Bu tezin belirlenmesi, bilimsel hazırlıkların tamamlanması ve değerlendirilmesinde bana yol göstererek ve tezin tamamlanmasında teşvik ve gayretlerini esirgemeyen Doç. Dr. Haydar HACISEFEROĞULLARI hocama teşekkürlerimi sunarım.
Konya bölgesindeki dökümhanelere ulaşabilmem için gerekli dokümantasyonları temin ettiğim başta Konya Sanayi Odası’ na, Konya Ticaret Odası’ na ve Torna Kaynak ve Oto Tamirciler Odası’ na,
Tarım makinelerinde kullanılan döküm parçaların standartları ile ilgili belge ve standartlara ulaşmamı sağlayan Canbilenler Döküm Makine Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi’ ne, Türk Standartları Enstitüsü Konya Şubesi’ ne,
Anket çalışmalarının doldurulmasında ve numunelerin temininde bilgi, deneyim ve tecrübelerini esirgemeden veren Konya Dökümcüler Sanayi, Anadolu Sanayi, 1., 2. ve 3. Organize Sanayi Bölgelerinde faaliyet gösteren döküm firmaları sahipleri ve çalışanlarına,
Tarım makinelerinde kullanılan döküm parçaların analiz ve deneylerinin yapımında ilgi ve desteklerini esirgemeyen, KOSGEB Konya laboratuar müdürü Sayın Turgut ENGEZ ve teknik görevli Sayın Yusuf KİTİZ’ e, ayrıca tez yazımında emeği geçen çok değerli bölüm hocalarıma ve meslektaşlarıma teşekkürlerimi bir borç bilirim.
Konya, Temmuz 2006 Ümit KAVAKLI
Çizelge 1.1. Bazı Tarım Makinelerinin Sayıları………...2
Çizelge 1.2. Başlıca Döküm Alaşımları……….………...………8
Çizelge 1.3. Demir Çelik Sanayinin Kapasitesi ve Kapasite Kullanım Oranları…...10
Çizelge 1.4. Türkiye Döküm Üretimi………...11
Çizelge 2.1. Dökme Demirin Özellikleri………14
Çizelge 2.2. Dökme Demirin Çekme ve Eğilme Mukavemetleri………...16
Çizelge 2.3. Lamel Grafitli Dökme Demirin Bazı Özellikleri………17
Çizelge 2.4. Bazı Tarım Makinelerinde Ortalama Döküm Ağırlık Yüzdeleri………20
Çizelge 3.1. Pik Dökme Demirlerin Bileşim Element Oranları………..32
Çizelge 3.2. Pik Dökme Demirlerin Bileşim Element Oranları………..33
Çizelge 3.3. Pik Dökme Demirlerin Çekme Dayanımı…….………..34
Çizelge 3.4. Pik Dökme Demirlerin Çekme Dayanımı………...35
Çizelge 3.5. Pik Dökme Demirlerin Sertlik Sınır Değerleri………...36
Çizelge 3.6. Pik Dökme Demirlerin Sertlik Sınır Değerleri………...37
Çizelge 4.1. Dökümhane Sahiplerinin Eğitim ve Döküm İşlemi ile İştirak Süreleri..39
Çizelge 4.2. İşletmelerin Kuruluş Yılları ve Kapasite Durumu………..40
Çizelge 4.3. Kuruluşların Mülkiyet, Ortaklık ve Şirket Türleri………..40
Çizelge 4.4. Döküm Firmalarının Alan Durumu………42
Çizelge 4.5. Döküm Firmalarında Personel Dağılımı……….42
Çizelge 4.6. Firmaların İşletmede Çalışan Aile Ferdi ve Vardiyalı Çalışma Oranı...43
Çizelge 4.7. Kuruluşların Yıllık Enerji Tüketim Oranları………..44
Çizelge 4.8. Kuruluşların Yıllık Üretim Sınır Oranları………..44
Çizelge 4.9. Döküm İşleminde Kullanılan Mamül Madde Kullanım Oranları……...46
Çizelge 4.10. Döküm İşleminde Kullanılan Diğer Malzeme Oranları ………..47
Çizelge 4.11. Döküm Firmalarının Fuarlara Katılım ve Rekabet Durumları…….…51
Çizelge 4.12. Firmaların Geleceğe Dair Düşüncelerinin Tespiti………53
Bileşim Elementleri Analiz Sonuçları……….………….….……….55 Çizelge 4.14. Tarım Makinelerinde Kullanılan Pik Döküm Parçalarının
Çekme Gerilimi Deney Sonuçları….…..………57 Çizelge 4.15. Tarım Makinelerinde Kullanılan Pik Döküm Parçalarının
Brinell Sertlik Deney Sonuçları………..59 Çizelge 4.16. Tarım Makinelerinde Kullanılan Pik Döküm Parçalarının
Mikro Yapı Analiz Sonuçları……….……….60
Şekil 1.1. Döküm üretiminde işlem akışı……….…...…9
Şekil 2.1. Lamel grafitli dökme demir’ in grafit şekli ….…….…….….…..……...16
Şekil 2.2. Lamel grafitli dökme demir’ in faz yapıları ………..…18
Şekil 2.3. Sürekli dökümde elektro manyetik karıştırıcı uygulamasının şekli ……..19
Şekil 2.4. Dökme demirin şematik çizimi.………..………...….20
Şekil 2.5. Grafitlerin şekilleri………...21
Şekil 2.6. Dökme demirlerdeki karbon ve silisyum oranları ……….…...…….24
Şekil 3.1. Numune analiz cihazı ………..…..……27
Şekil 3.2. Çekme test cihazı…..………..………...28
Şekil 3.3. Brinell sertlik ölçüm cihazı ………….………...…29
Şekil 3.4. Mikroyapı metalürjik mikroskop ………...30
Şekil 3.5. Çil döküm numunesi ………..…..…...32
Şekil 3.6. Çekme deney numunesi ………..…..….34
Şekil 3.7. Sertlik deney numunesi ………..36
Şekil 3.8. Mikroyapı analiz numunesi ……….……....…..38
Şekil 4.1. Döküm firmalarının sermaye oranı ……….………...…41
Şekil 4.2. Teknik personel dağılımı ………...43
Şekil 4.3. En çok dökümü yapılan parçalar ………...………45
Şekil 4.4. Döküm firmalarının standart kullanım oranı ………...……..……48
Şekil 4.5. Herhangi bir kalite kontrol belgesine sahip olma oranları ………...……48
Şekil 4.6. Döküm firmalarının deney ve analiz durumu ………...……49
Şekil 4.7. Döküm firmalarının kuruluşlarla işbirliği oranları ………50
Şekil 4.8. Döküm firmalarının üniversite ile işbirliği oranları ……….. 50
Şekil 4.9. Döküm firmalarının ileriye dönük durum tespiti ……….……..52
ÖZ…..………i ABSTRACT……….ii TEŞEKKÜR ………...iii ÇİZELGE LİSTESİ……….iv ŞEKİL LİSTESİ………..vi İÇİNDEKİLER………...………....vii KISALTMALAR LİSTESİ ... ix 1. GİRİŞ………1 1.1. Döküm Sanayi………..………...….4 1.1.1. Tarihçe……….……….………4 1.1.2. Döküm Teknolojisi……….………..6 1.1.3. Türkiye’deki Durumu……….………....10
1.1.4. Konya’da Dökümcülerin Durumu………….……….12
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI………...13
3. MATERYAL ve METOT………...26
3.1. Materyal ……..……...26
3.1.1. Anket Çalışması………....26
3.1.2. Analiz Yapılacak Döküm Parçalar………26
3.1.3. Kimyasal Analizler………...27
3.1.4. Çekme Deney Cihazı………28
3.1.5. Sertlik Ölçüm Cihazı……….29
3.1.6. Mikroyapı Analiz Cihazı………...30
3.2. Metodlar ………31
3.2.1. Anket Çalışması………31
3.2.2. Kimyasal Analiz………31
3.2.3. Çekme Deneyi………...33
3.2.4. Sertlik Ölçümü………..35
3.2.5. Mikro Yapı Analizi………...………37
4.1.2. Firmaların İstihdam Durumu………42
4.1.3. Enerji Tüketimleri……….44
4.1.4. İmalat Durumları………...44
4.1.5. Makine, Teçhizat ve Kullanılan Malzeme Durumu………..45
4.1.6. Malzeme Test Durumları………..47
4.1.7. Kamu ve Tüzel Kuruluşlarla Olan İlişkiler………...50
4.1.8. Geleceğe Yönelik Faaliyetler ve Sorunlar………51
4. 2. Tarım Makinelerinde Kullanılan Pik Döküm Parçalarının Analiz ve Deney Sonuçları………...54
4.2.1. Bileşim Elementleri Analiz Sonuçları………..54
4.2.2. Çekme Deneyi Sonuçları……….57
4.2.3. Brinell Sertlik Deney Sonuçları………59
4.2.4. Mikro Yapı Analiz Sonuçları………60
5. TARTIŞMA………61
6. ÖNERİLER……….65
7. KAYNAKLAR………...67 EKLER
ASTM : Test ve Malzemeler İçin Amerikan Birliği DIN : Alman Standardı
DPT : Devlet Planlama Teşkilatı
ISO : Uluslararası Standartlar Kuruluşu
KOSGEB : Küçük ve Orta Ölçekli Sanayi Geliştirme Birliği KSO : Konya Sanayi Odası
KTO : Konya Ticaret Odası KYS : Kalite Yönetim Sistemi MKE : Makine ve Kimya Enstitüsü TSE : Türk Standartlar Enstitüsü
TÜDOKSAD : Türkiye Döküm Sanayicileri Derneği
Tarımsal mekanizasyon; ileri teknolojilerin uygulanmasını, ayrıca toprak, su, gübre, ilaç gibi girdilerin etkin kullanımını olanaklı kılarak tarımda verimliliği sağlayan önemli bir üretim girdisidir. Kalkınmış ülkelerin tarımında, verimlilikte sağlanan gelişmelerin tümünde mekanizasyon anahtar rol oynamıştır. Küresel rekabet ortamında bu rol önemini artırarak sürecektir. Türkiye tarımında makineleşme yaklaşık elli yıllık bir geçmişe sahiptir. Bu süre zarfında traktör ve tarım makineleri varlığında ve bunların kullanımında önemli kazanımlar elde edilmiştir.
