Kokil Döküm - Alüminyum Kokil Kalıp Döküm

Alüminyum Kokil Kalıp Döküm Nedir?

Kokilin tanımı; çelik kütük üretiminde ergitilmiş çeliklerin içlerine döküldüğü çok kalın kesit kalıptan alınmıştır. Alüminyum döküm sektöründe birden çok döküm yapılabilen kalıplara ‘kokil kalıp’ olarak adlandırılır. Kokil kalıp dökümde herhangi bir basınç uygulamadan, sıvı metal yerçekimi etkisine bırakılarak yolluklardan geçerek kalıp boşluklarını doldurmasıdır.

Niçin Kokil kalıp dökümü tercih edilir?

Kokil kalıp; alüminyum demir ve çelik karmaşık parçaların döküm yapılmasını sağlayan tekniktir. Kokil kalıp yöntemi ile bu parçalar yüksek yüzey kaliteli ürünlerin üretilmesini sağlar. Metal kalıba kokil döküm bir seri üretim yöntemidir. Aynı parçadan defalarca üretebilmek için kokil kalıp tasarımı kullanılır. Kokil kalıpta alüminyum dökülecek ürün sayısı 100.000 parçaya kadar bulmaktadır.Kokil kalıplar, dayanıklı kalıplar olarak adlandırılır. Seri üretim için oldukça uygundur

Kokil döküm yöntemi genellikle karmaşık şekildeki ürünlerin ölçü tölerans aralıkları da dar ise kullanılır. İstenilen döküm parçalar bu yöntem ile elde edilir. Kokil kalıp tasarımı da oldukça geniştir.

Kokil kalıp dökümü , dayanıklı parçalar oluşturmak için kalıcı ve yeniden kullanılabilir kalıplar kullanan bir metal işleme sürecidir. Kalıp, son derece dayanıklı malzemeler – takım çeliği veya egzotik bakır alaşımları kullanılarak oluşturulur. Bu malzemeler birçok ısı döngüye dayanıklıdır. Yerçekimi yoluyla kalıba dökülür. Bu, kalıcı kalıp dökümünü yüksek hacimli veya ultra yüksek dayanıklılık gerektiren projeler için ideal hale getirir. Kokil kalıp dökümü, kum dökümü gibi diğer geleneksel döküm işlemlerine kıyasla daha hassas tolerans ve üstün kaplamalara sahip parçalar üretir.Kokil dökümde yüzey kalitesi daha hassastır.

Alüminyum Kokil Döküm Hataları ve Önlemleri

Alüminyum kokil döküm hataları ve çözümleri üzerine duracağımız bu kısımda, özellikle uzman ve tecrübeli kişilerce tasarlanmış alüminyum kokil kalıp ve bileşenleri önemlidir. Doğru tasarım sonrası yine üretim sisteminin doğru kurulmuş ve parametrelerinin doğru belirlenmiş olması alüminyum döküm hatalarını minimize edecektir.Kullanılan hammaddenin kalitesi,kalıp tasarımı ve üretim proses parametrelerinin optimize edilmesiyle kaliteli ürünlerin üretilmesi mümkündür.

Kokil döküm hatalarının en çoğu kalıp tasarımından kaynaklanır.Yolluk tasarımı çok önemli kriterdir. Dar tasarlanan yolluklar sonucu yerçekimi altında sıvı metal kalıp boşluğunu dolduramayacaktır.Geniş yapılan yolluklar metalin içine hava hapsedilir ve döküm hatası ortaya çıkmaktadır

Kokil Kalıba Alüminyum Döküm Aşamaları Nelerdir?

