basınçlı döküm kalıpları

1 1-GR

Madeni kalplar iin ergimi madeni dkerek metal eya biimlendirme ilemi,insanlarn gelitirdikleri en eski metoddur. Bu sistemde ergimi metal bir kalp ierisine dklerek sertletirilir. Bu ekildeki dkmn dkm kalplama ilemi halen kum kalplarnda yaplmaktadr. Kum kalplama her parann dkm iin ayr ve yeni bir kalba ihtiya duyulur. Dkm paralar daha iyi ve seri dkmek iin ayr ve yeni bir kalba ihtiya duyulur. Dkm paralar daha iyi ve seri dkmek iin daimi kullanlan elik kalplar gelitirilmitir (1).

elikten yaplm devaml kalp kullanmnn bir sonucu olarak elde edilen dklm paralarn yz yllardr kullanlan kum kalplara dklen paralara nazaran daha dzgn, daha iyi ve daha keskin hatlara sahip olduu grlmtr (2).

Basnl dkm kalpl, plastik hacim kalplnn bir benzeridir. Genel olarak kalplama yntemi, kalplarn tasarm ve yapm, kalplama sresince takip edilecek ilem basamaklar, kalplarn stlmas ve soutulmas v.b. zellikler ounlukla plastik hacim kalplnn ayndr (3).

lk basnl dkm makinalar, matbaaclk endstrisinde kullanlan hzl dkm makinalar idi. Bunlardan en nemli olan linotip makinasyd. Bu makinada birok metal formlar veya matrislerin satrlar meydana getirilerek dklebilmekteydi. Ergimi metal iine daldrlm silindirin iine dolan sv metal bir piston yardm ile kalp iine baslr. Bu tipte bir makine olan Ottmar MEGENTHALER yapt ve 20. yzyln banda patentini ald basnl dkm makinas Smithsonian Enstits Washington D.C. ABDde sergilenmektedir (2).

Linotip makinalarda elde edilen bilgilerle, 1980 ylnn sonlarnda kalay ve kurun alamlarndan birok ticari eyalar yaplmaya baland. 1900 ylnn balarnda inko ve alamlarndan eya yapma endstrisi geliti. Alminyum ve alamlarnn daimi elik kalplarda dkm 1914 ylnda geliti. 1915de Doehler Pres Dkm irketi ilk defa ticari alam paralar meydana getirdi. 1.Dnya Savanda bu teknik, gaz maske, makinal tfek, drbn v.b. sistemlerin paralar dkm ile gelitirildi. Bu gn alminyum alamlarnn basnl dkm, metal ileme sanatnn en nemli yntemlerinden biridir (1-2).

2Son yllarda basnl dkm tekniklerinde ok ileri admlar atlmtr. Kalp ve maden scakl, basn, maden basma hz gibi dkme etki eden deikenlerde byk aamalar kaydedilmitir. Kalp elikleri daha stn sonular alabilecek, daha uzun mrl gereler haline getirilmitir. En nemli gelime ilemesi insan gcyle gerekletirilen basnl dkm makinasnda olmutur. Makinalar otomatikletirilip insan gc ile retim minimum seviyeye ekilmitir (2).

2-BASINLI DKM

Demir d metallerin yksek hassasiyetli bitmi durumda imalatn salayan yntemdir. Bu yntemde imalat salanan parann mafsallar, kzaklar, hareketli plakalardan oluan bir makine tertibat zerine adapte edilmi, iki ana ksm, maalar, iticiler v.b. elemanlardan oluan kalp ierisine uygun grlen basnl dkm yntemi ile eriyik halde bulunan metal enjekte edildikten sonra soutma ilemine tabi tutulur. Soutma ilemi sonrasnda makinann hareketli ksmna bal olan kalp yarsnn almas sonrasnda itici veya karclar yardmyla rn oluturulmu ve dkm ilemi tamamlanmtr. Genel hatlaryla basnl dkm bu ilem srasn takip ederek ilevini gerekletirir.

Basnl dkm ynteminde hassas makina retiminde olduu gibi zerinde durulmas gereken, makine ekipmanlar, kalp, dkm ekipmanlarnn birbiriyle uyumlu, rijitliin bozulmad ve verimin ayn izgi zerinde ilerledii bir alma sistemi oluturulmasdr.

Basnl dkm ynteminin balca avantajlar yle sralanabilir :

l- Metal kalba kyasla ok daha karmak ekilli paralarn dkm mmkndr. 2- Kalplar basn altnda doldurulduundan, dier dkm yntemlerine kyasla, daha ince cidarl, uzunluk/kalnlk oran daha yksek ve boyutsal hassasiyeti daha fazla olan paralar retilebilir.

3- zellikle birden fazla boluk ihtiva eden kalplar kullanldnda retim hz dier yntemlerden ok daha fazladr. 4- Basnl dkm ynteminde, paralar tekrar ilenmeye hemen hemen hi ihtiya gstermiyecek ekilde retildikleri iin, fabrika ek nitelerin igal edecei zemin ve iilikten tasarruf edilmi olur.

www.kalipteknolojisi.com

35- Dklen para boyutlarnda bir deiim olmakszn ayn kalptan binlerce para retilebilir.6- Daha ince kesitlerin dklebilmesi, metal maliyetini azaltc bir husus olmaktadr. 7- Basnl dkm rnleri genellikle ok az bir yzey bitirme ilemi gerektirirler. 8- Baz alamlar (rnein Al esasllar) basnl dkm yntemi ile retildiklerinde, dier dkm yntemlerine nazaran ok daha yksek mekanik zellikler gsterirler (4).

a- eitli makine paralar. b- Otomobil jant.

ekil: 1-Basnl dkmle retilen rnek rnler (5).

2-1- Basnl Dkm Yntemleri ve Makinalar

Makina ve yntem kullanlacak malzemenin cinsine ve retilecek parann zelliklerine gre tercih edilebilecek hususlar oluturmaktadr. Buna gre bizim rnmz belirleyici zellik tamakta, gelien teknoloji bizim nmze birok seenekler sunarak kullandmz yntem ne olursa olsun kendi tecrbe ve bilgilerimiz nda yntemlere eklenti ve kartmalar yaparak ideal olan yakalamamzda bize yardmc olmaktadr.

