a) Eksik döküm, b) soğuk birleşme, c) sıçrama
3 Döküm Hataları:
(d) Çekme boşluğu, son katılaşma bölgesine sıvı metal takviyesini sınırlayan katılaşma büzülmesi nedeniyle oluşan, döküm parçasının yüzeyindeki bir çökme veya iç kısmındaki bir boşluktur. Bu hata sıkça döküm parçasının üst kısmında oluşur ve bu şekildeki çekme boşluğuna ‘baca’ adı verilir, Bu hata, genellikle uygun besleyici tasarımı ile giderilir.
(e) Mikro-porozite, dendritik yapıdaki son sıvı metalin lokal katılaşma büzülmesi nedeniyle oluşan ve döküm parçasının tüm kesiti boyunca dağılmış küçük boşlukların ağı şeklindeki bir döküm hatasıdır. Bu hata oluşumu genellikle, katılaşmanın çok yavaş gerçekleştiği alaşımlara özgüdür.
(f) Sıcak yırtılma, sıcak çatlama olarak da bilinir ve katılaşmanın son safhasında veya katılaşma sonrası soğumanın ilk aşamasında kalıbın rijit olmasından dolayı döküm parçasının büzülmesinin kısıtlanması sonucu oluşur. Bu hata, metalin doğal olarak büzülememesi sonucu yüksek çekme gerilmelerinin oluştuğu noktalarda metalin ayrılması(yırtılması veya çatlaması) şeklinde kendini gösterir.
Kum kalıba ve diğer bozulabilir kalıba döküm yöntemlerinde, bu hatanın oluşumu kalıp dağılabilir olacak şekilde hazırlanarak engellenir. Kalıcı kalıba döküm yöntemlerinde ise, katılaşmadan hemen sonra parçanın kalıptan çıkarılması ile sıcak yırtılma azaltılır.
a) Çekme boşluğu, e) porozite, f) sıcak yırtılma
3
Bazı döküm hataları kum kalıp kullanmadan kaynaklanır ve dolayısıyla sadece kum kalıba döküm yönteminde gözlenir. Bu hatalar:
(a) Gaz boşluğu: Döküm esnasında kalıpta açığa çıkan gazların neden olduğu balon şeklinde bir gaz boşluğudur. Döküm parçasının üst kısmında parça yüzeyinde veya yüzeyin altında oluşur. Kum kalıbın düşük gaz geçirgenliği, kötü havalandırması (yetersiz şişlenmesi) ve yüksek nem oranı bu hataya yol açan nedenlerdir.
(b) Gaz gözenekleri: Döküm esnasındaki açığa çıkan gazların neden olduğu bir hatadır. Bu hata, döküm parçası yüzeyinde veya altında oluşan çok sayıda küçük gaz boşluğu dur.
(c) Kum erozyonu (kalıp yüzeyinde kopmalar): Döküm esnasında kum kalıp erozyonundan kaynaklanan döküm parçası yüzeyindeki düzensizlik (iz) şeklindeki bir kusurdur. Kalıpta oluşan erozyonun izi döküm parçasının yüzeyinde oluşur.
(d) Şişme: Döküm parçasının yüzeyinde kum ve metalin kabuklaşması sonucu oluşan pürüzlü bölgelerdir.
Kalıp yüzeyinin, bazı bölgelerde katılaşma esnasında pul pul soyulup döküm parçası yüzeyine yapışması sonucu oluşur
Döküm Hataları:
a) Gaz boşluğu) gaz gözenekleri, c)kum erozyonu, d) şişme
3 (e) Sıvı metal penetrasyonu (sızması): sıvı metal akışkanlığının yüksek olduğu durumlarda sıvı metalin kum kalıbı veya maçayı oluşturan kum taneleri arasındaki boşluklara sızması sonucu oluşan bir yüzey hatasıdır. Katılaşma sonrası parça yüzeyi kum taneleri ve metal karışımından oluşur. Kalıp kumunun daha fazla sıkıştırılması gevşek kalıplamadan kaynaklanan sıvı metal sızmasını azaltır.
(f) Kayma (kalıp kayması): Kalıp üst derecesinin alt dereceye göre yanal kayması sonucu oluşan bir hatadır. Bunun sonucu, döküm parçasının ayırma (mala) yüzeyinde basamak şeklinde bir çıkıntı oluşur.
(g) Maça yüzmesi: Kalıp kaymasına benzer. Fakat, burada maça yer değiştirir ve yer değiştirme genellikle düşey doğrultudadır. Maça yüzmesi ve kalıp kaymasına sıvı metalin kaldırma kuvveti neden olur
(h) Kalıp çatlaması: Kalıp mukavemeti yetersiz olduğu durumlarda oluşur. Kum kalıpta bir çatlak oluşur ve sıvı metal bu çatlağın içerisine sızarak döküm parçası yüzeyinde yüzgeç görünümlü hataya yol açar.
