Hassas döküm, esas olarak metal döküm alanında karmaşık geometrilere sahip farklı metal parçaların yapımı ile ilişkilidir. Döküm işleminde yolluk sisteminin tasarımı da dahil olmak üzere çeşitli faktörler verim yüzdesini ve döküm kalitesini etkiler.
İyi kalite, döküm hatalarını azaltabilir ve verim yüzdesini artırabilir. Üretim prosedürü üzerindeki çeşitli avantajlar nedeniyle, hassas döküm işlemi birçok karmaşık bileşeni hızlı bir şekilde üretir.
Döküm işleminde yolluk sistemi türleri
Döküm işleminde iki farklı yolluk sistemi vardır: basınçlı ve basınçsız yolluk sistemi.
1) Basınçlı geçit sistemi
Burada tüm kesit alanı kalıp boşluğuna doğru azalır. Metal akışındaki kısıtlamalar geri basıncı koruyacaktır. Bu, tüm kapılardan sıvı (hacim) akışına benzer. Özellikle geri basınç aspirasyonu azaltmak için gereklidir. Bunun nedeni, yolluk her seferinde tamamen çalıştığında ortaya çıkar.
Kısıtlamalar nedeniyle, metal artan hızda akar, çok fazla türbülansa ve kalıp erozyonu olasılığına neden olur. Genellikle, yolluklarda ve kapılarda kullanılan metal hacmi azaldığından döküm verimi artar.
Türbülans nedeniyle, dökümhanede bu tür bir yolluk sistemi genellikle hafif alaşımlar için kullanılmaz, ancak demir dökümleri için sıklıkla kullanılabilir.
2) Basınçsız Yolluk Sistemi
Burada, kalıp boşluğuna doğru tam bir kesit alanı gelişir. Sadece yolluk alt kısmında bir kısıtlama vardır. Sıvı hacmi akışı kapıdan kapıya değişebilir. Sistem hiçbir zaman tamamen çalışmadığı için yolluk sisteminde aspirasyon olmaz. Karşılaştırılabilir şekilde, düşük türbülans vardır. Türbülans oluşumu nedeniyle, dökümhanede bu tip yolluk sistemi hafif alaşımlar için kullanılır.
Hassas döküm, farklı türde metal tasarımlar yapmak için sıklıkla kullanılan bir işlemdir. Döküm sürecindeki yolluk, anlaşılması gereken bir tür karmaşık prosedürdür. Yolluk sisteminde, farklı yüksek kaliteli tasarımlar yapılırken yolluklar ve yükselticiler çok önemlidir.
Yolluk sisteminin bileşenleri
Yukarıda döküm sürecindeki iki farklı yolluk sisteminden bahsedilmektedir. Peki yolluk sisteminin bileşenleri nelerdir? Genel olarak, yolluk sisteminin bileşenleri sekiz önemli unsura sahiptir.
Yolluk sisteminin ana unsurları
Dökümde doldurma işlemi ve katılaştırma prosedürü olmak üzere iki önemli adım vardır. Doldurma işleminde, yolluk sisteminin elemanları arasında bir dökme kabı, yedek taban, yolluk, yolluk ve yükseltici bulunur.
Dökme kabı
Şekil olarak dikdörtgen veya daireseldir. Dökülen erimiş metali potadan alır. Esas olarak dökme kabı, kalıba akan sıvının önce içine çökerek momentumunu azaltmak için kullanılır.
Yolluk
Dökme kabı derin olmalı ve yolluk girişi en az 25 mm'lik düzgün bir yarıçapa sahip olmalıdır. Tavsiyelere göre, dökme kabı derinliği yolluk giriş çapının 2,5 katı olmalıdır. Esas olarak metal akışını yumuşatmak ve vorteks oluşumundan korumak için faydalıdır.
