Kalıp kopuğu, üst kalıp ya da üstte asılı duran kesitten kumun bir kısmının düşmesi ile oluşan döküm hatasıdır. Hata bir kalıp kopuğu görünümde olduğundan bu şekilde adlandırılmıştır. Kalıp, uygun kalıplanmasına rağmen üst derece kapatılırken veya daha sonra düşme meydana gelebilir. Kalıp kopuğu, genel olarak sert hareket gibi dikkatsizlik sonucu kaynaklanır.
Bununla beraber, derece, kum, model ve kalıp ile ilgili birçok faktör hataya katkıda bulunduğu için normal hareketlerde dahi problem oluşabilir veya çok daha dikkatli davranmayı gerektirebilir. Ara sıra oluşan hatalar dikkatsizlikten kaynaklanmasıyla beraber sürekli oluşan hatalar kötü donanım veya prosesin habercisidir.
Kalıp Kopuğu ve Kalıp Düşmesinin Nedenleri Nedir?
Parça ve Model Dizaynı
Yetersiz sıyırma açılarına sahip derin cepleri gerektiren dizayn hataya katkıda bulunan bir faktördür. Bu durumda, modelden sıyırma esnasında kalıp çatlayabilir ve daha sonra zayıflayan kalıp kopabilir. Bu dizaynlar maçalı kalıplamayı gerektirir.
Dizayn çıkıntılı ve askıda kalacak kesitleri gerektirebilir. Böyle dizaynlar, kalıp kopuğunu engelleyebilmek için kullanılan teçhizat ve kum özelliklerinde ilâve özellikleri zorunlu kılabilir. Maça kullanımını kaçınılmaz hale getirebilir.
Modeller
(1) Modelde yetersiz ya da ters sıyırma açısı
Kalıbın modelden sıyrılması esnasında sürtünmeye neden olur. Bu etki daha sonra kopmaya neden olacak düzeyde kalıbı çatlatabilir ya da zayıflatabilir. Bu durum hatalı model yapımı ya da aşınmış model donanımı sonucu olduğu için olağan kontrolde yakalanmalı ve düzeltilmelidir.
Bazı durumlarda bu şekildeki ters sıyırma açısı normal ya da yumuşak kalıplamayla farkedilmeyebilir. Fakat daha hassas kalıplama tekniklerinde kendini gösterecektir. Örneğin, yumuşak kalıplarda veya daha az akışkan kumda farkedilmeyen ufak ters açılar yüksek basınçlı kalıplamada farkedilecektir.
(2) Dar ceplere neden olan hatalı ayrım yüzeyi dizaynı
Bu durum ufak derece ya da maçayı kaldırmak ve maliyeti düşürme çabaları sonucu zorunlu olarak oluşabilir, kullanılan kumun çekme mukavemeti ya da deformasyon mukavemeti çok yüksek ise, kalıplama
makinası uygun koşullarda kalıplamasına rağmen, bu dar cepler kalıplamada kolaylıkla çatlayabilir.
Dereceler ve Aksesuarları
(1) Derece boyutu için fazla sayıda model
Modeller arasında yetersiz kum kalmasına neden olur. Bu ince kum şeritlerini uygun kalıp sıkılığına ulaştırmak zordur. Uygun kalıplama koşullarında dahi bu bölgeler yumuşak kalacaktır. Çok sayıda model ile sağlanan kazanç, bu problem nedeniyle ortadan kalkabilir.
(2) Yetersiz üst derece yüksekliği
Yukarıda birinci maddedeki durumu ağırlaştırıcı etki yapacaktır. Gerçek kalıp mukavemeti kalıp kesitinin genişliğine ve derinliğine bağlıdır. Bu durumda problem, dereceleri uygun boyuta getirerek, dar kesitleri azaltarak veya kalıp mukavemetini arttırıcı donanım kullanarak azaltılabilir.
(3) Zayıf, gevşek, ya da esnek derece ve traversler
Kalıplamada kalıp deformasyonuna ve çatlamasına neden olurlar. Bu yetersiz donanım, aşınma veya kötü kullanımdan kaynaklanabilir. Aynı zamanda bu durum, bir proses ağır derece yoğunluğu, bir derece için fazla sayıda veya boyutta model doğrultusunda değiştirildiği zaman kendini gösterebilir.
(4) Yanlış yerleştirilmiş, eğilmiş, veya yerinden çıkık bantlar
Sağlamlık dereceden ziyade bantlara bağlı olduğu durumlarda problem oluştururlar. Böyle aşınmış, zayıf, veya eğilmiş bantlar rutin kontrollerde değiştirilmelidirler.
(5) Yetersiz veya hatalı yerleştirilmiş derece mukavemet traversleri
Model sıyırmada kumun sarkmasına ve çatlamasına neden olurlar. Aynı zamanda traversler kalıp askılarını (askerleri) tutturmak için gerekli olabilirler. Bu durumda yetersiz sayıda travers olması, yetersiz asker konulmasına neden olacaktır.
