2Kalite KontrolKalite; mamul özelliklerinin kullanım amacına uygunluğu.
3Kalite Kontrol Uygulamaları Girdi KontrolleriDöküm metalleri, modeller, kalıp ve maça malzemelerinin kontrolüÜretim KontrolleriKalıp ve maça malzemelerinin hazırlanması, kalıplama, maça üretimi, kalıp kapama, metal eritme, dökme ve bitirme işlemlerinin kontrolüBitmiş Parça KontrolleriParçada yapı sürekliliğinin kontrolü (boşluk, segregasyon), biçim ve boyut kontrolü, malzemenin kimyasal ve fiziksel özelliklerinin kontrolü
4Döküm Parça KontrolüYapı Süreksizliliğinin Kontrolü (Çekme boşlukları, çatlaklar, pislikler ve segregasyonlar)Gözle KontrolVurarak Kontrolİleri Tahribatsız MuayenelerBoyut ve Biçim Kontrolü (Toleranslar)Kimyasal ve Fiziksel Özelliklerinin SaptanmasıKimyasalFizikselYoğunluk
5Döküm Hata Nedenleri Hatalı parça tasarımı Hatalı model tasarımı ve üretimiHatalı kalıp tasarımı, uygun olmayan kalıp malzemeleri ve kalıplama işlemleriHatalı döküm işlemi
6Döküm Hata Nedenleri Yanlış malzeme seçimi Bitirme işlemleri hataları Çekme boşluklarıGaz boşlukları (Kalıp içi nem …)KaymaÇapak
7Döküm Hata KusurlarıSoğuk birleşme (Akıcılık düşük, yolluk yetersiz, besleme hızı düşük, döküm sıcaklığı düşük, cidar kalınlığı düşük …)SıçramalarEksik dökümŞişmeMetal penetrasyon (kum tanecikleri arasına sızma)
9Genel Hatalar: Eksik Dolgu Kalıp boşluğu tamamen dolmadan katılaşan bir dökümEksik dolguKalıpDökümdeki bazı yaygın hatalar: (a) eksik dolgu
10Genel Hatalar: Soğuk Yapışma Metalin iki parçası birlikte akar ancak erken katılaşma nedeniyle birleşme hatası oluşurKalıpSoğuk yapışmaMaçaDökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (b) soğuk yapışma
11Genel Hatalar: Soğuk Yapışma Döküm sırasında metal zerrecikleri ve katı taneler oluşur ve döküm içinde kalırlarSoğuk yapışmalarKalıpDökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (c) soğuk yapışma
12Genel Hatalar: Büzülme Boşlukları Katılaşmanın son bölgesinde bulunabilecek sıvı metal miktarını sınırlayan katılaşma büzülmesinin neden olduğu yüzey çökmesi veya iç boşlukBüzülme boşluğuKalıpDökümlerdeki bazı yaygın hatalar: (d) büzülme boşluğu
13Kum Döküm Hataları: Kum Gözeneği Döküm sırasında kalıp gazları çıkışının neden olduğu balon şeklindeki gaz boşluklarıKalıpKum gözeneğiKum dökümlerdeki yaygın hatalar: (a) kum gözeneği
14Kum Döküm Hataları: Gözenekler Döküm yüzeyinde veya yüzeyin hemen altında çok sayıda küçük gaz gözeneğinin oluşumuKalıpGözeneklerKum dökümlerdeki yaygın hatalar: (b) gözenekler
15Kum Döküm Hataları: Penetrasyon Sıvı metalin akıcılığı yüksek olduğunda, döküm yüzeyinin kum taneleri ve metal karışımı içermesine neden olacak şekilde, kum kalıp veya maçanın içine nüfuz edebilirPenetrasyonKum dökümlerdeki yaygın hatalar: (e) penetrasyon
16Kum Döküm Hataları: Kalıp Kayması Üst ve alt derecelerin birbirine göre yana kaymasının neden olduğu, döküm parçanın ara yüzeyindeki bir kademeAyırma yüzeyiÜst derece, alt dereceye göre kaymıştırÜst dereceAlt dereceKum dökümlerdeki yaygın hatalar: (f) kalıp kayması
17Kum Döküm Hataları: Çökme Yaygın büzülme boşluğuMaçaKum dökümlerdeki çökme ve önlenmesi: (a) yaygın görülen büzülme boşluğu, boşluğun olmaması halinde yüzeydeki çökme ve (c) maça kullanımıyla çökmenin önlenmesi
19Döküm MetalleriÇoğu ticari dökümler, saf metallerden ziyade alaşımlardan yapılırAlaşımlar genelde kolay dökülür ve ürün özellikleri daha iyidirDökme alaşımları aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:Demir esaslıDemir dışı
20Demir Esaslı Döküm Alaşımlar: Dökme Demir Tüm döküm alaşımlarının en önemlisiDökme demir dökümlerin tonajı, çoğunlukla diğer tüm metallerin toplamının birkaç katıdır%2-5 arası C içerir.Karbonun grafit olarak ayrışması sırasında hacim arttığından, malzemenin kendini çekmesi düşüktür (~%1).
