Süleyman Keykubat
Kalıp Öğretmeni
Ocak 2005

Giriş:

Döküm parçaları daha iyi ve seri dökmek için daimi kullanılan çelik kalıplar geliştirilmiştir. Düşük derecede ergiyen demir olmayan metal ve alaşımların daimi çelik kalıplarda bir basınç altında biçimlendirilmesine " Basınçlı Döküm " adı verilir (3).

Basınçlı döküm kalıplama metoduyla genellikle alüminyum, bakır, çinko, magnezyum, kalay, kurşun ve benzeri alaşımlardan döküm kalıplama işlemi yapılmaktadır (3).

Basınçlı metal dökümle imal edilmiş çeşitli parçalar

Alaşımların Seçimi

Basınçlı döküm yöntemiyle üretilen parçaların kullanım alanlarının genişliği buralardaki fiziki ve kimyasal şartlara uyum sağlayabilecek alaşımların geliştirilmesini sağlamıştır. Bunun sonucu olarak ortaya çok değişik tipte alaşım çıkmıştır (2).

Bununla birlikte bir kullanım alanı için son derece uygun olan bir alaşım başka bir işte uygunluk sağlayamayabilir. Örnek olarak, insanların sürekli temas halinde bulunduğu kapı kolu gibi bir parçada estetik, buna bağlı olarak ta kaplanabilme özelliği vb. ön planda iken kuvvet iletiminde kullanılan bir dişlide esas problem malzemenin dayanımıdır (3).

Bu yüzden tasarımcı başlıca basınçlı döküm alaşımları hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Ayrıca tasarımcı malzeme seçiminde aşağıdaki hususları göz önünde bulundurmalıdır. Bunlar (3);

1- İmalatı yapılan parçanın dayanımı, sertlik ve şekil değiştirme gibi mekanik özellikler
2- Yaşlanmanın mekanik ve fiziksel özellikler üzerindeki etkisi
3- Dökülebilirlik, akışkanlık, soğuma çekmesi vb. yönlerden basınçlı döküm kalıplamaya adapte edilebilirliği
4- Isı etkisiyle dayanımda meydana gelen değişiklikler
5- Talaş bitirme işlemlerinde kullanılabilirliği
6- Parlatma boyama kaplama vb. bitirme işlemlerinde uygunluğu
7- Korozyona karşı dayanım
8- Kullanım yerine göre parça ağırlığı
9- Kullanılan yere göre parça maliyeti
10- Kimyasal etkilere ve aşınmaya karşı dayanıklılığı

Basınçlı Döküm Alaşımları Tipleri

Basınçlı döküm yoluyla üretilen parçalar pek çok tipte ve çok geniş kullanma sahası olan elemanlardır. Böyle olmakla beraber, bir uygulama için tamamiyla uygun olan bir alaşım diğer biri için çok uygunsuz olabilir (1,2).

Yüksek Basınçlı Döküm Alaşım Çeşitleri

• Alüminyum basınçlı dökümdeki kullanılışı gittikçe artmaktadır. Halen bütün basınçlı dökümlerin %30 kadarı alüminyumdur. Bu miktarda parçanın alüminyumdan dökülme sebepleri; Ağırlıklarının az olması, akma sınırının istenilenden çok iyi, termik ve elektrik iletkenlik ve yüzey parlaklığını kaybetme dayanıklılığının iyi olması, fiyat bakımından ekonomik olması ve son işlemleri ticari ve ekonomik bakımdan tatminkâr olmasıdır (1).
• Magnezyum alaşımları, daha çok hafifliğin istendiği yerlerde kullanılır. Uygulama alanları; portatif yazı makinesi, büro makinelerinin muhafaza ve gövdeleri, fotoğraf makineleri, optik aletler, portatif aletler ve benzeri avadanlık parçaları magnezyum alaşımlarından yapılırlar. Alternatif veya başkaca hareket yapan tekstil sanayi parçaları ile küçük taşıma ve paketleme makineleri parçaları magnezyumdan basınçlı döküm yoluyla üretilir (1).
• Basınçlı döküm yoluyla üretilen bakır alaşımlarının belli başlı özellikleri yüksek mukavemet, sağlamlık, korozyon ve aşınmaya karşı rezistanslarıdır. Özellikle hassasiyet isteyen, şekli karışık, dayanıklı ve ekonomik olması istenen işlerde bu alaşımların basınçlı dökümleri çok kullanılır. Otomobil dişlileri, vites dişli değiştirme çatalları, fren parçaları, şok amortisör parçaları, çeşitli endüstriyel birleştirme parçaları, ev ve mutfak eşyaları gibi yerlerde kullanılırlar (1).

