ÜRETİM AŞAMALARI | KHD Hassas Döküm ve Savunma Sanayi Seramik Döküm

Hassas Döküm Üretim Aşamaları

Hassas döküm, diğer adıyla kayıp mum döküm (investment casting),yüksek ölçü hassasiyeti ve karmaşık geometrilere sahip metal parçaların üretimindekullanılan gelişmiş bir döküm yöntemidir. Üretim süreci; mum modelin hazırlanmasındanseramik kabuk oluşturulmasına, metal dökümden son kesim ve sevkiyata kadar kontrollüaşamalardan oluşur.

Mum Enjeksiyon

Hassas döküm üretim sürecinin ilk aşaması mum enjeksiyondur.Üretilecek metal parçanın geometrisine uygun olarak hazırlanan hassas kalıplarıniçerisine özel döküm mumu kontrollü sıcaklık ve basınç altında enjekte edilir.Böylece nihai ürünün ölçülerini ve geometrik detaylarını taşıyan mum modeller elde edilir.

Mum enjeksiyon işlemi, ürünün yüzey kalitesi ve ölçü hassasiyetiaçısından oldukça önemlidir. Kalıp içerisindeki ince kanalların, köşelerin,boşlukların ve karmaşık geometrilerin eksiksiz şekilde oluşması için enjeksiyonsıcaklığı, basıncı ve soğuma süresi dikkatle kontrol edilir.

Kalıptan çıkarılan mum modeller görsel ve ölçüsel olarak kontrol edilir.Uygun olmayan modeller üretim hattından ayrılırken standartlara uygun modellerbir sonraki aşama olan mum montaj işlemine gönderilir.

Mum Montaj

Enjeksiyon işlemi tamamlanan mum modeller, döküm işleminin verimli şekildegerçekleştirilebilmesi için merkezi bir yolluk sistemi üzerine monte edilir.Bu işlem sonucunda sektörde mum ağacı veya döküm ağacı olarakadlandırılan üretim grubu oluşturulur.

Mum parçaların ana yolluk üzerine doğru açı ve mesafelerle yerleştirilmesi,sıvı metalin kalıp içerisindeki tüm bölgelere dengeli biçimde ulaşabilmesiaçısından önemlidir. Doğru tasarlanmış bir yolluk sistemi, metal akışınınkontrollü gerçekleşmesine yardımcı olurken olası döküm hatalarının azaltılmasını sağlar.

Kayıp mum döküm yönteminde hazırlanan bu model grubu daha sonraseramik kaplama işlemine alınır ve yüksek sıcaklığa dayanıklı kalıp yapısınıntemelini oluşturur.

Seramikleme

Hazırlanan mum ağacı, yüksek sıcaklığa dayanıklı bir kalıp oluşturmak amacıylaözel seramik karışımlarla kaplanır.Hassas döküm seramikleme işlemisırasında mum model önce sıvı seramik bulamacına daldırılır, ardından uygunözellikte refrakter kum ile kaplanır.

Bu uygulama tek seferde tamamlanmaz. İstenen seramik kabuk kalınlığına vedayanımına ulaşabilmek için daldırma, kumlama ve kurutma işlemleri birkaç keztekrarlanır. Her katman kontrollü ortam şartlarında kurutularak bir sonrakikaplama işlemine hazırlanır.

Oluşturulan seramik kabuk, daha sonraki aşamada içerisinedökülecek yüksek sıcaklıktaki sıvı metale dayanabilecek mekanik ve termalözelliklere sahip olmalıdır. Bu nedenle seramikleme aşaması yatırım dökümkalitesini doğrudan etkileyen önemli üretim adımlarından biridir.

Otoklav ve Mum Alma

Seramik kaplama ve kurutma işlemleri tamamlandıktan sonra kalıp içerisindekimum modelin uzaklaştırılması gerekir. Bu işlem yüksek sıcaklık ve basınçla çalışan otoklav sistemi içerisinde gerçekleştirilir.

Buhar ve sıcaklığın etkisiyle mum modeli erir ve seramik kalıbın içerisindenkontrollü şekilde çıkarılır. Mumun uzaklaştırılmasının ardından geriye,üretilecek metal parçanın geometrisini taşıyan boş bir seramik kalıp kalır.Kayıp mum döküm yönteminin adı da temel olarak bu işlemden gelmektedir.

