasına neden olabilir.

Sıcak noktalar yetersiz soğutmanın doğrudan bir sonucudur. Sıcak noktalar sizin için bir endişe kaynağı ise, iki seçenek vardır. İlk ve en önemlisi, soğutma tekniğini ayarlayın. İkinci olarak, metalin kimyasal yapısını değiştirmeyi düşünün.