Bir ülkenin tarımsal mekanizasyon derecesini tanımlayan en önemli göstergeler “traktör parkının nicesel ve nitesel durumu, yıllara göre gelişimi, tarım iş makineleriyle ilişkisi, birim tarım alanındaki yoğunluğu ve güç düzeyi” gibi kriterlerdir.
Tarım makineleri ile ilgili istatistikî veriler, değişik tipte ve çok sayıda makine bulunması ve terminolojik sorunlar nedeniyle, mekanizasyon düzeyi hakkında sağlıklı değerlendirme yapmaya elverişli değildir. Ancak temel işlemlerde kullanılan bazı tarım makineleri bu konuda fikir verebilir. Ülkemizde kullanılan bazı tarım makinelerinin son yıllardaki park durumu Çizelge 1.1’de verilmiştir.
Türkiye genelinde makine parkında 970.083 adet traktör bulunmakta ve makineleşme düzeyi olarak traktör başına henüz bir pulluk ve bir tarım arabası düşerken bunları; 0.43 kültivatör, 0.33 ekim makinesi, 0.32 gübre dağıtma makinesi, 0.23 pülverizatör, 0.20 harman makinesi ve 0.19 oranlarında diskaronun izlediği bildirilmektedir (Evcim ve ark, 2005). Bu değerlerin ülkemiz tarımında makineleşmenin ne kadar yetersiz olduğunu göstermektedir. Ayrıca yeteri kadar tarım iş makinesi içermeyen bir traktör parkının da, potansiyel kapasitesinin altında çalıştığının bir göstergesidir.
Çizelge 1.1. Bazı Tarım Makinelerinin Sayıları (Anonymous, 2004a)
Makinenin adı Adedi Makinenin adı Adedi
Kulaklı pulluk 904.197 Harman makinesi 193.386
Dişli tırmık 348.544 Su tankeri 168.142
Kültivatör 415.000 Silaj makinesi 7.392
Diskli tırmık 188.604 Ot biçme makinesi 38.222
Çapa makinesi 3.359 Tarım arabası 945.777
Ekim makineleri toplamı 324.582 Seyyar süt sağım makinesi 102.616
Gübre dağıtma makinesi 305.587 Kuyruk milinden hareketli
pülverizatör 227.963
Tarımsal üretim birçok girdisi olan bir üretim şeklidir. Bu girdiler içerisinde tarımsal mekanizasyon araç ve gereçleri de önemli bir yer tutmaktadır. Tarım sektörü; “Tarım Alet ve Makineleri İmalat Sanayi” sektöründe üretilen parçaların ve ürünlerin pazarı durumundadır. Bu nedenden dolayı tarım sektöründe ürün kalitesi ne derece önemli ise tarım makinelerinde kullanılan parça ve ekipmanların kalitesi de o derecede önem arz etmektedir.
Tarım alet ve makineleri imalat sektöründe resmi kayıtlara göre 996 adet tarım makineleri imalatçısı olup 128 farklı tarım makinesi imalatı yapılmaktadır. Ülkemizde tarım alet ve makineleri üreten kuruluşlar genellikle küçük işletmeler şeklindedir. Konya, İzmir, Aydın, Bursa, Balıkesir, Manisa ve Tekirdağ sektördeki firma sayısı bakımından illerimiz arasında ilk sıralarda yer almaktadır. Sektör yaklaşık 15.000 kişiye istihdam sağlamakta ve 1.500.000 adet çeşitli tarım makinesi imalat kapasitesine sahiptir (Eker, 2005). Tarım iş makineleri için yukarıda belirtilen imalat merkezleri içinde büyüklük sırasına göre Konya, 46.047 adet yılık üretimi ile ilk sıralarda yer almaktadır (Yüzal, 2003).
İmal edilen tarım makinelerinin (harman makinesi, hububat ekim makinesi, tarım arabası, diskli pulluk, çayır biçme makinesi, diskli tırmık gibi) birçoğunda belirli bir miktar döküm parça kullanılmaktadır. Bu makinelerde kullanılan döküm
olduğu anlaşılmaktadır.
Teknolojinin gelişmesi ile artan tarım makineleri sayısı ile kullanılan döküm parça sayısı da artma göstermektedir. Bu bakımdan döküm endüstrisi, tarım makineleri imalatında önemli bir sanayi sektörünü de oluşturmaktadır. Yan sanayi ve döküm sanayisinde dökülen parçalar ne kadar kaliteli olursa imal edilen tarım makinelerinin kalitesi de o derecede yüksek olacaktır.
Bu çalışmada, tarım makineleri ile olan ilişkisinden dolayı, Konya’da pik döküm sanayinin yapısal durumu belirlenmiştir. Ayrıca tarım makinelerinde kullanılan pik döküm parçalarının TSE ve ASTM standartlarına uygunluğu ortaya koymak amaçlanmıştır.
1.1. Döküm Sanayi
1. l. 1. Tarihçe
Tarihsel bulgular döküm yönteminin M.Ö. 4000 yılına kadar uzanan bir geçmişi olduğunu göstermektedir. İnsanların ilk ilgisini çeken metaller altın ve bakırdır. Bakır, cevherlerin tesadüfen ateş söndürmede kullanılması sırasında bakır taneciklerinin erimesi sonucu keşfedilmiştir. Önceleri dövülerek şekillendirilen bakırın yüksek sıcaklıkta eridiğini gören insanlar daha sonraları bu malzemeyi dökerek kullanmışlardır. İnsanlığın ilk çağlarında, M.Ö. 9000 yıllarında ilk dövme bakır eşyalar kullanılmıştır. Bir bakır alaşımı olan bronz da tesadüfen bulunmuş ve dayanımı bakırdan daha yüksek olan bu malzeme bir tarih öncesi çağa adını vermiştir. İlkel ergitme ocaklarında bakır cevheri ile odun, tabakalar halinde doldurularak deriden yapılan körüklerin yardımıyla ergitilen metal, taş veya pişirilmiş kilden yapılmış kalıplara dökülmüştür. Karadeniz’ in kuzeyindeki step kuşağında geliştirilen bu teknikler göçebe insanlarla birlikte Çin' e, Yakın Doğu’ ya, Akdeniz havzasına ve daha sonra da Avrupa' ya ulaşmıştır.
Çinli ve Mısırlı ustaların metal döküm tekniğine çok önemli katkıları olmuştur. M.Ö. 2500 yıllarında Çin' de mum kalıp kullanılarak bakır dökümleri yapılmıştır. M.Ö. 600 yıllarında yine Çin' de ilk dökme demir dökümleri yapılmıştır. Bu dökümlerde çok yüksek oranda fosfor ve kükürde rastlanılmıştır.
Avrupalı dökümcülerin 13. yüzyıla kadar en önemli uğraşları kilise çanı dökmek olmuştur. Tarihte ilk top, bir rahip tarafından bronz malzemeden 1313 yılında dökülmüştür. İngiltere’de ise demir elde etmek isteyen demirciler işlenemeyecek kadar sert olan ham demire şekil vermekte zorlandıklarından, bu maddeye İngiliz demirciler “domuz demir” anlamına gelen “Pig Iron” demişlerdir. Döküm işleminde ham demir yerine kullandığımız “Pik” kelimesi buradan gelmektedir (Kaya, 1973). Bunun dışında özellikle İtalya' da çok sayıda sanat dökümü üretilmiştir.
dökümcülüğünü geliştirmişlerdir. Özellikle Selçukluların demir, çelik dökümü ve dövme sanatında ileri oldukları o devre ait ok, kılıç ve mızrakların incelenmesinden anlaşılmaktadır. Osmanlı döneminde dökümcülük üzerine bilinen ilk uygulamalar Kosova savaşında ve İstanbul' un fethinde kullanılan topların üretimidir. Bu topların döküldüğü dökümhane Fatih Sultan Mehmet tarafından 1450 yılında kurdurulmuştur. Fabrika niteliğindeki bu dökümhane İstanbul'un Tophane semtindedir (Günümüz Döküm Müzesi). Ülkemizde esas sanayi hamlesi ve dökümcülüğün gelişmesi 1839 yılında Tanzimat Fermanı ile başlamıştır. Sultan Abdülmecit 1844 yılında Zeytinburnu'nda büyük demir fabrikasını kurdurmuştur. Burada her boy ve çapta demir çubuklar, kalın saclar ve kılıç, mızrak gibi silahlar üretilmiştir. Artık toplar bronz yerine, demirden dökülmeye başlanmıştır. 1853 – 54 Kırım savaşı sırasında İngilizlerle ortak kurulan Sirkeci Yalı Köşkü’ ndeki fabrikalarda gemi makineleri (buhar makineleri) imal edilmiş ve 1900 yılında Amerika Birleşik Devletleri’ nin Chicago şehrindeki fuarda sergilenmiştir. Yeni tersaneler ve bunlar için de dökümhaneler kurulması planlanmış, bunlardan ilki Camialtı Tersanesi’ nde 1900' lü yılların başlarında çalışmaya başlamıştır. Bu dökümhanede 5' er tonluk 2 adet Siemens – Martin Ocağı ve kömürden gaz üreten jeneratörler yardımı ile demir, çelik dökümü yapılmıştır. Buraya daha sonra bir adet döner ocak ilave edilmiştir. Ancak tanzimatla başlayan bu sanayi hamlesi Mondros Anlaşması ile durdurulmuş ve bütün sanayi tesisleri kapatılmıştır. Kapatılan bu işyerlerinde çalışan ustalar yeni arayışlara girerek Galata ve Hasköy civarında küçük atölyeler ve tamirhaneler kurmuşlardır. Bu atölyelerde yer ocakları ile bronz, çinko gibi metallerden küçük parça dökümleri yapılmıştır. Daha sonraları küçük çaplı atölyelerin de kurulmasıyla, sanatkârların bir araya toplandığı Perşembe Pazarı ile Hasköy arasındaki bu bölgeye “Kalafatçılar Çarşısı” denilmiştir. Bu bölge Türk özel sektörünün döküm ve imalat sanayi bölümünün doğum yeri olarak kabul edilebilir.
