Hassas dökümde boyutsal hassasiyete ve yüzey kalitesine etki eden unsurlar

Abstract

İlk uygulama örnekleri çok eski çağlara dayanan hassas döküm yöntemi, modern üretim teknikleri içerisinde de olukça önemli bir yere sahiptir. Hassas döküm yöntemi, işlenerek üretilmesi zor karmaşık şekilli parçaların üretiminde kullanılan veya işlenmesi zor metallerden tek kademede parça üretmek için tercih edilen özel bir döküm yöntemidir. Yöntemin hassaslığı kullanılan harcanabilen modelden gelmektedir. Modeller, düşük ergime sıcaklığına sahip ve kolay şekillendirilebilen genellikle mum veya benzeri bir plastik esaslı malzemeden üretilmektedir. Model ergitilerek kalıptan uzaklaştırıldığı için kalıplarda ayırma yüzeyi bulunmaz, kullanılan model ve kalıp malzemelerine bağlı olarak da yüzey kalitesi ve boyutsal hassasiyet geleneksel kum kalıba döküm yöntemlerine göre yüksektir. Hassas döküm, son veya son şekle yakın bir üretim sağladığı için döküm sonrası işlemleri en aza indirger.Hassas döküm yönteminin kabuk ve dereceli olmak üzere iki çeşidi vardır. Kabuk hassas döküm yönteminde model ağacı çevresinde katmanlı bir seramik kabuk oluşturulur. Dereceli hassas döküm yönteminde ise kalıp, içi boş silindirik bir derece içerisinde oluşturulur. Modelin yerleştirildiği derece içerisine hazırlanan seramik çamurunun dökülmesi ile kalıp tek kademede yapılır. Dereceli hassas dökümün başlıca kullanım yerleri kuyumculuk ve ağız içi protezlerin üretimidir.Bu çalışmada dereceli hassas kalıba döküm yöntemi ile yüksek boyutsal hassasiyet ve yüzey kalitesine sahip parça dökümü için alçı ve yüksek alümina çimentosu bağlı kalıp malzemesinin geliştirilmesi ve kalıplama prosedürünün tespiti hedeflenmiştir. Laboratuvar şartlarında üretilen kalıp malzemeleri ve endüstriyel olarak kullanılan ticari kalıp malzemeleri ile dökümler yapılmış ve gerçekleştirilen karakterizasyon çalışmalarıyla çeşitli değişkenlerin yüzey kalitesi ve boyutsal hassasiyet üzerindeki etkisi araştırılmıştır.Alçı bağlı kalıp malzemeleri özellikle kuyumculukta takı üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır ve nispeten düşük döküm sıcaklığına sahip (< 1200 °C) metal ve alaşımların dökümünde tercih edilmektedir. Laboratuar şartlarında ticari alçı bağlı kalıp malzemeleri ile aynı özellikleri gösteren alçı bağlı kalıp malzemeleri geliştirilmiş ve döküm işlemlerinde başarıyla kullanılmıştır. Dereceli hassas döküm kalıp malzemelerinden yüksek sıcaklık (>1200 °C) dökümlerine uygun olanları çoğunlukla fosfat bağlı olanlardır. Bu malzemeler yine kuyumculukta ve ayrıca ağız içi protezlerin dökümünde uzun yıllardır kullanılmaktadır. Yüksek alümina çimentosu bağlı kalıp malzemeleri fosfat bağlı kalıp malzemelerine alternatif bir türdür. Laboratuar şartlarında yüksek alümina çimentosu üretilmiş ve bu bağlayıcı bileşen ile çeşitli kalıp malzemesi kompozisyonları geliştirilmiş ve özellikleri fosfat bağlı ticari malzemeler ile karşılaştırılmıştır.Deneysel çalışmalar sonucunda öncelikle tez çalışmasının ana amacı olan alçı bağlı ve yüksek alümina çimentosu bağlı kalıp malzemelerinin geliştirilmesi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Dereceli hassas döküm yönteminde boyutsal hassasiyete ve yüzey kalitesine etki eden unsurlar da büyük ölçüde tespit edilerek nedenleri ve nasıllarıyla birlikte ortaya konmuştur. İleriye yönelik olarak, çalışma konusu özellikle bağlayıcı morfolojilerinin değiştirilmesi ve geliştirilmesi yönünde devam ettirilebilir.