DÖKÜM
Yrd. Doç. Dr. E. Asım GÜVEN
DÖKÜM



Cevherden çeĢitli tekniklerle elde edilen metalleri sıvı
haldeki Ģekil alma kabiliyetlerinden yaralanılarak “kalıp
boşluğu”nun doldurulması ve katılaĢma sonucunda
mamul ve yarı mamul üretim yöntemidir.
Bilinen en eski üretim yöntemidir.
KarmaĢık parçalar bütün olarak üretilebilir.
DÖKÜM (AVANTAJ – DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Seri üretime uygundur.
 Hem çok büyük hem de
küçük parçalar üretilebilir.
 Parçaların
genellikle
aĢınma dayanımları iyidir.
 TitreĢim sönümlerler.
 Neredeyse tüm alaĢımlar
dökülebilir.
DEZAVANTAJLAR
 Az sayıda parçalarda için
ekonomik değildir.
 Ergime sıcaklığı yüksek
olan metaller için uygun
değildir
(Volfram
ve
Tantal).
 ÇalıĢma ortamı çevreci
değildir.
 Ġnce kesitlerin üretilmesi
zordur.
PARÇA TASARIMI





Sivri keskin köĢelerden kaçınılmalı, mümkün olduğu
ölçüde yuvarlatılmalı (çatlama riski azaltılmalı).
Döküm parçalarının cidar kalınlıklarını mümkün
olduğunca eĢit tutarak uygun soğuma Ģartları
sağlanmalı.
Malzeme yığılmaları ve keskin kesit değiĢimlerinden
kaçınılmalı, kalın olması gereken kısımları içi boĢ olarak
daha az malzemeyle Ģekillendirilmeli.
Mümkün olduğu ölçüde, döküm parçalarını en az bir
düzlemde simetrik olarak biçimlendirilmeli.
KatılaĢma esnasında kendini çekme payı dikkate
alınarak boyutlandırma yapılmalı.
PARÇA TASARIMI (DEVAM)
Çekme boĢluklarını engellemek için en son
katılaĢan büyük kütleli bölgelere uygun besleyici
tasarlanmalıdır.
 Besleyici kullanımı ekonomik olmadığı durumlarda
soğutma plakaları tercih edilmelidir.
 Modellerin kalıbı bozmasını önlemek amacıyla 1-2
konik yapılması gereklidir.

TEK KULLANIMLIK KALIPLARA
DÖKÜM
KUM KALIBA DÖKÜM
En yaygın olan döküm yöntemidir.
 Hemen hemen tüm alaĢımlar dökülebilir.
 Yüksek ergime sıcaklığına sahip metallerin dökümü
yapılabilir.
 Gram
mertebesinden ton’lara kadar döküm
yapılabilir.
 Üretim hızı genellikle düĢüktür.
 Seri üretime uygundur.

KALIP ELEMANLARI







Döküm ağzı (Havşa): Yolluk sisteminin baĢlangıcıdır ve sıvı metalin kalıpla temas ettiği
bölgedir. HavĢa metal akıĢını kontrol eder. DüĢey yolluğun yüksekliğinden dolayı sıvı metalin
artan akıĢ hızını düzenler.
Düşey Yolluk: Sıvı metalin yatay yolluğa ulaĢmasını sağlar.
Topuk: DüĢey yolluktan akan metalin erozyonla kalıbı bozması ve metal akıĢında türbülans
oluĢturması önlenir.
Yatay Yolluk: Sıvı metalin sabit bir hızda sakin olarak akıĢı sağlanarak kalıp boĢluğu
doldurulur.
Model: : Kalıp boĢluğunun oluĢturulması amacıyla istenilen döküm Ģeklinin ahĢap, metal vb.
uygun malzemeden hazırlanmıĢ kopyasıdır.
Maça: Döküm sonrası boĢluk olarak çıkmasını istediğimiz bölgeler için kullanılan özel kumdan
yapılmıĢ elemanlardır.
Besleyici Çıkıcı: KatılaĢmada oluĢabilecek kendini çekme boĢluklarını önleyen elemanlardır.
ÜRETIM AġAMALARI
KUM ÖZELLIKLERI
Kalıp malzemesi: Kum (SiO2) + Bağlayıcı (Bentonit)
+ Su + Kömür tozu
 Kalıp kumu tekrar tekrar kullanılabilir (uygun nem
miktarında).
 Gaz geçirgenliği iyi olmalı.
 Döküm parçasının yüzey kalitesi için tane boyutu
küçük olmalı.
 Kalıp dayanımı için karıĢık tane yapısı olmalı.
 YaĢ kum kalıp dayanımı düĢüktür.
 Kuru kum kalıp dayanımı daha iyidir. Metal
erozyonu azdır fakat yaĢ kum kalıba göre üretilmesi
daha zahmetlidir.
KALIPLAMA
HASSAS DÖKÜM
Tek kullanımlık seramik kalıp içine döküm esasına
dayanır.
 Model mumdan yapıldığı için küçük bir ısı kaynağı
yardımıyla salkım Ģeklinde birleĢtirilebilir.
 Yüksek
ergime sıcaklığına sahip alaĢımlar
dökülebilir.
 KarmaĢık Ģekilli parçaların neredeyse hiç ek
Ģekillendirme gerektirmeden üretimi yapılabilir.

