Metal döküm işlemi, bu üretim dünyasındaki temel teknolojilerden biridir. Metal döküm, makine ve ekipmanların metal yapılarının çoğunu oluşturur.
Metal Döküm Nedir
Metal dökümü uzun bir geçmişe sahip çağdaş bir tekniktir. Metal döküm işlemi, erimiş metali bir kalıp boşluğuna dökerek metal parçalar oluşturur ve biz onu kalıptan almadan önce burada soğur. Metal döküm, tarihin en eski ve en etkili endüstriyel süreçlerinden biridir.
Her gün kullandığımız birçok metal eşya, metal dökümün nasıl çalıştığını göstermektedir. Örnekler arasında araba parçaları, demiryolu tekerlekleri, lamba direkleri ve okul otobüsü pedalları sayılabilir. Metal dökümhaneleri ayrıca metali geri dönüştürür. Bu sayede hammaddeden tasarruf edilir ve çöp sahalarındaki hurda metal miktarı azalır.
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. Üreticiler, metali içine koyup soğumaya bırakarak somun tavaları gibi metal külçeler yaparlar.
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 uzandıklarında bakımları kolaydır. Onları maça baskılarıyla, tıpkı bir köprü gibi, maçayı iki bank arasında asarak 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 maliyeti artırır. Parlak ve pürüzsüz bir yüzeye ihtiyacınız varsa, daha rafine bir yüzeye sahip bir döküm işlemi seçmek işleme masraflarını en aza indirebilir.
Metal Döküm Yöntemlerinin Çeşitleri
Dünyada binlerce metal şekillendirici mevcuttur. Metal döküm yöntemi imalatın önemli bir parçasıdır. Metal yapıların ve tasarımların ne kadar karmaşık olduğuna bağlıdır. Aşağıda, farklı metal döküm yöntemlerini tartışacağız.
Yeniden kullanılabilir kalıplar
Yeniden kullanılabilir bir metal kalıp, kalıbı yerçekimi yoluyla doldurmanın en tipik yöntemidir, ancak gaz basıncı veya vakum da kullanabilirsiniz. İçi boş dökümler, sulu döküm olarak bilinen yerçekimi döküm yönteminin bir versiyonunu kullanmak için uygundur.
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 enjeksiyonu başladığında yerçekimi süreci devreye girer. İlk olarak kalıbı 150-200 °C'ye (300-400 °F) ısıtın. Bu, metal akışını yumuşatmaya yardımcı olur ve dökümü termal hasardan korur.
Yeniden Kullanılabilir Kalıp Yöntemi, kalıp türleri ve döküm yöntemlerine dayalı altı teknik kullanır.
Kalıcı kalıplar
Kalıcı kalıp bileşimi, bunları doldurmak için kullanılan metale kıyasla çeşitli mükemmel erime noktalarına sahiptir. Metalin dış basınç olmadan akışkan bir halde dökülmesi bu döküm işleminin birincil adımıdır. İşçiler kalıcı maçaları, tamamlanmış dökümden çıkarılıp yeniden kullanılabilecek kadar basit olacak şekilde tasarlamalıdır.
Kalıplama işlemi bazen bu kalıpları demir ve düşük sıcaklık alaşımlarının dökümü için kullanır. En sık rastlanan endüstriyel iş akışında montaj hatları yerine döner tablalar kullanılır.
Her kalıp bir sonraki istasyona geçer. İşte ilgili adımlar:
Kalıbı kaplayın.
Çekirdekleri takın.
Kalıbı kapatın.
Malzemeyi dökün.
Kalıbı açın.
Döküm parçasını çıkarın.
Yarı kalıcı kalıplar
Yarı kalıcı kalıp dökümü ve kalıcı kalıp dökümü, esas olarak maça kullanımlarında farklılık gösterir. Yarı kalıcı kalıp dökümünde maçalar değiştirilebilir kum maçalar olabilir. Kum maçalar, nihai dökümden bozulmadan geri kazanım gerektirmedikleri için daha karmaşık maça formlarına olanak tanır.
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
Bu döküm işlemi, kalıbın içini metalle kaplayarak içi boş parçalar oluşturur. Bu metal bir "kabuk" oluşturur ve maça ihtiyacını ortadan kaldırır. 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 işleminde su soğutmalı bir kalıp kullanılır. Sıvı metal dökülürken kalıp kendi merkezi ekseni etrafında hızla döner. Bu yöntem santrifüj döküm olarak bilinir. 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 ne kadar hızlı dolduğunu kontrol etmesine yardımcı olur. Yerçekimi aynı güçle çeker, ancak diğer kuvvetler değişebilir.
Basınçlı döküm
Basınçlı döküm makineleri üç ana parçadan oluşur: erimiş metal için bir havuz, iki plakalı bir kalıp ve bir enjeksiyon sistemi. Enjeksiyon sistemi malzemeyi çeker ve basınç altında kalıbın içine iter.
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 süreçtir. Kil dökümün en eski kanıtı Çin'de Shang Hanedanlığı döneminde (MÖ 1600 ila 1046) ortaya çıkmıştır.