21Demir Esaslı Döküm Alaşımlar: Dökme Demir Dökümde akıcılık ve kalıbı doldurma özelliği çok iyiTipik dökme sıcaklıkları 1400C (bileşime bağlıdır)Korozyona karşı dayanıklıTitreşim sönümleme
22C ve Si’ın EtkileriSi ve C en önemli elementler. Silisyum Grafit oluşumuna neden olmaktadır.C (%)Si (%)
23C ve Si’ın EtkileriSoğuma Hızı = 1 / Cidar Kalınlığı
24Dökme Demir – Çelik Karşılaştırılması Dökme Demirin Çeliğe göre avantajlarıÇelikten daha ucuzdur.Akışkanlığı çeliğe göre daha iyidir.Daha kolay talaş alınır (Torna).Aşınma dayanımı daha yüksektir.Titreşim sönümleme özelliği vardır.Dökme Demirin Çeliğe göre dezavantajlarıDarbe dayanımı daha düşüktür (Daha gevrektir).Yüksek sıcaklık dayanımı daha azdır.
25Dökme Demir Kır dökme demir Küresel dökme demir Beyaz dökme demir Temper dökme demirAlaşımlı dökme demirler
27Kır (Lamel Grafitli) Dökme Demir Kırık yüzeylerin görünümü nedeniyle kır dökme demir olarak adlandırılır.Makina Yapımında en çok kullanılan malzemelerdir.Karbon, içyapıda büyük ölçüde grafit lamelleri olarak bulunur.UcuzdurTalaşlı iyi işlenir
28Kır (Lamel Grafitli) Dökme Demir Titreşim sönümlerKorozyona dayanıklıÇentiğe duyarlı değil (İçyapıda grafirin bulunması, hem yük taşıyan kesiti küçülttüğünden, hem de çentik etkisi oluşturduğundan çekme dayanımını düşürür).Makine Gövdeleri, dişli kutular, temel plakaları, yataklar (Basma)Basma dayanımı, çekme dayanımının 3-4 katıdır.
29Kır (Lamel Grafitli) Dökme Demir Dökme demirler kaynak yöntemiyle birleştirilmesi güç olan malzemelerdir.Grafitlerin yağlayıcı etkisi nedeniyle kuru sürtünmeye elverişli olup, yatak malzemesi olarak kullanılması durumunda, yağsız kalan yatağın bir süre sarmadan çalışmasını sağlayabilir.
31Küresel (Sfero) Dökme Demir % 0,5 Ce veya Mg (ucuz) eklenir.Dayanımı artarSünekliği artarTitreşim sönümleme özelliği azalırYorulma dayanımı daha iyidir.Krank milleri, pistonlar, subaplar, kalıplar, merdaneler
33Temper Dökme DemirCidar kalınlığı en fazla 40 mm olabilir, parça ağırlığı birkaç kiloyu geçemez. (Beyaz D.D. Oluşturabilmek için)Yüzey kalitesi daha iyiSünekliği nedeniyle dövülebilirC + Si < %3,8 olmalıdır.
34Temper Dökme Demir Siyah (nötr atmosfer) Beyaz (Oksitleyici Ortam) Talaş kolay kaldırılırKaynak kabiliyeti kötüPiston, dişli çark, zincir elemanlarıBeyaz (Oksitleyici Ortam)Kaynak ve lehim için uygunİnce cidarlı parçalarAnahtarlar, fren tamburları, rekor ve fittingler
36Beyaz Dökme Demirİçerdiği karbonun tümü karbür (sementit) olarak bağlanacak şekilde seçilir.Kırık yüzeyinin görünümü beyaz renktedir.Çok sert ve gevrekİşlenmesi güçAşınmaya dayanıklı yerlerde kullanılırHadde merdaneleri, vagon tekerlekleri, cevher kırma merdaneleri
37Beyaz Dökme Demir Yüzey sertleştirilmiş Kır veya Sfero
39Demir Esaslı Döküm Alaşımları: Çelikler Dökümden sonra talaş kaldırma dışında başka biçimlendirme göremez.Pek yaygın kullanılmaz.
