Özet

Kalıp kusurlarının giderilmesi, kalıp tasarımı, süreç parametreleri veya malzeme kalitesindeki sorunlardan kaynaklanan gözeneklilik, çatlaklar, akış izleri ve fazla taşma gibi kusurları tanımlamayı içerir. Bu sorunları çözmenin temeli, enjeksiyon hızı, malzeme ve kalıp sıcaklıkları gibi değişkenlerin optimize edilmesi ve kalıbın kendisinin bütünlüğünün sağlanması amacıyla sistematik bir yaklaşım benimsemeye dayanır. Yüksek kaliteli, kusursuz parçalar üretmeye yönelik ilk adım ise kök nedenleri net bir şekilde anlamaktır.

Kalıp Kusurlarının Kök Nedenlerini Anlamak

Döküm hatalarının etkili bir şekilde teşhisi, bu hataların kökenlerini iyi anlamakla başlar. Çoğu kusur, kalıp ve kalıp sorunları, süreç parametresi tutarsızlıkları veya malzeme kalitesi problemleri olmak üzere üç ana kategoriye dayandırılabilir. Bu faktörler genellikle birbirine bağlıdır ve bir alandaki bir sorun başka bir alandaki problemi artırabilir. Doğru çözümü uygulamak ve tekrarı önlemek için sistematik bir teşhis büyük önem taşır.

Kalıp ve kalıp sorunları, kusurların önemli bir kaynağıdır. Yetersiz havalandırmaya sahip kötü tasarlanmış bir kalıp, gazların hapsolmasına neden olarak gözenekliliğe yol açabilir. Benzer şekilde, aşınma ve yıpranma gibi kalıptaki problemler, örneğin iki yarısının erozyonu ya da hizalanmaması, fazlalık (flash) veya uyuşmayan parçalara neden olabilir. Kalıbın termal yönetimi de kritik öneme sahiptir; çok soğuk olan bir kalıp akış izleri veya soğuk kapanmalara neden olabilirken, yerel aşırı ısınma, erimiş alaşımın kalıp yüzeyine yapışmasına neden olan lehimlenmeye (soldering) yol açabilir. Bu sorunların önlenmesi tasarım aşamasında başlar. İleri seviye CAE simülasyonlarını kullanan ve yüksek kalıp standartlarını koruyan deneyimli bir üreticiyle iş birliği yapmak, başlangıçta kusur olasılığını en aza indiren sağlam kalıplar oluşturmak açısından çok önemlidir. Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , başlangıçta kusur olasılığını en aza indiren sağlam kalıplar oluşturmak açısından çok önemlidir.

İşlem parametreleri—döküm makinesinin belirli ayarları—kesin bir şekilde kontrol edilmelidir. Enjeksiyon hızı, basınç ve soğuma oranları gibi değişkenler, nihai parçanın kalitesini doğrudan etkiler. Örneğin, çok yüksek enjeksiyon hızı erimiş metal akışında türbülansa neden olarak hava kapması ve gaz gözenekliliği oluşmasına yol açabilir. Buna karşılık, yetersiz basınç kalıp dolmasının tamamlanmamasına, yani kısa doldurmaya neden olabilir. İç gerilmelerden kaynaklanan çatlaklar veya çarpılmalar gibi kusurları önlemek için katılaşma ve soğuma aşamalarını içeren döngü süresinin de optimize edilmesi gerekir.

Son olarak, ham maddenin kalitesi temel öneme sahiptir. Erimiş metal alaşımı temiz olmalı, doğru sıcaklığa sahip olmalı ve uygun şekilde de-gaz edilmelidir. Alaşımdaki oksitler veya cüruf gibi safsızlıklar veya inklüzyonlar döküm içinde zayıf noktalar oluşturabilir ve bunun sonucunda yapısal hatalar meydana gelebilir. Kimyasal bileşim de kritik öneme sahiptir; örneğin, alüminyum alaşımında düşük demir içeriği lehimlenme riskini artırabilir. Alaşım saflığı ve sıcaklığının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi, malzemenin döküm süreci boyunca öngörülebilir şekilde davranmasını sağlar.