Dkm makinalar genel olarak scak ve souk kamaral olmak zere iki blme ayrlmaktadr:

2-1-1- Scak kamaral dkm yntemleri

Scak kamaral basnl dkm makinelerinde ergime scakl 327C olan kurun, 420C olan inko, 232 C olan kalay gibi ergime scaklklar dk olan malzemelerin kalplanmasnda kullanlr. Bu yntemle ok kk ve hassas, hepsi ayn zellie sahip paralar seri halde


4dklebilir. Scak kamaral dkm yntemi ile retim sonucunda 0,05 mm hassasiyet eldeedilebilir. retim srasnda 10-80 atmosfer basnla alldndan retilmi paralarn zerinden ikinci bir suretle tala kaldrlmasna gerek duyulmaz. Scak kamaral dkm ynteminde kullanlan makineler alma sistemlerine gre ikiye ayrlmaktadr (6).

2-1-1-1- Pistonlu makinalar scak kamaral makinalar;

ekil 2'de grnen pistonlu makinalarda; Frn ierisine pik bir pota yerletirilir. Bu potaya monte edilen silindir ergimi alamn iine gmlr. Silindir iindeki piston bir levye ve eksantrik mekanizma ile yatay ynde altrlr. Ergimi metal bir delikten geerek yer ekimi etkisi silindiri doldurur. altrma levyesi ekildiinde piston kolu pim evresinde dnerek pistonu silindir iinde hareket ettirir. Pistonun ileri hareketi nce silindirde metal

giri deliini kapatr, sonra da silindirdeki metali kalba basar (6).

Bu sistem ile yaklak olarak 20 kg/cm'yi aan basnlara erimek mmkn olabilmektedir. Ayrca sv metal en ksa srede ve en az s kayb ile enjekte edilebilmektedir (6).

ekil:2- Pistonlu ve scak kamaral basnl dkm makinas (7).

ekil 3-a da grld gibi bu konumundayken kalp bo ve pistonda da hibir hareket yok. ekil 3-b konumunda piston aa doru hareket yaptnda erimi metal kalp boluunu basntan dolay doldurulur.


5

a- Kalp kapal konumda. b- Dkm enjekte ediliyor.

c- Piston ve maalar geri ekilir. d- ticiler dkm kalptan kartyor.

ekil: 3- Pistonlu ve scak kamaral basnl dkm makinasnda metalin kalba enjekte edilmesi (7).

Dkm yaplm rn kalptan karlacaktr ve ekil 3-c de grld gibi piston geri ekilir, hareketli kalp alr ve maada geriye doru bir hareket yapar. Son ilem olarak itici pimler rn itekler ve ekil 3-d konumunda ilem tamamlanm olur. Bu evrim retilecek rn miktar tekrarlanr.

2-1-1-2- Basnl hava ile alan scak kamaral makinalar;

ekil 5'de basnl hava ile alan dkm makinelerinde metal basma sistemi iin tipik bir rnek verilmektedir. Bu makine grn itibari ile kaz boynunu andrd iin kaz boynu tipide denilebilir. Hareket kolunun yardm ile hareket koluna bal bulunan kaz boynunun sv metal


6ierisine daldrlmas salanr. Sv metal ierisine daldrlan kaz boynu ierisine doldurma kanalndan ergitilmi metal dolar daha sonra hareket kolu yardmyla kaz boynu sv metali kalba basacak ekilde kilitlenir sonra sv metal, kaz boynundan kalba yksek basnl bir hava ile doldurulur. Bu tip makinalarda kalba sv metalin doldurma ilemi yaklak 35 kg/cm basncndaki hava ile gereklemektedir. Burada depo iindeki sv metal ergime noktasnn olduka stnde bir scaklkta tutulur.

ekil: 4- Basnl hava ile alan ekil: 5- Basnl hava ile alan kaz bir makina (8). boyunlu makinalarn basit grn (6).

Yukarda ekil 4 de dikey konumda alan bir makine sistemi grlmektedir. Bu yntemde pota kalbn altnda kapal bir konumda ve metalin hava ile temas kesilmi bylece s kayb da nispeten dier ynteme gre azaltlm. Basnl hava kapal halde buluna metale uygulanarak enjekte ilemi yaplmtr.

2-1-2- Souk kamaral dkm yntemleri

Souk kamaral dkm ynteminde ergime scakl 665 C olan alminyum, 649 C olan magnezyum, 1083 C olan bakr gibi ergime scaklklar yksek olan malzemelerin kalplanmasnda kullanlmaktadr(6).

Bu presin en byk avantaj eritilmi olan metaln silindir- piston nitesini etkilememesidir. nk metal ayr bir frn ierisinde eritilerek kalp ierisine baslmaktadr (3). Souk kamaral dkm makineleri, alma konumlarna gre iki eittir.


72-1-2-1- Yatay souk kamaral dkm makinas;

Yatay konumlu souk kamaral makinalarda enjeksiyon sistemini oluturan silindir, piston nitesi yatay dzleme paralel olarak yerletirilmitir (ekil 6). Silindir-piston nitesi stlmayan bu makinalarda ergitilmi madenin enjeksiyon sistemini scaklk etkisinden korumak amacyla silindir ve piston ierisine soutucu kanallar almtr. Kalplama ileminin ardndan, alan kanallar sayesinde silindir-piston nitesi soutularak zelliinin bozulmamas salanr. Bu preste ergitilmi metalin silindir ierisine aktarlnda uygulanacak ilave ve besleme sisteminin yerleiminin zor olmas, kalplama zamannn fazlal, s kaybn nlemek iin madenin ergime scaklndan fazla stlmas gibi zararl ynleri olmaktadr (6).

ekil: 6- Yatay souk kamaral basnl dkm makinas (7).

Souk kamaral sistemlerde scak kamarallarda izlenilen ilem sras ilenir yalnzca erimi metal silindir ierisine bir kepe yardmyla tanr (ekil 7-a). Sonrasnda ekil7-b de grld gibi piston yardmyla metal enjekte edilir. Scak kamaral sistemdekinin aksine maalarla beraber geri ekilmez (ekil 7-c). Dklen i parasnn kalptan, kalp aldktan sonra kabilmesi iin piston iticilerle beraber hareket eder (ekil 7-d).