HASSAS DÖKÜM (AVANTAJ – DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Ġnce
detaylı karmaĢık
parçalar için uygundur.
 Farklı
döküm
malzemelere
uygulanabilir.
 Yüksek dayanıma sahip
parça
üretimi
için
elveriĢlidir.
 Yüzey kalitesi ve ölçü
tamlığı sağlar.
 Mum
tekrar
tekrar
kulanılabilir.
DEZAVANTAJLAR
 Üretim süreci çok zaman
alır.
 Nispeten
pahalı
bir
yöntemdir.
KALIPLAMA
KABUK KALIBA DÖKÜM
Tek kullanımlık bir seramik kalıba döküm
yöntemidir.
 Kum kalıba döküm yöntemine benzer fakat model
etrafında ince bir kabuk oluĢturulur.
 Demir ve demir dıĢı alaĢımlar dökülebilir.
 Küçük ve orta büyüklükteki parçalara uygulanır.

KABUK KALIBA DÖKÜM (AVANTAJ –
DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Ġnce
detaylı karmaĢık
parçalar için uygundur.
 Çok iyi yüzey kalitesi ve
ölçü tamlığı sağlar.
 Seri üretime uygundur.
 ĠĢçilik maliyeti azdır.
 Çok az hurda oluĢur.
DEZAVANTAJLAR
 Yüksek
donanım
ve
model maliyeti gerektirir.
ALÇI KALIBA DÖKÜM






Kabuk kalıba döküm yöntemine benzer fakat
alçı+kum+sodyum silikat ve sudan oluĢan harç modelin
üzerine dökülür.
KatılaĢma sonrasında kalıp yarıları birleĢtirilerek döküm
yapılır.
30 gr – 7 kg arasında döküm yapılır.
0,6 mm kalınlığına kadar ince parçalar dökülebilir.
Al, Zn, Mg, Cu gibi ergime sıcaklığı düĢük metaller
döküler.
Az sayıda parçaların üretimi için kullanılır.
ALÇI KALIBA DÖKÜM(AVANTAJ – DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Ġyi yüzey kalitesi ve ölçü
tamlığı sağlar.
 Ġnce
kesitli
parçalar
üretilebilir.
 Seri üretime uygundur.
 ĠĢçilik maliyeti azdır.
 Çok az hurda oluĢur.
DEZAVANTAJLAR
 Alçı içindeki nem bazı
problemlere sebep olur.
 Nemi uzaklaĢtırmak için
fırınlama gereklidir.
 Fırınlama
süresi fazla
olursa kalıp dayanımı
düzer.
 Kalıp
yüksek sıcaklığa
dayanıklı değildir.
DOLU KALIBA DÖKÜM
Hassas döküme benzer, mum model yerine PS
köpük kullanılır.
 Köpük model refrakter malzemeyle kaplanır ve tek
parçalı bir kum kalıba gömülür.
 Köpük model kalıptan çıkarılmasına gerek
kalmadan döküm yapılır.
 Minimum parça kalınlığı 2,5 mm, 400 gr – birkaç
ton’a kadar döküm yapılır.

