Döküm

Döküm; erimiş metalin, içerisinde istenilen şekilde boşluk bulunan bir kalıba dökülerek katılaştırılma yöntemine denmektedir. Çelik hurda, çeşitli pik demir ve demir alaşımlarını yüksek sıcaklıklarda kupol, ark ve endüksiyon ocaklarında eritip metal, kum ya da seramik kalıplarda şekillendirerek çelik, pik, sfero ve temper döküm ürünlerini ham ya da işlenmiş olarak üreten sektör döküm sanayidir.

Döküm, belirlenmiş biçimde elde edilmesi amaçlanan herhangi bir şeklin oluşturulması amacıyla yapılan işlemlere denilmektedir. Dökümde kullanılacak ham-sıvı maddenin (alaşım, metal içerikli) ısıtılarak ergitilmesi ve önceden belirlenen şekle ait kalıplara akışkan (yarı sıvı) halde dökülmesi ile döküm işlemi tamamlanmış olmaktadır. Bir başka değişle döküm, ergitilmiş sıvı metalin bir kalıba veya boşluğa dökülerek onun şeklini alacak tarzda katılaştırılmış halidir.

Döküm işlemi içinde üretilmek istenen parçanın biçimine sahip bir boşluk bulunan kalıplara sıvı metalin doldurulması işlemi sonucu gerçekleşmektedir. Elde edilmek istenen parçadan kalıp boşlukları daha büyüktür. Bu büyüklük sayesinde katılaşma ve soğuma arasındaki boyut farklılıklarındaki azalmanın dengelenmesi sağlanmaktadır. Döküm işlemi gerçekleştirilirken kullanılan kalıbın açık ya da kapalı olabileceği bilinmektedir. Döküm teknolojisi içerisinde daha yaygın olarak kullanılan kapalı kalıplar içerisinde sıvı metalin kalıba doldurulabilmesi için bir yolluk sistemi bulunmaktadır. Döküm üretiminde kullanılan kalıpları değişik refrakter malzemeler tarafından üretilebilmektedir. Bu malzemeler; kum, alçı, seramik ve metal olarak sayılabilmektedir. Katılaşma sonrasında bazı döküm yöntemlerinde parçanın çıkarılabilmesi için kalıbın bozulması gerekmektedir. Kum kalıplar bir kez kullanılabilmektedir. Bazı yöntemler içerisinde kalıpların kalıcı olduğu görülmektedir. Metal ve kokil kalıplar birden çok parça üretimi için kullanılmaktadır. Dökme demir, çelik, alüminyum, magnezyum, titanyum gibi çeşitli maddelerin döküm yöntemleri birbirlerine göre farklılık göstermektedir. Alüminyum ve magnezyum gibi hafif metallerin üretimi, üretilecek parçanın şekline ve özelliğine bağlı olarak değişmekle birlikte genellikle daimi kalıba döküm çeşidi olan basınçlı döküm yöntemi ile üretilmektedir

Döküm Çeşitleri

Döküm çeşitleri genellikle iki başlık altında incelenebilmektedir. Bunlar bozulabilir kalıba döküm ve kalıcı kalıba döküm olarak adlandırılabilmektedir. Döküm çeşitleri döküm işleminde kullanılan kalıplara göre bazı kaynaklarda farklı başlıklara ayrılmakta olup; bunlar kum kalıba döküm ve diğer döküm yöntemleri olarak sınıflandırılmaktadır.

Döküm çeşitleri altı maddeden oluşmaktadır. Bunlar;

• Hassas döküm,
• Sürekli döküm,
• Savurma (merkezkaç/santrifüj) döküm,
• Kokil döküm,
• Basınçlı döküm
• Alçı döküm olarak sıralanmaktadır.

Hassas dökümde; karmaşık parçalar temiz ve tam şekilde elde edilebilmektedir. Bu döküm şekli metal parça imalat sektöründe parçanın son haline en yakın döküm şekli olarak tanımlanmaktadır. Hassas dökümde alaşımlar eğer talaş kaldırılarak işlenmesi veya dövülebilmesi mümkün değilse kullanılabilmektedir. Hassas döküm özel ürünlerin üretilmesinde kullanılmaktadır.

