Ana sayfa   Sponsorlarımız:
         
     
Reports > Mfg. Tech. > Towards Perfection In Manufacturing: Autofabrication Technologies:
Contents
  • Preface
  • Introduction
  • Summary
  • Autofabrication Tech.

  •   > Light Curing
            Scanning
            Masking
      > Powder Binding
            Fusing
            Bonding
      > Deposition
            Spraying
            Extruding
      > Lamination
            Bonding + Cutting
            Cutting + Bonding

     Vendor / Model Index
  • Applications

  •   > Egineering:
      -->
    Conceptual Modeling

      --> Rapid Prototyping
      --> Rapid Tooling
      > Direct Manufacturing
      > Architecture
      > Medical
      > Math and Physics
      > Jewelry
      > Art
  • Applications in Turkey
  • Future Prospects
  • Resources for more info
  • Referance Info.

  •       Machining
          Photopolymers
          Sintering
          Investment Casting
          Silicon Tooling
          Conversion Technologies
  • Update History
  • Get online quotes from leading Turkish manufacturers

    | Home | Previous Page | Next Page |
    Referance Info.  > Investment Casting Technology:

    İngilizce'de "Investment Casting",  "Ceramic Shell Casting" (seramik kabuk dökümü) veya "lost wax process" (kaybedilmiş mum prosesi), Almanca'da "Feinguss" veya "Schalenguss", Fransızca'da ise "Fonde a Cire Perdue" ismiyle anılan hassas döküm tekniğinin 2000 yıllık bir geçmişi vardır. Bu teknik sayesinde elde uygun malzemeden yapılmış bir model olduğu sürece çok karmaşık metal dökümler yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi ile yapılabilmektedir. Bu özelliği ile hassas döküm, birçok talaşlı imalat işleminin gereğini ortadan kaldırır.

    Hassas döküm teknikleri temelde ikiye ayrılır: "Investment Shell Casting" (hassas kabuk döküm) tekniğinde, seramik kalıp, ince cidarlı bir kabuk şeklinde modelin etrafını örterken, "Investment Flask Casting" (hassas fanus döküm) tekniğinde ise bir kabın içindeki kalıp boşluğu haricindeki tüm hacim seramik/alçı malzeme ile doldurulur:
    1- "Investment Shell Casting" (hassas kabuk döküm):

    Bu cins döküm için yapılan işlemleri kısaca şöyle sıralayabiliriz:

    Öncelikle, metalden dökülmesi istenilen parçanın mum veya benzeri bir malzemeden modeli hazırlanır. Genellikle alüminyum (kuyumculukda ise silikon) bir kalıp imal edilir ve plastik enjeksiyon yöntemi ile istenildiği kadar mum model elde edilir. (Döküm sonrası soğuma ve büzülme tahmini yapılarak model aslından biraz büyük imal edilebilir)

    1 2 3

    (1) Parçalar yine mumdan yapılmış bir gövdeye yapıştırılarak "mum salkım" hazırlanır. Mum malzeme, 70-90 °C arasında olabilen düşük ergime sıcaklığına sahip ve seramik kabuğu çatlatmaması için düşük ısıl genleşme özelliğine sahip bir malzemedir.
    (2) Model, seramik banyosuna batırılarak (sulu alçı görünümünde bir sıvı) çevresine ince bir tabaka kaplanması sağlanır. Seramik tabaka kuruyup katılaşıncaya kadar bir fırında bekletilir. Yeteri kalınlıkta seramik kaplanıncaya kadar son iki işlem tekrarlanır. Dış tabakalarda daha kalın seramik tozu kullanılır.
    (3) Dış cidarı sert seramik kaplı parça bir fırına sokularak modelin eriyip dışarı akması sağlanır. Seramik malzeme ise yüksek sıcaklığa dayanıklı olduğundan şeklini muafaza eder. Bu esnada mum modelin akarak çıkmayan kısımları da tamamiyle buharlaşır. Ardından, fırın sıcaklığı yükseltilerek belli bir süre içinde seramik kabuk pişirilerek sinterlenir ve sonraki döküm işlemlerine dayanacak şekilde mukavemetinin artması sağlanır.

    4 5 6

    (4) Mum salkımdan kalan boşluğa (daha önce bırakılmış bulunan bir ağızdan) ergimiş halde metal dökülür
    (5) Metal soğuyup katılaştıktan sonra darbe ile dış cidardaki seramik kırılarak parça ortaya çıkarılır.
    (6) Parçalar ana gövdeden dairesel bir testere ile kesilerek alınır, bir başka değişle göbek bağları kesilir.

    Ardından, gerekli çapak alma, temizleme ve yüzey parlatma işlemleri yapılır. Son olarak ise kalite kontrol işlemleri yapılır. Dökümde tahmin edilemeyen boyutsal çekme veya çarpılmalar varsa bunu kompanse edecek şekilde mum modeller tekrar tasarlanıp üretilebilir...



    Modern bir hassas kabuk döküm fabrikası: (Shellcast Inc., Montreal, Kanada)
    1-    2-
    3-    4-
    5-

    1- Mum model parçaları kontrolden geçirilip monte edilerek daha karmaşık modeller oluşturuluyor: Hassas döküm sektöründe sıkça karşılaşılan karmaşık mum modelleri bir seferde bir enjeksiyon kalıbıyla üretmenin zorluğu veya imkansızlığı sebebiyle iki veya daha fazla mum model parçası ayrı enjeksiyon kalıplarında imal edilir ve manuel olarak birleştirilir.
    2- Tam otomatik kabuk üretim hattında robot yardımıyla mum model üzerine ince seramik kaplanıyor.
    3- Kabuğu sağlamlaştırmak için daha kalın seramik (kum) kaplanıyor.
    4- Kabuk oluşturma işlemlerinin ara safhalarında nem ve sıcaklık kontrollü ortamda kabuklar kurutulurken.
    5- Seramik kabukların kür edildiği tünel fırın.