40Demir Esaslı Döküm Alaşımları: Çelikler Çeliğin dökümündeki zorluklar:Çeliğin döküm sıcaklığı, diğer çoğu metalden daha yüksektir 1650CBu sıcaklıklarda çelik kolayca oksitlenir; bu nedenle erimiş metalin havadan izole edilmesi gerekirErimiş çelik nispeten düşük akıcılığa sahiptirMetalurjik temizliği çok önemliYeterli tokluk elde edebilmek için ek ısıl işlem gerekliAkıcılığı ve kalıbı doldurma kabiliyeti düşük.Kendini çekme payı % 2-3 (Yüksek)
41Çelikler Ne zaman tercih edilmeli? Dökme demirlerin dayanım ve süneklik özelliklerinin yetersiz kaldığı zamanParçaların döküm yöntemiyle üretmenin daha ekonomik olduğu zamanlar(Çok büyük ve karmaşık parçalar)Dökülen parçaların kaynakla birleştirilmesinin gerekli olduğu durumlardaSeçilen çeliğin plastik şekil vermeye uygun olmadığı durumlarda
42Demirdışı Döküm Alaşımları: Aluminyum Düşük yoğunlukYüksek ısı ve elektrik iletkenliğiKorozyon dayanımı yüksekitilebilir.Oksijene ilgisi çok (Koruyucu tabaka oluşur, gereksiz türbülansdan kaçınmak gerekir).
43Aluminyum Genellikle kolay dökülebilir olarak bilinir Aluminyumun düşük erime sıcaklığı nedeniyle, dökme sıcaklıkları düşüktürTm = 660CÖzellikleri:Hafif yapıIsıl işlemlerle dayanım özelliklerinin değiştirilebilmesiTalaş kaldırma kolaylığı
44AluminyumSorun: Gözeneklilik (Gazları çözündürme meyili çok fazla ve katılaşmada açığa çıkıyor).Normal olark 1 m3 havada 10 gram kadar su buharı vardır. Bu su buharıReaksiyonuyla alüminyumun bünyesine girerse yaklaşık 1 gram hidrojen açığa çıkar ve bu miktarda gazın bulunması ise 1 ton kadar alüminyumun gözeneklilik nedeniyle reddi için yeterlidir.Bu nedenle yanma gazlarında nem bulunan ve ısı verimi düşük olan potalı ocaklar yerine eritmede elektrikli ocaklar tercih edilmelidir.
45Demirdışı Döküm Alaşımları: Bakır Alaşımları Elektrik ve ısıyı iyi iletirÖzellikleri:Korozyon direnciİyi görünümYüksek yataklama kalitesiZayıflığı:bakırın yüksek maliyetiBakırda hidrojen çözünürlüğün yüksek olması ve dolayısıyla yanma gazlarından eriyiğin bünyesine gaz girmesi sorun oluşturabilir.Uygulamaları: boru ek parçaları, pompa elemanları, süs eşyaları
46Bakır Alaşımları Bronz, pirinç ve alüminyum bronzu türleri vardır Pirinç = Bakır (min. %53) + ÇinkoBronz = Bakır + Çinko dışı element (Alüminyum, kalay, kurşun)
47Pirinç = Bakır (min. %53) + Çinko Çinko arttıkça dayanım, sertlik kopma uzaması artar, döküm sıcaklığı düşerPlastik şekil vermeye uygunAlfa (%36 ya kadar Çinko), % Alfa + Beta Pirinçleri var
48Bronzlar Kalay Bronzlar Kurşun Bronzlar Alüminyum Bronzlar Sertlik ve dayanımları pirinçten yüksek, sünekliği daha düşükKorozyon ve yüksek sıcaklık dayanımları daha yüksektir.Aşınma dayanımı çok iyiSonsuz vida dişlileri, pompa çarkları, kasnak yataklarıKurşun BronzlarYatak malzemesiAlüminyum BronzlarKorozyon dayanımı (Deniz suyu)
49Demirdışı Döküm Alaşımları: Magnezyum Alaşımları Yoğunluğu çok düşük (1,74 g/cm3) [Hafifliğin önemli olduğu yerlerde tercih edilmektedir].Alaşımlandırılarak kullanılır,Al ve Zn tokluğu, Mn korozyon dayanımını arttırırKendini çekme %4 olup, boşluk ve gözeneklilik oluşma tehlikesi yüksektir. Kum, kokil ve basınçlı döküm yöntemleriyle üretilir.
50Demirdışı Döküm Alaşımları: Magnezyum Alaşımları Döküm sıcaklığı 680 – 800 0C arasında olan Magnezyum alaşımları, demir potada koruyucu örtü altında eritilir.Tutuşma tehlikesi var (Oksijenle çok hızlı bir şekilde reaksiyona girer).Döküm sırasında eriyik kükürtle örtülür ve SO2 gazı ile atmosferle teması kesilen sıvı metalin tutuşması önlenir.