Cumhuriyet döneminde ilk modern dökümhane 1929 yılında Kırıkkale Askeri Fabrikası’ nda planlanmış ve 1932 yılında çalışmaya başlamıştır (şimdiki MKE). Bu tesiste l ton/saat kapasiteli ve 80 cm çaplı 2 adet Kupol Ocağı, 10 tonluk 2 adet Siemens – Martin Ocağı ve l adet Elektrik Ark Ocağı bulunmaktaydı. Bu tesisten 6 yıl sonra Karabük Demir ve Çelik tesisleri devreye girmiştir. Aynı tarihlerde Sivas
Devlet Demir Yolları Cer Atölyeleri’ nde 2 ton/saat kapasiteli bir Kupol Ocağı ve 4 tonluk bir Ark Ocağı kurulmuştur. Özel sektörün ilk modern fabrikaları 1950' li yıllarda kurulmaya başlanmıştır. Bu yıllarda kurulan İzsal, Elektrometal, Şakır Zümre, Zare Bedeyan, Demir Döküm, Silvan vb. gibi dökümhaneler Türk döküm sanayi için okul görevini görmüşlerdir. Bu fabrikalarda deneyim kazanan mühendisler ve gene buralarda yetişen ustalar yeni dökümhanelerin kurulmasına önderlik eden ilk girişimcileri oluşturmuşlardır. Böylece 1960' lı yıllardan itibaren birçok modern dökümhane ülke ekonomisine kazandırılmıştır.
Döküm sanayindeki gelişmelere paralel olarak eğitim konusunda yapılan gelişmeler de sektörün gelişmesinde önemli roller oynamaya başlamıştır. 1981' de İstanbul Teknik Üniversitesi’ nde Metalürji Mühendisliği eğitimi başlamış ve yukarıda sayılan sektörlerde planlama, proje geliştirme, kalite kontrol konularında önemli atılımların yapılmasında büyük katkılar koymuştur. Bu eğitim kurumunu takiben 1965 yılında Orta Doğu Teknik Üniversitesi' nde Metalürji Mühendisliği eğitimine geçilerek bu konudaki boşluk doldurulmuştur. Günümüzde altı üniversitemizde Metalürji Mühendisliği eğitimi yapılmaktadır (Anonymous, 1997).
1.1.2. Döküm Teknolojisi
Dünya sanayinin günümüzdeki düzeye gelmesinde ve mekanik işlemlerin gelişmesindeki ilk hareket noktalarından belki de birincisi dökümcülüktür.
Günümüzde döküm endüstrisi, ülkelerin ekonomik gelişme düzeylerinin göstergesi olarak da kabul edilmektedir. Döküm endüstrisinin önemli bir özelliği de, son yıllarda kaydedilen teknolojik gelişmeler sonucu dinamik bir sektör durumuna gelmesidir.
Döküm; erimiş bir metalin bir kalıp içine dökülerek orada katılaşmaya bırakılması işlemidir. Daha geniş anlamda döküm; istenen şekildeki bir parçayı elde etmek için seçilen metal veya alaşımın ergitilmesi ve istenen şeklin negatifi olan kalıp boşluğuna dökülmesi işlemi olarak tanımlanabilir.
verebilmek için ergitme, kalıplama, sıcaklık ve bileşim kontrolünden başka metalin makro ve mikro yapısı, katılaşma kinetiği, malzeme özelliklerinin gelişimi gibi konulara eğilen bilimsel bir teknolojiye sahiptir (Çavuşoğlu,1981).
Metallere şekil vermenin değişik yolları vardır. Bunlar döküm, kaynak, dövme, presleme, makine ile işleme vb. yöntemlerdir. Döküm yoluyla imalatın diğer imal usullerine göre birtakım avantajları vardır. Bu avantajlar şöyle sıralanabilir (Zeren, 1988):
1) İçten ve dıştan karmaşık şekilli ve içi boş parçaların üretimi döküm yoluyla mümkündür. Döküm sonrası talaş kaldırma, kaynak gibi işlemlere ihtiyaç duyulmamaktadır,
2) Bazı malzemeler metalürjik özellikleri nedeniyle sadece döküm yoluyla şekillendirilebilirler (Örnek: Dökme Demirler),
3) Seri üretime uygun ekonomik bir yöntemdir,
4) Büyük pompa gövdeleri, makine ana gövdeleri, büyük valfler gibi, diğer yöntemlerle üretimi zor olan büyük şekiller döküm yoluyla üretilmektedir,
5) Yöntemin büyüklük ve ağırlık sınırlan çok geniş olup, hem çok küçük parçaların, hem de tonlarca ağırlıktaki büyük parçaların üretimine uygun değişik teknikler bulunmaktadır,
6) Dökümlerde kimyasal ve fiziksel özelliklerin dağılımı üniformdur. Test çubuğu döküm parçasının hangi yönünden alınırsa alınsın test sonuçları aynı olur.
Maddeler halinde sıraladığımız döküm yöntemi ile şekillendirmenin üstünlükleri yanında; diğer imalat yöntemleri karşısında bazı dezavantajları da vardır. Bu dezavantajları da kısaca şöyle sıralayabiliriz:
1) Döküm yöntemi ile çok ince kesitlerin elde edilmesi oldukça güçtür, 2) Az sayıda ve küçük parça üretimi için genellikle ekonomik değildir,
3) Aynı malzemenin plastik şekil verme yöntemi ile üretilmiş olanı dayanım bakımından daha üstündür (Anonymous, 1997).
Döküm endüstrisi ürünlerini iki ana gurupta toplamak mümkündür:
a) İngot Dökümler: İngotlar genellikle basit şekilli dökümlerdir. İmalat sanayi için ara ürünler grubunu oluştururlar. Uygulanan dövme, haddeleme gibi işlemlerle başka şekillere dönüştürülürler.
b) Şekilli Parça Dökümleri: Bu ürünler ise tamamlanmış ürünler ve yarı ürünler olarak gruplandırılabilirler. Tamamlanmış ürünler doğrudan kullanıcıya iletilirler (kalorifer radyatörleri gibi ). Yarı ürünler ise makine, elektrik, otomotiv, gemi, uçak, kimya ve benzeri endüstrilerin gereksinimi olan parçalardır.
Metal döküm endüstrisini dökülen metalin türüne göre demir ve çelik dökümcülüğü ile demir dışı metaller dökümcülüğü olarak iki ana grupta incelemek mümkündür.
Bu guruplar ve ana alaşım tipleri Çizelge 1.2 de verilmektedir.
Çizelge 1. 2. Başlıca Döküm Alaşımları (Çavuşoğlu,1981: Erdoğan, 1984: Zeren 1988)
Alaşım grubu Ana alaşım tipleri Bazı alaşım elementleri Dökme demirler Gri dökme demir, temper dökme demir,
küresel grafitli dökme demir C, Si, P, Ni, Cr... Çelikler
Karbon çelikleri ve az alaşımlı çelikler, yüksek alaşımlı çelikler (paslanmaz, ısıya dayanıklı çelikler)
C, Mn, Cr, Ni, Mo... Bakır esaslı
alaşımlar
Pirinçler (yüksek mukavemetli pirinçler), Çeşitli bronzlar (Al ve Si bronzları)
Zn, Sn, P, Pb, Ni, Al, Mn, Si... Alüminyum esaslı
alaşımlar
Kum kalıba, metal kalıba ve basınçlı döküme uygun alaşımlar
Si, Cu, Mg, Mn, Zn, Ni... Magnezyum esaslı
alaşımlar
Kum kalıba, metal kalıba ve basınçlı döküme uygun alaşımlar
Al, Zn, Zr, Mn, Nadir Toprak
Elementleri Çinko esaslı
alaşımlar Basınçlı döküme uygun alaşımlar Al, Mg, Cu… Nikel esaslı
alaşımlar
Yüksek sıcaklığa dayanıklı,
korozyon direnci yüksek alaşımlar Mn, Al, Cu…
Diğer alaşımlar
Kurşun ve kalay esaslı alaşımlar (özellikle yatak alaşımları), ısı, korozyon ve
aşınma için kobalt esaslı alaşımlar, daimi mıknatıs alaşımları, yüksek sıcaklık ve
korozyon direnci gösteren alaşımlar
Sn, Pb, Sb, Cu, Cr, Ni, Mo, Co, Nb, W, Al, Ti...
Döküm endüstrisinde kullanılan şekilli parça döküm yöntemleri değişik şekillerde sınıflandırılabilmektedir. Döküme biçim veren kalıbın yeniden kullanılıp
olabilir:
Harcanan kalıp kullanılan döküm yöntemleri: kum kalıba döküm, kabuk kalıba döküm, seramik kalıba döküm, alçı kalıba döküm, hassas döküm, dolu kalıba döküm gibi.
Kalıcı kalıp kullanılan döküm yöntemleri: Metal kalıba döküm, basınçlı döküm, merkezkaç döküm, sürekli döküm gibi.
En çok kullanılan ve en ekonomik olan yöntemlerin başında kum kalıba döküm yöntemi gelmektedir. Bu yöntemin temel kademeleri küçük değişikliklerle hemen hemen bütün harcanan kalıp kullanan yöntemler için geçerlidir. Bu kademeler model ve maça sandığı yapımı, maça yapımı, kalıp yapımı, ergitme ve döküm, temizleme şeklinde sıralanabilmektedir.
