SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK İLETİŞİM
Enjeksiyon Kalıplarında Oyuklanma (Pitting) Yüzey Hasarı
 
Y.Müh. Koray Arslan, koray.arslan@uddeholm.com.tr, Uddeholm Türkiye
Y.Müh.Tuncay Turan, tuncay.turan@uddeholm.com.tr, Uddeholm Türkiye
Dr. Aziz Hatman, aziz.hatman@uddeholm.com.tr, Uddeholm Türkiye
 
Korozyon, metal veya metal alaşımlarının bulunduğu ortam ile kimyasal veya elektrokimyasal tepkime vererek bozunması ve tahribata uğraması olayıdır. Suyun daha düşük seviyeye akışı gibi, bütün doğal olaylar da mümkün olabilen en düşük enerji seviyeli hale ulaşacak şekilde gerçekleşir. Bu bakış açısıyla, demir ve çelik de daha düşük enerjili hale dönüşmek amacıyla, doğal ortamlarda mevcut oksijen ve su ile birleşerek, orijinal demir cevherinin kimyasal yapısına benzer şekilde, pasif  korozyon ürünü olan demir oksitleri (pas) oluşturur.

Kimyasal korozyon; metal ve alaşımlarının, elektrik iletkenliği olmayan, gaz ortamlar içindeki korozyonudur. Metal genellikle elektron verir ve reaksiyon oluşur. Diğer element genellikle oksijen olduğundan metal elektronu oksijene verir ve reaksiyon sonucu yüzeyde metal oksit tabaka oluşur. Oksidasyon reaksiyonu özellikle yüksek sıcaklıklarda belirgindir ve bu durumda oluşan korozyon ürününe tufal denir.

Elektrokimyasal korozyon da konum olarak farklı yerlerde oluşan iki reaksiyon vardır (anot ve katot). Elektrokimyasal korozyonun her iki kimyasal reaksiyonunda da elektrik yüklerinin karşılıklı değişimi zorunludur. Bu değişim metallerde elektron iletimi yoluyla olur, metalin dışında ise akım elektrolit üzerinden sağlanır. Elektrolitler çoğunlukla sıvı çözeltiler olmakla birlikte, toprakta ve tuz eriyiklerinde de iyon iletimi mümkündür. Tablo 1’de mühendislik uygulamalarında görülen korozyon türleri verilmiştir.

Tablo 1. Korozyon türleri

 

Metal malzeme yüzeylerinde en çok rastlanan oyuklanma(çukurcuk) korozyonuna detaylı değinmek gerekirse; metal malzeme yüzeyinin çok dar bölgelerinde çukurcuk (pit) oluşumuna neden olan bir korozyon türüdür. Korozyon ile oluşan çukurcukların büyüklüğü ve sıklığı malzeme ve ortama göre değişir. Çukurların ağız bölgeleri genellikle korozyon ürünleri ile doludur. Metal yüzeyinde karıncalanma görünümünde, tehlikeli bir bölgesel hasardır. Korozyonun sebep olduğu malzeme kaybı diğer homojen korozyonlara göre çok az olmasına rağmen parçalar kısa zamanda delinerek kullanılmaz hale gelir. Oyuklar çekirdeklenme ve ilerleme aşaması olmak üzere iki aşamadan meydana gelir. Oyuk çekirdeklendiği zaman ilerlemesi oyuğun tabanında artan asitlik sebebiyle oyuk içindeki metal çözünmesinin artması ile olur.  Keza her türlü yedek parça ve malzeme stok sahalarında ve özellikle açık havada bırakılan yerlerde zaman içinde bu tip korozyon oluşur. 

 

Şekil 1. ASTM G46 göre değişik oyuklanma korozyon şekilleri

 

Çukurcuk korozyonun belirgin özelliklerinden biride çok küçük çözelti miktarı ile oluşmasıdır. Yani korozyonun yoğunlaştığı çukurcuk dipleri ile ortamın büyük hacmi arasında bir tıkanıklığın gerekliliğinden söz edilebilir. Bu tıkanıklığı giderici etkiler, örneğin durgun haldeki bir ortamın akış haline dönüştürülmesi, çukurcuk korozyonu eğilimini önemli ölçüde azaltabilir.

Bu çalışmada; curuf altı ergitme yöntemiyle(ESR) üretilmiş metal ve plastik enjeksiyon kalıplarında parçanın figürünü çıkaran kalıp yüzeyinin lokal bölgelerinde belirli baskı sonrasında oyuklanma/çukurcuklanma/karıncalanma (pitting) meydana gelen kalıplardan, kalıpta hasarın oluştuğu bölgeden numune çıkarılması suretiyle bu yüzey hasarının oluşum nedenlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

Bu bağlamda, ESR kalitedeki enjeksiyon kalıplarından oyuklanma yüzey hasarının meydana geldiği bölgeden numuneler alınarak inceleme yapılmıştır.