Yaygın Yüzey Kusurlarının Giderilmesi

Yüzey kusurları, görünümünü ve bazı durumlarda işlevselliğini etkileyen, alüminyum döküm parçalarda en hemen görülebilen kusurlardır. Yaygın sorunlara gaz gözenekliliği, kabarcıklar, akış izleri ve çatlaklar örnek verilebilir. Bunların her biri farklı nedenlere sahiptir ve çözüm için hedefe yönelik bir arıza giderme yaklaşımı gerektirir. Bu görsel ipuçlarını anlamak, temeldeki süreç sorununu teşhis etmenin ilk adımıdır.

Gaz Gözenekliliği ve Kabarcıklar kalıp içinde metal içerisinde hapsedilen gaz nedeniyle ortaya çıkan yakından ilişkili kusurlardır. Gaz gözenekliliği yüzeyde veya hemen altında küçük, genellikle yuvarlak boşluklar şeklinde görünür. Kabarcıklar ise özellikle kalıptan çıkarma ya da ısıl işlem sırasında, hapsedilen gazın genişleyip dökümün ince dış yüzeyini deforme etmesiyle oluşan, yüzeyde yükselen kabarcıklardır. Birincil neden, kalıbın türbülanslı dolumu sırasında hava hapsi veya kalıp ayırıcı ajandan salınan gazdır.

1. Malzeme Kalitesini Doğrulayın: Alaşımın kullanım öncesinde temiz, kuru ve uygun şekilde dekapaj yapılmış olduğundan emin olun.
2. Enjeksiyon Parametrelerini Optimize Edin: Daha laminar bir akış oluşturmak ve türbülansı en aza indirmek için enjeksiyon hızını azaltın.
3. Ventilasyonu İyileştirin: Kalıp vantuzlarının ve taşma kanallarının temiz ve kavite içindeki havanın çıkmasına izin verecek yeterli boyutta olduğundan emin olun. Vakumlu kalıp sistemi kullanmak son derece etkili bir çözümdür.
4. Gres Yağlarını Kontrol Edin: Yüksek kaliteli bir kalıp sökücü ajan kullanın ve fazla gaz oluşumundan kaçınmak için az miktarda uygulayın.

Akış İzleri ve Çatlaklar ısıl yönetim ve gerilimle ilgilidir. Akış izleri (veya soğuk birleşimler), katılaşan metalin izini taşıyan yüzeydeki çizgiler, şeritler veya desenlerdir. Ergimiş metal kalıp yüzeyine temas ettiğinde çok hızlı soğuduğunda ve ayrı akışların tamamen kaynaşmasını engellediğinde meydana gelirler. Çatlaklar, hızlı veya dengesiz soğumadan kaynaklanan ısıl gerilimler veya kalıptan çıkarma sırasında mekanik gerilimler nedeniyle oluşabilen kırıklardır.

1. Sıcaklıkları Ayarlayın: Akışkanlığı artırmak ve erken katılaşmayı önlemek için kalıp ile erimiş metalin sıcaklığını artırın.
2. Kapama Sistemi Optimizasyonu: Kalıbın hızlı ve eşit şekilde doldurulmasını sağlamak ve metalin kat etmesi gereken mesafeyi en aza indirmek için giriş ağzının konumunu ve boyutunu yeniden tasarlayın.
3. Termal Yönetim İyileştirme: Gerilmelere neden olan düzensiz termal gradyanlardan kaçınmak için kalıbın soğutma sisteminin düzgün çalıştığından emin olun.
4. Parça Geometrisini Gözden Geçirin: Çatlakların sıklıkla başladığı gerilme odak noktalarını azaltmak için duvar kalınlığında ani değişiklikleri en aza indirin ve geniş köşe yuvarlatmaları ekleyin.

İçsel ve Yapısal Kusurların Giderilmesi

Yüzey kusurları görsel olarak sorun yaratsa da, içsel kusurlar bir bileşenin yapısal bütünlüğünü tehlikeye atabilir ve sahada felaketle sonuçlanabilecek arızalara yol açabilir. Önemli içsel kusurlar arasında büzülme gözenekliliği ve inklüzyonlar yer alır. Soldering (lehimlenme) olarak bilinen başka bir önemli kusur ise yüzeyi etkiler. Bu hatalar genellikle görünmezdir ve önlenmeleri için dikkatli süreç kontrolü ve malzeme yönetimi gerekir.