Döküm Hataları
:
e) Penetrasyon, f) kama, g) maça yüzmesi, h) kalıp çatlaması
3
3
Kalite Kontrol Yöntemleri:
Dökümhanelerde kullanılan kalite kontrol yöntemleri şunlardır:
(1) eksik döküm, soğuk birleşme ve aşırı yüzey kusuru gibi görülür hataların tespiti için gözle muayene, (2) Boyut toleranslarının elde edilip edilmediğini kontrol etmek için boyut ölçümleri,
(3) Döküm metalinin kalitesi ile alakalı metalürjik, kimyasal, fiziksel ve diğer testlerdir. Bunlar:
(a) Basınç testi, döküm parçasında sızıntı olup olmadığının tespiti,
(b) Radyografik muayene / manyetik parçacık testi / sıvı penetran testi / ultrasonik muayene döküm parçasının yüzeyinde veya iç kısmında hata olup olmadığının kontrolü için
(c) sertlik ve çekme mukavemeti gibi mekanik özelliklerin tespiti için yapılan mekanik deneylerdir.
Döküm parçasında hatalar tespit edildiği halde, eğer bu hatalar çok ciddi değilse, müşterinin kabul ettiği kaynak, zımparalama veya diğer iyileştirici metotlar ile döküm parçası tamir edilebilir.
Kullanılan tahribatsız muayene yöntemleri:
• Gözle kontrol,
• Ses ve vurma ile kontrol,
• Penetrasyon sıvı yöntemiyle kontrol,
• Basınçlı su ile kontrol,
• Dağlama ile kontrol,
• Manyetik toz ile kontrol,
• Girdap akımlarıyla (Edyy current) kontrol,
• Ultrasonik kontrol,
• Röntgen ışınları ile kontrol,
• Gama ışınları ile kontrol.
3
Belirli bir parçanın üretimi için tasarım mühendisi tarafından döküm yönteminin seçilmesi durumunda, birçok hatanın oluşumunu önlemek ve parça üretimini mümkün kılmak için bazı tasarım kriterlerine uymak gerekmektedir. Uyulması gereken bu tasarım kriterlerinden önemli olanlar;
Geometrik basitlik: parça tasarımın basit seçilmesi döküm işlemini kolaylaştırır.
Köşeler: gerilme yığılmalarının önüne geçmek için keskin köşe ve açılardan kaçınılmalıdır.
Kesit kalınlıkları: Çekme boşluğunun önlenmesi için kesit kalınlıkları homojen olmalıdır.
Koniklik: parçanın kalıptan kolayca çıkarılması için parçalara koniklik verilmelidir.
Maça kullanımı: Maça kullanımı mümkün ölçülerde azaltılmalıdır.
Boyut toleransları: Boyut toleranslarına ilişkin değerler tabloda verilmiştir.
Yüzey Kalitesi: En üstün yüzey kalitesini verecek döküm yöntemi seçilmelidir.
İşleme payları: Birçok döküm yönteminde elde edilen boyut toleransları birçok uygulama için yeterli değildir. Kum kalıba döküm bu yetersizlik bakımından en önemli örnektir. Bu durumlarda, döküm parçası işlenerek talep edilen ölçülere getirilmelidir. Kum kalıba döküm ile üretilen parçaların neredeyse tamamı fonksiyonel olmaları için belirli oranlarda işlenirler. Bu nedenle, döküm parçası işleme payı dikkate alınarak biraz büyük tasarlanmalıdır. Kum kalıba döküm yöntemindeki tipik işleme payları 1.5 mm ile 3 mm arasında değişmektedir.
Döküm parçaların tasarımında, muhtemel problemleri en aza indirmeye yönelik beş temel tasarım kuralı:
Kural-1: Doldurma işleminin, türbülans oluşturmayacak şekilde yapılması ve döküm sırasında oluşan gazların ve havanın kalıptan tam olarak çıkması sağlanmalıdır .
Kural-2: Parçanın her tarafının mümkün olduğunca aynı hızla soğuması ve katılaşması sağlanmalıdır.
Kural-3: Büzülmeyi sınırlandırıcı nedenler en aza indirilmelidir.
Kural-4: Döküm kalıbının şekli, mümkün olduğu kadar basit olmalıdır .
Kural-5: Sonradan kesilerek uzaklaştırılmaları gereken yolluk, çıkıcı ve besleyici gibi döküm çapakları kolayca ulaşılabilecek şekilde yerleştirilmelidir.
75