 

Şekil 2. Enjeksiyon kalıplarında tespit edilen oyuklanma(pitting)yüzey hasarının kalıp yüzeyinde oluştuğu bölgeler (a-metal enjeksiyon kalıbı b-plastik enjeksiyon kalıbı)

 

Oyuklanma yüzey hasarı olan bölgeler, kalıptan tahribatlı analiz yöntemleri dahilinde(tel erozyon vb. hassas kesim teknikleri ile) kısmi olarak çıkartılarak öncelikle kalıbın imal edildiği takım çeliğinin içyapı temizliği NADCA kriterleri göz önünde bulundurularak, ASTM E45/97 göre irdelenmiştir. Şekil 3. NADCA ya göre sıcak iş takım çeliği malzeme çeşitlerinin gruplandırılması(GRADE  A,B,C,D,E) ve bu gruplandırmanın içerebileceği maksimum inklüzyon tipleri gösterilmiştir. 

İncelemeler sonucunda kullanılan takım çeliklerinin içyapı temizliğinin kabul kriterleri içerisinde iyi/geçerli derecede olduğu tespit edilmiştir. 

 

Şekil 3. NADCA spesifikasyonu, #229

 

Oyuklanma yüzey hasarı olan bölgeler, optik mikroskop ve yüksek büyütmeler için taramalı elektron mikroskobu(SEM) yardımıyla incelenmiş ve ayrıca enine kesitten numune alınarak oyukçuğun içerisinde noktasal elementel analiz yöntemi, EDX analizi, kullanılarak hasara neden olabilecek bulgular saptanmaya çalışılmıştır.  

 

Şekil 4. Oyuklanma yüzey hasarı olan bölgelerin optik mikroskop görüntüsü (a-metal enjeksiyon kalıbından alınan nunune b-plastik enjeksiyon kalıbından alınan numune)

 

Şekil 5. Metal enjeksiyon kalıbına ait oyuklanma yüzey hasarı olan bölgenin enine kesitten SEM görüntüsü

 

Şekil 6. Metal enjeksiyon kalıbına ait oyuklanma yüzey hasarı olan bölgenin EDX analiz sonucu

 

Şekil 7. Plastik enjeksiyon kalıbına ait oyuklanma yüzey hasarı olan bölgenin SEM görüntüsü

 

Şekil 8. Plastik enjeksiyon kalıbına ait oyuklanma yüzey hasarı olan bölgenin enine kesitten SEM görüntüsü

 

Şekil 9. Plastik enjeksiyon kalıbına ait oyuklanma yüzey hasarı olan bölgenin EDX analiz sonucu

 

Metal ve plastik enjeksiyon kalıbından çıkarılan numunelerin yüzeyindeki oyuklanma hasarının iç bölgesi, enine kesit alınarak SEM de(Şekil 5 ve 8 de görüldüğü üzere) EDX ile oyukçuğun içerisindeki bölgede elementel analiz yapıldığında; oksijen(O) elementlerinin miktarının arttığını bunun aksine demir(Fe) elementlerinin miktarının azaldığı tespit edilmiştir, bu bulgular oyukçuğun içerisinde korozyon yani korozyon ürünlerinin(FexOy) oluştuğunun bir göstergesi olup ayrıca oyukçuğun birkaç mikron yakınındaki çelik matriksine(anayapısına) EDX ile bakıldığında beklenildiği gibi demir(Fe) elementi miktarı çukurcuğun içindeki bölgeye kıyasla çok yüksek tespit edilmiş ve yine beklenildiği üzere burada oksijen(O) den söz edilememektedir, Şekil 6 ve Şekil 9.

Özetle, kalıplarda bellirli bir çevrim süresi sonrasında bu korozyon hasarının(oyuklanma/pitting) oluşmuş olması özellikle kalıbın çalışmadığı süre zarfında iyi koşullarda saklanamamasından/korunamamasından kaynaklandığı ilk akla gelmekle beraber kalıbın çalışmaya korozyon oluşmuş bir yüzey ile yani temizlenmeden başlanmasınında kalıbın çalışma şartları(sıcaklık,basıç,nem) göz önünde bulundurulduğunda hasarın oluşumunu hızlandırabileceği aşikardır. Kalıpların korozyondan korunmasının en kolay ve ekonomik yolu; yüzeyin koruyucu yağ filmi uygulanarak veya vakum altında kontrollü oksit tabakası oluşturulması(vakum oksidasyon) ile korunmasıdır.