51Demirdışı Döküm Alaşımları: Çinko Alaşımları Yüksek dökülebilirlik, basınçlı dökümde yaygın kullanımBasınçlı döküm yöntemiyle imal edilen parçaların yaklaşık %50 si çinko esaslı alaşımlardan üretilir.Düşük erime sıcaklığı – çinkonun erime sıcaklığı Tm = 419C
52Çinko AlaşımlarıAtmosferik, alkol ve petrol türevlerine karşı korozyon dayanımı iyiOtomobil, bisiklet, saat parçalarıÖzellikleri:Düşük sürünme dayanımı, bu nedenle dökümler uzun süreli yüksek gerilmelere maruz bırakılamaz
53Ürün Tasarım Prensipleri Geometrik basitlik:Döküm, karmaşık parça geometrilerinin oluşturulmasında kullanılabilmesine rağmen, parça tasarımında basitlik, genellikle dökülebilirliği arttırırGereksiz karmaşıklıktan kaçınılması:Kalıp yapımını basitleştirirMaça ihtiyacını azaltırDökümün dayanımını arttırır
54Ürün Tasarım Prensipleri Döküm parçalardaki köşeler:Gerilme odağı olduklarından ve sıcak yırtılma ve çatlamalara neden olabileceklerinden, keskin köşe ve açılardan kaçınılmalıdırİç köşelerde büyük radyüslü köşe dolguları tasarlanmalı ve keskin kenarlar yuvarlaklaştırılmalıdır
55Ürün Tasarım Prensipleri Yüzey eğimi kılavuzları:Genleşebilen kalıba dökümde yüzey eğimi, modelin kalıptan çıkarılmasını sağlarEğim = 1 (kum döküm için)Kalıcı kalıba dökümde amaç, parçanın kalıptan çıkarılmasına yardımcı olmaktırEğim = 2 to 3 (kalıcı kalıba döküm yöntemleri için)Eğer dolu maçalar kullanılıyorsa, benzer eğimler sağlanmalıdır
56Yüzey Eğim ToleransıParça tasarımındaki küçük değişiklikler, maça ihtiyacını azaltabilirBir maça kullanımına ihtiyacı ortadan kaldıran tasarım değişikliği: (a) orijinal tasarım ve (b) yeni tasarım.
68Boyutlandırma Prensipleri Boyut Toleransları ve Yüzey Kalitesi Tasarımda kullanılan en küçük cidar kalınlığı, boyut toleransları ve yüzey kalitesi uygulanacak döküm yöntemini belirlemede en önemlirolü oynar.Aşırı ve gereksiz taleplerin daha pahalı yöntemlerin uygulanmasını gerektireceğini unutulmamalıdır.
69Boyutlandırma Prensipleri Boyut Toleransları Bazı malzeme ve kalıplama yöntemleri için en küçük cidar kalınlıkları [mm]MalzemeBasınçlı DökümKum DökümKokil DökümAlçı KalıpDökme Demir-35ÇelikAlüminyum Al.23-51Bakır Al.2,51,5Çinko
70Boyutlandırma Prensipleri Yüzey Kalitesi Bazı kalıplama yöntemleri için yüzey pürüzlülük değerleri [µm]Kalıplama YöntemiPürüzlülük [µm]Yaş Kum Kalıp6 – 25Özel Kum Kalıplar< 6Basınçlı Döküm0,5 – 3Hassas Döküm0,4 – 1,5Alçı Kalıba Döküm1
71Ürün Tasarım Prensipleri Talaş Kaldırma Toleransları:Kum dökümde gerekli boyutlara ve parça özelliklerine ulaşmak için hemen tüm dökümlerin talaşlı işlenmesi gerekirDöküm üzerinde, talaş kaldırmanın gerekli olduğu tüm yüzeylerde, Talaşlı işleme toleransı olarak adlandırılan ilave malzeme bırakılırKum dökümler için tipik talaşlı işleme toleransları 1.5 ile 3 mm arasındadır
72Malzeme Seçimi Kullanılacak döküm ve kalıplama yöntemi Döküm ocaklarının seçimiKatılaşmada çıkabilecek sorunlarErime sıcaklığı
73Ürün Tasarım Prensipleri Döküm Biçimlendirme Prensipleri(Geometrik basitlik, Yüzey eğimi kılavuzları, Döküm parçalardaki köşeler)Boyut ToleranslarıYüzey KalitesiTalaş Kaldırma Toleransları (İşleme Payı)Malzeme Seçimi