Döküm üretimi belli bir iş akışı ile gerçekleştirilmektedir. Bu işlem sırası Şekil 1.1’ de verilmiştir.
Model yapımı
Kum hazırlama Kalıplama Maça yapımı
Ergitme DÖKÜM
Temizleme
Isıl işlem
Kalite kontrol
Satış
Döküm kalitesini oluşturan en önemli özellik olan katılaşma özellikleri, üretim maliyetlerinin düşük olması ve makinelerde döküm parçalarının işlenebilirlik kolaylığı sağlaması birçok tarım makinelerinde kullanılan döküm parçalarının içerisinde pik döküm parçalarının seçim kriterini oluşturmaktadır. Bu üstün kabiliyetleri neticesinde makinecilik sektöründe en fazla tercih edilen döküm çeşidini pik döküm parçaları oluşturmaktadır.
Teknolojinin gelişmesi ile tarım makinelerinde kullanılan döküm parçalarının kullanım ihtiyaçlarına cevap verebilmesi için geliştirilmesi şarttır.
Dökümü yapılan parçaların amortisman sürelerini artırmak ve bu parçalardan en iyi performansı almak için mühendislik özelliklerinin (Bileşim element oranları, çekme gerilimi, sertlik ve makro yapısı gibi) iyi analiz edilmesi gerekmektedir.
1.1.3. Türkiye’deki Durumu
Türkiye demir çelik döküm sanayi sektörünün kapasite durumu aşağıdaki Çizelgede 1.3’de verilmiştir.
Çizelge 1.3. Demir Çelik Sanayinin Kapasitesi ve Kapasite Kullanım Oranları (Anonymous, 2000)
Kapasite (ton) ve kapasite kullanma oranları (%) Ana ürün 1995 1996 1997 1998 Pik döküm 760 000 %80 760 000 %86 800 000 %88 800 000 %86 Çelik döküm 120 000 %55 120 000 %58 120 000 %78 140 000 %72 Sfero döküm 120 000 %66 150 000 %60 160 000 %54 200 000 %61 Temper döküm 13 000 %99 13 000 %100 12 000 %100 12 000 %100 Toplam 1 013 000 1 043 000 1 092 000 1 152000
çalışmaktadır. Ülkemizde pik ve sfero döküm, çelik döküm ve temper döküm üreterek faaliyet gösteren özel sektöre ait 89 büyük sanayi kuruluşu, 235 KOBİ boyutunda işletme, 1369 adet küçük atölye boyutunda işletme bulunmaktadır. Kamu kesimine ait 20 adet döküm fabrikası bulunmaktadır.
Coğrafi dağılım itibarıyla özel sektöre ait fabrikaların büyük kısmı İstanbul, Bursa, Eskişehir, Ankara, İzmir ve Bilecik illerinde bulunmaktadır. Küçük atölyeler ise başta İstanbul, Bursa, Eskişehir, Ankara, Konya ve Gaziantep olmak üzere tüm illerimize dağılmış durumdadır (Anonymous, 2000). Türkiye’deki döküm üretim değerleri Çizelge 1.4’ de görülmektedir.
Çizelge 1.4. Türkiye Döküm Üretimi (ton) (Anonymous, 2004b) Yıllar Döküm cinsi 1995 1996 1997 1998 Pik döküm 606.000 658.000 706.000 695.000 Çelik döküm 65.690 70.600 94.400 101.000 Sfero döküm 79.700 90.600 86.500 123.000 Temper döküm 12.690 15.200 14.000 12.000 Toplam 764.350 834.400 900.900 931.000
Yukarıdaki Çizelge 1.4’de görüldüğü gibi 1998 yılında pik döküm miktarı 695 bin tonla, diğer döküm çeşitlerine göre ilk sırada yer almaktadır.
Döküm işlemi gerçekleştirilirken, döküm malzemelerinin ve kullanılan diğer malzemelerin kalitesinin yüksek oluşu tek başına mutlak anlamda döküm parçalarının da kalitesinin yüksek olacağı anlamına gelmez. Nitekim kullanılan malzeme kadar döküm yönteminin ve döküm çeşidinin özelliğine göre standartlara uygunluğunun da iyi analiz edilmesi gerekir. Çünkü dökümü yapılacak olan parçaların modelinin oluşturulmasından temizlenmesine kadar gerçekleştirilen tüm proseslerde uygulanan teknikler ve işçilik de önemlidir.
Üretimi gerçekleştiren her dökümhanede, gerek döküm esnasından gerekse döküm işleminden sonra genel bir kontrolden geçirilerek, kalite kontrollerinin
yapılması gerekmektedir. Bunun için dökümhanelerde bazı teknik özellikleri ölçebilecek özelliklere sahip bir laboratuvar oluşturulması gerekmektedir.
Laboratuvar ortamında gerçekleştirilen deney ve kontroller ile gerek döküm parçalarının gerekse uygulanan yöntem ve standartların uygulama olanağı sağlanabilmektedir. Bu işlemler neticesinde döküm parçalarının konstrüksiyon ve işlevsel fonksiyonlarında büyük ölçüde gelişme sağlanabilmektedir.
1.1.4. Konya’ da Dökümcülerin Durumu
Konya ilinde, dökümcülere ait “Konya Dökümcüler Odası” olmadığından değişik odalara kayıtlı çok sayıda küçük (atölye niteliğinde) ve büyük dökümhaneler bulunmaktadır.
Konya bölgesinde 2005 yılında KSO (Konya Sanayi Odası)’ na kayıtlı 79 üye, KTO (Konya Sanayi Odası)’ na kayıtlı 101 üye ve Torna Kaynak ve Oto Tamirciler Odasına kayıtlı 59 üye bulunmaktadır. Bu üç kurumada kayıtlı döküm firmaları da bulunmaktadır.
Bu dökümcüler genellikle “Yeni Dökümcüler Sanayi”, “Anadolu Sanayi”, “1., 2. ve 3. Organize Sanayi” bölgelerinde faaliyet göstermektedir. KSO, KTO ve Torna Kaynak ve Oto Tamirciler Odası’ na kayıtlı dökümhanelerin bir kısmı çelik döküm işlemi, bir kısmı alüminyum döküm işlemi ve büyük bir kısmı da pik döküm işlemini gerçekleştirmektedir.
Konya’ da imal edilen tarım makinelerinin Türkiye makine imalat sanayinin gelişmesinde önemli bir rolü vardır. Tarım makineleri imalat sektörünün gelişmesi ile birlikte döküm endüstrisi de büyük bir gelişme göstermektedir.
Döküm endüstrisinin önemi gün geçtikçe, makinelerde kullanılan döküm oranının da artmasıyla daha iyi anlaşılmaktadır. Artık yüksek kalitede üretim gerçekleştirilmesi için döküm standartlarının iyi bilinmesi ve bu standartlar çerçevesinde üretim yapılması gerekmektedir.
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI
Keskin (1963), Amerika Birleşik Devletleri’ nde Termofizik Araştırma Merkezi’ nde (Thermophysical Research Center) hazırladığı çalışmada, dökme demirlerin ASTM Standartları ortaya konularak malzeme tipine göre çeşitli sınıflandırma yoluna gidildiğini belirtmiştir. Dökme demirin çeşitli teknik özelliklerini yaptığı çalışmasında toplayarak Çizelge 2.1’ de verilmiştir.
Baytaş (1967), döküm usulü ile elde edilen ziraat makine ve ekipmanlarında kullanılan pik demir bileşimlerinde, karbon (C) %3,50 – 4,00, silisyum (Si) %2,20 – 4,00, manganez (Mn) %0,70 – 1,20, kükürt (S) %0,02 – 0,03, fosfor (P)’ un en fazla % 0,20 değerlerinde olacağını belirtmiştir.
Aras (1970), küresel grafitli dökme demirlerin Fe – C – Si alaşımından ibaret demirli bir madensel malzeme olduğunu açıklamış, genel olarak, malzeme bünyesinde % 2 – 4 C, % 0,4 – 3 Si, % 0,4 – 0,8 Mn, % 0,1 – 0,8 P ve % 0,05 – 0,10 S bulunması gerektiğini vurgulamıştır.
Kaya (1973), yazmış olduğu Malzeme II kitabında döküm işleminin tarihçesini izah ederek döküm usullerini ve bileşenlerini vermiştir. Dökümlerde kullanılan malzemelerin; %2,519 C <grafit halinde>, %1,128 C <demirle bileşik halde>, %1,731 Si, %0,687 Ma, %0,056 S, %1,731 P ihtiva ettiğini yazmıştır. “Kum kalıba dökümün” en çok kullanılan döküm şekli olduğunu belirlemiş, başlıca avantajlarını sınırsız denebilecek kadar değişik ve karmaşık şekillere elverişliliği olduğunu ve bu yöntemin bütün metallerin dökümünde uygulanabileceğini vurgulamıştır.
Çizelge 2.1. Dökme Demirin Özellikleri (ASTM A 48–48) Malzeme tipi 20 25 30 40 50 7,20 36–51 7,20 36–51 7,20 36–51 7,20 36–51 7,20 36–51 Fiziksel özellikler Özgül ağırlık (kg/cm3) Isı iletkenliği (100 oC)
Manyetik özellik Manyetik
Mekanik özellikler Çekme mukav. (kg/cm2) Sertlik (Brinell) Kesme mukav. (kg/cm2) 1685-2040 170-200 2250 1900-2320 175-205 2600 2460-2810 180-210 3095 3515 210-230 4005 4220 230-260 ---- İşleme özellikleri
İçinde grafit parçacıklarının yayılmış olduğu perlit ve ferrit bir yapısı olan dökme demirin işlenebilme endeksi 110’ dur. Dökme demirin mikroskobik yapısı serbest perlit gösteriyorsa işlenebilme indeksi 40’ a kadar düşebilir.