Bu yöntem iyi nedenlerden dolayı hala popülerdir: kum ucuzdur, bulunması kolaydır, esnektir ve ısıya dayanabilir.
Bu işlem, titreşimli bir masa bunları çıkarabildiği için çıkarılması kolay olan kum çekirdeklerini sallar. 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 üreticilerinin dökümün her aşamasında kalıbın gereksinimlerini değerlendirmesi gerekir. Bu, taslak ihtiyaçlarını, ayırma çizgisi konumlarını, kapıları, yükselticileri ve maçaları kontrol etmeyi içerir.
Kayıp mum, hassas döküm veya hassas döküm tekniği bir kum döküm alternatifi sunar. Yüksek erime noktalı demir alaşımları da dahil olmak üzere birçok metalle çalışır. Bu yöntem ayrıca kum dökümde bulunan bazı kalıp oluşturma sorunlarından kaçınmaya yardımcı olur.
Tam kalıp veya köpük
Bu döküm işlemi, tüm kalıp veya köpük döküm işleminde kum ve hassas döküm yöntemlerinin bir karışımını kullanır. Bununla birlikte, tasarımda köpüklü polistiren kullanır.
Bu işlem, köpüklü deseni bir kapı ve yolluk sistemi ile tamamlayabilir ve çekim paylarını ortadan kaldırabilir.
Doldurmadan önce tasarımı çıkarabilir. Ancak bazı köpükler için tasarımın bir kısmını kalıpta bırakabilirsiniz. Bu, sıcak metal eklendiğinde hızlı bir şekilde buharlaşmasına yardımcı olur.
Metal Döküm Süreci
Desen Yapımı - Desen, dökümün dış yüzeyinin ölçekli bir modelidir. Ahşap, metal, plastik ve alçı, tasarımlar için yaygın malzemelerdir. Kalıp yapımı, endüstriyel parçaların yapımında kilit öneme sahiptir. Doğru hesaplamalar, parçaların birbirine uymasını ve doğru şekilde çalışmasını sağlamak için gereklidir.
Çekirdek yapımı
Dökümün içi boşsa, iç formu şekillendirmek için ekstra bir kum veya metal parçası (maça olarak adlandırılır) kullanılır. 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.
Ayrıca iki parçalı, tahrip edilemez bir metal kalıp oluşturur. Bu kalıp, endüstriyel kullanım için aynı parçaları tekrar tekrar dökebilir.
Erimiş metalin eritilmesi ve dökülmesi
Metali ısıttıktan sonra kalıp deliğine dökerek sertleşmesini sağlarlar. Ve döküm oluştuktan sonra silkeleme işlemi gerçekleşir. Bu anda, dökümden kumu çıkarmak için kalıp titreşimi meydana gelir.
İki Kütleli Sarsıcılarımız hassas ve etkili bir şekilde çalışır. Bu, endüstriyel ortamlarda üretim çıktısının yüksek tutulmasına yardımcı olur.
Tipik olarak, çıkarılan kumu toplar, soğutur ve sonraki dökümlerde kullanılmak üzere geri dönüştürür. VIBRA-DRUM® Kum Döküm Şartlandırıcısı kumun dökümden ayrılmasını iyileştirir. Kumu ve dökümleri soğutur, nemi tahliye eder ve dökümleri hasardan korur. Sonuç, restorasyona hazır temiz bir metal döküm ve kumdur.
Temizlik
Bu aşama, döküm metal parçayı kalıptan alır ve bu son aşamada fettler. 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. Genellikle demir içeren metaller tek kullanımlık kalıplarla dökülür. Demir dışı metaller daha fazla seçeneğe sahiptir, ancak bu kuralın istisnaları da vardır.
Projenin ihtiyaçlarını anlamak, en iyi döküm yöntemini seçmenize yardımcı olacaktır. Tasarımın tam boyutta olması gerekli mi? Duvarlar ne kadar ince olmalı? Bitmiş döküm ne boyutta ve ağırlıkta olacak? Yüzey kalitesi ne olacak?
Bu soruların yanıtlarını bilmek akıllı bir tasarımcıya yardımcı olabilir. Döküm süreci boyunca ürünlerini anlamalarını ve yönlendirmelerini sağlar. Bu şekilde, iş için en iyi ve en uygun maliyetli yöntemi seçebilirler.
Yazlık
Araçlar ve çamaşır makineleri gibi günümüzde kullandığımız çoğu mekanik ekipman, metal parçaları için metal dökümüne dayanmaktadır.
Günümüzde metal döküm teknolojisi yüksek hassasiyet ve dar toleranslara ulaşmaktadır. Bu, bilgisayarlı tasarım ve karmaşık maçalar ve kalıplar yapmak için kullanılan modern yöntemler sayesindedir. Sonuç olarak, günümüzün döküm metal ürünleri 100 yıl önce yapılanlardan çok farklıdır. Modern çağda metal dökümü, işte inovasyonun bir örneğidir.
Sonuç olarak, bu makalenin sizin için metal döküm yöntemleri konusunda en kapsamlı referans olacağına inanıyoruz.