Alüminyum kokil kalıba döküm yönteminde döküm yapılmadan önce kalıba ön işlem yapılır. Öncelikle kokil kalıp üzerinde boya var ise boya temizlenmelidir. Kokil kalıp üzerindeki boya temizleme işlemi tel fırça yardımı veya buz yöntemi ile yapılır. Tel fırça yöntemi buz yöntemine göre çok uzun sürmektedir. Tel fırça ile bir saatte temizlediğimiz bir bölgeyi buz yönteminde beş dakikada temizleyebiliriz. Tel fırça kokil kalıbın her tarafına giremez. Bundan dolayı kokil kalıbın her tarafındaki boyayı temizleyemeyiz. Buz yönteminde ise tel fırçanın giremediği ve ulaşamadığı bölgelere çok rahat bir şekilde ulaşarak boya temizlenir. Tel fırça yöntemi çok ucuz bir yöntemdir. Buz yöntemi ise maliyetlidir. Bunun en büyük sebebi, buzun erimemesi için özel stoklarda tutulması gerekmesi ve buzu kullanmak için özel makine donanımına ihtiyaç duyulmasıdır.

Kokil kalıbın temizleme işleminin ardından, kokil kalıba ısıtma işlemi yapılır. Kokil kalıp sıcaklığının iki yüz derece ile üç yüz elli derece (200°C- 350°C) arasına çıkması beklenir. Kokil kalıp ısıtma işlemi, kokil kalıp yüzeyindeki nemin atılması ve alüminyumun kalıp içerisinde yürüyebilmesi için yapılır.

Alüminyum döküm sıcaklığı altı yüz seksen ile yedi yüz yirmi derece (680°C – 720°C) arasında olmalıdır. Isıtılmamış yirmi dört derecedeki (24°C) kalıba alüminyum metali döküm yaptığımızda, aradaki sıcaklık farkından dolayı alüminyum donar, kokil kalıba yapışır ve kalıbın şeklini alamaz. Alüminyum metalinin donmadan ve kalıba yapışmadan kalıbın şeklini alabilmesi için kalıp ısıtılmalıdır.

Kokil kalıbın ısıtma işleminin ardından, kalıba boyama işlemi yapılır. Boyama işlemi için de kokil kalıbın ısınması beklenir. Çünkü ısınmamış kokil kalıp yüzeyini boyadığımızda, boya kalıba yapışmadan akmaya başlar. Boyama işlemi, alüminyum ile kalıp arasında yüzey gerilimi oluşturarak alüminyum parçanın kokil kalıptan pürüzsüz çıkmasını sağlar. Boyama işleminin ikinci bir nedeni ise; kokil kalıp ile alüminyum arasında yüzey gerilimi oluşturarak, alüminyum metalinin kokil kalıp içerisinde donmadan ve kalıba yapışmadan ilerlemesini sağlamaktır. Bu sebeplerden dolayı kokil kalıba boyama işlemi yapılır.

Alüminyum kokil kalıbı boyama işleminden sonra on beş dakika boyanın kuruması için beklenir. Çünkü kalıp yüzeyinde yaş olarak kalan boya alüminyum ile tepkime girerek malzemede döküm boşluğuna neden olmaktadır. Ayrıca, kokil kalıp yüzeyinde kalan fazla nem kaynama yaparak kokil kalıp içerisinde patlamaya sebep olabilir. Boyanın kuruması için kokil kalıp tekrar ısıtılır. Kokil kalıp yüzeyindeki boya kuruduktan sonra kalıp üzerine hava tutulur. Kalıpta maça var ise kokil kalıp içerisine yerleştirilerek kapatılır ve döküm yapılır.

Alüminyum Kokil Kalıba Dökümün, Alüminyum Enjeksiyon Döküme Karşı Avantajları

Alüminyum kokil kalıba dökümde ise hidrolik basınç ile kalıpların açılması ve kapatılması sağlanarak, sıvı Alüminyum yolluk ağzından, kokil kalıp içerisine verilmektedir. Alüminyumun kokil kalıp içerisinde soğumasından sonra alüminyum döküm parça kalıptan kolayca çıkarılabilir. Alüminyum kokil kalıba döküm yönteminde, enjeksiyon kalıba alüminyum döküm yönteminde olduğu gibi sıkıştırma yöntemi ile parça üretilmediği için teknik resme göre parça toleransları daha geniş aralıklıdır. Ayrıca kokil kalıplar, enjeksiyon kalıpları kadar aşınmaya ve yorulmaya maruz kalmadıkları için kokil kalıbın üretileceği malzeme seçiminde yüksek kalite çelik yerine daha ucuz çelik veya dökme demir kullanılabilir. Kokil kalıba alüminyum döküm parça toleranslarının geniş aralıklı olması ve daha düşük kaliteli çelik veya dökme demir kullanılması, kokil kalıplarının işlenmesini kolaylaştırmakta ve kalıp maliyetlerinin enjeksiyon döküm kalıp maliyetine oranla çok düşük olmasını sağlamaktadır