Büzülme Gözenekliliği dökümün içinde, genellikle daha kalın bölümlerde, düzensiz, açılı boşluklar veya kavite olarak görünür. Sıvı metalin katılaşması sırasında metal büzülür ve geride kalan boşluğu dolduracak yeterli sıvı metal bulunmadığında meydana gelir. Bu durak, genellikle kalınlıkta tekdüze olmayan cidarlar gibi kötü parça tasarımı veya besleme sisteminin yetersiz olması sonucu ortaya çıkar. Büzülme gözenekliliğini önlemek için mümkün olduğunca tekdüze kesitlere sahip parçalar tasarlamak esastır. Kusur önleme konusunda daha fazla bilgi için Dynacast, bu konuda ayrıntılı bir kılavuz sunar ve katılaşma sırasında uygun beslemenin sağlanabilmesi için etkili termal yönetim ile doğru boyutlandırılmış kanallar ve besleyicilerin de hayati önemi vardır.

Lotlama ergiyik alaşımın kalıbın yüzeyine kimyasal olarak kaynamasıyla oluşan bir kusurdur. Bu durum, parça kalıptan çıkarılırken hem parçaya hem de kalıba zarar verir ve maliyetli duruş sürelerine ile onarımlara neden olur. Lehimlenme genellikle döküm üzerinde pürüzlü bir leke veya çizgi şeklinde görünür. Genellikle lokal yüksek sıcaklıklar, kalıp yüzeyinin aşınması veya özellikle alüminyum alaşımlarında düşük demir seviyeleri gibi uygun olmayan alaşım kompozisyonu nedeniyle meydana gelir. Önleyici önlemler şunları içerir:

• Sıcak noktaların oluşmasını önlemek için kalıp soğutmasının doğru yapılması.
• Alaşım kimyasının kontrol edilmesi, özellikle belirli alaşımlar için demir içeriğinin %0,8 ile %1,1 arasında tutulması.
• Koruyucu bir bariyer oluşturmak amacıyla yüksek kaliteli bir kalıp ayırma maddesi kullanılması.
• Lehimlenmenin tutunabileceği pürüzlülüğü ortadan kaldırmak için kalıp boşluğunun cilalanması.

İÇERİKLER metal matrisi içinde hapsolmuş yabancı parçacıklardır. Bunlara metalik (örneğin cüruf) ya da metalik olmayan (örneğin kalıptan kum, oksitler veya atölye malzemesi parçaları) dahil olabilir. İçerideki inklüzyonlar, parçayı önemli ölçüde zayıflatan ve yüke maruz kaldığında çatlaklara neden olabilecek gerilme odak noktaları oluşturur. Bu inklüzyonların temel kaynakları safsızlık içeren alaşımlar, erimiş metalin yetersiz temizliği veya kalıp boşluğundaki enkazdır. Tarafından sunulan kapsamlı bir listeye göre Dolin Casting , kesin temizlik esastır. Bunlara temiz ham madde kullanılması, eriyikten cürufun dikkatlice alınması, kepçe ve aletlerin temizlenmesi ve her dökümden önce kalıp boşluğunun enkazdan arındırılması dahildir.

Boyutsal ve Geometrik Kusurları Düzeltmek

Boyutsal ve geometrik kusurlar, dökümün nihai şekli ve hassasiyetiyle ilgilidir ve montajda oturma ve işlev görme kabiliyetini doğrudan etkiler. Bu kategoride sıkça karşılaşılan sorunlara flaş, bükülme ve uyumsuzluk örnek verilebilir. Bu kusurlar genellikle basınçlı döküm makinesindeki, kalıpta kendisindeki veya soğuma sırasında meydana gelen termal gerilmelerdeki sorunları gösterir. Bunların düzeltilmesi, üretim verimliliğini korumak ve sonrası işleme maliyetlerini azaltmak açısından hayati öneme sahiptir.

Flash döküm parçasının ayırma çizgisinde ya da itici pimlerin çevresinde oluşan istenmeyen ince metal tabakasıdır. Ergimiş metal, yüksek basınç altında kalıp boşluğundan kaçtığında bu durum oluşur. En yaygın nedenleri arasında makinenin yetersiz sıkma kuvveti, kalıbın ayırma yüzeylerinin aşınmış veya hasarlı olması ya da fazla enjeksiyon basıncı yer alır. "Rapid Axis" tarafından yapılan ayrıntılı bir açıklama, kalıp aşınmasının önemli bir etken olduğunu belirtmektedir. Kalıp aşınmasının önemli bir etken olduğunu belirtmektedir. Bu sorunu gidermek için sistematik bir kontrol gereklidir:

• Sıkma Kuvvetini Doğrulayın: Makinenin tonajının enjeksiyon basıncına karşı kalıbın yarısını sıkıca kapalı tutmaya yeterli olduğundan emin olun.
• Kalıbı kontrol edin: Kir, aşınma veya hasar açısından ayırma çizgisini kontrol edin. Düzenli kalıp bakımı çok önemlidir.
• İşlem Parametrelerini Optimize Edin: Parçayı kalıptan dışarı itmeden dolduracak şekilde enjeksiyon hızını veya basıncını azaltın.