Ergimiş metalin su ile soğutulması sonucunda iki ucu açık bir kalıptan geçirilerek katı hale getirilmesi dönüştürülmesi sürekli döküm olarak adlandırılmaktadır. Bu yöntemde kokil kalıp kullanılmaktadır. Bu kalıbın iki ucu açıktır. Kokil kalıbın içerisine sıvı metal dökülerek kalıp içerisinden geçerken soğutma sıvısı püskürtülmektedir. Bu şekilde sıcaklıkta düşme sağlanmaktadır. Metal katılaşarak, kalıbın diğer tarafından istenen şekle uygun ürünün çıkması sağlanmaktadır. Sürekli döküm yönteminde karışık parça dökülmesi mümkün değildir. Sürekli döküm yönteminde daha çok saç, şerit, levha tipi ve içi dolu silindirik ürünlerin dökümü gerçekleştirilmektedir.

Alçı döküm ise hafif alaşımların dökümünde tercih edilmektedir. Kalıp malzemesi olarak çelik ya da dökme demirin kullanıldığı döküm yöntemine kokil döküm adı verilmektedir. Kokil dökümde metal kalıplarla birçok parçanın dökümü yapılabilmektedir. Eğer kokil dökümde az sayıda parça üretilirse bu döküm pahalı olabilmektedir. Buradan kokil dökümün ilk yatırım maliyetinin yüksek olduğu anlaşılmaktadır. Bu yöntemde dökümün kalıptan çıkarma zor olduğu için bazı parçaların dökümünün imkansız olduğu görülmektedir.

 

Daimi kalıba döküm çeşidi olan basınçlı döküm yüksek verimlilikte, ince cidarlı ve çok ayrıntılı hafif alaşım parçaları üreten tek adımlı bir işlemden oluşmaktadır. Genellikle, erimiş hafif metal alaşımı (Al-, Zn-, Mg-bazlı, vb.) basınçlı pistonlar yardımı ile kalıba enjekte edilmekte ve katılaştıktan sonra kalıp açılarak döküm parça dışarı çıkarılmaktadır. Basınçlı döküm işleminin gerçekleştiği esnada, kalıp yüzeyindeki sıcaklık 80 °C ve 500 °C arasında değişebilmektedir.  Sıvı metal basınç altında metal kalıba doldurularak elde edilen döküm işlemine basınçlı döküm adı verilmektedir. Basınçlı dökümün kokil dökümden farkı sıvı metalin kalıba basınçla sevk edilmesi olarak bilinmektedir. Basınçlı dökümde yüksek hızda sıvı metal kalıba hızlı bir şekilde enjekte ederek doldurulmaktadır. Bu şekilde karmaşık şekilli parçaların dökümü mümkün olmaktadır. Basınçlı döküm, yakın toleranslı ve mükemmel yüzey kalitesi ile geometrik olarak kompleks ürünler oluşturmak için düşük maliyetli bir yöntem olarak bilinmektedir. Basınçlı döküm yöntemi ile saatte 200-300.000 parça üretimi mümkün olmaktadır. Bu nedenle, sıvı metalin yüksek akış hızına ve hızlı katılaşma özelliğine sahip olması gerekmektedir

 

Döküm, metallere şekil vermenin bir yoludur. Döküm sanayinde kullanılan metal alaşımları kimyasal ve fiziksel açılardan değerlendirildiğinde üç grupta incelenebilirler. Bu gruplar demir döküm, demir dışı döküm ve çelik dökümdür. Bu gruplarında kendi içlerinde çeşitli döküm sınıfları vardır. Döküm yöntemleri, harcanan kalıp kullanan döküm yöntemleri ve kalıcı kalıp kullanan döküm yöntemleri şeklinde ikiye ayrılır. Bozulabilir kalıp kullanan döküm yöntemleri; kum kalıba döküm, seramik kalıba döküm, alçı kalıba döküm, kabuk kalıba döküm, kapalı kalıba döküm, vakum kalıba döküm ve hassas kalıba döküm şeklindedir. Kalıcı kalıp kullanan döküm yöntemleri ise metal (kokil) kalıba döküm, savurma (santrifüj) döküm, basınçlı döküm ve sürekli döküm şeklindedir. Kalıcı kalıp kullanan döküm yöntemlerinde döküm süreçleri değişkenlik göstermekte fakat bozulabilir kalıp kullanan döküm yöntemlerinde döküm süreçleri hemen hemen aynıdır. En çok kullanılan ve üretimde payı büyük olan döküm yöntemi kum kalıba dökümdür.