Özet

Kalıp döküm kalıbı, genellikle sertleştirilmiş çelikten yapılan iki yarımdan oluşan yüksek hassasiyetli, yeniden kullanılabilir bir araçtır ve kalıp döküm sürecinin temelini oluşturur. Erimiş metal, kalıbın boşluğuna çok yüksek basınç altında enjekte edilerek karmaşık metal parçaların seri üretimi sağlanır. Bu yöntem, olağanüstü boyutsal doğruluk ve pürüzsüz yüzey bitişine sahip bileşenlerin üretiminde tanınmıştır.

Kalıp Döküm Kalıbı Nedir? Temel Mekanizma Açıklanıyor

Döküm kalıbı, aynı zamanda kalıp veya takım olarak da bilinir ve erimiş metale belirli bir istenen şekil vermek için kullanılan karmaşık bir imalat aracıdır. Temel olarak bu kalıp iki ana yarım bölümden oluşur: sabit olan "kapak kalıp" ve hareketli olan "itici kalıp". Bu iki yarım yüksek basınç altında birbirine sıkıştırıldığında, üretilecek parçanın tam tersi olan iç boşluğu oluştururlar. Bu süreç plastikler için kullanılan enjeksiyon kalıplamasına benzer ancak erimiş metallerin aşırı sıcaklıklarına ve basınçlarına dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Temel işlem, bu kapalı boşluğa yüksek hızda ve basınçta dökülebilir korozyon dirençli bir alaşım enjekte etmeyi içerir. Bu basınç, metal katılaşıncaya kadar korunur ve böylece kalıbın boşluklarının her detayı doldurulmuş olur. Bu teknik, diğer döküm yöntemleriyle elde edilmesi zor olan ince cidarlı ve karmaşık geometrili parçalar üretmek için kritik öneme sahiptir. Metal soğuyup sertleştikten sonra kalıbın itici yarısı geri çekilir ve bir çıkarma mekanizması bitmiş dökümü kalıptan dışarı iter.

Metal seçimi çok önemlidir ve süreç genellikle korozyon dirençli alaşımlar için yaygın olsa da, bununla sınırlı değildir. Kalıp dökümde en yaygın olarak kullanılan malzemeler şunlardır:

• Alüminyum Alaşımları
• Cinko Alloyleri
• Magnesium Alloyleri
• Bakır alaşımları (pirinç gibi)

Bu malzemeler hafiflik ve dayanıklılık (alüminyum ve magnezyum) ile yüksek korozyon direnci ve dökülebilirlik (çinko) arasında çeşitli özellikler sunar. Şuna göre Fictiv , bu işlem, tutarlılığın ve hassasiyetin en önemli olduğu büyük hacimli üretim serileri için idealdir.

Matkap Kalıplarının Anatomi: Ana Bileşenleri ve İşlevleri

Bir mattaya dökme kalıbı, sadece boş bir çelik bloğundan çok daha fazlasıdır; uyum içinde çalışan, hassas bir şekilde tasarlanmış bileşenlerden oluşan karmaşık bir montajdır. Her parça, erimiş metali yönlendirmekten, parçayı soğutmaya ve temiz bir şekilde atmaya kadar döküm döngüsünde kritik bir rol oynar. Bu bileşenleri anlamak, sürecin arkasındaki mühendisliği takdir etmek için çok önemlidir. Temel bileşenler, diğer tüm parçaları tutan kalıp tabanı ve parçanın dış şeklini oluşturan boşluktur.

Erimiş metal yolculuğu bir kanal ağı ile kontrol edilir. Bu, sprue , metal döküm makinesinden kalıbına girdiği yerde. Oradan da, yolculuk eder. kaydırıcıları , metal dağıtmak için matris yarılarına işlenmiş kanallardır. Son olarak, kapı , metalin kalıp boşluğuna yönlendirildiği dar bir açıklıktır. Akışkanlık ve basınç kontrolünü sağlamak için hata oluşumunu önlemek amacıyla kanal ve giriş sisteminin tasarımı kritik öneme sahiptir.