Yolluk Sistemi
Enine kesitte daireseldir. Erimiş metalin dökme kabından yolluk üzerine düzgün bir şekilde düşmesini sağlar. Yolluk, metalin hızını arttırmak için başlığın içinden dikey konik bir geçiş olmalıdır. Bunun nedeni, hava aspirasyonunu azaltarak aşağı akmasıdır. Ayrıca dökme havuzunu yollukla birleştirir. Koniklik süreklilik denklemi ile elde edilebilir.
Yolluk Kuyusu
Erimiş metal akışının yönünü dik açıya çevirir ve yolluklara geçirir. Bir yolluk kuyusunun dibinde, giren metallerin hızını ve kalıp erozyonunu azaltmak için gereklidir.
Yolluk kuyusu için olağan kural, yolluk boğma alanının beş katıdır. Hassas döküm yolluk sistemi tasarımı önerilerine göre, mükemmel derinlik tam olarak yolluk derinliğine benzer olmalıdır.
Koşucu
Bu kısım, erimiş metali yolluktan döküme götürmek için faydalıdır. Erimiş metalin yolluktan kalıp boşluğuna gittiği son adım olarak düşünebiliriz.
Kapı
Kapılar, kalıp boşluğuna açılan erimiş metal delikleridir. En önemli şey, döküm katılaştıktan sonra kolayca kırılabilmesidir.
Döküm prosedüründe kullanıma bağlı olarak farklı tipte kapılar kullanılır.
Yükseltici
Bu ekstra metal kaynağıdır. Büzülmeyi telafi etmek için yükselticiden kalıp boşluğuna akar. Bu işlem döküm katılaşmaya başladığında gerçekleşir. Eğer yolluk sistemi bir yükselticiden yoksunsa, bazı ağır parçalarda büzülme anormallikleri olacaktır. Bu yüzeyde olabileceği gibi içte de olabilir.
Yükseltici, işlevini yerine getirmek için merkezi döküm bittikten sonra donacak şekilde oluşturulmalıdır. Yükseltici, döküm katılaşana kadar erimiş halde kalmalıdır.
Yükselticinin iki ana işlevi vardır. Katılaşma büzülmesini telafi eder ve ikincisi ısı kaynağıdır.
Hassas döküm yolluk sistemi tasarımı
İyi bir hassas döküm yolluk sistemi tasarımı, daha az üretim maliyeti ile yüksek kaliteli ürünlere ulaşabilir. Yolluk sistemlerinin bileşenlerini öğrendik, peki hassas döküm yolluk sistemi tasarımını etkileyen faktörler nelerdir?
Optimum Dolum Süresi
Çok yavaş dolan bir dökümde soğuk kapanma ve yanlış çalışma gibi süreksizlikler olabilir. Çok hızlı dolum katı ve gaz kalıntılarına yol açar. Dolum süresinin üst sınırı (en yavaş dolum), tam dolumdan önce ince kesitlerde erken donmayı önlemek için yönetilir. Yüzey türbülansının başlangıcı dolum süresinin alt sınırını (en hızlı dolum) kontrol eder.
Doğru doldurma süresi hızlı ve yavaş doldurma arasında yer alır. Döküm metali, ağırlık, minimum kesit kalınlığı ve döküm sıcaklığının bir fonksiyonudur. Metaller için doğru dolum süresini belirlemek için döküm araştırmacıları tarafından deneysel araştırmalara dayanan çeşitli ampirik denklemler geliştirilmiştir.
Metal hızı
Uygun dolum süresine, yolluk kanallarının yüzey türbülansını önleyecek ve yolluk kanalları ve kalıp boşluğu içindeki yığın türbülansını azaltacak şekilde tasarlanabileceği şekilde karar verilir. Hassas döküm yolluk sistemi tasarımında, esas olarak yolluk kanalları ve kalıp boşluğu içinde büyük ölçüde farklılık gösteren erimiş metalin hızına bağlıdır. Dökümdeki belirli bir konum için hız, dolumun başlangıcından sonuna kadar zamanla değişir.