DOLU KALIBA DÖKÜM(AVANTAJ –
DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Modelin
kalıptan
çıkmasına gerek yoktur.
 Tek
parça
halinde
kalıplanması basit ve
hızlıdır.
DEZAVANTAJLAR
 Her döküm
için ayrı
model yapılmalıdır.
 ĠĢlemin
ekonomikliği
büyük
ölçüde
model
üretim maliyetine bağlıdır.
VAKUM KALIPLAMA
ÇOK KULLANIMLIK (DAIMI) KALIBA
DÖKÜM
ÇOK KULLANIMLIK (DAIMI) KALIBA DÖKÜM
TalaĢ kaldırma iĢçiliğinin, malzeme sarfiyatının az
olması,
 Seri üretime uygun olması,
 Yüzey kalitesinin ve
 Mukavemet özelliklerinin daha iyi olması nedeniyle
endüstride daha sık kullanılır.

BASINÇSIZ DÖKÜM (KOKIL)








Döküm yöntemi kum kalıba döküm ile aynıdır.
Tek fark kalıbın dökme demir veya çelikten yapılmasıdır.
Tek bir kalıpla binlerce döküm yapılabilir.
Sıvı metal kalıba yer çekimi etkisiyle dolar.
Küçük, basit ve benzer et kalınlıklı parçaların seri üretiminde
kullanılır.
Al, Mn ve Cu gibi demir dıĢı alaĢımların dökümü yapılır.
Kalıpta gaz geçirgenliği olmadığından hava kanalları
açılmalıdır.
Kalıplar döküm öncesinde ısıtılır.
BASINÇSIZ DÖKÜM(AVANTAJ – DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Çok iyi boyutsal kontrol
ve yüzey kalitesi.
 Hızlı
katılaĢma,
ince
taneli
yapı
ve
mukavemetli
parçalar
üretilir.
DEZAVANTAJLAR
 DüĢük ergime sıcaklığına
sahip alaĢımlar dökülür.
 Kalıpların
açılıp
kapatılabilmesi için basit
geometrili
parçalar
dökülebilir.
 Kalıp maliyeti fazladır.
BASINÇLI DAIMI DÖKÜM
Sıvı metal kalıp boĢluğuna yer çekimi etkisi yerine
basınç ile dolar.
 Daha ince kesitli ve daha karmaĢık Ģekilli parçalar
üretilebilir.
 Kalıplar pahalı olduğu için 5000 – 10000 adet
üretim için ekonomik olmaktadır.
 Ek donanıma ihtiyaç vardır.
 Sıcak ve soğuk kamaralı olmak üzere iki çeĢittir.
 Sıcak kamaralı yöntemde Zn, Sn ve Pb gibi düĢük
ergime sıcaklığına sahip metaller,
 Soğuk kamaralıda ise Al, Mg, Pirinç gibi nispeten
yüksek ergime sıcaklığına sahip metaller dökülür.

BASINÇLI DÖKÜM
Sıcak Kamaralı
Soğuk Kamaralı
BASINÇLI DÖKÜM(AVANTAJ – DEZAVANTAJ)
AVANTAJLAR
 Seri üretime uygundur.
 Çok iyi boyutsal kontrol
ve yüzey kalitesi.
 Ġnce cidarlı ve yüksek
mukavemetli
parçalar
üretilebilir.
 Büyük parçalar üretilebilir.
DEZAVANTAJLAR
 DüĢük ergime sıcaklığına
sahip alaĢımlar dökülür.
 Kalıp ömrü sınırlıdır.
 Ön
hazırlık
süresi
gereklidir.
SAVURMA DÖKÜM
Silindirik veya disk gibi eksenel simetrik parçaların
üretiminde kullanılır.
 Kalıp kendi ekseni etrafında dönerken kalıp içinde
döküm yapılır, merkezkaç etkisiyle metal kalıbın
Ģeklini alır.
 Kalıba konan metal miktarı et
kalınlığını belirler.
 Sıvı metal içindeki gaz ve cüruflar
merkezkaç etkisiyle dıĢ kısımda
toplanır.
 Bu yöntemle üretilen parçalar
statik döküm yöntemlerine göre
% 30 daha fazla mukavemetlidir.