Çizelge 2.1’ in devamı
Malzeme tipi 20 25 30 40 50
Kaynak özellikleri
Ek yerleri yağ, pislik ve gresten iyice arındırılmadan kaynak yapılmamalıdır. Büyük parçalar kaynaktan önce ısıtılmalı ve kaynak yapıldıktan sonra yavaş yavaş soğutulmalıdır. Dökme demirler için en çok bakır alaşımlarının dolgu malzemesi olarak kullanıldığı pirinç kaynağı kullanılır. Kullanma yerleri Tezgâh gövdeleri, ızgaralar, yeraltı boruları, sıhhi tesisat parçaları, volanlar, köşebentler, segmanlar 20 tipinin kullanıldığı yerler ve daha fazla dayanıklılığı gerektiren yerler Fren kampanaları, debriyaj plakaları, silindir blokları, gömlekler, pervaneler, makine parçaları Dişliler, eksantrik milleri, valfler, pompalar, diş kılavuzları, kalıplar Silindir başları, motor blokları, buhar basıncı ile çalışan parçalar, kompresörler
Baydur (1976), çeşitli tezgâh parçaları ve tarım makinelerinde kullanılan pik dökme demirin çekme ve eğilme mukavemet değerlerini hesaplayarak sınırlarını belirtmiştir. Elde ettiği sonuçları DIN Standardına göre Çizelge 2.2’ de vermiştir.
Çizelge 2.2. Dökme Demirin Çekme ve Eğilme Mukavemetleri (Baydur, 1976) Çeşidi Çekme mukavemeti
(Kp/mm2 – en az) Eğilme mukavemeti (Kp/mm2 – en az) GE – 14.91 14 28 GE – 18.91 18 34 GE – 22.91 22 40 GE – 26.91 26 46
Anık ve Anık (1984), lamel grafitli dökme demir DIN 1691 Standardında, kupol ocaklarında ham demir ve hesaplanmış olan miktarlarda dökme demir parçaları, hurda katkı maddeleri ve gerektiğinde alaşım elementleri ilavesi ile üretildiğini, bu karışımın arzu edilen analizine göre daha fazla silisyum ve manganez ihtiva etmesi gerektiğini, zira döküm işlemi esnasında bir yanma (kullanılan maddelerin yaklaşık %10’ u) olayı meydana geldiğini belirtmişlerdir.
Ayrıca lamel grafitli dökme demirdeki grafitin mikro yapısınını Şekil 2.1’ de görüldüğü gibi lamellerden oluştuğunu yaptıkları çalışmada göstermişlerdir.
Erdoğan (1984), ziraat makinelerinde kullanılan lamel grafitli dökme demirin bazı teknik özelliklerini ortaya koyarak alt ve üst sınırlarını belirlemiştir (Çizelge 2.3).
Çizelge 2.3. Lamel Grafitli Dökme Demirin Bazı Özellikleri (Erdoğan, 1984)
Yoğunluğu (kp/dm3) 7,25
Ergitme noktası (0C) 1150 – 1250 Döküm sıcaklığı (0C) 1350 (Yaklaşık) Çekme dayanımı (N/mm2) 98 – 390
Uzama (mm) Hemen hemen hiç yok
C 2,60 – 3,50 Si 1,80 – 2,50 Mn 0,40 – 1,00 P 0,20 – 0,90 Bileşim elementleri (%) S 0,80 – 0,12
Lamel grafitli dökme demirlerde element bileşimlerinin değişik aralıklarda ve miktarlarda olduğunu ve bununda çekme dayanımı, uzama miktarı gibi değişik özelliklerinde farklı sonuçlar oluşturduğunu vurgulamıştır.
Ersümer (1986), demir dökümü üzerine yapmış olduğu çalışmasında döküm
işleminin kum ve kokil kalıp, kabuk kalıp, balmumu usulleri, savurma döküm ve prese döküm ile gerçekleşmekte olduğunu, zira Türkiye’ de demir dökümünün % 90’ nına yakınının kum kalıp metodu ile yapıldığını ifade etmiştir. Genel olarak dökme demirlerin bir demir – karbon (% 2 – 4) – silisyum (% 3,5’ e kadar) alaşımı olduğunu söylemiş ve Fe – C diyagramlarından yararlanılarak dökme demirin metalürjik özelliklerini ortaya koymuştur. Ayrıca dökme demirleri yapıları bakımından çeşitli sınıflara ayrıldığını söyleyerek bunları; Kır Dökme, Beyaz Dökme, Alaca Dökme, Temper Dökme, Küresel Dökme, Sert Dökme Demirler
olarak ifade etmiştir. Kır dökme demirlerde grafitleşmeye sebep olan esas elementin silisyum (Si) olduğunu, en müsait grafitleşme şartlarında, yani yüksek silisyum ve yavaş soğumada ferrit, daha hızlı soğuma ve nispeten daha düşük Silisyum yüzdesinde ise perlit, orta dereceden grafitleşme şartlarında ise perlit ve ferrit fazları müştereken mevcut olduğunu belirtmiştir.
Meydana gelen fazlara göre, kır dökme demire, ferritik, ferritik-perlitik, veya perlitik dökme demir adları verileceğini ifade ederek yapılarını aşağıdaki Şekil 2.2’deki gibi göstermiştir.
Şekil 2.2. Lamel grafitli dökme demir’ in faz yapıları (Ersümer, 1986)
Ayrıca ferritin mukavemetinin perlitinkinin üçte biri olduğunu söyleyerek perlitik yapıya sahip kır dökme ferritikolandan daha mukavim olduğunu ve diğer taraftan perlit fazı içinde kırılgan olan sementitin mevcut olduğu ve perlitik dökme demirlerin ferritiklere nazaran daha kırılgan ve sert olduğu vurgulanmıştır.
Brody ve Tzavaras (1988), makalelerinde elektro manyetik karıştırıcı metoduyla sürekli dökümde üretim artışı, yüksek verim ve haddeleme ürünlerinde kalitenin arttığını belirtmişlerdir. Ergimiş halde bulunan metalin kalıba dökümünde ve bu eriyik metalin ocaktan alınıp kalıbın en uç noktaya varıncaya kadar belli bir zaman geçtiğini, dolayısıyla ergimiş metalde bir miktar soğumadan dolayı katılaşma meydana geldiğini, bu katılaşma sonucunda dökülen parçaların uç kısımlarında boşluklar meydana gelebileceğini ve bunu önlemek için ancak yolluk ve kalıbın çevresine yerleştirilen bobinlere bir akım verildiğinde meydana gelen manyetik
belirtmişlerdir.
Şekil 2.3. Sürekli dökümde elektro manyetik karıştırıcı uygulamasının şekli (Brody ve Tzavaras, 1988)
İzgiz (1988), küresel grafitli dökme demirin üretimi, yolluk besleyici tasarımı, ısıl işlemi ve özelliklerini açıklayarak, çeşitli ülkelerde kullanılan küresel grafitli dökme demir normlarını karşılaştırmıştır.
Cerrahoğlu (1989), yüksek lisans çalışmasında Konya ‘da üretimi yapılan tarım makinalarında, kullanılan döküm parçaların oranlarını belirlemiştir ve elde ettiği sonuçlar aşağıdaki Çizelge 2.4’ de özetlenmiştir.
Çizelge 2.4. Bazı Tarım Makinelerinde Ortalama Döküm Ağırlık Yüzdeleri (Cerrahoğlu, 1989)
Makinenin cinsi Ortalama makina ağırlığı (kg) Döküm parça ağırlığı (kg) Döküm oranı (%) Harman makinesi 1260 315 24
Hububat ekim makinesi 780 120 15
Tarım arabası 1385 130 9
Diskli pulluk 390 62 16
Çayır biçme makinesi 240 33 14
Diskli tırmık 600 42 6
Ortalama 780 120 15
Donald (1990), mühendislik malzemelerinde, ürünleri kullanışlı şekle getirmek için bilimsel yaklaşımları inceleyerek bilim ve işlem arasındaki bağlantıları vermiştir. Dökümlerin mikro yapılarının tayininde grafit şeklinin rol aldığını belirtmiştir (Şekil 2.4).
Şekil 2.4. Dökme demirlerin şematik gösterimi (Donald, 1990) (a) Gri dökme demir
birbiriyle bağlantılı grafit lamelleri içerdiğini, küresel veya sünek grafitli dökme demirin ise katılaşma sırasında eriyik demire az miktarda magnezyum ilavesiyle elde edilen grafit küreleri içerdiğini saptamıştır.
Anayurt ve ark. (1994), yayınladıkları dökme demir çeşitleri ve tipik mikroyapı özellikleri adlı çalışmada; dökme demir çeşitlerini, beyaz dökme demirler, temper dökme demirler, lamel grafitli gri dökme demirler, küresel grafitli dökme demirler, alaşımlı dökme demirler ve vermiküler grafitli dökme demirler olarak irdelemişlerdir ve dökme demirin grafit yapısının malzemeye adını verdiğini vurgulamışlardır. Yapılan analizleri ASTM A247 standardına göre değerlendirmişlerdir. bu standartla ilgili grafitlerin yapısını Şekil 2.5’ deki gibi vererek açıklamışlardır.
En fazla tercih edilen döküm çeşidinin, A tipinde verilen grafit yapısına sahip olduğunu ve bu yapının özellikle silindir gömlekleri ve sürtünme ile çalışan makine parçalarında bu tip düzensiz, yapraksı biçiminde olan grafit türü kullanıldığını,
- B tipi grafitin gül şeklinde bir birikim gösterdiğini, bu tip grafit yapısının oluşumunda, hızlı soğuma veya kalın parçalardaki ince kesitlerin etkili olduğunu,
- C tipi grafit yapısında kalın yapraklar gözlendiğini, oluşan kalın grafit yapraklarına kiş (kish) adı verildiğini, bu kalın grafitler malzemenin ısıl şoklara mukavemetini artırdığını, fakat malzemenin mekanik özelliklerini ve işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilediğini,
- D ve E tipinde grafit yapısının oluşumuna hızlı soğumanın veya ince kesitlerin sebep olduğunu, bu tiplerde grafit boyutlarının küçük olduğunu, E tipinde ise ana yapının genelde perlitik bir yapı gösterdiğini, bu nedenle A tipindeki grafit yapısına benzediğini bildirmektedirler. Ayrıca ana yapının perlitik olmasının döküm parçasına aşınma dayanımını artırdığını, D tipinde ise ana yapının genelde ferritik olduğunu belirtmişlerdir.