    İlgili bir video klibi seyretmek için:
    investment-casting.avi (3,4MB)


    Uygulama Örnekleri:

    Askeri elektronik cihazların kasaları ve jet türbin parçalarından örnekler içeren yukarıdaki resimler hassas kabuk döküm ile imal edilen parçaların nekadar karmaşık olabileceğini gösteren güzel örneklerdir. (ilk 4 resim: Shellcast Inc., Montreal, Kanada, Son iki resim: Precision Castparts Corp., ABD)

    Solda, Büyük boy bir jet motoru parçası dökümü, SLA/Quickcast modeli ile yan yana görülmekte (Precision Castparts Corp., ABD)
    Ortada ve Sağdaki resimde yine SLA/quickcast master modelleri ile hassas dökümle üretilmiş karmaşık parçalar görülmekte (Precision Castparts Corp., ABD)

    Türkiye'deki Uygulamalar > Hassas döküm firmaları

    2- "Investment Flask Casting" (Dereceli hassas döküm / hassas fanus döküm):
     
    1
    2
    3
    4
           
    5
    6
    7
    1- Mum modeller model ağacına eritilerek yapıştırılır
    2- Silindirik bir gömlek (fanus) model ağacı etrafına geçirilir.
    3- Gömlek ile model ağacı arasındaki tüm boşuklara alçı/seramik karışımı dökülür.
    4- Fırında ısıyla karışım kurutulur ve kalıp ters çevrilerek içindeki mum modellerin eriyip akması sağlanır.
    5- Sıcak kalıp ergimiş metal ile doldurulur. Vakum veya merkezkaç kuvvetiyle döküm kolaylaştırılabilir.
    6- Basınçlı su büskürterek kalıp malzemesi temizlenir.
    7- Döküm ağacından koparılan parçalar malzeme giriş çapakları temizlenerek döküm sonrası kullanıma hazır hale getirilirler.

    Sağda, 6. şekilde gösterilen safhaya gelmiş olan yüzük dökümlerinin bulunduğu bir hassas döküm ağacı görülmektedir. (Meiko)

    Mücevher imalatçıları hassas fanus döküm tekniğini yaygın ve etkili bir şekilde kullanmaktadırlar.

    autofabrication teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak (karmaşık döküm modellerinin daha kolay yapılabilmesi sayesinde) hassas fanus döküm teknolojisinin daha yaygın kullanımına ihtiyaç olmuş ve bu ihtiyacı Alman MCP-HEK GmbH firması geliştirdiği, bir seri cihazdan oluşan ve küçük bir atölye alanına kolayca kurulabilecek "MCP Metal Part Casting" isimli paket bir çözümle karşılamıştır. Aşağıda, bu sistemin uygulamasına ait bazı resimler ve açıklamalar verilmiştir:
    Mum modeller havya ile eritilerek yine mum malzemeden yapılmış model ağacına bağlanıyor.
    Fanus döküm ağacının çevresine yerleştiriliyor
    Fanus vakum altında seramik (alçı) ile dolduruluyor
    Fanus kurutma fırınından çıkıyor. Fanus çevresindeki delikler seramik malzemenin su buharı kaybetmesini kolaylaştırmaktadır.
    Mum eritme ve metal döküm sonrası fanus çıkartılıyor
    Basınçlı su ile seramik temizleniyor. Fanus çevresindeki delikler bu sefer de su ile seramik (alçı) dolgunun eritilmesini kolaylaştırmaktadır. Temizlik esnasında çevreye su ve diğer artıklar sıçramaması için bu işlem özel bir kabinin içinde yapılır.
    Basınçlı su ile seramik temizlenmiş
    Metal dökülmüş parçalar döküm ağacından koparılmaya hazır.

    Örnek bir çalışma: (MCP Metal Part Casting)
    1- autofabrication teknolojisiyle (SLA) üretilmiş master model
    2- Master model ile yapılan silikon kalıba dökülerek üretilmiş 2.5kg'lık mum döküm modeli
    3- Mum model kullanılarak dökülmüş 7.2kg'lık alüminyum krank gövdesi. Burada, mum model üzerine döküm öncesi yerleştirilmiş döküm ve havalandırma kanalları da açıkça görülmekte.

     


    Not: Farklı döküm teknolojileriyle ilgili daha fazla bilgi ve video görüntüleri İTÜ İmalat Mühendisliği öğrencileri tarafından hazırlanan aşağıdaki rapordan bulunabilir:
    www.mkn.itu.edu.tr/bolumler/imalat/baglanti/dokum > DÖKÜM VE KALIPLAMA YÖNTEMLERİ (Kum Kalıba Döküm, Kalıcı Kalıplara Döküm, Hassas Döküm, Savurma Döküm, Alçı Kalıba Döküm, Seramik Kalıba Döküm, Dolu Kalıba Döküm)
    | Home | Previous Page | Next Page |
             
         
    TurkCADCAM.net > Türkiye'nin yeni ürün tasarım, geliştirme, CAD/CAM/CAE, CNC, kalıp ve imalat teknolojileri portalı
    ***** Sektörün profesyonel bilgi ve işbirliği platformu *****
    © 2002-2017  Sinerji Yayıncılık, Tanıtım ve Danışmanlık Hizmetleri
    Bu portaldaki içerik, ancak kaynak belirtilmesi ve izin alınması şartıyla yayınlanabilir.