Döküm yöntemi insanoğlunun ilk keşfettiği metal üretim yöntemlerinden biridir. Zaman geçtikçe döküm teknoloji üzerine bir dizi yenilik getirilerek dökülebilecek parça gamı ve metal alaşımı çeşitliliği arttırılmıştır. Döküm metalinin katılaşmasını kontrol edebilmek, birçok farklı amaca hizmet eden hatasız döküm parçalarının üretimini mümkün kılmaktadır.
Döküm metal alaşımlarının neredeyse tamamı katılaşırken büzülmektedir. Sıvı metal katılaşırken düzenli kristalografik yapıya dönüşür ve bu durum düzensiz katılaşma boşluklarını (çekintileri) meydana getirmektedir. Bu nedenle besleyici olarak adlandırılan ve döküm parçası katılaşana kadar sıvı metal deposu gibi davranan kalıp bileşenlerinin kullanımı kaçınılmazdır.
Sıvı metal kalıbı doldurup katılaşma başladıktan sonra besleyicilerin görevi başlar. Besleyici tasarımlarında hedeflenen, besleyicinin en son katılaşması ve katılaşana kadar etki alanı içerisindeki döküm parçasının tüm kısımlarına içerisindeki sıvı metali ulaştırabilmesidir. Bu nedenle besleyici belirlenirken şeklinin, boyut hesabının ve döküm parçasına bağlantı kısımlarının görevini tam yerine getirecek biçimde tasarlanması gerekir. Ayrıca besleyici verimliliğini değiştiren çeşitli yardımcı elemanlar kullanılmaktadır. En sık kullanılan kalıp yardımcı elemanlar ön şekillendirilmiş besleyici sistemleridir.
Besleyici sistemlerinin doğru uygulanması açısından, modül ve hacim gibi boyut bilgilerinin belirlenmiş olması büyük önem taşımaktadır. Ön şekillendirilmiş besleyici sistemlerinde, farklı şekil, boyut ve formülasyona sahip ürünler, değişik tipteki alaşım ve modüllerdeki döküm parçalarına uygulanabilmektedir. Kalıplama hatlarında besleyici yerinin belirlenmesi ve parçaya uygulanmasında rijit yapılarından dolayı besleyici sistemleri büyük kolaylıklar sağlamaktadır.
Üretim yöntemi ve kompozisyonuna bağlı olarak iki tip ön şekillendirilmiş besleyici sistemi bulunmaktadır.
• Besleyici Gömlek Sistemleri
• Mini Besleyici Sistemleri
İnfiltrasyon yöntemi kullanılarak fiber bazlı olarak üretilen ön şekillendirilmiş besleyici sistemleri, genel kapsam itibari ile besleyici gömlek olarak tanımlanmaktadır.
Besleyici gömlek sistemleri; besleyici gömlek, kırıcı maça ve kapak veya örtü tozlarından oluşan katılaşma çekintisini engellemeye yönelik geliştirilmiş bir sistemdir.
Besleyici Gömlekler
Besleyici gömlekler, besleyici metalinin katılaşma süresini uzatarak kalıp verimini arttıran en yaygın döküm yardımcı malzemelerindendir. Besleyici gömlekler, yalıtım destekli ekzotermik reaksiyon sonucu ortaya çıkan yüksek enerji sayesinde, ergimiş metal katılaşmasını geciktiren bir ısıtma yüzeyi oluşturmaktadır
Kalıplama kolaylığı açısından açık ve kapalı olarak çeşitli şekil ve ebatlarda üretilmektedirler. Böylece döküm parçası üzerinde belirlenen en uygun noktaya istenilen kalıp boyutlarına göre değişik şekillerde yerleştirilebilmektedir.
| Ürün | Reaksiyona Giriş Süresi, sn* | Yoğunluk, g/cm³ | Maksimum Sıcaklık, ⁰C* |
|---|---|---|---|
| BESEKS™ 3000 Yüksek Ekzotermik |
70 – 90 | 0,55 – 0,65 | 1560 – 1620 |
| BESEKS™ 2000 Orta Ekzotermik |
90 - 120 | 0,65 – 0,75 | 1460 – 1520 |
Besleyici gömlek kullanımının kalıplama, döküm ve katılaşma sırasında birçok avantajı bulunmaktadır.
- Daha az sıvı metal gereksinimi
- Yüksek döküm verimliliği
- Azaltılmış ergitme maliyetleri
- Ergitme kaynaklı düşük gaz emisyonu
- Kolay ve kısa kalıplama süresi
- Hızlı ve yüksek hacimli üretim
- Kontrollü katılaşma ile yüksek döküm kalitesi
- Kırıcı maça kullanımı ile döküm parçasından kolay ayrılma ve düşük taşlama maliyeti
Biliyormuydunuz
Besleyici gömlek ve/veya ekzotermik toz kullanılmadan karbon çeliği; kum kalıpta 1 birim sürede katılaşmakta iken besleyici gömlek kullanımında yaklaşık 1,3 birim sürede, besleyici gömlek ve örtü tozunun bir arada kullanılması ile yaklaşık 2,5 birim sürede katılaşmaktadır.
Besleyici Gömlek Kırıcı Maçaları
Kırıcı maçalar, besleyici gömleklerle birlikte kullanılmaktadır. Döküm metalinin katılaşması tamamlandıktan sonra, besleyici metalinin döküm parçasından ayrılmasını kolaylaştırmak üzere kullanılmaktadır. Metal alaşımı ve gömlek tipine göre çeşitli kalınlık ve besleme açıklığında üretilebilen kırıcı maçalar sayesinde döküm sonrası parça üzerindeki temizleme işlemlerinin süresi kısalıp kolaylaşmaktadır.
Besleyici bağlantı bölgesinin kırma açıları, döküm alaşımına göre uyarlanarak besleyici kısmın ayrılmasını kolaylaştırır iken besleyici gömlek termal modülüne etkisi azalmaktadır. Çıkış açısı ve maça kalınlığı değiştirilerek, besleyici bağlantı bölgesinin katılaşması kontrol altına alınabilir.
Besleyici Gömlek Kapakları
Kapaklar, açık besleyici gömleklerle birlikte kullanılmaktadır. Besleyici metalinin hava ortamı ile etkileşimini keserek açık besleyici gömlek metalinin soğuma süresini uzatmaktadır. Gözenekli yapıları sayesinde besleyici metali üzerinde negatif basıncı düşürerek sıvı metalin hareketini kolaylaştırmaktadır. Böylece besleme mesafesinin etkin kullanılmasına yardımcı olmaktadır.
Döküm alaşımına göre ekzotermik ve yalıtım özellikli formülasyonlar mevcuttur.