8

a- Kalp kapal ve ergimi metal konuluyor. b- Ergimi metal piston ile iteklenir.

c- Maalar geri ekilir. d- ticiler i parasn itekler.

ekil: 7- Yatay souk kamaral basnl dkm makinasnda metalin kalba enjekte edilmesi (7).

2-1-2-2- Dey souk kamaral dkm makinas;

Dey konumlu souk kamaral dkm makinalar genellikle iki deiik tipte yaplmtr. Bunlardan birinde kalp alma izgisi yatay konumda olan makinalar, dierinde ise kalp alma izgisi yatay konumda olan makinalardr (ekil 8). Bunlardan en ok kullanlan, kalp alma izgisi yatay konumda olan souk kamaral basnl dkm makinalardr (3).


9 a- Kalp kapal b- Vakumlama yaplyor.

b- Metal kalba itildi c- Dkmn kalptan karl

ekil: 8- Kalp alma izgisi yataya paralel souk kamaral dey konumlu basnl dkm makinas (8).

Bu tip kalplama ilemlerinde, kalp ve enjeksiyon silindiri ierisindeki hava, vakum pompas yardmyla emildiinde, pota ierisindeki eritilmi metal enjeksiyon silindiri ierine emme borusu yardmyla emilir. Silindir ierindeki erimi metal, piston yardmyla kalp ierisine enjekte edilir (3).

Kalp alma izgisi yatay dzleme dik olan dey konumlu souk kamaral basnl dkm makinalarnda ayn eksen zerinde alan iki piston vardr. Alt piston, yolluk burcu deliinin kapatlmasnda ve kalplama ileminden sonra artk malzemenin silindir ierisinden kartlmasnda kullanlr. st piston ise, silindir ierisine dklen eritilmi metalin kalp ierisine enjekte edilmesinde kullanlr (3).


10

ekil: 9- Dey souk kamaral dkm makinesi ve alma srasnn gsterilmesi (6).

2-2- Basnl Dkm Metalleri ve Alamlar

Basnl dkm kalplama metoduyla retilen paralarn malzeme cinsleri ok deiiktir. Kullanma yerine, kalplama metoduna, retim saysna ve mekanik zelliklerine gre, basnl dkm malzemelerinin zelliklerini bilmek zorundayz. Endstride en ok kullanlan basnl dkm malzemeleri aadaki gibi snflandrlr (3).

Dk scaklkta eriyen kurun, kalay ve kurun-kalay alamlar, inko esasl alamlar, Alminyum ve alamlar, Magnezyum ve alamlar, Bakr esasl alamlar (3).

Tasarmc balca basnl dkm alamlar hakknda bilgi sahibi olmal, malzeme seiminde aadaki hususlar gz nnde bulundurmaldr. Bunlar (1);

1- malat yaplan parann dayanm, sertlik ve ekil deitirme gibi mekanik zellikler 2- Yalanmann mekanik ve fiziksel zellikler zerindeki etkisi 3- Dklebilirlik, akkanlk, souma ekmesi vb. ynlerden basnl dkm kalplamaya adapte edilebilirlii4- Is etkisiyle dayanmda meydana gelen deiiklikler


11

5- Tala bitirme ilemlerinde kullanlabilirlii6- Parlatma boyama kaplama vb. bitirme ilemlerinde uygunluu7- Korozyona kar dayanm8- Kullanm yerine gre para arl9- Kullanlan yere gre para maliyeti10- Kimyasal etkilere ve anmaya kar dayankll

Bu faktrlerden herhangi birini salamak iin balca 6 grup alam iinde bir seim yapmak gerekir. Bu alam guruplar; inko, alminyum, magnezyum, bakr, kalay ve kurun alamlarndan olumaktadr. Basnl dkm alamlarnn yaklak % 60'n inko esasllar oluturmaktadr, bunda birinci neden inko alamlarnn kolay ve hzl dklebilmeleridir (4).

Ayrca bu alamlarn dk olan dkm scaklklar daha az yakt harcamas ve daha dk kalp maliyetine de sebep olmakta ve mekanik zelliklerinin stn ve ilenebilirliklerinin de iyi oluu bir avantaj oluturmaktadr. Alminyum esasl alamlar zellikle hafif olular, mkemmel srnme direnci, elektrik ve s iletkenliine sahip olular ve maliyet asndan elik ve dkme demirle rekabet edebilmeleri nedenleriyle geni bir kullanma alanna sahiptirler. Magnezyum esasl basnl dkm alamlar daha ok hafifliin bata gelen faktr olduu uygulamalarda kullanlr (4).

Yksek mukavemet, tokluk, korozyon ve anmaya kar diren zellikleri bakr esasl alamlarn (zellikle pirinler) yaygn kullanlmalarnn nedeni olmakta ve basnl dkm yntemiyle endstrinin gereksindii paralar retilebilmektedir. Kalay alamlarnn basnl dkm yntemiyle ekillenmesi, daha ok srtnmeye kar yatak retimi iin yaplmtr, ancak giderek yeni yatak malzemelerinin gelitirilmesi, kalay esasl alamlarn bu alandaki kullanmlarn azaltmtr (4).

Nihayet kurun esasl alamlar, mukavemet, sertlik ve dier mekanik zelliklerin nem tamad, yalnz korozyona direnli ucuz bir malzemenin istendii uygulamalarda kullanlr. Bileim kontrol ise arja baldr. nceden hazrlanm alam veya ingotlardan hareketle arj oluturulabilir, genellikle uygulamada arjn % 50'si yeni metal, % 50'si artk metaldendir. Seilen alam hangi guruptan olursa olsun bileimdeki oynamalarn dkm karakteristikleri


12

ve zellikler zerinde nemli etkisi vardr (4).Empuritelerin balca kayna hurdalar ve dkmhane dngleridir (yolluk, kc, kompleks para artklar vb.). Bu metal artklarnn ergitilme zorluklar malzemesine gre deiir ve dkmden nce bileimin kontrol gereklidir (4).

