Basınçlı Döküm İçin Tasarım İpuçları

Basınçlı döküm, ergimiş bir metalin yüksek basınç altında bir kalıba enjekte edildiği bir işlemdir. Geleneksel yöntemlerle işlenmesi zor veya imkansız olan karmaşık şekilli parçaların üretilmesinde kullanılır. Bu nedenle basınçlı döküm projeleriniz için iyi bir tasarıma sahip olmanız çok önemlidir.

Mükemmel basınçlı döküm parçaları tasarlamak için; kalıbın tasarımını, kullanılan metal türünü, üretim sürecini ve nihai ürünün uygulamasını belirlemek önemlidir. Başka bir deyişle, her bir unsurun bir araya gelerek işlevsel, dayanıklı ve estetik açıdan hoş bir parça oluşturmasını sağlamak gerekir.

Basınçlı dökümden en iyi şekilde yararlanmak için tasarımcıların bazı temel ipuçlarını göz önünde bulundurması gerekir.

Basınçlı Döküm Tasarımında Önemli Hususlar

Mükemmel bir döküm tasarlamak göz korkutucu bir iş gibi görünse de, fikirlerinizdeki tasarımın işlevsel bir nihai ürün şeklinde hayata geçtiğini görmek oldukça tatmin edici olacaktır. Tasarım sürecinde aklınızda bulundurmanız gereken noktalardan bazıları şunlardır:

Basınçlı döküm işlemi, alüminyum ve çinko dahil olmak üzere çeşitli metallerle uygulanabilir. Her metal için, tasarım sürecinde dikkate alınması gereken akışkanlık ve katılaşma gibi kendine özgü özellikleri vardır.
Döküm kalıbı, proseste yer alan yüksek basınçlara dayanabilmeli ve hassas bir nihai ürün elde etmek için hassas bir şekilde işlenmelidir.
Basınçlı döküm parçası tasarlanırken üretim sürecinin dikkate alınması gerekir. Örneğin, tasarımın çekirdek veya insert kullanımına uyum sağlaması gerekebilir.
Parça, yüzeyine zarar vermeden veya herhangi bir çapak bırakmadan kalıptan kolayca çıkabilmelidir.
Basınçlı döküm parçaları tasarlanırken parça işlevine ve amaçlanan uygulamaya öncelik verilmelidir. Örneğin, yüksek gerilimli bir ortamda kullanılacak bir basınçlı döküm parçasının, tamamen estetik olandan farklı şekilde tasarlanması gerekecektir.

Basınçlı Döküm Için En İyi Tasarım İpuçları – Önemli Değişkenler

Basınçlı döküm parçanızı tasarlarken dikkate almanız gereken birkaç önemli değişken vardır. Bu değişkenler şunlardır:

1. Pahlar ve Radyüsler

Basınçlı dökümde en önemli tasarım ipuçlarından biri pahlar ve radyüslerdir. Bu unsurlar yüzeyler arasında yumuşak geçişler oluşturmaya ve gerilim birikmesini önlemeye yardımcı olur. Sonuç olarak nihai ürünün dayanıklılığının ve estetiğinin sağlanmasında kritik bir rol oynarlar.

Pahların ve radyüslerin boyutu ve şekli spesifik uygulamaya bağlıdır ancak 1 mm’den de az olmamalıdır.

Uygun olmayan pahlar ve radyüsler, kesit alanını değiştirerek bir bileşenin gücünü etkileyebilir. Pahlar ve radyüsler ilgili bazı tasarım ipuçlarını şu şekildedir:

Gerilim birikmesine yol açabilecekleri için keskin köşelerden kaçının
Yüksek gerilimli alanlar için daha büyük bir radyüs kullanın
İki yüzeyin birleşim yerindeki radyüse dikkat edin, çünkü bu parçanın mukavemeti üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir
Komponentin mukavemetini ve düzgünlüğünü korumak için tasarım boyunca sabit pahlar ve radyüsler kullanın
Kalıbın açılma yönüne göre draft açıları ekleyin. Parçanın yüzeyine zarar vermeden kalıptan çıkarılmasını sağlar. Bu açı genellikle 1 ila 3 derece arasında değişir ancak daha karmaşık şekiller için daha büyük olabilir.