Demir ve ark. (1995), Kahramanmaraş ilindeki tarım makinaları imalatçılarının ihtiyaç duydukları parçaların büyük kısmını yan sanayiden sağladıklarını, bunların içinde pik döküm parçaların büyük bir orana sahip olduklarını bildirmektedirler.
Ulusoy ve ark. (1995), tarım makineleri imalatçısının, tasarım, kullanma, bakım ve onarıma ilişkin çiftçi isteklerini karşılayabilecek makine yapması gerektiğini, bunları engelleyen en önemli dar boğazlardan birinin makul fiyatlarla uygun malzeme ve makine kompenentleri bulamaması olduğunu vurgulamışlardır.
makinelerinde kullanılan malzemelerin standartlara uygun olup olmadığını belirlemek için yaptıkları araştırmada, dökme çeliğin ve dökme demirin standartlara uymadığını, norma sacın ise standartlara uyduğunu saptamışlardır.
-Dökme demir ile ilgili bulguları TS 368 ile karşılaştırmışlardır ve C miktarının 0.5-0.6 limitlerinin çok üstünde, Si miktarının 1.5-2.0 limitleri içinde,
S miktarının en çok olması gereken miktarın 0.06 üstünde yine P miktarının en çok olması gereken miktarının 0.0378 üstünde olduğunu, bu sonuçlara göre üreticilerin kullandığı malzeme standartlara uygunluk göstermediğini belirlemişlerdir.
- Disk yapımında kullanılan dökme demir malzemelerin sertlik değerinin TS 3682’ ye göre 38 ile 45 Rc olması gerekirken, bu değerlerin %68.75 ile %73.44 arasında olumsuz bir değerde çıktığını,
- TS 552’ ye göre çekme dayanımının 23 kgf\mm2 değerinden, ortalama olarak %7.65 daha fazla çıktığını, belirlemişlerdir.
Çiğdem (1996), malzemelerin operasyonlar esnasındaki davranışlarını ve proses koşulları ile malzeme özelliklerinin ara etkileşimini incelemiştir. İmal usullerinde maliyet, verimlilik ve kalitenin en önemli öğeleri olduğunu ifade etmiştir. Ayrıca, gri dökme demirin işlenebilirliği grafit şekline, dağılımına ve mikro yapısına bağlı olarak değişeceğini vurgulamış, gri dökme demirlerin bünyesindeki lamellerin, talaşı kırılgan yaptığından, bu gurup dökme demirleri talaşlı işlem alaşımı olarak nitelendirmiştir. Lamel grafitin kırılmasından dolayı elde edilen yüzeylerin kaba olacağını ve çok küçük boyutlu talaşların, kesme sıvılarının temizlenmesinde kullanılan filtreleri tıkadıkları için gri dökme demirlerin genellikle kuru olarak işlenmesi gerektiğini açıklamıştır. Ayrıca, döküm metodunu farklılığından dolayı en doğru döküm yöntemini seçebilmek için bazı kriterler olduğunu belirterek bunları;
1. Dökülecek metalin cinsi, 2. Döküm boyutları, 3. Döküm sayısı,
4. Kabul edilen toleranslar, 5. Malzemenin yüzey durumu ve
6. Dökümden istenilen mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikler olarak belirtmiştir.
Bazen de bu faktörlerden biri daha önemli olarak ön plana çıkabileceğini ve bunun yanında döküm metodu seçiminde dikkate alınması gereken en önemli faktörün döküm sıcaklığı olduğunu vurgulamıştır.
Şekil 2.6. Dökme demirlerdeki karbon ve silisyum oranları (Çiğdem, 1996)
Dökme demir ismi gerçekte özellikleri birbirinden oldukça farklı malzemelerin meydana getirdiği grubun soy ismini oluşturduğunu ve çok geniş bir kullanım sahasına sahip olan dökme demirlerin %4’ e kadar karbon, %3,5’ e kadar silisyum içerdiğini bunlarında bir demir alaşımı olup çok geniş bir aralıkta değişen mukavemet, sertlik, işlenebilirlik, aşınma ve korozyon direnci gibi değişik özelliklere sahip olabileceklerini ortaya koymuştur.
Erdoğan (1998), döküm işlemde sıvı demir – karbon – silisyum alaşımlarının soğuduğunda, büyük bir sıcaklık aralığı bulunacağını ve bu aralık esnasında dengeli demir–grafit ötektik reaksiyonun çekirdeklenip büyüyebileceğini bu nedenle de silisyumun grafit dengeleyici bir element olduğunu vurgulamıştır. Gri dökme demirin, dökme demirler içerisinde en yaygın olarak kullanılan tipi olduğunu ve her hücrenin çekirdeklenmesini temsil eden birçok grafitin lamel küreleri veya ötektik hücreleri içerdiğinden dayanımının daha iyi olduğu sonucuna ulaşmıştır.
Dursun (2000), yerli yapım kulaklı ve diskli pullukların bazı teknik özelliklerinin, tasarım esaslarına ve Türk standartlarına uygunluklarını belirlemiştir. Kulaklı pulluklarda çatı yüksekliği, gövdeler arası uzaklık ve kulak sertlik derecelerine ait ölçülen ve tasarım esaslarından hesaplanan ortalamalar arasında, diskli pulluklarda ise ölçülen ve tasarım esaslarından hesaplanan ortalama iç bükeylik yarıçapları arasında istatistikî olarak fark olduğunu belirlemiştir.
3. MATERYAL ve METOT
Bu araştırma iki aşamada yürütülmüştür. Birinci aşamada Konya bölgesinde pik döküm işletmelerin yapısal durumu, ikinci aşamada ise tarım makineleri üretiminde kullanılan döküm parçaların standartlara uygunluğu belirlenmiştir.
3.1. Materyal
3.1.1. Anket Çalışması
Konya’ da bulunan dökümhanelerden, pik döküm üretimi yapan 47 dökümcüye anket çalışması yapılmıştır. Küçük boyutta faaliyet gösteren pik döküm işletmeleri dikkate alınmamıştır.
3.1.2. Analiz Yapılacak Döküm Parçalar
Anket çalışması yapılan ve tarım makinesi parçalarına ait 20 dökümhanenin döktükleri döküm parçalardan deney ve analiz çalışmaları için değişik numuneler alınmıştır. Her bir deney için, bu örneklerden rast gele seçilen 10’ar adedine KOSGEB Konya Laboratuar Müdürlüğünde, “kimyasal analiz deneyi, çekme deneyi, sertlik ölçme deneyi ve mikro yapı deneyleri” yaptırılmıştır.
Spektral analiz cihazı ile döküm parçası içerisinde bulunan karbon, silisyum, molibden, mangan, kükürt gibi elementlerin % bileşim miktarları ölçülmüştür.
KOSGEB Konya laboratuar müdürlüğünün spektral analiz cihazında, bileşim elementlerinin analizi yaptırılarak elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Şekil 3.1’ de bu cihaz görülmektedir.
Şekil 3.1. Numune analiz cihazı
Spektral analiz cihazının özellikleri; Cihazın adı : Numune analiz cihazı Markası : Spectrolab
Tipi : M5
Sahibi : Kosgeb Konya Ölçü birimi : % Element oranı
Ölçüm aralığı : 210 – 800 nm arasında dalga boyu olan elementler için Doğruluğu : % 100
3.1.4. Çekme Deney Cihazı
Çekme deneyi Şekil 4.2’de görülen çekme test cihazında, yuvarlak pik döküm parçası örneği TS 138 EN 10002-1 standardına uygun, özel olarak işlenmiş numune üzerinde, kopma gözleninceye kadar bir çekme gerilimi uygulanarak gerçekleştirilmiştir.
Şekil 3.2. Çekme test cihazı
Çekme deney cihazı özellikleri; Cihazın adı : Çekme test makinesi Markası : Dartec
Seri No 91144 / 992 Kalibrasyon : 15.12.2005 / 1 Yıl Ölçü birimi : kN (Kilo Newton) Ölçüm aralığı : ≤ 600 kN
Ölçme hatası : ± % 0,008 Doğruluğu : % 99
3.1.5. Sertlik Ölçüm Cihazı
Sertlik ölçümü, brinell sertlik değerinde ölçülmüştür. Brinell sertlik ölçme cihazının görünüşü Şekil 3.3’ de görülmektedir.
Şekil 3.3. Brinell sertlik ölçüm cihazı
Sertlik ölçüm cihazı özellikleri;
Cihazın adı : Brinell sertlik ölçüm cihazı Markası : Reicherter Tipi : BL – 03 Seri no : 482604922 Kalibrasyon : 02.21.2006 / 1 Yıl Ölçü birimi : HB Ölçüm sahası : ≤ 3.000 kg Ölçme hatası : ± % 0,021 Doğruluğu : % 95
3.1.6. Mikroyapı Analiz Cihazı
Ölçümlerde mikroyapı metalürjik mikroskop kullanılarak, parça 1000 kata kadar büyütülerek ana yapı incelenmiştir. Ölçüm sonucunda grafit türü % değer olarak içerdiği ferrit ve perlit oranlarını vermektedir. Mikroyapı analizi sonucunda döküm parçasının türü öğrenilmektedir. Bu ölçümün yapıldığı cihaz Şekil 3.4’ de görülmektedir.
