DÖKÜM TEKNOLOJİSİ ve PRENSİPLERİ DÖKÜM MAÇALARI DOÇ. DR. MUZAFFER ZEREN

MAÇALAR Maçalar, dökülecek parça içindeki boşluk veya deliklerin çıkarılabilmesi amacı ile kalıp içerisine yerleştirilen ve kalıbın diğer yerlerine göre daha fazla sıvı maden ile temas halinde oldukları için daha yüksek mekanik özellik ve daha yüksek sıcaklığa dayanım gösterecek tarzda kum ve bağlayıcı karışımı ile hazırlanan kum kütlelerdir. Silis kumlarının organik veya inorganik bağlayıcılar ile uygun oranlar dahilinde karıştırılması ve islenilen şeklin maça sandıklan ile verilmesini takiben pişirilme, gaz verme ya da zamana bağlı olarak kendiliğinden oluşacak kimyasal reaksiyonlar sonucundaki sertleşme neticesinde elde edilirler.

MAÇALAR

MAÇALAR

MAÇALAR Maçalarda aranılan özellikler şunlardır. Pişirmeden önce ve pişirme sırasında şekillerini koruyabilmelidirler Sıvı metal basıncına dayanabilmelidir. Döküm sırasında meydana gelen gazların kolay uzaklaşmasını sağlamak için yüksek gaz geçirgenliğine sahip olmalıdır - Yüksek sıcaklığa dayanabilmesi - Metalin katılaşması sırasında çekmeye karşı esneklik - Az gaz çıkışı olmalı - Dökülen malzemede sıcak yırtılma veya çatlamaya sebebiyet vermeden dökümden sonra kolayca dağılabilmesi

MAÇA BİLEŞİMİ Metal, seramik v.b. Olabilen maçalar arsında en çok kullanılan kum esaslı maçalardır. Maça kumu karışımları: SAF SİLİS PARÇACIKLARI + BAĞLAYICI Maça yapımında kullanılan silika kumları temiz, kuru ve kil miktarı 0.3 % den düşük ve (CaCO3 gibi) alkali malzemelerden arındırılmış olmalıdır. Kumun tane büyüklüğü yüzey düzgünlüğü için Önemli bir parametredir.Genel olarak maça kumlan için önerilen tane büyüklüğü 45-60 AFS civarındadır

MAÇA BAĞLAYICILARI BAĞLAYICILAR A- DONMA NOKTASINDA MUKAVEMET KAZANANLAR B- ODA SICAKLIĞINDA PİŞİRMEKSİZİN MUKAVEMET KAZANANLAR C- ISITARAK MUKAVEMET KAZANANLAR D- KİLLER

MAÇA BAĞLAYICILARI A- DONMA NOKTASINDA MUKAVEMET KAZANANLAR Bu bağlayıcılar için örnek : SU MAÇA KUMU + %12 SU Şekil verildikten sonra -18 C’de dondurulur ve kalıba yerleştirildikten sonra döküm yapılır. KÜÇÜK VE ÖZEL DÖKÜMLERDE KULLANILIR

MAÇA BAĞLAYICILARI B- ODA SICAKLIĞINDA PİŞİRMEKSİZİN MUKAVEMET KAZANANLAR Fenol ve Üre formaldehid ile furfurol alkol içerikli kum karışımlarına sertleştirici ilave edilir. Kalıplama sonrası kum karışımının maça sandığı içerisinde zamana bağlı olarak sertleşmesi beklenir. Maça büyüklüğüne ve katılan sertleştirici miktarına bağlı olarak 15 dakika - l saat sonra açılan maça sandığı içerisinden alınan maçanın sertleşmesi, 24 saat boyunca devam eder. Bu maçaların en büyük dezavantajı, maçanın maça sandığı içinde zamana bağlı olarak sertleşmesinin beklenmesidir. Bu maçalarda basma dayanımları 24 saat içerisinde 80 kg/crn2, kesme dayanımları ise 60/kg/cm2'ye ulaşır.

MAÇA BAĞLAYICILARI C- ISITARAK MUKAVEMET KAZANANLAR Furan ve fenolik reçinelerin kullanıldığı kum karışımlarına katalizör olarak furfurol alkol ilave edilir. 200-230 C'a ısıtılan maça sandıklarında maçanın sertleşme zamanı 10-60 saniye olup yüksek üretim hızı elde edilir. Sıcak kutu maçalarının soğuk ve sıcak çekme dayanımları pişirme süresine bağlı olarak artar.- 230 C'da 60 saniye pişirme sonrası sıcak çekme dayanımları 7-13 kg/cm2, soğuk çekme dayanımları ise 20-40kg/cm2 arasında değişir.