Düşük Basınçlı Döküm Alaşımları Çeşitleri

• Çinko alaşımları, bütün basınçlı dökümlerin ağırlık itibari ile yaklaşık olarak %60'ını teşkil eder. Çünkü kolay ve süratli dökümü dolayısıyla ekonomik sonuç verir. Düşük döküm sıcaklığı dolayısıyla bu alaşımlarda yakıt fiyatı, kalıp fiyatı ve kalıp işletme masrafları düşüktür. Mekanik özellikleri iyi, işlenebilmeleri tatminkâr ve bitirme işleri ekonomiktir (1).
• Kalay ve alaşımlarının basınçlı dökümleri bir zamanlar özellikle otomobil ana yataklarında kullanılmaktaydı. Bu kullanılış büyük ölçüde azaltıldı ve bugün yerine başka gereçler kullanılmaktadır. Kalay alaşımlarından basınçlı döküm yolu ile üretilen parçalar daha çok korozyon mukavemeti isteyen sodalı su avadanlıklarında, süt makinelerinde, şurup pompalarında, dişçi ve tıbbi operasyon aletlerinde kullanılır (1).
• Kurşun alaşımları genellikle düşük fiyat ve korozyona dayanıklı madenin gerektiği, dayanım, sertlik ve diğer mekanik özelliklerin önemli olmadığı yerlerde kullanılır. Basınçlı döküm yolu ile üretilen parçalar, kuvvetli mineral asitlerine dayanıklılık isteyen, yangın söndürme aleti parçaları, batarya ve kimyasal aparatlar gibi yerlerde kullanılırlar (1).

Basınçlı Döküm, talaş kaldırma işçiliğinin ve malzeme sarfiyatının az olması, üretim sayısının fazlalığı, simetrik olmayan karmaşık biçimdeki kalıplama işlemlerinin kolaylığı nedeniyle endüstri alanında çok kullanılmaktadır.
Basınçlı döküm parçasının tasarımında dikkat edilecek hususlar arasında; en yüksek kaliteli parçayı verecek en ekonomik döküm alaşımını bulmaktır. Bu nedenle alaşımın seçiminde dikkat edilmesi gereken özellikleri sıralayacak olursak:

Dayanım, sertlik gibi mekanik özellikler,

• Isıl işlemlerin özelliklere etkileri ve boyutsal kararlılık,
  
• Alaşımın basınçlı döküm metoduna uygunluğu, dökülebilirliği, akıcılığı,
  
• Düşük ve yüksek sıcaklıklardaki dayanımı,
  
• Cilalama, parlatılma, kaplanma, boyanma ve diğer yüzey bitirme işlemlerine uygunluğu,
  
• Korozyon direnci,
  
• Ağırlığı ve maliyeti.

Basınçlı Dökümün, endüstrideki sağladığı faydaları sıralayacak olursak:

• Simetrik olmayan değişik biçim ve boyutlardaki parçalar kolay kalıplanabilir,
  
• Basınçlı döküm kalıplama metoduyla üretilen parçaların talaş kaldırma işçiliği yok denecek kadar azdır.
  

Bu faydaları çoğaltmamız mümkündür... Bunun yanında basınçlı dökümün zararlı yönleri de bulunmaktadır. Bunların bazıları şöyle sıralanabilir;

• Kalıplanacak parça boyutları ve ağırlığı sınırlıdır,
  
• Kalıplama boşluğuna uygun olmayan giriş kanalı seçimi sonucu tahliye edilemeyen hava basıncı, kalıplanan parçanın hatalı veya yarım çıkmasına sebep olur,
  
• Ergime sıcaklığı yüksek madenlerin kalıplama işleminde kullanılan kalıpların ömrü kısadır.
  

Bütün bunlara rağmen basınçlı döküm kalıplama metoduyla üretilen parçaların dayanımı yüksek olması sebebiyle endüstride çok kullanılan kalıplama metotlarından biridir.

KAYNAKLAR

1 - DOEHLER H.H., Çeviren: BAYVAS M. Şevki, Basınçlı Döküm, Ankara Erkek Teknik Yüksek Öğretmen Okulu Matbaası, Ankara, 1974.
2 - ÇİĞDEMOĞLU Macit, Basınçlı Döküm, Cilt 1, Makine Mühendisleri Odası, Ankara, 1972.
3 - J. Kluz, Çeviren: Gıyasettin Erci, Plastik ve Metal Döküm Kalıpları, Milli Eğitim Bakanlığı Etüt ve Programlama Dairesi Yayınları No.72.
4 - W. H. DENNİS, Çeviren: Doç. D.H.Erman TULGAR, Demirden Gayrı Metaller Metalürjisi, Kısım I, İTÜ Kimya - Metalürji Fakültesi Ofset Atölyesi, 1987.
5 - Doç. Dr. Narin ÜNAL, Malzeme Bilgisi (Alaşımların İç Yapısı ve Özellikleri), Antalya, 1989.