2-3- Basnl Dkm Kalplar

Basnl dkm kalplar, her biri dklecek parann geometrisine gre ilenmi iki kalp yarmndan meydana gelir. Makinaya monte edilen bu kalp bloklar biri sabit (hareketsiz) kalp yarm, dieri hareketli (ejektr) kalp yarm olacak ekilde dzenlenirler. Kalplarn karlama yzeyleri tam bir uygunluk salayacak ekilde olmaldr. Enjeksiyondan nce kalplar birbirine kilitlenir ve dkmden sonra parann karlmas iin alrlar. Ergimi metal kalp boluuna, sabit kalp yarmnda bulunan besleme memesi vastasyla akar. Hareketli kalp yarm iinde ise dklen parann ekline bal olacak sayda yolluklar veya kanallar vardr. Birim zamanda yksek bir retim iin dkmn kalptan abuk karlmas gerekir, bu i genellikle bir ejektr plkasna monte edilmi pimlerle salanr. Ejektr plkas ise kalp tabanna monte edilir. Parann i oyuk ksmlarn elde etmek iin hareketli kalp yarm iine yerletirilmi sabit maalar kullanlr (4).

Kalp hareket ynne paralel yndeki maalar sabitdirler ve para kalptan dar alnmadan, karlmalarnn gerei yoktur, bunlar para kalptan karlrken itici pim vazifesi de grrler. Kalp iindeki yerleme yn kalp hareket ynne paralel olmayan maalar ise hareketli maalar adn alr ve ayr bir mekanizma ile, dkm paras kalptan dar alnmadan, yerlerinden karlrlar. Maalar ok ince ve derin deliklerin yaplmasnda kullanlamazlar. Delik ap ve dklen metalin cinsine gre elde edilebilecek delik derinliinin bir st snr bulunmaktadr. Kalba metal basldnda kalp boluu ierisindeki havann kabilmesi iin derinlikleri 0.15-0.375 mm arasnda deien havalandrma yollar braklr. Uygun havalandrma salanmad takdirde dkmler boluklu kar. Ticar uygulamada kalplar kalp boluu saysna gre tek boluklu veya birden fazla boluklu olarak snflandrlrlar. Kalbn yapld malzeme, basnl dkm tekniinin baarsn byk oranda etkiler (4).

Sv metal kalp iine basn altnda beslendiinden kalp malzemesi yksek darbe ve mekanik


13

oklara dayankl olmaldr. Kalay, kurun ve inko gibi dk ergime scaklna sahip alamlarda ekonomik bir maliyet ile uzun kalp mr salamak pek byk bir problem tekil etmemektedir. Ancak yksek ergime dereceli alamlar iin zel kalitede ve zel artnamelere uygun kalplar hazrlanmaldr (4).

ekil: 10- Genel hatlaryla basnl dkm kalb (9).


14

2-3-1- Kalp eitleri

2-3-1-1- Tek para kalplar;

Bu tip kalplar basnl dkmde kullanlan en basit kalplardr. Genelde byk paralarn tasarmnda tercih edilir ya da maliyetin dk olmasnn istendii, imal edilen para saysnn az olduu zamanlarda n plana kar. mal edilen paralar zerinde bir ok hareketli maann bulunduu durumlarda da bu ynteme bavurulur.

ekil: 11- Tek paral bir kalbn basit grnts ve basnl dkm tezgahna balanm hali (10).

ekil 11-de grld gibi kalbn sabit olan plakas tezgahn sabit plakasna balanr bu nedenle kalp plakas ve ekirdek kalp sabitlenmi olur. Kalbn hareketli plakann bulunduu ksm tezgahn hareketli ksmna balanr. Kalp zerine pnmatik olarak alan hareketli bir maa ve kesme sistemi yerletirilmi. Kesme sistemi kalbn sabit olan ynnde bulunmakta ve enjeksiyon sonrasnda kalp ierisinde kalan artk malzemeyi kopartmak iin kullanlr.


15

ekil: 12- Tek paral bir kalbn dii ve erkek ekirdek plakalar grlmekte (10).

2-3-1-2- Deiik ok para kalplar;

Deiik ok para kalplar, ayni cins malzemeden yaplm, deiik en az iki para boluundan oluan ve genellikle ayn rnn birbirinden bamsz olarak alan elemanlarnn imalatnda kullanlrlar. Bu tip kalplarn seilme nedenlerinden biride ekonomik olmasdr. Yeniden ayr kalplar yapmak yerine tek kalpla ilem tamamlanm olur.

ekil: 13- Deiik ok paral kalpla ekil: 14- Deiik ok paral ses tabancas yaplm bir rnek (11). kalb (5).


16

Basnl dkm yoluyla elde edilen paralar l ve ekil bakmndan birbirinden olduka farkldr. Bu bakmdan, bazen kalbn ssal dengesini salamak epeyce zordur. Fakat, ayn kalpta ekillendirilecek paralarn kalnlk ve tipleri birbirine yakn olursa, kalbn sl dengesi maksimum deerine yaklatrlabilir (2).

2-3-1-3- ok para kalplar;

ok para kalplar, daha basit ve yksek oranda hassasiyet gerektirmeyen boyutsal farkllklarn dk olduu imalatlarda kullanlrlar. Tezgahn kapasitesine gre teknik kurallarn elverdii kadar para miktar ykseltilebilir. kan para miktar 32 ila 48e kadar ykselebilir. Yksek hassasiyetli ve dk hacimli paralar bu ekilde kalplanabilirler.

ekil 15 de ok paral bir kalp grlmektedir. Bu kalpta ekstra olarak pnmatik alan maalar ve al stunlar yardmyla hareketi salanan maalar kullanlm.

ekil: 15- ok paral tasarlanm bir kalp (12).

ok para kalplarnda dklecek para boluklar homojen ve simetrik olarak, birbirinden ayn uzaklkta bulunacak ekilde konstrkte edilmelidir. Paralarn sralanmas dorusal veya dairesel bir dizi eklinde olmaldr (ekil 16). Eer dorusal bir sralama yaplrsa her srada eit sayda para ekillendirilmesi istenir. Bylece para saysnn ift olmas gerekir. Dairesel yerletirmede homojen bir dengelemeyi salayan say ne ise tek veya ift o miktar


17

ekillendirme boluu yaplr. Bu dengeleme kalptaki s dalmnn homojenliini gz nne almak arttr (2).

ekil: 16- Datc ve yerleim metotlar (2).