MAÇA BAĞLAYICILARI D- KİLLER Çok iri maçalarda yaş mukavemet sağlamak macıyla kullanılırlar. Ancak kilin dağılabilme özelliğini azaltıcı olarak önemli etkisi vardır.

MAÇALAR Maça özelliklerini etkileyen ana faktörler 1- PİŞİRME SICAKLIĞI VE SÜRESİ 2- BAĞLAYICI CİNSİ 3- DAĞILABİLME ÖZELLİĞİ

MAÇALAR Maça mukavemetine pişirme süresinin ve bağlayıcı cinsinin etkisi

MAÇA HAZIRLAMA YÖNTEMLERİ FURAN YÖNTEMİ Pişirmeksizin kendi kendine sertleşen maça yöntemidir. Bu yöntemde bağlayıcı asit katalizör ile temas ettirildiğinde, bir kondensasyon mekanizması oluşarak havada polimerizasyon olur. Sertleşme sırasında polimer reçine filmi, kuru taneleri sararrak birbirine bağlar. Bu reaksiyon ekzotermiktir. Karışım 3 ana bileşenden oluşur. KUM + REÇİNE + SERTLEŞTİRİCİ (Genellikle asitler) Pişirme söz konusu olmadığından: Maça arabası ve pişirme fırını yok İşçilik düşer Mukavemeti çok yüksek olduğundan iri parçalar tek parça olarak hazırlanabilir Döküm sonrası temizlemesi kolaydır. Boyutsal hassasiyet yüksek olduğunda karıncalanma tehlikesi büyük olçüde düşüktür.

MAÇA HAZIRLAMA YÖNTEMLERİ SOĞUK KUTU YÖNTEMİ Kum iki ayrı bağlayıcı ile karıştırıdıktan sonra gaz katalizör yardımıyla pişirmeksizin sertleşen bir yöntemdir. Boyut hassasiyeti mükemmel, sertleşme hızı yüksektir. KUM + BAĞLAYICI + SERTLEŞTİRİCİ GAZ BAĞLAYICI 1- NOVALAK TİPİ REÇİNE 2- TEA (Tirietilamin) SERTLEŞTİRİCİ ( katalizör görevi yapar. Basınçlı hava veya azot gazı ile birlikte, gaz halinde karışıma sokulur ve sertleşme gerçekleşir)

MAÇA HAZIRLAMA YÖNTEMLERİ PEP-SET YÖNTEMİ Soğuk kutu yöntemine benzer. Tek farkı sertleştirici olarak gaz yerine sıvı kullanılmasıdır. Karışımın çok çabuk sertleşmesi nedeniyle kullanılma süresi kısadır. ! DİKKAT DEZAVANTAJ OLABİLİR.

MAÇA HAZIRLAMA YÖNTEMLERİ FASCOLD YÖNTEMİ Seri maça hazırlamak için gelirtirilmiş en son yöntemdir. Bu yöntemde, maça kumu karışımı, ani bir reaksiyon sonucu bağ oluşturup, sertleşme yeterince tamamlanana kadar maça sandığı içerisnde tutulur. Maçanın sandıktan çıkarılması için yeterli dayanım kazanma süresi 1 dakikadır

MAÇA MUKAVEMETİNE REÇİNE/KATALİZÖR ORANININ ETKİSİ Maça mukavemetine pişirme süresinin ve bağlayıcı cinsinin etkisi

CO2 YÖNTEMİ Gaz sertleştiricili silikat yöntemidir. Yöntem sodyum silikat (cam suyu) ile bağlanan kum karışımından CO2 gazı geçirilerek “gaz-silikat” reaksiyonu sonucu silisik asit hidrojeli oluşturup pişirmeye gerek kalmadan sertleşme esasına dayanır.

MAÇA İMALİ Kalıp imalinde kullanılan kum-reçine karışımı ile imal edilir, Maça kutusu ısıtılır ve karışım elle veya kompresörlerle doldurulur , Katılaşan karışım kutu ayrılarak çıkartılır , Maça boyut toleranslarına dikkat edilmeli.

ENDÜSTRİYEL MAÇA ÖRNEKLERİ

ENDÜSTRİYEL MAÇA ÖRNEKLERİ

ENDÜSTRİYEL MAÇA ÖRNEKLERİ

KALIP İÇERİSİNE YERLEŞTİRİLMİŞ MAÇALAR