Kalıp içinde çekirdek parçanın iç yapılarını oluşturur, buna karşılık boşluk dış yüzeylerini oluşturur. Nihai parçayı çıkarmak için atıcı sistemi , iğnelerden ve plakalardan oluşan sistem katılaşmış dökümü kalıptan dışarı iter. Aynı zamanda bir soğutma Sistemi , su veya yağın dolaştığı kanallardan oluşan sistem, kalıbın sıcaklığını düzenler. Bu kontrol, çevrim süresini yönetmek ve takımlara termal zarar verilmesini önlemek açısından hayati öneme sahiptir. Metal enjekte edilirken hapsolmuş havanın dışarı çıkması için ayrıca vent (hava tahliye) delikleri de yerleştirilmiştir.

Yaygın Kalıp Döküm Kalıpları ve Makineleri Türleri

Kalıp döküm kalıpları genellikle yapıları veya kullanıldıkları makine türüne göre sınıflandırılır. Yapısal olarak, her döngüde bir parça üreten tek boşluklu kalıplar veya artımlı verimlilik için aynı anda birkaç özdeş parça üreten çok boşluklu kalıplar olabilirler. Ancak daha önemli olan ayrım kullanılan makineye ilişkindir: sıcak odalı ve soğuk odalı kalıp döküm.

Sıcak oda basınçlı döküm düşük ergime noktasına sahip alaşımlar için kullanılır, örneğin çinko, kalay ve kurşun gibi. Bu süreçte enjeksiyon mekanizması fırının içinde erimiş metal banyosuna daldırılır. Bu, metalin harici bir fırından taşınmasına gerek kalmadan çok hızlı çevrim sürelerinin sağlanmasını mümkün kılar. Süreç, küçük parçaların yüksek hacimli üretiminde son derece otomatikleştirilmiş ve verimlidir.

Soğuk Oda Kalıp Döküm yüksek ergime noktasına sahip alaşımlar için gereklidir, özellikle alüminyum ve magnezyum bu kapsamdadır. Bu yöntemde, erimiş metal ayrı bir fırından ölçülü şekilde alınarak "soğuk oda" ya da şot kovanına dökülür, ardından bir itici piston tarafından kalıba enjekte edilir. Tarafından detaylandırıldığı gibi Vikipedi , bu ayrım, yüksek sıcaklıkta uzun süreli temas sonucu enjeksiyon bileşenlerinin zarar görmesini önlemek için gereklidir. Soğuk oda yönteminin çevrim süresi sıcak oda sürecine göre daha yavaştır ancak otomotiv ve havacılık endüstrilerinde kullanılan hafif ve güçlü yapısal parçaların dökümünü mümkün kılar.

Kalıp Döküm Süreci ve Kalıp Tasarım Hususları

Kalıp döküm süreci, ergimiş metali saniyeler içinde nihai bir parçaya dönüştüren yüksek oranda verimli, otomatik bir çevrimdir. Bu işlemin merkezinde kalıp bulunur ve süreç birkaç temel adıma ayrılabilir. Nihai ürünün katı kalite standartlarını karşılaması için her aşama dikkatle kontrol edilmelidir. Kalıbın kendisi için kullanılan malzeme genellikle H13 gibi yüksek kaliteli, sertleştirilmiş takım çeliğidir ve yüz binlerce çevrime dayanacak şekilde termal şoka ve aşınmaya karşı direnci nedeniyle tercih edilir.

İmalat süreci kesin bir sırayı takip eder:

1. Kalıp Hazırlığı ve Bağlama: Kalıbın iç yüzeylerine soğumayı kolaylaştırmak ve parça çıkarmayı sağlamak amacıyla bir yağlayıcı püskürtülür. Daha sonra kalıp yarıları döküm makinesi tarafından sıkıca birbirine bağlanır.
2. Enjeksiyon: Ergimiş metal, yüksek basınç altında (1.500 ila 25.000 psi'yi aşan aralıkta) kalıp boşluğuna zorlanır. Metal boşluğu çok hızlı bir şekilde, çoğu zaman milisaniyeler içinde doldurur.
3. Soğutma: Ergimiş metal, su veya yağ soğutmalı kalıpta soğuyarak katılaşır. Bu aşamada parça nihai şeklini alır.
4. Atma: Katılaştıktan sonra hareketli kalıp yarısı açılır ve itici pimler dökümü boşluktan dışarı iter.
5. Çizim: Son adım, bitmiş parçadan fazla malzeme olan saçılmaların yanı sıra kanal sistemi (sprue ve runner) ile birlikte kesilmesini içerir. Bu işlem genellikle kenar temizleme kalıbı kullanılarak ikincil bir operasyonla yapılır.