Dönen veya Deformasyon döküm, katılaşma sırasında veya sonrasında tasarlanan şeklinden saparsa çarpma meydana gelir. Bu, genellikle iç gerilmeler oluşturarak parçayı çeken ve bükerek çarpmasına neden olan eşit olmayan soğumadan kaynaklanır. İnce cidarlı bölümler kalın bölümlerden daha hızlı soğur ve bu gerilmeye neden olur. Diğer nedenler arasında hâlâ sıcak olan parçayı mekanik olarak bükerek yanlış şekilde itme işlemi bulunur. Çarpmayı önlemek için kalıp soğutma kanallarını ayarlayarak ve parça tasarımının cidar kalınlığında büyük farklılıklar olmamasını sağlayarak düzgün soğumayı sağlayın. Dengeli bir kuvvet için itici pimlerin yerini ayarlamak da deformasyonu önleyebilir.

Uyumsuzluk dökümün iki yarısının doğru şekilde hizalanmaması sonucu parça ayırma çizgisinde bir basamak veya kayma oluşmasıdır. Bu durum neredeyse her zaman kalıp ya da makineyle ilgili mekanik bir sorundur. Kalıptaki aşınmış veya kırık hizalama pimleri, die döküm makinesindeki gevşek bileşenler veya yanlış kalıp kurulumu hepsi hizalama hatasına yol açabilir. Çözüm, her döngüde iki kalıp yarısının hassas ve tekrarlanabilir şekilde hizalanmasını sağlamak için hem kalıbın hem de makinenin eksiksiz bir şekilde kontrol edilmesini ve bakımlarının yapılmasını gerektirir.

Die Döküm Kusurları Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

1. Die dökümde en yaygın kusurlar nelerdir?

En yaygın die döküm kusurları üç kategoriye ayrılabilir. Yüzey kusurlarına gözeneklilik, kabarcıklanma, akış izleri ve çatlaklar örnek verilebilir. İç veya yapısal kusurlara ise büzülme gözenekliliği ve inklüzyonlar dahildir. Boyutsal kusurlar arasında ise fazla malzeme (flash), burkulma ve hizalama hatası bulunur. Her bir kusur türünün süreç, malzeme veya kalıp tasarımıyla ilişkili kendine özgü nedenleri vardır.

2. Döküm hataları tipik olarak nasıl tespit edilir?

Levha, akış izleri, çatlaklar ve bükülmeler gibi birçok hata, dikkatli bir görsel inceleme ile tespit edilebilir. Gözeneklilik veya inklüzyonlar gibi iç hatalar için ise tahribatsız muayene yöntemleri gereklidir. Bunlara parçanın içini görebilmek için X-ışını muayenesi veya gizli kusurları tespit etmek için ultrasonik testler dahildir.

3. Döküm hatalarını önlemenin anahtarı nedir?

Önlemenin anahtarı üç alana odaklanan kapsamlı bir yaklaşımdır. Birincisi, uygun kanal sistemi, havalandırma ve termal yönetimi sağlayacak sağlam kalıp tasarımıdır. İkincisi, enjeksiyon hızı, basınç ve sıcaklıkların optimize edilmesini içeren sıkı süreç kontrolüdür. Üçüncüsü ise temiz, uygun şekilde işlenmiş alaşımların kullanılması ve üretim ortamının temiz tutulması ile yüksek kaliteli malzeme yönetimidir.

4. Dökümle ilgili başlıca hata kategorileri nelerdir?

Dökümle ilgili arızalar genellikle parçanın bütünlüğünü zedeleyen kusurlardan kaynaklanır. Bunlar, kaplamaları veya estetiği etkileyen yüzey kusurları, mekanik dayanımı azaltan ve kırılmaya neden olabilen porozite ve çatlak gibi yapısal hatalar ile doğru montajı ve işlevselliği engelleyen çarpılma veya uyumsuzluk gibi boyutsal yanlışlıklar şeklinde kategorilendirilebilir.