(6) Hatalı donanım nedeniyle hatalı davranış
Dereceler taşıma bantları üzerinde çarpışabilirler. Yapılan iş için yetersiz veya aşınma nedeniyle kaba ve bakımsız donanım kullanımından dolayı kalıp düşürülebilir veya sarsılabilir. Bu durum üst derece taşıyıcı vinç takımının yetersiz oluşundan kaynaklanabilir. Bu durumlara ancak çok kuvvetli kalıplar dayanabilir.
(7) Yanlış geçirilmiş, kirli ya da çarpık kalıp ceketleri
Kalıp yan yüzeylerin ve ceplerin zayıflamasına ve çatlamasına yol açarak daha sonra kalıp kopmalarına neden olurlar.
(8) Çak ağır ya da eşit yerleştirilmemiş derece ağırlıkları
Eşit olmayan üst derece basınçlarına ve üst kalıpta asılı kalan kısımların ve ceplerin boydan boya çatlamalarına neden olur. Ağır derece ağırlıkları zayıf ya da çatlamış kalıpların kopmalarının direkt nedeni olabilir.
(9) Besleyicilere çok yakın derece traversleri
Travers ve besleyicinin arasının sert dövülmesi neticesi geri yaylanma ile çatlama oluşabilir. Tersi de olabilir, örneğin yumuşak sıkıştırma ve zayıf kesit. Çünkü dar cepleri sıkıştırmak zordur. Normal hareketlerde dahi yerinde kalamayacak kadar kum kesiti zayıf olduğundan, sadece bir düşme oluşabilir. Her durumda da, besleyici ya da traversin yerini kaydırarak ya da cebin boyutlarını değiştirmek için traversi basitçe çentiklemeyle problem çözümlenebilir. Eğer gerekliyse, bu kesit döküm çengeli (asker) ya da derece traversleri ile sağlamlaştırılır.
Yolluk ve Besleyici Sistemi
Zayıf bir kalıp kesiti yaratmadıkça, yolluk ve besleyicinin probleme direkt etkisi yoktur. Parçaya çok yakın yerleştirildiğinde (daha iyi besleyebilmek amacıyla), anormal derecede derin yatay yolluklar zayıf cepler yaratabilirler. Yatay yolluklarda uygun koniklik problemi çözecektir.
Kalıp Kumu
Kalıp kopuğunun özelliği nedeniyle, kum özellikleri dikkate alınmalıdır. Bununla beraber, kum mukavemeti direkt olarak kalıp sertliği ile ilgili olduğu için laboratuar sonuçları değişim göstermeyebilir. Kum özelliklerini değerlendirmede uygulanan kalıplama tekniği dikkate alınmalıdır. Çünkü kuvvetli bir kum, yumuşak sıkıştırma sonucu zayıf kalabilecektir.
(1) Yetersiz yaş kum özellikleri
Kum karışımıyla ilgilidir. İlgili özellikler: darbe mukavemeti, çekme mukavemeti, kesme mukavemeti, deformasyon.
Genellikle test edilen basma mukavemeti nedeniyle hata oluşmaz fakat, yukarıdaki sıralanan özellikler nedeniyle oluşur. Çoğu kum testleri sadece basma mukavemetini içerdiği için, rutin laboratuar testlerinde farkedilmeksizin kum kontrol dışına çıkabilir.
(2) Kumun kalıplanabilirliğine ilişkili olarak yetersiz kalıp özellikleri
Bu yetersiz kalıp sertliği ya da kalıp mukavemetine neden olur. Kalıp mukavemeti kalıplama ve kumun kalıplanabilirliği (dövme veya sıkıştırma) ile ilişkilidir. Kalıp düşmelerdeki azalma ekseriya ya bentonitte değişiklik veya kalıplama katkıları nedeniyle kumun kalıplanabilirliğindeki (akışkanlıkta) iyileşme nedeniyle oluşur.
(3) Yetersiz kuru mukavemet
Yaş kum kalıplamada düşük yaş kum mukavemetinde olduğu gibi, kuru kum kalıplamada da düşük kuru mukavemet aynı sonuçlara yol açar.
(4) Kötü hazırlanmış kum
Yukarıdakiler için ortak nedendir. Bu durumda, düşmelere ortak katkı yapan faktördür. Homojen hazırlanmayan bir kum, yaş ve kuru bölgeler, düşük killi bölgeler, ya da bağ oluşmamış kum tanelerine sebebiyet verir. Yeterli karışım, özellikle çekme mukavemeti için önemli olan homojen mukavemet sağlamak için gereklidir.
Maça Pratiği
(1) Zayıf ya da yetersizce bağlanmış maça veya maça takımı
Özellikle maça yüzmesi ve maça kaçıklıklarının kaynağıdır. Bu tip maçalar, düşmeye eğilimlidir, ya da üst kalıbı çatlatarak düşmesine neden olurlar.
