Kum Kalıba Dökümün Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?

Döküm, genel olarak diğer yöntemlerle üretilmesi zor veya maliyetli olan ürünlerin imal edilmesi için kullanılan en eski üretim yöntemlerinden birisidir. Kum kalıba döküm, kokil kalıba döküm, alçı kalıba döküm, hassas döküm, sürekli döküm ve savurma döküm gibi kendi içerisinde sınıflara ayrılır. Bunlar arasında daha geleneksel olan kum kalıba döküm yöntemi, hem ekonomiklik hem de ergonomiklik açısından en çok tercih edilenidir. 

Kum Kalıba Döküm Yöntemleri

Kum kalıba döküm yöntemi de kendi içerisinde farklı kategorilere ayrılır. Şimdi her bir yönteme ve bu yöntemin avantajlarına ve dezavantajlarına bakalım.

Yaş Kum Kalıba Döküm

Dökümhanelerde yaygın olarak kullanılan bir kum kalıba döküm yöntemidir. Sıvılaştırılmış metal tekrar kullanılabilir kalıba dökülür ve katılaşma süreci tamamlanana kadar kalıp içerisinde tutulur. Bu işlem sonunda kalıp açılarak ürün çıkarılır. 

Yaş Kum Kalıba Döküm Yönteminin Avantajları

• Bu yöntemde kullanılan kalıp malzemesi, başka uygulamalar için tazelenerek tekrar kullanılabilir hale getirilir. Bu da en ekonomik döküm yöntemlerinden birisi olduğunu gösterir. 
• Basit bir mekanizmaya sahiptir. Sistem üzerinde rahatlıkla geliştirme yapılabilir.
• Farklı türde metallerin döküm yöntemiyle bir tasarım-ürüne dönüştürülmesi mümkündür.

Yaş Kum Kalıba Döküm Yönteminin Dezavantajları – Sınırları

• Karmaşık biçimli büyük parçaların, ince ve uzun tasarımlara parçaların dökümü esnasında kalıp dayanımı beklenen sonucu vermeyebilir.
• İşlem sırasında kalıbın taşınması gerektiğinden, kalıbın bozulması olasıdır.
• Ölçüsel toleransları diğer baz kum kalıba döküm yöntemlerine göre geride kalmaktadır.

Kuru Kum Kalıba Döküm

Yaş kum kalıpların üretimine benzer şekilde üretilen kurum kum kalıplar, 350 ˚C’yi geçmeyen sıcaklıklarda kurutma işlemine tabi tutulurlar. Kalıp malzemesinin bağlayıcılığını sağlayan kilin nemini koruması için yüksek sıcaklıklara maruz kalmamalıdır. Aksi takdirde kalıp malzemesinin mukavemetini olumsuz yönde etkileyebilir.

Kuru Kum Kalıba Döküm Yönteminin Avantajları

• Metal erezyonuna karşı dayanımı diğer kum kalıba döküm yöntemlerine göre üstündür.
• Taşınma esnasında kalıbın bozulma ihtimali daha düşüktür. 
• Geçirgenliği daha az kalan kalıp malzemesi kullanıldığından, yüzey kalitesi daha iyidir. 
• Kalıplama işleminde nem kontrolü çok önemli değildir.
• Döküm kusurları daha düşüktür. Bunun sebebi ise döküm yapılırken buhar oluşmamasıdır.

Kurum Kum Kalıba Döküm Yönteminin Dezavantajları 

• Yöntemde yüzey kurutma işlemi süreci uzattığından üretim maliyetinde artış söz konusu olur.

Kurutulmuş Kalıplar

Yaş kum kalıplara uygulanacak yüzey işlemleri ile döküm hataları düşürülebilir. Bu işlemde bir üfleç, elektrikli bir ısıtıcı veya sıcak hava temin eden farklı türde bir makine kullanılabilir. Genellikle kalıp yüzeyinde 6 ila 25 mm’lik bir tabaka kurutulur ve bu da nem dolayısıyla ortaya çıkabilecek kalıp sorunlarını en aza indirir.

Kurutulmuş Kalıpların Avantajları

• Döküm hataları daha azdır.
• İstenilen yüzey kalitesi elde edilir.

Kurutulmuş Kalıpların Dezavantajları

• Kurutma ısı kaynağı ile yapıldığında sıcaklık artışıyla doğru orantılı olarak nemde bir artış söz konusu olabilir. 

Çukur Kalıplar

Kalıp derecelerine sığmayacak büyüklükteki parçaların üretimi için çukur kalıplar kullanılır. Genellikle 1 ton ila 100 tün arasında ürün elde edilebilmektedir. Büyük parçaların üretilmesi için büyük kalıp boşluklarına, yani bu yöntemdeki çukurlara ihtiyaç vardır. Tıpkı havuza benzeyen bu çukurlar, parçanın boyutuna göre birkaç metre derinliğe, genişliğe ve yüksekliğe ulaşabilir. 

Çukur Kalıpların Avantajları

• Diğer kum kalıba döküm yöntemleriyle üretilemeyecek büyüklükteki ürünlerin üretimi mümkündür.
• Uzman kalıpçıların ellerinden çıkan ürünlerde yüksek kalite elde edilebilir.

Çukur Kalıpların Dezavantajları

• Kalıp yapılması günleri hatta haftaları alabilir.
• Sınırlı adet üretilen parçalar için maliyet yüksektir.
• Hem bir avantaj hem de bir sınırlama olarak, bu yöntemde ürün kalitesi büyük ölçüde projede yer alan kalıpçılara bağlıdır. 

CO₂ Yöntemiyle Hazırlanmış Kalıplar

Bu yöntemi, yaş ve kum kalıplama arasında bir yere sınıflayabiliriz. Nispeten daha modern bir yöntemdir. Birçok kaynakta CO₂ - Sodyum Silikat Yöntemi veya CO₂ ile sertleştirme olarak geçmektedir. 

Yöntem, maçaların ve kalıpların CO₂ ile sertleştirilmesine dayanır. Karbondioksit gazı, sodyum silikatı silikajele dönüştürür ve bu sayede kum tanecikleri istenen bağlanma seviyesine ulaşır. Yani kalıplar sertleştirilmiş veya sertleşen bölümler birleştirilerek bir kalıp bütünlüğü sağlanmış olur. Kalıp hazır hale geldikten sonraki 24 saat içerisinde döküm işleminin gerçekleştirilmesi gerekir.

CO₂ Yöntemiyle Hazırlanmış Kalıpların Avantajları

• Yüksek mukavemet değerlerine erişilebilir.
• Hemen hemen tüm döküm alaşımları için uygun olan bir yöntemdir.
• Pahalı bir teçhizat gerektirmez.
• Kalıptan çıkan parçanın yüzey kalitesi ve ölçüsel toleransları – boyut hassasiyeti diğer kum kalıplama yöntemlerine göre üstündür.

CO₂ Yöntemiyle Hazırlanmış Kalıpların Dezavantajları

• Kalıpların bozulması süreci 24 saattir. Bu süre içerisinde döküm işleminin gerçekleştirilmesi gerekir ve bu da iyi bir ekip çalışması gerektirir. 
• Maçaların ve kalıbın döküm işlemini müteakip dağılabilme durumu vardır.