Hassas Döküm Tekniği

Hassas döküm, harcanan kalıp yöntemlerinden olup, karmaşık ve dökümü zor olan parçaların üretiminde kullanılır. Kısaca yöntem, mum modellerin seramik malzemeyle kaplanarak mumların seramik kalıptan bertarafıyla ergimiş metalin kalıba dökülmesi işlemidir. Hassas döküm sayesinde; alüminyum, paslanmaz çelik, çelik ve özel alaşımların döküm işlemi gerçekleştirilebilmektedir. Bu yazıda hassas döküm hakkında genel bilgilere yer verilerek, yöntemin üretim aşamaları, türleri, artı ve eksileri ele alınmıştır. Detaylar yazımızda.

A- A+

21.10.2021 tarihli yazı 6430 kez okunmuştur.

1. Genel Bilgiler

Hassas dökümde mum ve benzeri modeller, harç durumundaki refrakter malzeme içerisine gömülerek kalıp hazirlanır, kalıplamadan sonra kalıp ısıtılır, eritilen mum model malzemesi kalıptan dışarı akıtılarak kalıp boşluğu oluşturulur. Bu yöntemin yaklaşık 3000 Yıl Önce Mısır'da ve Çin’de(Sang Hanedanlığı zamanında) kullanıldığı bilinmektedir. Hassas döküm yöntemi 19. yüzyılın sonlarına doğru modern endüstriyel sürece girerek dişçilikte kullanılmaya başlanmış ve 1901’de de William Taggart, bu yöntemle dolgu malzemesi üretmiştir. Hassas döküm, 2.Dünya Savaşı’na kadar ticari olarak kuyumcu ve dişçilerce uygulanmış; daha sonrasında ise hassas parçalara duyulan ihtiyaç(uçak, makine sanayi gibi alanlarda), yöntemin endüstriyel uygulamalarını yaygınlaştırmıştır. Hassas dökümde üretilecek her parçada ayrı modele gerek duyulur ve genelde mum, plastik, donmuş civa vb. modeller kullanılır. Modellerin üretimi, mum veya plastiğin bir kalıba enjeksiyonuyla gerçekleşir ve çok sayıda model ortak yolluğa bağlanarak salkım şeklinde düzenlenir.

Şekil 1. Hassas Döküm Salkımı

2. Üretim Aşamaları

Genel anlamda hassas döküm yönteminin aşamaları Mum Model Üretimi ve Model Ağacı Oluşturma, Refrakter (Seramik) Kaplama, Mum Eritme, Döküm, Kabuk Kırma, Bitirme İşlemleri ve Parçanın Temizlenmesi şeklinde ifade edilebilmektedir.

Şekil 2. Hassas dökümün genel üretim aşamaları

3. Türleri

Hassas döküm, dökülen metalin türü, parça boyutları, istenen soğutma hızı gibi etkenlere göre dereceli ve seramik kabuklu hassas döküm olmak üzere 2 grupta ele alınır.

3.1. Dereceli Hassas Döküm

Mum modeli salkımı, öncelikle bir refrakter çamura daldırılarak ön kalıplama(düşük sıcaklıkta eriyen metaller için gerekli değidir.) yapılır. Ön kalıplama sonrası, model salkımı, paslanmaz çelik derecede refrakter karışımla kalıplanır. Kalıplama masasına titreşim uygulanması yoluyla kalıp harcının yerleşip modeli tümüyle sarması hedeflenir. Kurutma sonrasında kalıplar ters çevrilir ve 95-150°C sıcaklığa ısıtılarak mum eritilerek dışarıya akıtılır. Döküm öncesinde kalıp, dökülecek metale uygun bir ön sıcaklığa getirilmelidir(Örn: Ön sıcaklık değeri pirinçte 870°C, demir esaslı alaşımlarda ise 1050°C olmaktadır). Sıvı metalin kalıba doldurulup katılaşması sonrası kalıp kırılır, metal salkımdan parçalar kesilecek ayrılır ve bağlantı yerleri taşlama yoluyla düzeltilir.

Şekil 3. Dereceli Hassas Döküm Aşamaları

3.2. Seramik Kabuklu Hassas Döküm

Yüksek sıcaklıklarda eriyen (>1100°C) alaşımlarda daha iyi refrakterliğe sahip bir kalıp malzemesi gereklidir. Genellikle seramik olan bu kalıp malzemesinin pahalılığı nedeniyle sadece model salkımı etrafında seramik kabuk oluşturulur. Mum salkım, çabuk sertleşen bir refrakter çamura daldırıldıktan sonra, bir akışkan yatak veya yağmurlama kabininde refrakter tozu ile kaplanır. Oluşturulan ince kabuğun sertleşmesi sonrası aynı işlem istenen kabuk kalınlığının (5-15 mm) eldesi gerçekleşene kadar tekrarlanır(6-8 kez). Son olarak da pişirilen kabuk ön ısıtma vasıtasıyla döküme hazır hale getirilir.