SÜREKLI DÖKÜM
ErgimiĢ sıvı metal suyla soğutulan metal bir kalıp
içinden geçirilerek katılaĢtırılır.
 Dikdörtgen veya kare kesitli uzun parçalar üretilir.
 Bu ürünler daha sonra baĢka tekniklerle son ürün
Ģekline getirilir.

YÖNTEMLERIN KARġILAġTIRILMASI
ERGITME OCAKLARI
KUPOL OCAKLARI
Dökme demirin ergitilmesinde en çok tercih edilen
ocaktır.
 Yüksek fırının küçültülmüĢ halidir.
 Isı kaynağı olarak kok kömürü
kullanılır.
 Ocağa ham demir, hurda, kok
kömürü ve kireç taĢı konur.
 Sıcak veya soğuk hava üflenen
donanımları (tüyer) vardır.
 Büyük parçaların dökülebilmesi
için depolu olanları vardır.

POTA OCAKLARI
Genellikle demir dıĢı metaller için kullanılır.
 Ergitme iĢlemi ocak içinde bulunan dökme demir
veya grafitten yapılan pota içinde yapılır.
 Isı kaynağı olarak sıvı yakıt kullanılır.
 Brülör alevi pota etrafını sararak
ergitme sağlanır.
 TaĢınabilir, sabit ve dönebilen
tipleri vardır.

ELEKTRIK ARK OCAKLARI
Dökme demir ve çelik ergitilmesinde kullanılır.
 Üç adet grafit elektrotun oluĢturduğu ark yardımıyla
ergitme sağlanır.
 Elektrotlar ocağın kapasitesini belirler
 Yüksek sıcaklıklara
çıkılabilir.
 En büyük dezavantajı
çalıĢma esnasındaki
gürültüdür.

Pota etrafına sarılmıĢ direnç telleriyle ısıtma yapar.
 Sıcaklık ve alaĢım kontrolü kolaydır.
 Direnç tellerinin ısıya dayanıklı ve oksitlenmez
olması gereklidir.

1100 dereceye kadar ergitme
yapabilir.
 Özel
grafit
dirençle
2000
dereceye
kadar
sıcaklık
sağlayabilir.

ĠNDÜKSIYON OCAKLARI
Endüstride en çok kullanılan ocaktır.
 Demir ve demir dıĢı alaĢımlar için kullanılır.
 Çok iyi sıcaklık ve alaĢım kontrolü sağlanır.
 Ergitme ocak içine konan metaldeki indüksiyon
akımıyla sağlanır.
 Sıvı metalde oluĢan girdap akımları alaĢımı
karıĢtırarak homojen bir hale getirir.
 Ġndüksiyonu sağlayan bakır boruların içinden su
geçirilerek soğutma sağlanır.

ĠNDÜKSIYON OCAKLARI
Nüvesiz (potalı) ve nüvesiz (kanallı) tipleri vardır.
 Nüveli tiplerin verimi %20 daha fazladır.

DÖKÜM HATALARI VE KONTROL
PENETRANT SIVI ILE MUAYENE
EKSIK DÖKÜM
DÖKÜLEN SıVı METALIN KALıBı TAM DOLDURMAMASı SONUCU OLUġUR.

Metalin akıcılığının yetersizliği

Döküm sıcaklığının düĢük olması

Kalıp doldurma hızının yavaĢ olması

Kalıbın gaz geçirgenliğinin yetersizliği

Parça kesitlerinin kullanılan kalıp türü ve malzeme için çok dar
olması
KAYMA VE KAÇIKLIK
KALıPLAMA HATASı SONUCU OLUġUR.