Alüminyum Kokil Kalıba Dökümün, Alüminyum Kum Kalıba Döküme Karşı Avantajları

Alüminyum kokil kalıba döküm ise; kum esaslı malzemenin, modelin etrafına sıkıştırılması ve daha sonra modelin alüminyum kum kalıbından çıkarılması ile yapılan alüminyum döküm yöntemidir.

Alüminyum kokil kalıba dökümün en büyük avantajlarından biri; tek bir alüminyum kokil kalıbı ile yüz bin adede yakın parçanın, zaman kaybı olmadan hızlı ve seri üretim ile dökülebilmesidir. Alüminyum kokil kalıba dökümde ise her dökülen parça için alüminyum kum kalıbın ve modelin hazırlanması gereklidir. Buda alüminyum kum kalıba dökümde en büyük dezavantajlarından biridir. Çünkü alüminyum kum kalıbın hazırlanma aşaması uzun sürdüğünden zaman kaybına neden olur ve kum kalıbın içerisindeki parça soğumadan alüminyum kum kalıp tekrar kullanılamaz.

Alüminyum kokil kalıba dökümün en büyük avantajlarından bir diğeri ise alüminyum parçanın kokil kalıp içerisinde çok hızlı bir şekilde soğumasıdır. Bu durum alüminyum döküm parçanın ince ve sık yapılar meydana getirmesini sağlar. Malzeme yapısı inceldikçe, çekme - gerilme dayanımı ve akma sınırı artar. Böylece alüminyum parçanın sertlik ve tokluk değerlerinde bağlı mekanik özellikleri arttırılmış olur. Kum kalıba alüminyum dökümde ise yavaş soğuma meydana geldiği için taneler iridir. Bu nedenden dolayı alüminyum kum kalıba döküm yöntemi ile üretilen parçalar, alüminyum kokil kalıba döküm yöntemi ile üretilen alüminyum parçalara göre daha düşük mekanik özelliklere sahiptirler.

Kullanılan malzemeden dolayı kokil kalıp yüzeyi pürüzsüzdür ve boyutsal kararlılığı çok yüksektir. Alüminyum kum kalıba dökümde ise kalıp malzemesi olarak kum kullanılması, yüzey pürüzlülüğünün yüksek olmasına ve boyutsal kararlılığının azalmasına neden olur. Boyutsal kararsızlık ve yüzey pürüzlülüğünün yüksek olması sebebi ile Alüminyum kum kalıba dökümde 4 mm’den ince alüminyum döküm yapılması mümkün değilken, Alüminyum kokil kalıba dökümde 2,5 mm’ye kadar olan ince kesitli alüminyum dökümün yapılması mümkündür. Ayıca, boyutsal kararlılığın yüksek olması sonucunda dökülen alüminyum parçalarda 0,25 mm boyut hassasiyeti sağlanır. Bu nedenle ince ve karmaşık alüminyum parçaların üretiminde Alüminyum kokil kalıba döküm yöntemini kullanmak, Alüminyum kum kalıba döküm yöntemini kullanmaktan çok daha avantajlıdır.

Alüminyum kokil kalıba dökümde, alüminyum kum kalıbının istenilen derecede sıkıştırılmadığı durumlarda derece kırılması meydana gelirken, alüminyum kokil döküm kalıpları demir ya da çelikten yapıldığı için derece kırılması meydana gelmez. Alüminyum kum kalıba dökümde kum nemli olduğunda alüminyum döküm esnasında gaz kabarcığı ve karıncalanma gibi döküm hataları meydana gelirken, Alüminyum kokil kalıba dökümde sıcak