Kalp boluklarnn kalp blou kenarna olan mesafeleri belli bir deerden daha kk olamaz. Bu alan maden emniyet sahas denir. Genellikle 75 mm den az olmamaldr. Eer belirtilen minimum deerden daha az olursa erimi maden ayrlma yzeyinden dar fkrabilir. zellikle kalp bloklar esnerse veya kalp bloklar maden basncndan daha az bile olsa dk basnla birbirine basyorsa bu olay gerekleir (2).

2-3-1-4- nite kalplar;

malat says az ve dklecek paralar orta byklkte ise nite kalplar byk yarar salar. nite kalplarndaki fark dklecek paralarn ayr ayr nitelerin yerletirilebilecei boluk ekil 17 de grld gibi kalp plakasna almtr. Bu boluklara nite kalplarna uygun yaplm niteler yerletirilir. nitelerin d l ve ekilleri birbirinin ayn olmaldr. nk kalp plakasna tam olarak oturmalar gerekir.


18

ekil: 17- nite kalbnn zerinde niteler yokken basit grn.

ekil: 18- rnek nite tasarm.

ekil 17 deki kalp plakalar zerine yerletirilecek uygun tasarm yaplm niteler ekil 18 de verilmitir. niteler plakalar zerine montaj yaplarak retime balanabilir.


19

ekil: 19- Tek paral nite kalb (12).

Yukardaki ekil 19 da tek paral bir kalp grlmekte, tek paral kalpta yanlardaki maalara verilmi formlar sayesinde ayn para zerinde form deiiklikleri de yaplabilir. Ayn parann 6 yzeyinde deiiklik bu kalpta mmkndr.

2-3-2- Kalp konstrksiyonu

Kalp konstrksiyonun un tam anlamyla yaplabilmesi iin kalp elemanlarnn tannmas ve bunlarn birbirleri ile ve akkan arasnda oluan etkileimin bilinmesi ayrca rnn yeteri miktarda tannmas gerekir. Bu faktrleri gz nnde bulundurup, eksikleri ve artlarn bir araya toplayarak bunlardan yararlanp en mkemmelini oluturmamz gerekir. Bu amala yola ktmz takdirde eksiklerimizi azaltm ve iyi ynlerine de artlar katm olarak rnmz olutururuz.

2-3-2-1- Kalp elemanlar tasarm;

Kalp elemanlar yksek sya maruz kalmas sebebiyle gz nnde bulundurulmas gereken en nemli sebep, sdan kaynaklanan genleme, anma gibi faktrleri tasarladmz elemanlarda uygun bir ekilde bertaraf etmek ve bunun yan sra akkann kalba giriinde ve kalp boluunu salkl bir ekilde doldurmas iin gereken yolluk elamanlarnn tasarmna dikkat edilmelidir.


20

2-3-2-1-1- Dii kalplar: Kalbn ayma izgisinden itibaren iki tarafna yerletirilin ekirdeklerdir (ekil 20). ekirdekler zerine kalp boluu alr ve zerine gerekirse maalar yerletirilerek form oluturulur ( ekil 20-c ).

a- Kalp boluu sabit blmde. b- Her iki yarya da alm kalp boluu.

c- Maal kalp. d- Kalp boluu hareketli blmde.

ekil: 20- Dii kalp boluunun konumu.

Ayrma izgisinin yzeyleri kalp kapand zaman, birbiri zerine erimi metalin tamayacak ekilde hassas olarak oturmas gerekir (1).

Dii kalplar sadece dolu elik blok zerine ilenmezler, takma olarak da kullanlrlar ( ekil 20-b ). En ok, girinti ve knts fazla olan dii kalplara, kalplanacak iin kolayca karlmas, yzeylerin izik olmamas iin koniklik verilir. Bu koniklik 0,5 olmaldr.


21

Tablo-1- Dklen malzeme eidine gre rnek scak i takm elikleri (9).

Kalay/Kurun /inko Alminyum/Magnezyum Bakr/Pirin1.2738 (290-330 HB)1.234446-50 RC

1.234442-48 RC

1.2885350-400 HB1.2344 (40-44 RC)

Tablo 1de verilen elikler malzemelerin ergime derecesinin farkllklar, hafif ve ar olma zelliklerine gre ayrlmtr. inko, kurun kalay dk scaklkta eriyen ar alamlar,alminyum ve magnezyum yksek scaklkta eriyen hafif alamlardr. Bakr, pirin, gm v.b. yksek scaklkta eriyen alamlardr (1).

Basnl dkm kalbnda en ok gerilmenin olduu ksm dii kalplardr. Bu gerilmelerin en aza indirilebilmesi iin kalp eliine bir n stma yaplmaldr.

Tablo-2- Kullanlan scak i takm elikleri ve kimyasal bileimleri (9).

Kimyasal BileimiDrrenberg Kodu

Alman Malzeme No.- Kodu

AISI/ SAE

C Si Mn Cr W Mo V Ni Co

WP 5 1.2343 X38CrMoV5 1

H11 0.38 1.00 0.30 5.00 - 1.30 0.40 - -

WP 5 V 1.2344 X40CrMoV5 1

H13 0.40 1.00 0.40 5.00 - 1.30 1.00 - -

DM 3 1.2365 X32CrMoV3 3

H10 0.32 0.25 0.40 3.00 - 3.00 0.60 - -

DM 3 X 1.2367 X38CrMo5 3

- 0.37 0.30 0.30 5.20 - 3.00 0.60 - -

W9 1.2581 W30WCrV9 3

H21 0.30 0.30 0.40 2.70 8.50 - 0.40 - -

WP5X 1.2606 X37CrMoW5 1

H12 0.35 1.00 0.50 5.00 0.60 0.50 0.80 - -

NCM1 1.2713 55NiCrMoV6

6F2 0.50 0.30 0.60 0.80 - 0.30 0.10 1.70 -

A 50 1.2714 56NiCrMoV7

6F3 0.53 0.30 0.80 1.10 - 0.50 0.10 1.70 -

A50-0 1.2744 56NiCrMoV7 7

- 0.55 0.30 0.70 1.10 - 0.90 0.10 1.80 -

DM3 Co 1.2885 X32CrMoCoV3 3 3

H10A 0.30 0.20 0.40 3.00 - 3.00 0.50 - 2.81


22

Basnl dkm kalplar ok hzl deien sl ve mekanik yklemelere maruz kaldndan, kullanlan eliin ok byk nemi vardr. Kalp eliinden beklenilen zellikler (9):

Isl genleme katsays dk olmal, Isl iletkenlik yksek olmal, Scak akma dayanm yksek olmal, Menevi direnci yksek olmal, Srnme direnci iyi olmal, Sneklik iyi olmal.