2. Duvar Kalınlığı

Duvar kalınlığı, nihai ürünün istenen mukavemeti, sertliği ve ağırlığı dikkate alınarak tasarlanmalıdır. Dökümün soğuması için gereken süreden kalıba uygulanabilecek basınç miktarına kadar her şeyi etkiler.

Belirli bir uygulama için ideal duvar kalınlığı, parçanın boyutu ve şekli, kullanılan malzemeler ve üretim yöntemi dahil olmak üzere bir dizi faktöre bağlıdır.

Büyük ve küçük dökümler için minimum duvar kalınlıkları aşağıdaki gibidir olmalıdır:

Alüminyum: 1.016 – 2.032 mm
Çinko: 0.381 – 0.889 mm
Magnezyum: 1.016 – 2.54 mm

3. Kaburgalar ve Dış Köşebentler

Kaburgalar, bir bileşenin duvarını güçlendirmek ve rijitliğini artırmak için kullanılır. Ayrıca yükün eşit bir şekilde dağıtılmasına ve bükülmenin önlenmesine yardımcı olurlar. Dış köşebentler genellikle yüzeyler arasında keskin geçişler oluşturmak için kullanılır. Basınçlı döküm tasarlanırken bu özelliklerin her ikisinin de dikkate alınması gerekir.

Kaburgaların ve dış köşebentlerin kalınlığı, spesifik uygulamaya bağlıdır. Örneğin, çok fazla strese maruz kalacak bir parça için daha kalın kaburgalara ihtiyaç duyulabilir.

Kaburgalar ve dış köşebentlerle ilgili diğer bazı önemli tasarım ipuçları şunlardır:

Komponentin çok incelmesini önlemek için önce en ince duvara kaburgalar eklenmelidir.
Gerilme birikmesini önlemek için kaburgalar arasındaki mesafe aynı tutulmalı ve mümkünse dış köşebentlerden kaçınılmalıdır.
Dış köşebentler gerekiyorsa, gerilimi azaltmak için radyüs mümkün olduğu kadar büyük tutulmalıdır.

*Kaburgalı ve Metal Tasarruflu Bir Parça*

4. Pencereler ve delikler

Ergimiş malzemenin geçişine izin vermek veya iki parça arasında bir bağlantı noktası oluşturmak için basınçlı dökümlerde sıklıkla pencereler ve delikler kullanılır. Nihai ürünün mukavemetini veya bütünlüğünü etkilememelerini sağlamak için dökümü tasarlarken bunların dikkate alınması gerekir.

Pencereler genellikle kalıbın üstünde veya yanında bulunur ve genellikle dikdörtgen çerçeve şeklindedir. Öte yandan delikler ise kalıbın herhangi bir yerine yerleştirilebilir ve çeşitli şekillerde olabilir (örneğin yuvarlak, kare vb.).

Pencereleri ve delikleri tasarlarken aşağıdaki maddelere dikkat etmek önemlidir:

Deliklerin ve pencerelerin kenarları yuvarlatılmış olmalıdır.
Delikler ve pencereler keskin köşe ve kenarlardan uzağa yerleştirilmelidir.
Kalıbın yan tarafında bulunan pencereler ve delikler için daha yüksek draft açıları gerekebilir.
Bazı durumlarda deliklerin ve pencerelerin sonradan işlenmesi gerekebilir ancak bu durum üretim süresini ve maliyeti artırır.

5. Ardıl İşlemler

Kılavuz çekmek, diş açmak veya undercut gibi bazı özellikler yalnızca döküm yapıldıktan sonra oluşturulabilir. Bu genellikle ardıl işlemler adı verilen bir işlemler yapılır. Ardıl işlemler, imalat sürecinde ek bir adımdır ve teslim süresini ve döküm parça maliyetini artırır. Basınçlı döküm parçalarını tasarlarken bunu göz önünde bulundurmak önemlidir.

