Basınçlı döküm

Alüminyum ve magnezyum dökümlü bir motor bloğu

Basınçlı döküm, erimiş metalin yüksek basınç altında kalıp boşluğuna basınç altında basılmasıyla ifade edilen metal döküm işlemidir. Kalıp boşluğu, şekillendirilmiş ve enjeksiyon işleminde enjeksiyon kalıbına benzer çalışan iki sertleştirilmiş takım çeliğinden kalıp yarımı kullanılarak yapılır. Çoğu basınçlı döküm demir dışı metallerden, özellikle çinko, bakır, alüminyum, magnezyum, kurşun, kalay ve kalay esaslı alaşımlardan yapılır. Dökülen metalin türüne bağlı olarak sıcak veya soğuk kamaralı makineler kullanılır.

Döküm ekipmanı ve metal kalıplar büyük sermaye maliyetlerini temsil eder ve bu nedenle proses yüksek miktarlı üretimlerde kullanılır. Basınçlı döküm kullanarak yapılan parçaların imalatı nispeten basittir; yalnızca dört adımı içerir, bu nedenle parça başına artan maliyeti azdır. Özellikle büyük miktardaki küçük ve orta büyüklükteki döküm parçalar için uygundur, bu yüzden basınçlı dökümde diğer döküm proseslerinden daha çok döküm parça üretilir.[1] Basınçlı döküm, çok iyi bir yüzey kalitesi (döküm standartlarına göre) ve boyutsal tutarlılık ile karakterize edilir.

Kullanılan metaller

Ana basınçlı döküm alaşımları şunlardır: çinko, alüminyum, magnezyum, bakır, kurşun ve kalay; nadir olmasına rağmen demirli döküm de mümkündür.[2] Özel basınçlı döküm alaşımları şunlardır: çinko alüminyum; alüminyuma, ör. Alüminyum Birliği (AA) standartları: AA 380, AA 384, AA 386, AA 390; ve AZ91D magnezyum.[3] Aşağıda her alaşımın avantajları özetlenmiştir:[4]

  • Çinko: dökümü en kolay metaldir; çok sünektir; darbeye çok iyi dayanır; kolayca kaplanır; küçük parçalar için ekonomiktir; kalıp ömrü uzundur.
  • Alüminyum: hafiftir; çok karmaşık şekiller ve ince duvarlar için hassas boyutsal kararlılık sağlanır; iyi korozyon direnci vardır; mekanik özellikleri iyidir; yüksek ısıl ve elektriksel iletkenliği vardır; orta derecede yüksek sıcaklıklarda mukavemetini korur.
  • Magnezyum: işlenmesi en kolay olan metaldir; mükemmel mukavemet-ağırlık oranı vardır; basınçlı dökümde kullanılan en hafif alaşımdır.
  • Bakır: çok serttir; korozyon direnci çok iyidir; basınçlı döküm alaşımlarının en yüksek mekanik özellikleri bakırdadır; aşınma direnci mükemmeldir; boyutsal kararlılığı mükemmeldir; mukavemeti çelik parçalarınkine yakındır.
  • Silisyum tombak: bakır, çinko ve silisyumundan yapılmış yüksek mukavemetli alaşımdır. Genellikle hassas döküm çelik parçalara alternatif olarak kullanılır.
  • Kurşun ve kalay: çok yoğundur; son derece yakın boyutsal doğruluk; özel korozyon direnci formları için kullanılır. Bu tür alaşımlar, halk sağlığı nedenleriyle gıda uygulama hizmetlerinde kullanılmaz. Tipo baskı ve sıcak yaldız bloklamada el tipi döküm için kurşun, kalay ve antimon alaşımı (bazen bakır izleri içeren) tipi metal kullanılır. Geleneksel olarak el tipi kalıplarla döküm, artık tip dökümhanelerin sanayileşmesinden sonra ağırlıklı olarak basınçlı döküm ile yapılmaktadır. 1900 civarında slug döküm makineleri piyasaya çıktı ve bazen bir gazete ofisinde düzinelerce döküm makinesiyle daha fazla otomasyon ekledi.

2008 itibariyle, alüminyum, pirinç, magnezyum ve çinko dökümler için maksimum ağırlık limitlerinin sırasıyla yaklaşık 70 pound (32 kg), 10 lb (4,5 kg), 44 lb (20 kg), ve 75 lb (34 kg) olduğu tahmin edilmektedir.[5]

2019'un sonlarına doğru, otomobiller için alüminyum şasi bileşenleri üretmek için 100 kilogram (220 lb) üzerinde tek parça kalıp dökümü yapabilen basınçlı döküm makineleri kullanılıyordu.[6]

Kullanılan malzeme, aşağıdaki tabloda özetlendiği gibi döküm için gerekli minimum kesit kalınlığını ve minimum çıkarma açısını tanımlar. En kalın bölüm 13 mm (0,5 in) az olmalıdır ancak daha fazla da olabilir.[7]

Metal Minimum kesit Minimum çıkarma açısı
Alüminyum alaşımları 089 mm (3,504 in) 1:100 (0.6°)
Prinç ve bronz 127 mm (5,000 in) 1:80 (0.7°)
Mağnezyum alaşımları 127 mm (5,000 in) 1:100 (0.6°)
Çinko alaşımları 063 mm (2,480 in) 1:200 (0.3°)

Zamak alaşımı, Çinko ve Alüminyum karışımından oluşur. Zamak kelimesi ingilizce olarak "Zinc" ve "Aluminium"un birleşimi gibidir.

Kullanım alanları

Basınçlı döküm oyuncak sanayisinde de kullanılır. İlk basınçlı döküm oyuncaklar 20. yüzyıl başlarında İngiltere de "Meccano (Dinky Toys)" ve Amerika’da "Dowst Brothers (Tootsietoys)" firmaları tarafından üretildi. Önceleri diecast oyuncaklar iç detayı olmayan araba ya da kamyon tipinde üretilmişti. O zamanlardaki teknoloji ile üretilen bu metal daha kırılgan bir yapıya sahipti ve nedeni anlaşılamaz bir şekilde bazen küçük bir etkide kırılırdı. Bu nedenle II. Dünya Savaşı öncesi diecast modellere rastlamak şu an çok zordur.Daha sonra 1950'li yıllarda diecast oyuncak sanayisi daha da değer kazandı, Ve sonradan "Corgi" ve "Hot Wheels - Mattel" gibi firmalar ortaya çıkarak bu sektörü daha da ileriye götürdüler. Şu an onlarca Diecast firması bu alanda faaliyet göstermektedir ve bu firmaların ezici çoğunluğu Çin'de bulunmaktadır.

Kaynakça

  1. ^ "Die Casting vs Other Processes" (İngilizce). 23 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Eylül 2016. 
  2. ^ Degarmo, p. 328.
  3. ^ Die Casting, efunda Inc, erişim tarihi: 12 Nisan 2008 .
  4. ^ FAQ About Die Casting, 21 Ekim 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 12 Nisan 2008 .
  5. ^ Alloy Properties, The North American Die Casting Association, 6 Haziran 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 12 Nisan 2008 .
  6. ^ Keller, Jeff (12 Ocak 2021). "Larger Automotive Castings Drive Innovation in Molten Metal Delivery". Foundry Magazine. Erişim tarihi: 18 Ocak 2021. new project at a large, California-based OEM of electric vehicles. … 105 kgs of molten aluminum … delivered in each shot. 
  7. ^ Kaynak uyarısı: D331 adındaki <ref> kaynağı önizlenemiyor, çünkü mevcut bölüm dışında tanımlanmış ya da hiç tanımlanmamış.