2-3-2-1-2- Maalar: Maalar (erkek) i paras zerindeki delik, kanallar, i girintiler oluturmak iin kullanlr. Baz maalarn esas amac, parann cidar kalnlklarn eit yapmak ve metal tasarrufunu salamaktr. Maalar deiik biimlerde yaplr ve kalbn iki yarsna da konulur (ekil: 21). Sabit ve hareketsiz maalarn ekseni presin hareketine paralel olmaldr. Ergimi alamn ekmesi sebebiyle maaya yapma eilimi vardr. Bu sebeple sabit maalar, genellikle kalbn itici bulunan parasnda olmas gerekir. Kalbn bir a altnda almas istenirse hareketli maalar al pimlerle hareket eden kzaklara yerletirilir ve hidrolik silindirler ya da kremayer ve dili yardm ile alrlar (1).

Kk aplardaki (3-12 mm) maa boylar apn 3 katn gememelidir. Maalarn kalplanan para zerinden kolayca karlabilmesi iin, maa zerine bir miktar eim verilir. Maa zerine verilecek a 1/60-1/75 arsnda deiir (3).

Scak i takm elii seimin de dii kalplarda kullanlan elikler maalar iinde geerlidir. H10A ve H13 tercih edilir (9).


23

Sabit Maa Hareketli Maa

ekil: 21- Sabit ve hareketli maalarn basit grn.

Hareketli maalar ekil 21de grld gibi basit ilemlerde kullanlmasnn yannda,birok karmak formlarn elde edilebilmesinde de kullanlrlar. ekil 22 de grld gibi srgler zerine yerletirilmi kalp bloklar ve bunlarn zerlerinde bulunan maalar yardmyla kalp oluturulmu.

ekil: 22- Piston ile hareketi salanan ve zerinde bir ok form bulunan maal kalp (7).


24

Hareketli maalarn alma yntemlerinden bir tanesi de al pimle alan maalardr. Bu sistemde kalp sabit olan ksmnda al bir pim ve hareketli kalp yarsnda pimin alabilecei kzaklarla hareketi salanm ve pime yataklanm bir maa bulunur. ekil 10 bu sistem ayrntsyla gsterilmi ve ekil 15 de de bu ynteme uygun bir kalp grlmektedir.Basnl dkm iin kalbn almas srasnda, dii kalplar ve maalar mekaniksel ve ssal gerilimlerin etkisi altnda kalr. Bu gerilimlerin oluumuna, scak metal alamn seri enjekte edilmesi srasnda meydana gelen andrc etkisi ve kalbn abuk alma ve kapanmas sebep olur (1).

2-3-2-1-3- Datclar ve giriler: Datclar yolluk burcundan giren eriyik alamn, basnl dkm kalbnn ayrma yzeyinden dii kalbn iine dolmasn salayan gei kanallardr (ekil 23). Datclarn yerini tespit etmek bakmndan herhangi bir kural yoktur. Datclar genellikle kalbn iticilerinin olduu ksmda bulunur. Derinlikleri 4,5mm den 8mm ye kadar deiir. Genilikleri ise parann arlna ve d biimine gre ayarlanr (1).

ekil: 23- Datc ve girilere rnek sistemler (13).

Basnl dkm kalplarnda girilerin yani datc memelerinin geni aralkl tiplerinde l 1, 25 mm zerindedir. nce aralklar ise 0, 625 mm civarndadr. ok byk paralarn meme aral 2, 25 mm veya daha fazla aralkla yaplr (ekil 24). nce girilerle iyi yzey kalitesi elde edilir, artk ksmlarn ve yzeyin dzeltilmesi kolay olur, fakat youn bir dkm yaplamaz. Byk girilerle daha youn ve kusursuz bir dkm yaplr. Fakat artk ksmlarn krlmas ve yzeyin dzeltilmesi daha g olur. Girilerin bykl ve biimi ergiyik alamn buhar gibi pskrmeden bir akm salayacak ekilde olmaldr (2).


25

ekil: 24- Giri kanallarnn kalp zerindeki konumlar (6).

2-3-2-1-4- Yolluk burcu: Yolluk burcu, scak kamaral basnl dkm kalplarnda kullanlrlar. Souk kamarallarda silindir direk olarak kalp ierisine yerletirilir, dkm yaplacak malzemenin miktar ayarlanr ve ayn lde ilem devam eder (ekil 7).

ekil: 25- Yolluk burcu.


26

Birok basnl dkm kalplarnda yolluk, kalbn sabit ksmna ilenir. Bu yolluk kalbn sabit ksmna takm eliinden ayr bir para olarak taklr. Basnl dkm makinasnn eitli kalplarnda kullanlan bu paralara yolluk burcu ad verilir. Metal alamlarn andrcl sebebiyle, kemirmeyi nlemek iin burlar nitrre edilir. Alamn kalba enjekte edilmesinden sonra konik delik tarafndan su dolmasnn salamak iin su kanal alr. Yolluk burcundaki deliin koniklii yaklak 10 dir. Konik deliin dar tarafna makinann ve boynu memesinin oturaca ekilde kresel bir yuva alr. Yolluk burcuna bir rnek ekil 25de verilmitir (1).

2-3-2-1-5- Yolluk datc: Yolluk datc yahut yolluk pimi, kalbn itici bulunan tarafna yerletirilen yaklak 10 koniklikte bir pimdir. Yolluk yaycya rnek ekil 26da verilmitir. Bu pimin amac ergimi alam dii kalplar besleyen datclarn ierisine doru ynlendirmektir. Basnl dkm kalb kapand zaman yolluk yayc yolluk burcunun konik yuvas ierisine girer. Meydana gelen konik silindir boru biimi, ergimi alamn datclara gitmesini salayan bir gei yeri olur. Yolluk yaycsnda su dolam iin, altrlm perdesi bulunan bir su kanal bulunur. Yolluk yaycnn uzun mrl olmas iin nitrre edilmi olmas gerekir (1).

ekil: 26- Yolluk datc.