Ardıl işlemler gerekliyse aşağıdaki ipuçları dikkate alınmalıdır:

Özelliğin konumu, kaldırılacak talaş miktarını en aza indirecek şekilde belirlenmelidir.
Özellik, kolay ve doğru bir şekilde işlenebilecek şekilde tasarlanmalıdır.
Özelliğin toleransları gerçekçi ve ulaşılabilir olmalıdır.
Maliyeti korumak için basınçlı döküm parçalarına minimum sayıda ardıl işlem eklemeye çalışın.
Çekirdek kullanılarak tasarım aşamasında ardıl işlem özellikleri de eklenebilir. Çekirdekler kullanılarak dökümle beraber delikler, cepler veya diğer özellikleri oluşturulabilir. Bunlar, kalıpta oluşturulan dahili özelliklerdir.

6. Ayırma Yüzeyi

Ayırma yüzeyi, kalıbın iki yarısının buluştuğu çizgidir. Genellikle parçanın yan veya üst yüzeyinde bulunur. Dökümden sonra gözle görülür bir birleşme çizgisine neden olacağından, basınçlı döküm parçalarını tasarlarken ayırma yüzeylerinin dikkate alınması gerekir.

Ayırma yüzeylerini tasarlarken unutulmaması gereken birkaç nokta vardır:

Ayırma çizgisi en az görülebilecek bir yere yerleştirilmelidir.
Çok ince ayırma çizgileri parçanın kalıptan çıkarken parçalanmasına neden olabilir; çok kalın ayırma çizgileri ise düzgün olmayan yüzeylere ve nihai üründe kusurlara neden olabilir.
Çoğunlukla ayırma çizgisi boyunca, ekstra bir malzeme olan, çapaklar meydana gelir. Çapaklar, döküm sonrasında parçadan yine alınabilir.

*Dökümde Ayırma Çizgisi ve Birleşme Yüzeylerinde Kalan Çapak*

7. Basınçlı Döküm Parçaları İçin Yüzey Kaliteleri

Döküm işlemi tamamlandıktan sonra basınçlı döküm yüzeyinin ardıl işlemle parlatılması gerekecektir. Ardıl işlemin türü nihai ürünün uygulama alanına bağlı olacaktır. Ürün basınçlı döküm prosesinden, döküm halindeki yüzeyiyle çıkar.

Yüzey işlemleri farklı derecelere göre sınıflandırılır; bunlardan en yaygın olanları ise şunlardır:

Grade-1 (Faydalı Sınıf)
Grade-2 (Fonksiyonel Sınıf)
Grade-3 (Ticari Sınıf)
Grade-4 (Tüketici Sınıfı)
Grade-5 (Üstün Sınıf)

	Class – 1	Class – 2	Class – 3	Class – 4	Class – 5
Sınıf İsimleri	Faydalı Sınıf	Fonksiyonel Sınıf	Ticari Sınıf	Tüketici Sınıfı	Üstün Sınıf
Döküm Yüzeyi	Kozmetik gerektirmez	Nokta parlatma ve boyama	Çinko kaplama, elektrostatik boyama ve özel kaplama	Sakıncası olmayan yüzey pürüzlülüğü	Belirli bir alana mikro inç cinsinden uygulanan parlatma
Nihai Ürün	Koruyucu kaplamalı döküm ürün	Dekoratif kaplamalı döküm ürün	Yüksek stresli uygulamalar için yapısal parçalar	Dekoratif parçalar	Conta bölümleri ve O-Ring yuvaları
Yüzey Kalitesi	⭐	⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐

Parçanız için ihtiyaçlarınıza ve bütçenize göre birini seçebilirsiniz. Parça maliyetini korumak için gerekli minimum kaliteyi seçmenizi öneririz.

Xometry Basınçlı Döküm Hizmetleri

Xometry olarak çeşitli uygulamalar için basınçlı döküm hizmetleri sunuyoruz. Çeşitli karmaşık parçalar oluşturmak için alüminyum, magnezyum ve çinko alaşımlarıyla çalışıyoruz. Ayrıca basınçlı döküm malzemesi seçim kılavuzumuzdan istediğiniz malzeme sınıfını da seçebilirsiniz.

Fiyat teklifi almak ve parça siparişi vermek için CAD dosyalarınızı Anlık Fiyat Motorumuza yükleyin. Basınçlı döküm projenizin tasarımını çevrimiçi kontrol edin ve miktarı veya malzeme cinsini anında değiştirerek kendiniz için en uygun maliyetli seçeneği bulun.