(2) Savurma dökümde maça bozulumu
Bir düşme olarak görülür. Yerçekiminden çok merkezkaç kuvvetler düşmenin nedenidir. Böyle kırılmış maçalar dış yüzeyde metal cidarına nüfuz ederler.
Kalıplama Pratiği
(1) Homojen sıkıştırılmamış ya da yumuşak kalıplar
Laboratuarda elde edilen kum özellikleri ile ilgisi olmayacak şekilde zayıflık yaratır. Bunu önlemek üzere kumun mukavemetini arttırmak için aşırı bentonit ilâvesi, kalıbın sıkışabilirliliğini düşürür ve iyileşme yerine durumu daha kötüleştirir. Çare kalıbı daha iyi ve daha homojen sıkıştırmak ya da bu imkânsızsa kumun kalıplanabilirliğini arttırmaktır.
(2) Kalıp boşluğuna çok yakın askerler, derece çubukları, çiviler, vs.
Kalıp kopuğuna yol açan kalıp zayıflıklarının temel nedenidir. Mukavemetlendirilen bölgelerden küçük kum alanları düşebilir. Bu durum mukavemet arttırıcı donanımın yetersiz temizliğinde daha da artar.
(3) Kalıp takviyelerinin yetersizliği
Yetersiz üst derece yüksekliğinde veya derece boyutu için fazla sayıda model olması durumunda, büyük kum bölgelerinin düşmesine neden olur. Bir çok dizayn için, yaş kum kalıplamasında kalıpların takviyesi zorunludur.
(4) Dikkatsiz maça yerleştirme kalıp yüzeyini bozabilir veya çatlatabilir
Bu durum, kapamada veya daha sonra kalıp kopmasına neden olacak seviyede kalıba zarar verebilir.
(5) Atık maçaların yerleştirilmesi
Kalıp ceplerinde ve kalıp yan cidarlarında yan gerilimlere neden olur. Bu anormal gerilimler kumun kesme mukavemetinin karşılayamayacağı miktarda kesme kuvvetlerine neden olurlar. Bu şekilde çarpık yerleştirme, anında kalıp kopuğuna ya da alt kalıpta serbest kuma neden olan bir çarpmaya sebebiyet verebilir.
(6) Sert hareketler
Bu kalıpların sarsılması, kalıp üzerine ağırlık düşürme ve taşıma bantı üzerinde kalıpların birbirine çarpması gibi olayları kapsar. Sadece çok mukavim kalıplar bu şekilde hareketlere dayanabilir. Eğer aşırı kalıp kopuğundan kaçınmak isteniyorsa, otomatik kalıplama hatlarında da hızlı hareketler yumuşak hale getirilmelidir.
(7) Kumun kalıplanmış tabakalarının ayrışması
Kalıp kopuğunun özel bir biçimidir. Yüzeyin yatak kumundan ayrışması şeklinde oluşur. Kum özelliklerindeki dengesizliklerle ilgilidir (zayıf yüzey, kuvvetli yatak veya tersi gibi). Daha yaygın bir ayrışma, soğuk yüzey ve sıcak yatak kumu kullanıldığında oluşan özel bir yoğunlaşma problemidir. Teknik olarak tersi durumda yani sıcak yüzey ve soğuk yatak kumu aynı miktarda kötüdür. Fakat normal dökümhane koşullarında bu durum oluşmaz. Büyük sıcaklık farkı yüzeylerde çiğlenmeye neden olur. Bu şekilde oluşan yüksek nem, kalıp kopuğu oluşturacak kadar çekme mukavemetini düşürür. Yavaş dökümde aniden oluşan su buharı ile bu soğuk yüzey ortadan kalkar.
Maden Analizi – Ergitme Pratiği
Maden analizi ve ergitme pratiği kalıp kopuğunun nedeni değildirler.
Döküm Pratiği
Eğer metal döküm ekibi aynı zamanda ağırlıkları ve kalıp ceketlerini değiştirmede görev alıyorsa ve çarpma ile kalıplara zarar veriyorsa, döküm pratiği kalıp kopuğunda bir faktördür.
Yapılabilecek hatalar:
Çeşitli Nedenler
(1) Kum içinde yabancı malzeme
Kalıp boşluğuna yakın kumda zayıf bölgeler yaratarak kalıp kopuğuna neden olur.
(2) Kalıp patlamaları
Kalıp ve derece taşıma plâkası arasında sıkışan gazın ateşlemesiyle oluşan patlama çoğu zaman düşmelere neden olacak kadar etkilidir.
(3) Titreşim
Kalıbın hemen yakınında çalışan ağır sarsaklar ve ağır işleme makinaları, kalıp düşmesine neden olacak kadar etkili olabilirler.
(4) Kaba davranış
Her türlü kalıba zarar verebilecek kaba davranış tehlikeli olabilir.