Şekil 3.4. Mikroyapı metalürjik mikroskop
Mikroyapı analiz cihazı özellikleri;
Cihazın adı : Mikroyapı metalürjik mikroskop Markası : Olympus
Tipi : PME 3
Ölçü birimi : % Perlit – % Ferit
3.2.1. Anket Çalışması
Konya bölgesinde bulunan ve anket yapılan döküm firmaları, pik dökümcüleri karakterize edecek şekilde, tesadüfü örnekleme yöntemi ile seçilmiştir (Düzgüneş, 1975).
Anket formunda aşağıdaki konular yer almıştır;
Döküm sanayinin genel durumu (işletme sahibi ve firmaya ait bilgiler), Firmaların istihdam durumları,
Enerji tüketimleri, İmalat durumları,
Makine, teçhizat ve kullanılan malzeme durumu, Malzeme test durumları,
Kamu ve tüzel kuruluşlarla olan ilişkiler, Geleceğe yönelik faaliyetler ve sorunlar.
Bu konuları irdelenmek üzere ankette döküm firmalarına sorulmak üzere toplam 48 soru düzenlenmiştir.
3.2.2. Kimyasal Analiz
Spektral Analiz Cihazı ile pik döküm parçasının ihtiva ettiği Karbon, Silisyum, Mangan, Fosfor, Kükürt, Krom gibi elementlerin miktarı ölçülebilmektedir. Bu analiz KOSGEB ölçümü için Çil Döküm Numunesi olarak adlandırılan ve Şekil 3.5’ de görüldüğü gibi döküm örnekleri alınmıştır.
Şekil 3.5. Çil döküm numunesi
Dökümcülük sektöründe ana hatlar çerçevesinde bileşim elementleri ile ilgili standart TS 204 / 09–1993 Standardında verilmiştir. Pik demirler adını taşıyan bu standart değerleri Çizelge 3.1’ da verilmiştir.
Çizelge 3.1. Pik Dökme Demirlerin Bileşim Element Oranları (Anonymous, 1993) % Olarak TS 204/09-1993 Karbon (C) Silisyum (Si) Manganez (Mn) Fosfor (P) Kükürt (S) DDL 15 ≤ 4,6 ≤ 3,00 0,05 – 0.50 ≤ 0,6 ≤ 0,12 DDL 20 3,25 - 3,5 2,22-2,4 0,50 – 0,85 0,2 – 0,4 0,12 – 0,1 DDL 25 3,25- 3,00 1,85-2,22 ≥ 0,85 0,01 – 0,2 0,02 – 0,1
Pik demir içerisinde bulunan karbon, silisyum, manganez, fosfor ve kükürtten başka alüminyum, kalay, krom, titanyum, bakır, molibden, vanadyum, nikel, kobalt, magnezyum, alüminyum, niobyum, tungsten gibi elementler çok az miktarlarda bulunabilir. Bu elementler çoğu zaman, döküm parçaya kullanılan hammadde yolu ile girer, bazen de özel maksatlarla katılır. Karışıma katılan bu elementlerin miktar ve cinsine bağlı olarak döküm parçası özelliklerine etkileri olabilir (Anonymous, 1993).
Döküm firmalarının en çok kullandığı ve ihracatta tercih edilen standart ASTM standartlarıdır. Bu standartlarda pik dökme demirler belirli sınıflara ayrılmış ve bunlar her sınıfın kendi içinde kategorilere ayrılmıştır.
Çizelge 3.2. Pik Dökme Demirlerin Bileşim Element Oranları (Keskin, 1963) % Olarak ASTM Karbon (C) Silisyum (Si) Manganez (Mn) Fosfor (P) Kükürt (S) İnce kesitli 3,50 – 3,80 2,40 – 2,60 0,50 – 0,70 0,20 – 0,80 0,08 – 0,13 Orta kesitli 3,40 – 3,60 2,30 – 2,50 --- 0,20 – 0,60 0,08 – 0,80 GG – 15 Kalın kesitli 3,10 – 3,60 2,20 – 2,40 0,50 – 0,80 0,20 – 0,40 0,08 – 0,13 İnce kesitli 3,20 – 3,40 2,10 – 2,30 0,50 – 0,80 0,15 – 0,30 0,08 – 0,12 Orta kesitli 3,10 – 3,30 2,10 – 2,30 --- 0,15 – 0,25 --- GG – 20 Kalın kesitli 2,90 – 3,20 1,70 – 2,10 0,45 – 0,70 0,15 – 0,25 0,08 – 0,12 İnce kesitli 3,10 – 3,30 2,00 – 2,20 0,45 – 0,70 0,15 – 0,30 0,08 – 0,12 Orta kesitli 3,00 – 3,25 1,80 – 2,10 0,45 – 0,70 0,15 – 0,25 0,07 – 0,12 GG – 25 Kalın kesitli 2,80 – 3,10 1,60 – 2,00 0,45 – 0,70 0,10 – 0,20 0,06 – 0,12 3.2.3. Çekme Deneyi
Çekme deneyinde kullanılan örnekler TS 138 EN 10002-1 standardına uygun olarak hazırlanmıştır. Çekme deneyi için hazırlanan numunenin iki tarafına M20 diş açılarak orta göbek 12,7 mm çapında olup, örneğin şekli Şekil 3.6’ da görülmektedir.
Şekil 3.6. Çekme deney numunesi
Çekme mukavemet değerleri Türk Standartları Enstitüsü’ nün TS 552 EN 1561/03–1998 numaralı standardında belirtilmiştir. Tarım makineleri parçalarının dökümünde kullanılan standart değerler Çizelge 3.3’ de verilmiştir.
Çizelge 3.3. Pik Dökme Demirlerin Çekme Dayanımı (Anonymous, 1998) Çekme dayanımı (N/mm2) TS 552 Ayrı dökülmüş deney numunesi Bitişik dökülmüş deney numunesi Tahmin edilen değer DDL 15 150 120 110 DDL 20 200 170 155 DDL 25 250 220 170
Yine ihracatta en çok tercih edilen sınır ve değerleri ASTM standartlarında kontrol etmek gerekmektedir. Standardın çekme dayanımı değerleri kg/mm2 olarak hesaplanmış olup Çizelge 3.4’ de verilmiştir.
Çekme dayanımı (kg/mm2) ASTM Alt sınır Üst sınır İnce kesitli 15,40 18,20 Orta kesitli 12,60 16,80 GG – 15 Kalın kesitli 12,60 15,40 İnce kesitli 21,00 24,15 Orta kesitli --- --- GG – 20 Kalın kesitli 21,00 24,15 İnce kesitli 25,20 28,00 Orta kesitli 24,50 27,30 GG – 25 Kalın kesitli 24,50 26,60 3.2.4. Sertlik Ölçümü
Araştırmada kullanılan pik döküm parçaların sertlik ölçme yöntemi TS 139-1 EN ISO 6506-1 standardına göre yapılmıştır. Brinell sertlik değeri HBW biriminde gösterilmektedir. Sertlik değeri 3 ayrı ölçüm yapıldıktan sonra bunların ortalama değeri hesaplanarak pik döküm parçasının sertliği bulunmuştur. Sertlik ölçümü için numune Kosgeb’ in belirttiği ölçülerde ve iki yüzeyi aynı paralellikte olması gerekmektedir. Sertlik ölçümünde kullanılan örnek numune, Şekil 3.7’ de verilmiştir. Bu şekilden de görüldüğü gibi parça düzgün yüzey alanına sahip olup, çapı Ø 40 – 50 mm ve kalınlığıda 20 – 30 mm olması gerekmektedir.
Şekil 3.7. Sertlik deney numunesi
Ölçümü yapılacak pik döküm parçasının yüzeyi iyi temizlenmiş olması gerekmektedir. Yüzey üzerine baskı yapan bilye uçlu kalem 3.000 kg’ a yakın bir baskı kuvveti uygulayarak döküm parça yüzeyi üzerinde bir iz oluşturmakta ve bu izin çapına bağlı olarak sertlik değeri hesaplanmaktadır.
Sertlik malzemenin kırılgan veya esnek yapısının türevidir (Anonymous,1998). Sertlik değerleri Türk Standartları Enstitüsü’ nde TS 552 EN 1561/03-1998 numaralı standardında verilmiştir. Bu standarda göre pik döküm parçasındaki minimum ve maksimum değerler Çizelge 3.5’ da görülmektedir.
Çizelge 3.5. Pik Dökme Demirlerin Sertlik Sınır Değerleri (Anonymous, 1998) Brınell sertlik değerleri
TS 552
min max Ortalama tahmin edilen
DDL 15 100 175 167
DDL 20 175 195 187
DDL 25 195 215 208
Konya bölgesinde ihracat ağırlıklı çalışan döküm firmalarının kullandığı standart ASTM standardı olup, pik döküm parçaları ince, orta ve kalın kesitli olmak üzere 3 kategoride sınırlandırılmıştır. Bu değerleri Çizelge 3.6’ de verilmiştir.
Brınell sertlik ASTM Alt sınır Üst sınır İnce kesitli 160 200 Orta kesitli 160 180 GG – 15 Kalın kesitli 130 180 İnce kesitli 179 228 Orta kesitli --- --- GG – 20 Kalın kesitli 207 228 İnce kesitli 179 228 Orta kesitli 207 228 GG – 25 Kalın kesitli 183 217
3.2.5. Mikro yapı Analizi
Mikroyapı tayini dökme demirin gerçek yapısını ortaya koyan ve ana yapı oranlarına göre pik döküm parçasının grafit türünü vermektedir. Dökümlerin mikro yapılarının tayininde grafit şekilleri rol almaktadır (Donalt, 1990). Grafit şekli grafit türünün lamel veya küresel grafitli olduğu rahatlıkla ayırt edilebilmektedir. Mikroyapı analiz numune örneği yine Kosgeb’ in belirttiği ölçülerde ve tüm yüzeyleri aynı hassasiyette temizlenmiş olarak küp şeklinde olması gerekmektedir.
