Döküm Malzemeler

Karmaşık biçimli, boyut toleransları dar ve çok sayıda üretilecek parçalar için tercih edilir. Dökülecek metalin gerektirdiği refrakterliğe sahip olması gereken kalıp malzemesi olarak genellikle özel kalite dökme demir veya çelik kullanılır. Düşük sıcaklıkta eriyen metallerin dökümü için bronz da kullanılmaktadır. Kokil dökümde tek bir kalıpla demir esaslı malzemelerden 3.000-10.000, alüminyum gibi düşük sıcaklıkta eriyen malzemelerden ise 100.000’e kadar parça dökülebilir.

İngilizce’de “Invesment 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 asırlardan beri bilinen çok eski bir döküm yöntemidir.

Savurma döküm yönteminde erimiş metal, bir eksen etrafında döndürülen kalıplar içine dökülerek biçimlendirilir. Merkezkaç kuvvetlerinin oluşturduğu basınç, metalin kalıp cidarına homojen olarak dağılmasını, parçanın dışının kalıbın iç şeklini almasını sağlar.

Alçı:

Kalsiyum sülfat hemihidrat bileşiği olan ve ıslatılıp kurutulduğunda sertleşerek çabuk donan, beyaz renkli ince alçıtaşı tozudur. Kalsiyum sülfat dihidrat ya da alçıtaşının 120° -180°C’ ye kadar ısıtılmasıyla elde edilir. Bileşimin donmasını geciktirici bir katkı maddesi eklendiğinde kaba ya da ince sıva adını alır.

Seramik kalıba döküm yöntemi hassas döküm yönteminden türetilmiş olup, farklı modellerin tekrar kullanılabilmesi ve yöntemin standart dökümhane imkanlarıyla uygulanabilmesi avantajlarıdır. Seramik kalıba dökümde hassas dökümde olduğu gibi boyut sınırlaması yoktur ve özellikle yüksek sıcaklıkta eriyen metallerden karmaşık biçimli, yüzey kalitesi yüksek, boyutları hassas ve kusursuz döküm parçalarının üretilmesi mümkündür.

Ergimiş metalin, köpük modeli buharlaştırması esasına dayanan dolu kalıba döküm yöntemi ve bu yöntemin kusurlarını gidermek amacıyla geliştirilmiş olan Replicast CS tarzındaki yöntemler özellikle otomotiv, gemi ve makine imalat sanayilerine yönelik parçaların üretiminde kullanılmaktadır. Dolu kalıba döküm yönteminde yaygın olarak, köpük modeller, bağlayıcı içermeyen kum içerisine yerleştirilerek döküm yapılmaktadır.

Dökme demirler , %2’den fazla oranda karbon içeren demir-karbon alaşımlarıdır. Başlıca çeşitleri Kır , Temper , Beyaz , Alaca ve Küresel grafitli dökme demirlerdir. Bütün dökme demirlerin yapısında genel olarak şu bileşenler mevcuttur.

Perlit dökümcülükte ham ve genleştirilmiş olarak kullanılmaktadır. Döküm kumuna katkı maddesi olarak, ergimiş metalin korunmasında ve sıcak ingotların taşınmasında perlit genleştirilmiş olarak, Curufların toplanmasında ise kırılmış elenmiş perlit  kullanılmaktadır. 0,6-1,2 mm  veya 1,2-2,4 mm ebadındaki demir dökümde ergimiş madenin potadan kalıplara dökülmesinde önce curuf oluşmasını kontrol etmek ve metalin üzerinden kolayca toplamak için kullanılır.

Ergitme ocağında eritilen sıvı metalin bir modelin etrafına sıkıştırılarak form verilmiş kum kalıplar içine dökülmesi esasına göre uygulanan bu teknik genellikle lamel ve küresel grafitli dökme demir, çelik ve paslanmaz çelik döküm ile demir dışı metallerin (alüminyum, bronz, pirinç) dökümünde kullanılır.

Kum kalıba döküm tekniğinde üretilecek malzemenin cinsine ve miktarına bağlı olarak farklı kalıplama yöntemleri kullanılır. Bunlar :

Sıvı metalin çok yüksek basınç altında metalden yapılmış bir kalıba doldurulması esasına dayanır. Uygulanan basınç sayesinde çok miktarda sıvı metalin kalıba çok hızlı bir şekilde doldurulması sağlanır.

Katılaşma tamamlanıncaya kadar basınç uygulanmaya devam edilir ve ardından kalıp açılarak itici çubuklar yardımıyla parça kalıptan çıkarılarak işlem tamamlanır. Bu yöntem sayesinde çok karışık şekilli parçaların dökümü mümkün olur. Genellikle dökülecek malzemelerin erime sıcaklığı 1000 ºC nin altındadır. İşlemler tamamıyla makinalar tarafından gerçekleştirildiği için yüksek üretim hızlarına erişilebilir (100...800 parça/saat).

Ergimiş metalin, köpük modeli buharlaştırması esasına dayanan dolu kalıba döküm yöntemi ve bu yöntemin kusurlarını gidermek amacıyla geliştirilmiş olan Replicast CS tarzındaki yöntemler özellikle otomotiv, gemi ve makine imalat sanayilerine yönelik parçaların üretiminde kullanılmaktadır.

Dolu kalıba döküm yönteminde yaygın olarak, köpük modeller, bağlayıcı içermeyen kum içerisine yerleştirilerek döküm yapılmaktadır. Köpük modellerin yapımında, Polistiren (PS), Polimetilmetakrilat (PMMA) veya ikisinin belirli oranlarda karıştırılması ile elde edilen ortaklaşım polimerleri kullanılır. Bu yöntemde, yolluklar, çıkıcılar ve diğer tüm kalıp elemanları köpükten yapılır ve kumda kalıplanır.