Derecelerin birbirine göre konumu yanlıĢ

Döküm esnasında dereceleri birbirine sabitleyen mekanizmanın
çalıĢmaması

Kalıplama esnasında model yarılarının doğru olarak
konumlanamaması
PENETRASYON
Sıvı metalin akıcılığı yüksek olduğunda, döküm yüzeyinin kum taneleri
ve metal karıĢımı içermesine neden olacak Ģekilde, kum kalıp veya
maçanın içine nüfuz edebilir
SOĞUK BIRLEġME
KALıP IÇINDE ÖNCEDEN KATıLAġMıġ BÖLGELERIN DAHA SONRA GELEN SıVı METAL
CEPHESI ILE BIRLEġTIĞI VE ARADAKI OKSIT TABAKASı NEDENIYLE KAYNAMANıN TAM
OLMADıĞı BÖLGELERDE GÖRÜLÜR.

Metalin dökümündeki kesintiler

Malzeme akıcılığının düĢük olması

Yolluk sisteminin yetersizliği nedeniyle besleme hızının yavaĢ olması

Döküm sıcaklığının düĢük ve cidar kalınlıklarının ince olması
SıÇRAMALAR
DÖKÜM SıRASıNDA SıÇRAYARAK KALıP CIDARLARıNDA KATıLAġAN VE DAHA SONRA
KALıBA DOLAN SıVı METALLE SOĞUK OLARAK BIRLEġEN METAL PARÇACıKLARıDıR.

Uygun olmayan yolluk tasarımı

Sıvı metalin kalıba dikkatsiz doldurulması
ÇEKME BOġLUKLARı
KATıLAġMA SıRASıNDA, SıVı METAL ILE BESLENEMEYEN KALıN KESITLERDE OLUġAN VE
GENELLIKLE CIDARLARı PÜRÜZLÜ OLAN BOġLUKLARDıR.



Kalıp ve parça tasarımındaki
hatalar
Yeterli beslemenin yapılamayıĢı
KatılaĢma sırasında dendritik
kollar arasında oluĢan sıvı
metal havuzcukları
SıCAK YıRTıLMALAR, ÇATLAKLAR VE ÇARPıLMALAR

Ġç gerilmelerin kritik kesitlerde etkili olması

DeğiĢik kalınlıklardaki kesitlerin soğuma hızları arasındaki farklar
GAZ BOġLUKLARı
KALıP BOġLUĞUNDA VAROLAN VEYA SıVı METAL IÇINDE ÇÖZÜNMÜġ GAZLARıN METALI
VE KALıBı TERK EDEMEMESI SONUCU PARÇA IÇINDE VEYA YÜZEYINDE OLUġUR.

Kalıbın geçirgenliğinin düĢük
olması

Metal içinde çözünmüĢ gaz
miktarının yüksek olması
Kalıbın içinde nem bulunması

KALıP YÜZEYINDEN KOPMALAR
KALıBıN DOLDURULMASı SıRASıNDA KALıP BOġLUĞU YÜZEYINDEKI
BOZULMALARDıR.

Yolluk sisteminde erozyona sebep olacak Ģekilde girdaplı akıĢ
olması
SEGREGASYON
PARÇA IÇINDE, MALZEMENIN YEREL KIMYASAL BILEġIM FARKLıLıKLARı
OLUġTURMASıDıR.

AlaĢımın katılaĢma aralığının büyük olması

Hızlı soğumanın varlığı

AlaĢım elemanlarının yayınma katsayılarının düĢük olması
PISLIKLER
OKSIT, KUM PARÇACıKLARı GIBI YABANCı MADDELERIN SıVı METALE KARıġMASıYLA,
GENELLIKLE PARÇA YÜZEYINDE GÖZLE GÖRÜLEBILIR KUSURLARDıR.

Yolluk sisteminin yanlıĢ tasarımı

Döküm potasının kirli olması

Döküm sırasında gerekli özenin gösterilmemesi
DÖKÜM PARÇASıNDA TEMIZLIK HASARLARı
BESLEYICI YA DA YOLLUĞUN KESILEREK DÖKÜM PARÇASıNDAN
UZAKLAġTıRıLMASı SıRASıNDA ORTAYA ÇıKAN KOPMALARDıR.
• Besleyici ve yollukların dikkatsizce kırılması
• Kalıp henüz sıcakken kırılmanın yapılması
• Yolluk ve besleyicilerin birleĢtiği yerlerde cidar kalınlığının az
bırakılması
Download

DÖKÜM