Şekil 3.8. Mikroyapı analiz numunesi
Grafit türünün belirlenmesinde Şekil 3.8’ de görüldüğü gibi küp şeker büyüklüğündeki numune kullanılabileceği gibi sertlik deney numunesi de kullanılabilmektedir. Mikroyapı analizleri TS EN ISO 945/03-2006 standardına göre yapılmaktadır (Anonymous, 2006).
4.1. Anket Çalışması Sonuçları
4.1.1. Döküm Sanayinin Genel Durumu
Konya bölgesinde döküm sanayinin durumunun belirlenmesinde sadece pik döküm ve tarım makine parçaları imali yapan dökümhaneler tercih edilerek 47 firmada anket çalışması uygulanmıştır.
Kayıtlarda yer alan bu dökümhanelerde genellikle otomotiv parçaları, iş makinelerinin parçaları, kanalizasyon kapakları, iş tezgâhlarının ana gövdeleri ve parçaları, çeşitli makine alet ve parçaları imali değişik zaman dilimlerinde yapılmaktadır.
Anket uygulanan pik dökümhanelerin durumu genellendiğinde döküm firmalarının siparişe uygun miktarda üretim ve sipariş durumuna göre döküm parçası imal ettikleri anlaşılmaktadır.
Döküm firma sahiplerinin yaşları, döküm işlemi iştirak süreleri ve işletme sahiplerinin öğrenim durumları tespit edilerek Çizelge 4.1’ de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Dökümhane Sahiplerinin Eğitim ve Döküm İşlemi İle İştirak Süreleri 30 Yaş altı 30 – 40 Yaş arası 40 Yaş üstü İşletme sahibinin
yaşı % 6,45 % 22,58 % 70,97
10 Yıl altı 10 - 20 Yıl arası 20 Yıl üstü İşletme sahibinin
döküm işlemi ile iştirak süresi
% 6,25 % 28,13 % 65,63
İlköğretim Ortaöğretim Yükseköğretim İşletme sahibinin
Çizelge 4.1’in incelenmesiyle işletme sahiplerinin tecrübeleri ile eğitim durumlarında ters orantılı olduğu tespit edilmiştir. İşletme sahiplerinin % 70’ inden fazlasının 40 yaşının üstünde olduğu anlaşılmaktadır. Döküm firması sahiplerinin % 75 gibi yüksek bir çoğunluğunun ilkokul mezunu olduğu görülmektedir.
Pik döküm işletmelerin %45.71 ‘lik bir bölümü 1990 ve 2000 yılları arasında kurulduğu, kuruluşların yıllık kapasiteleri incelendiğinde ise döküm firmalarının % 60’ a yakınının yılda 500 tondan fazla döküm imal edebileceği saptanmıştır. 100 ton’dan az kapasiteye sahip dökümhanelerin oranı ise % 2.78’lik bir bölümü oluşturmaktadır (Çizelge 4.2).
Çizelge 4.2. İşletmelerin Kuruluş Yılları ve Kapasite Durumu
İşletmenin kuruluş yılı Kuruluşun yıllık kapasitesi (ton/yıl) 1990 öncesi % 31,43 100' den az % 2,78
1990 – 2000 arası % 45,71 100 - 500 arası % 38,89 2000 sonrası % 22,86 500' den fazla % 58,33
Döküm firmalarının % 75 kadarında, işletme sahiplerinin ortaklık durumları genelde tek kişi veya ortaksız olarak işletme sahibine ait olduğu yapılan anket çalışması ile ortaya konmuştur. Döküm firmalarının % 13 kadarı anonim şirketi durumunda iken toplam döküm firma sayısının yarıdan fazlasının limitet şirket olarak kurulduğu anlaşılmaktadır. Limitet şirket çoğunluğuyla döküm firmalarının birer aile şirket olduğunu sonucu ortaya çıkmaktadır (Çizelge 4.3).
Çizelge 4.3. Kuruluşların Mülkiyet, Ortaklık ve Şirket Türleri Şirketin mülkiyet
durumu Şirketin ortaklık durumu Şirketin türü
Mülkiyet % Değeri Durum % Değeri Adi % 33,33
Kendisinin 75,00 Tek 52,78 Anonim % 13,89
%97,22’ sinin döküm işletmeleri sahiplerine ait olduğu görülmektedir (Şekil 4.1).
Döküm Firmalarında Sermaye Oranı
97,22 2,78
EVET HAYIR
Şekil 4.1. Döküm firmalarının sermaye oranı
Anket yapılan pik döküm firmaları incelendiğinde döküm işlemi için genelde kapalı alan tercih edildiği görülmektedir ve döküm firmalarının genel alan büyüklüğü sadece döküm sahası ile sınırlı kalmaktadır. Döküm firmaları genelde fabrika içinde imalat yaptıklarından dökümcülük sanayinde, fabrika çevre ve bahçelerinin olmadığı ve açık alana ihtiyaç duymadıkları görülmektedir. Çizelge 4.4’ te görüldüğü üzere döküm firmalarının % 70’ e yakınının açık alanının ya hiç olmadığı yada çok az miktarda olduğu görülmektedir.
Çizelge 4.4. Döküm Firmalarının Alan Durumu
Döküm sahası 500 m2' den az 500-1000 m2 arası 1000 m2' den fazla
Kapalı alan % 13,89 % 55,56 % 30,56
Açık alan % 66,67 % 19,44 % 13,89
Dökümün yapıldığı
saha büyüklüğü % 27,78 % 55,56 % 16,67
4.1.2. Firmaların İstihdam Durumu
Dökümhanelerin %83.33’ e yakını 10 ile 20 kişilik ekip ile üretimi gerçekleştirmektedir. Bu personelin hemen hemen hepsi sadece döküm işi ile iştirak etmektedir (Çizelge 4.5).
Çizelge 4.5. Döküm Firmalarında Personel Dağılımı
Personel sayısı Toplam personel oranı (%) Döküm işleminde çalışan personel oranı (%)
10' dan az 25,00 38,89
10 - 20 arası 47,22 44,44
20' den fazla 27,78 16,67
Toplam % 100 % 100
İşletme bünyesinde teknik personel olarak % 48’ e yakını hiç tekniker veya mühendis çalıştırmadığı geriye kalan firmaların sadece % 8’ inin 3 veya daha fazla teknik eleman çalıştırdığı ortaya konulmuştur (Şekil 4.2).
Teknik Personel Dağılımı
47,22 44,44 8,33 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Yok 1 - 3 Arası 3' den Fazla
Teknik personel Sayısı
F ir m a D a ğ ıl ım O ra n ı
Şekil 4.2. Teknik personel dağılımı
Döküm firmalarının % 63,89’u bünyesinde aile fertlerini kendi bünyesinde istihdam ettirmektedir. Döküm işleminin belirli bir zaman periyodunda yapılmadığı aksine bir süreklilik arz ettiğinde firmaların bir kısmının vardiyalı çalışma saati uygulamasında görülmektedir. Vardiya sistemi uygulamasını tercih etmeyen döküm firmalarının döküm işlemini gece gerçekleştirdiği ve bunun için ayriyeten işçi çalıştırmadığı da tespit edilmiştir (Çizelge 4.6).
Çizelge 4.6. Firmaların İşletmede Çalışan Aile Ferdi ve Vardiyalı Çalışma Oranı
Sorular Evet Hayır
İşletmede çalışan aile ferdi oranı (%) 63,89 36,11
4.1.3. Enerji Tüketimleri
Yapılan anket çalışmasında döküm firmalarının tümünde endüksiyon ocağı kullanıldığı tespit edilmiştir. Döküm firmalarının yıllık enerji masrafları %100 oranında endüksiyon ocağı kullanıldığından elektrik masrafı olarak karşılanmaktadır. Döküm firmalarının %37.5’ lik kısmının 50-100 bin YTL’lik başka bir ifade ile 425-850 bin kW’ lık enerji tükettikleri Çizelge 4.7’ de görülmektedir.
Çizelge 4.7. Kuruluşların Yıllık Enerji Tüketim Oranları Yıllık enerji tüketimi
1.000 ytl/yıl 1000 kW % değeri
50’ den az 425 34,38
50 - 100 arası 425 – 850 37,50 100' den fazla 850’ den fazla 28,13
4.1.4. İmalat Durumları
Pik döküm firmalarının kapasitelerinin çok altında üretim yaptığı saptanmıştır. Yıllık üretim miktarları incelendiğinde döküm firmalarının yarısının yıllık 500 tondan daha az döküm parçası imal ettiği anlaşılmaktadır (Çizelge 4.8).
Çizelge 4.8. Kuruluşların Yıllık Üretim Sınır Oranları Yıllık üretim miktarı
ton/yıl % değeri
500' den az 50,00
500-1000 arası 33,33 1000' den fazla 16,67
hatlar çerçevesinde belirlenmiş ve bu paydan % 15’ lik dilimle en çok üretimi, siparişe göre imal edilen muhtelif tarım makinesi parçaları almıştır (Şekil 4.3).
En Çok Dökümü Yapılan Parçalar
15% 8% 7% 2% 5% 7% 6% 3% 3% 6% 7% 4% 6% 7% 7% 3% 3% 2%
Muhtelif Tarım Makine Parçaları kasnak
rulman yatağı vals
özel borular ve miller dişliler kampana mibzer hücreleri disk pompa parçaları şanzıman parçaları ızgara ve kapaklar fren balatası yatak makaraları teker poryası volant bağlantı göbeği kavrama
Şekil 4.3. En çok dökümü yapılan parçalar
4.1.5. Makine, Teçhizat ve Kullanılan Malzeme Durumu
Döküm işlemlerinde kullanılan makine ve ekipmanlar her fabrika için aynı ekipmanlardan oluşmakla birlikte bunlar arasındaki farklar sadece işlem kapasitelerindeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır. İşletmelere yapılan anket çalışması neticesinde kullanılan makineler aşağıda verilmiştir;