Otoklav işleminin kontrollü yapılması seramik kabuk üzerinde çatlak,deformasyon veya yüzey hasarı oluşmasını önlemek açısından önem taşır.Mumdan arındırılan seramik kalıplar gerekli kontrollerin ardındandöküm işlemine hazırlanır.

Döküm

Hazırlanan seramik kalıplar uygun sıcaklığa getirildikten sonra seçilen metalveya alaşım ergitilerek döküm işlemine başlanır. Erimiş metal, hazırlananyolluk sisteminden seramik kalıp içerisine kontrollü biçimde aktarılır.

Hassas metal döküm işlemi sırasında metal sıcaklığı,kalıp sıcaklığı, döküm süresi ve alaşım özellikleri ürün kalitesi açısındandikkatle kontrol edilir. Sıvı metal kalıp içerisindeki tüm detayları doldurarakmum enjeksiyon aşamasında oluşturulan geometrinin metal olarak yeniden eldeedilmesini sağlar.

Kullanım alanına ve müşteri ihtiyaçlarına bağlı olarak paslanmaz çelik,karbon çeliği, düşük ve yüksek alaşımlı çelikler ve farklı mühendislikalaşımlarından hassas döküm parçaları üretilebilir.Döküm tamamlandıktan sonra metalin kontrollü şekilde katılaşması beklenir.

Hassas döküm seramik kabuk kırma ve temizleme işlemi

Seramik Kırma ve Temizleme

Dökülen metal tamamen katılaştıktan ve gerekli soğuma süreci tamamlandıktansonra parçaların çevresindeki seramik kalıp kırılarak uzaklaştırılır.Böylece metal döküm ağacı seramik kabuktan ayrıştırılır.

Seramik kabuk kırma işlemi mekanik yöntemler,titreşim sistemleri veya üretim gereksinimine uygun farklı temizlemeteknikleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Parçaların yüzeyinde veulaşılması zor bölgelerde kalan seramik kalıntıları da temizlenir.

Bu aşamanın sonunda döküm ağacı ve üzerindeki metal parçalar ortaya çıkar.Parçaların yüzeyleri sonraki kesme ve son işlem operasyonlarının doğrugerçekleştirilebilmesi için gerekli ön temizleme işlemlerinden geçirilir.

Hassas döküm parçalarının yolluktan kesilmesi

Kesme ve Son İşlemler

Seramik kabuktan tamamen ayrılan metal parçalar, bağlı oldukları ana yolluksisteminden kesilerek tek tek ayrılır.Hassas döküm parça kesmeişleminde ürün geometrisine göre özel kesme ekipmanları ve uygun yöntemler kullanılır.

Kesme işleminden sonra parça üzerinde kalan yolluk bağlantıları taşlama,çapak alma veya gerekli yüzey işlemleri ile temizlenir. Ürün gereksinimlerinegöre kumlama, yüzey temizleme, ısıl işlem, CNC işleme veya benzeri ekoperasyonlar uygulanabilir.

Son kontrollerde parçaların ölçüleri, yüzey özellikleri ve teknik şartnameyeuygunluğu değerlendirilir. Böylece yüksek hassasiyet gerektiren endüstriyeluygulamalar için kullanıma hazır investment casting parçalarıelde edilir.

Kalite Kontrol, Paketleme ve Sevkiyat

Üretim ve son işlem aşamaları tamamlanan parçalar sevkiyat öncesindekalite kontrol süreçlerinden geçirilir. Teknik resim ve müşterispesifikasyonlarına bağlı olarak ölçü kontrolleri, görsel yüzeykontrolleri ve gerekli diğer kalite değerlendirmeleri yapılır.

Kontrolü tamamlanan hassas döküm ürünleri, taşıma vedepolama sırasında zarar görmeyecek şekilde uygun ambalajlama yöntemleriylepaketlenir. Parçaların geometrisine, ağırlığına ve sevkiyat koşullarına görekutu, kasa veya palet sistemleri kullanılabilir.

Böylece mum enjeksiyon ile başlayan kayıp mum döküm üretim süreci,kalite kontrol ve sevkiyat aşamasıyla tamamlanır. Kontrollü üretim süreçlerisayesinde karmaşık geometrilere, iyi yüzey kalitesine ve yüksek ölçühassasiyetine sahip metal parçalar müşterilere kullanıma hazır şekilde ulaştırılır.