Başarılı parça üretimi, kalıbın başlangıçtaki tasarımına büyük ölçüde bağlıdır. Mühendisler, parça kalitesini sağlamak ve kalıbın ömrünü maksimize etmek için birkaç faktörü hesaba katmalıdır. Gözeneklilik ve çatlama gibi yaygın kusurları önlemek için uygun tasarım esastır. Temel tasarım hususları şunları içerir:

• Çekme Açısı: Kalıbın açılma yönüne paralel yüzeylere, parçanın sürünmeden veya hasar görmeden çıkartılabilmesi için hafif bir eğim (çekme payı) verilir.
• Köşe Yuvarlamaları ve Radyüsler: Keskin iç köşeler, metal akışını iyileştirmek ve nihai parçadaki gerilme yoğunluğunu azaltmak amacıyla yuvarlatılır.
• Duvar kalınlığı: Duvarlar, tutarlı soğumayı sağlamak ve çarpılmayı veya çökme izlerini önlemek için olabildiğince düzgün olmalıdır.
• Ayırma Hattı: İki kalıp yarısının birleştiği hat, nihai parçada görünürüğünü en aza indirmek ve kesmeyi kolaylaştırmak için dikkatle yerleştirilmelidir.
• Ventilasyon: Metal enjekte edilirken kavite içinde hapsolmuş havanın çıkması için küçük kanallar eklenmelidir; bu, gaz gözenekliliğini önler.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Kalıp döküm ile diğer döküm yöntemleri arasındaki fark nedir?

Temel fark, tekrar kullanılabilir çelik kalıp (kalıp) kullanımında ve yüksek basınç uygulamasındadır. Her parça için tek kullanımlık kum kalıp kullanan kum dökümden farklı olarak, kalıp döküm yüksek hacimli üretim için kalıcı çelik kalıp kullanır. Yatırım dökümü veya kalıcı kalıp dökümü ile karşılaştırıldığında, kalıp döküm metalin önemli ölçüde daha yüksek basınç altında kalıba zorlanmasını sağlayarak daha ince duvarlar, daha ince detaylar ve üstün yüzey bitişi olan parçaların oluşturulmasına olanak tanır.

2. Bir kalıp döküm kalıbı yapımında hangi malzemeler kullanılır?

Ölçü dökme kalıpları yüksek kaliteli, ısıya dayanıklı alet çeliklerinden yapılır. En yaygın malzeme, sertlik, sertlik ve termal yorgunluğa direnç mükemmel kombinasyonu için seçilen H13 alet çelikidir. Daha da fazla dayanıklılık gerektiren kalıplar için, Maraging çelik gibi üst düzey çelikler kullanılabilir. Malzeme, erimiş metalle doldurulmasının ve daha sonra soğutulmasının tekrarlanan termal döngüsüne dayanabilmelidir.

3. Bir şey. Bir mattaya dökme kalıbı ne kadar dayanır?

Genellikle "ölüm ömrü" olarak adlandırılan bir matkap kalıbının ömrü, birkaç faktöre bağlı olarak önemli ölçüde değişir. Bunlar arasında dökülen metal türü (alüminyum çinkodan daha abrasif ve daha sıcak), parçanın karmaşıklığı, döngü süreleri ve bakım kalitesi yer alır. Zenk dökme için iyi bakımlı bir kalıp bir milyondan fazla döngü sürebilirken, alüminyum için kalıp büyük onarım veya değiştirme gerektirmeden önce 100.000 ila 150.000 döngü sürebilir.