2-3-2-1-6- ticiler: Basnl dkm kalplarnn tasarm, i parasnn iticilerin bulunduu ksmda kalacak ekilde yaplmaldr. Basnl dkm kalplarnda en ok kullanlan sistem


27

pimli iticilerdir (ekil 27 ). Buna ilave olarak dier itici metotlar da gmlek ve yass lama iticilerdir. tici metodu ve yeri, iticilerin says ve lleri, dklecek i parasnn l ve biimine gre tayin edilir. ticiler, i parasnda gbek stne ya da etrafna, kaburgalara, yzey stlerine, datclara, girilere tamalara, yastk yahut kaldrclara yerletirilir (ekil 28). Yastk yahut kaldrma yerleri kalbn ayrma yzeyine ilenir. Amac itici pimlerin bulunduu yzeyi glendirmektir. Yastk, kalbn itici ksmna ve dii kalp cidarndan 0,5 ila 1 mm geride ilenir. Yastk i parasnn d kenar etrafnda azami itme kolayl olan yere konulur (1).

Yastklar, kalbn itici ksmndan 3 mm den 10 mm ye kadar itici pimlere alm olan faturalarla biimlendirilirler. Dier bir yntemde itici izlerinin i paras zerinde istenmedii zaman yaplan kalbn ayrma yzeyine ilenen ukurlardr. Bu yastklar yaklak 16 mm derinliinde ve beher kenar 15-20 lik a altnda olmaldr ve dzeltme kalbnda ayarlanmas salanm olur (1).

ekil: 27- tici pim (14).

tici plakalara bal olan pimlerin hareketi, elle kumandal olabildii gibi, kalp skma nitesine bal olarak hidrolik veya pnmatik kumandal olabilir (3).


28

ekil: 28- ticilerin yerleim konumlar.

tici pim aplarn 5 mm den kk olmas tavsiye edilmez. Kk itici pimler i paracn itmekten ziyade dkmn iine batarlar ve bu batma nedeniyle kalptan i parasnn karlma esnasnda krlma ihtimalleri vardr.

ticiler, i parasnn sadece kalptan karlmasn salar. Bunun sonrasnda i paras elle veya otomatik sistemlerle tamamen kalptan uzaklatrlr. Bu sistemlere rnek ekil 29 da verilmitir. ekil 29-A da grlecei gibi i paras pnmatik sistemle frlatlyor. ekil 29-B de otomatik bir karcyla kalptan uzaklatrlyor.

A B

ekil: 29- parasnn kalp dan uzaklatrlmas (13).


29

2-3-2-2- Kalp ve rnn boyutsal ilikisi;

Basnl dkmle yaplacak parann tasarm yaplmas sonrasnda kalp tasarmnn salkl olarak yaplabilmesi iin rnn fiziki ve kimyasal yapsndan kaynaklanan zelliklerinin gz nnde bulundurulmas gerekmektedir. Bu nedenle u faktre dikkat edilmelidir:

2-3-2-2-1- Kalp alma izgisi: Kalp alma izgisinin biimi ve yerleim konumu, kalp tasarmnda gz nnde bulundurulmas gereken en nemli husustur. Genellikle, kalp alma izgisi dz veya ayn dzlem zerinde olan kalp tasarm tercih edilir (ekil 30). Kalp yarlarnn alma izgisi yzeyin dz olmas, kalbn ilenmesini kolaylatrr ve maliyeti azaltr (3).

ekil: 30- Kalp alma izgisinin verili konumlar.

Kalp alma izgileri parann ekline gre asal veya erisel olarak ta konumlandrlabilirler.

2-3-2-2-2- Eim miktar: retilen parann kalp ierisinden kolayca kartlabilmesi iin, kalplama boluu tabanndan kalp alma izgisine doru bir miktar eim verilir. Kalplanacak paraya ve kalba verilecek eim miktar, alamn cinsine ve kalplama derinliine bal olarak deimektedir. Kalba verilecek eim miktar ayn zamanda kalbn yalanmas ve kalplama hzna bapldr. Kalba verilecek eim miktar alam cinsine gre ekil 31 de verilmitir (3).


30

ekil: 31- Para ykseklii ve alam yksekliine gre eim miktar bants (3).

2-3-2-2-3- ekme pay: Kalplanacak alamn cinsi, para boyutlar ve biimine bal olarak snma sonucu meydana gelen l deiimi miktarna ekme pay denir. Dii kalbn kalplama boluu (+) ynde, dalc zmba veya maa pimi lleri (-) ynde, kalplanacak alamn ekme pay miktar kadar arttrlr veya azaltlr (3).

Genel olarak ekme pay miktar Tablo 3 deki verilen deerler kadar alnr. Ancak bu deerler sabit deildir. Kalplama boluuna esas ana llere ilave edilecek veya karlacak ekme pay miktar, alamn cinsine bal olarak tecrbe sonucu elde edilen deerlerle izelgede verilen deerler karlatrlarak bulunur (3).

Tablo: 3- Basnl dkm alamlarnn ekme pay (3).

Alam Cinsi ekme Pay Miktar (100 mm boyda)

inko, kurun ve alamlar 0,5Alminyum ve alamlar 0,7Bakr ve alamlar 0,8-1,80


31

2-3-2-3- Kalpta basn faktr;

Basnl dkm kalplarn yksek basnla kar karya kalmasndan dolay kaynaklanan hatalar gidermek iin kalp zerine ekstra baz nlemler uygulanr. Bu sayede retilen mamulde hacimsel hatalar giderilir.

2-3-2-3-1- Tama boluu: Basnl dkm kalplarnn ilenmesinde, kalplama boluu yanna tama boluu (kanal) alr (ekil 32). Her kalplama ilemi srasnda kalp ierisine ilk nce giren erimi maden bir miktar scakln kaybeder. Kalplanan parann zelliini bozmamak iin, kalplama boluu ierisine ilk nce giren erimi maden dorudan tama boluuna doldurulur. Bylece, arkadan gelen erimi madenin kalplama boluunu doldurduu parann mekanik zelliklerini iyiletirir (3).

ekil: 32- Tama boluu ve hava tahliye kanal bulunan basnl dkm kalb (3).

2-3-2-3-2- Hava tahliye kanal: Hava tahliye kanal, kalplama boluu ierinde skan havann kalptan dar atlmasn salar. Hava tahliye kanallar genellikle kalp alma izgisi zerindeki tama boluu uzantsna alr. Ayrca itici pim delii zerindeki l fark hava tahliyesi iin kullanlr. Bylece, hava tahliye kanal ierisindeki artk malzeme, kalplanan para ile beraber kalptan alnr (3).


32

Kalp alma izgisi boyunca alan hava tahliye kanal derinlii 0,10-0,175 mm arasnda olmaldr. ekil 32 de tama boluu uzantsna alm hava tahliye kanal grlyor (3).

ekil: 33- Tama ve tahliye kanallarna rnek para yerleimi (6).

ekil: 34- Tama boluu ve hava tahliye kanallarnn uyguland iki kalp (10).

Souk kamaral iki basnl dkm kalbnn birer yars ekil 34 de grlmekte ve hava tahliye kanallar ile tama boluklarnn yerleri gsterilmektedir.


33

2-3-2-3-3- apak oluumu: Kalplanacak parann kalplanacak alma izgisi zerinde meydana gelebilecek apan nlenmesi iin, kalp yarlarnn birbiri zerine iyice oturmas gerekir. Kalp alma izgisi zerindeki apak nlenemiyorsa, en az dzeye indirilir. Sonra da apak kesme kalplaryla, kaba talama ve benzeri tala kaldrma ilemleriyle dzeltilir (3).

2-3-2-4- Kalp soutma;

Btn basnl dkm kalplarnda erimi metalin enjekte edilmesinden sonra sertletirilebilmesi iin soutma tertibat olmas gerekir. ekil 25 ve 26 da grld gibi yolluk burcu ve pimi makinadan gelen su ile soutulur. Gerek kalbn tutucu bloklarna gerekse dier aygtlarna su dolamn temin iin kanallar almtr. Suyun ak durumu, i parasnn byklk ve biimine gre deiir (1).

Kayc paralar, maalar ve dier hareketli paralar hareketlerine zorluk verilmeden su ile soutmaya tabi tutulabilirler. Soutma kanallarnn dkm boluuna yaknl 18-20 mm den daha az olmamaldr. Bu elik zerinde ssal ok sonucu krlma ve atlamalar nlemek iin arttr (2).

ekil: 35- Soutma kanallarna rnek kalp kesiti (6).

ekil 35'deki gibi soutmay gerektiren blgelere su, kalp blouna delinen delikler veya alan kanallarla iletilir. Delinen su deliklerinin kalp yzeyine 20 mm den yakn olmamas tavsiye edilir. Bununla beraber sakncas olmayan hallerde kanallar, maa yahut boluk yzeylerine 6


34

mm kalncaya kadar yaklaabilir. Uygun soutma sadece imalat kolayl iin deil ayn zamanda i parasnn yzey kalitesinin iyi olmasna ve kalp mrnn artmasna yardmc olur (1).


35

SONU ve RDELEME

Yaplan bu alma erevesinde basnl dkm kalbnn yapmnda dikkat edilecek hususlar tek tek ele alnm, konular skc olan metin younluunu azaltmak iin konuyla ilgili rnek tekil eden resim ve basitletirilmi grsel elerle desteklenmitir. Yararlanlan kaynaklardan alnan bilgiler aslndan uzaklamayarak, yorumlanm gereksiz bilgi kalabalndan kanlmtr. Her ne bilgi kapasitesinde olursa olsun her kesime bir eyler verebilecek, gerektii yerde gvenilir bir kaynak olabilecek alma olmas iin gereken zen gsterilmitir.

Aratrma ve geen zaman ierisinde grlmtr ki eitli kiiler, kendi konumlar ve dnceleri erevesinde konuyu ele alm ve belirli ynlerine dikkat ekmitir, bu balamda bende kendime zg bir ey oluturmak iin aba sarf ettiimi ve amacma ulatm dnyorum.

Sonu olarak eksikleri ve artlaryla beraber verilen emek erevesinde oluturulan bu kaynan yaral olduunu grebilmek ve daha ok aama kaydedebilmek dileiyle, bu sektrdeki kiilerin hizmetine sunuyorum.


36

KAYNAKLAR

1- KLUZ J., eviren: ERC, G., Plastik ve Metal Dkm Kalplar, Milli Eitim Bakanl Ett ve Programlama Dairesi Yaynlar No:72.2- DOEHLER, H . H . , eviren : BAYVAS , M . ., Basnl Dkm , Ankara Erkek Yksek Teknik retmen Okulu Matbaas , Ankara ,1974.3- ERKN, Y., Hacim Kalpl, Milli Eitim Basmevi, stanbul 1984.4- www.makinamhendisi.com

5- www.atamould.com

6- KAHRAMAN, E., 2005, Basnl Metal Dkm ve Kalplar, www.turkcadcam.net/dergi, Mays 2005.7- www.dynacast.com

8- www.gibbs.com

9- KOAK, H., Takm elikleri El Kitab, Salam Metal, stanbul 2004.10- www.taiwancast.com

11- www.china-huashuo.com

12- www.bieffemoulds.com

13- www.diecasting.org

14- www.chiayang.com


37

ZGEM

1983 ylnda Ankara da dodu. lkokulu Mamak ilesindeki Kaya lkokullu nda okudu ve bunun devamnda Kaya Ortaokulu nda renimine devam etti. Yine ayn ilede bulunan ve mesleine ilk adm olarak adlandrlabilecek Abidinpaa Teknik ve Endstri Meslek Lisesi nin Torna ve Tesviye Blmne kaydn yaptrd. Bir sonra ayn okullun makine teknik blmne geti. Gazi niversitesi nin Teknik Eitim Fakltesi Makine Blm Kalplk retmenliini 2002 ylnda okumaya hak kazand. Geen mesleki eitimi srasnda MKE Kapsl, Av ve Fiek Fabrikas ile Arelik Bulak Makinas Fabrikas nda staj yapt. Halen Gazi niversitesi nde renim grmektedir.


basınçlı döküm kalıpları

Documents