 

KAYNAKLAR

[1] Malzeme Bilgisi, İTÜ, Prof. Dr. Ahmet Aran

[2] Pierre R. Roberge,” Handbook of Corrosion Engineering”, McGraw-Hill

[3] UDDEHOLM AB, Sweden.

[4] NADCA Specification Standards for Die Castings Dies

 

Paylaş Tweet
1685 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
DAHA YALIN ÜRETİME DOĞRU BİR ADIM
Sandvik Coromant Daha Hızlı Kurulum Değişiklikleri Daha Küçük Parti Üretimi Mümkün Kılıyor     Daha küçük partilerde ü DEVAMI...
Kalıpçılıkta ve Parça Üretiminde Lazer İle Isıl İşlem
Doğan ÖZDEN, Genel Müdür - Atlas CNC Makina Tic. Ltd. Şti.   Bu yazda sizlere Alman Alpha Laser Gmbh.  ve Alman Alotec Dresden Gmbh.  Firmaları tarafından DEVAMI...
Malzemelerde Yaşanan Devrim, Üretimin Geleceğini Şekillendiriyor
Sandvik Coromant Malzemeler konusundaki son eğilimleri izlemek çok önemli   Yeni malzemeler sayesinde mühendisler daha güçlü, tok, hafif ve yü DEVAMI...
Tasarım 4.0 / Bölüm 1
Mustafa BİNTAŞ, Uçak ve Makine Yük. Müh., MUBİTEK Kurucu Başkan Cengiz ÖZ, Makine Müh., MUBİTEK Teknik Müdür   İnsanoğlu var olduğu andan beri bir DEVAMI...
Autodesk in Tümleşik Analiz Çözümü ; Autodesk SimulationMechanical 2017
Tasarımcılar, mühendisler ve analistler   Doğru bir şekilde ürün davranışını tahmin etmek, tasarımları idealleştirmek ve imalattan önce mekanik simülasyon yolu DEVAMI...
Metal Enjeksiyon Kalıpları için Yeni Nesil Çelik: ISOTROP
Özgü Can Öksüz, Metalurji ve Malzeme Müh, Ekol Çelik, Ece Uçak, Malzeme Bilimi ve Mühendisi, As Çelik, Murat İnan, Metalurji ve Malzeme Müh., DEVAMI...
KALIP TEKNOLOJİLERİ ALSEKO LAZER KAYNAK
Öztürk GÖKGÜR, Alseko Enerji,  lazer@alsekoenerji.com.tr   Dünya pazarlarında ekonomik ama kaliteli ürün ve hizmetlerin rekabet şansını arttırdı DEVAMI...
Ayhan Dere Ayhan Takım Çelik A.Ş. Genel Müdürü
Ayhan Dere Ayhan Takım Çelik A.Ş. Genel Müdürü   Üretim Projesi Kendilerine özgü uygulama tipi ve gerekli kimyasal ve DEVAMI...
Plastik Parça Üretimi Sonrasında Görülen Et Kalınlık Problemlerinin Soğutma Prosesine Etkisi
Fahri İbişoğlu*, İrfan Kamaş*, Taner Karslıoğlu  FEKA Otomotiv Mamülleri San. ve Tic. A.Ş., Ar-ge Böl., BURSA   ÖZET   DEVAMI...
Yüzey Taşlama Sürecinde Kullanılan Alternatif Soğutma Sıvıları
Alternatıve Coolıng Fluıds Used For Surface Grındıng   Yrd. Doç. Dr. Senai YALÇINKAYA, syalcinkaya@marmara.edu.tr  Marmara Üniversitesi, Teknoloji Fakü DEVAMI...
Ayakkabı Taban Kalıbı Tasarımı Ve İmalat Aşamaları
  DEVAMI...
AUTODESK FUSION 360
Desita Yazılım, Tınaz KUBAT, tinaz@desita.com.tr Fusion 360 nedir?  Fusion 360, ürün geliştirmeye yönelik bulut tabanlı bir 3B CAD/CAM aracıdır. Autodesk, Fusion 360&rsq DEVAMI...
Çelik Seçiminiz Doğru Mu ?
Önder Tamşen, SteelTec Takım Çelikleri Satış Müdürü, Tamsen, Onder.Tamsen@steeltec-group.com   Kalıpçılık sektörü günden güne DEVAMI...
Cimatron Mold Design ve Die Design Yeni Özellikleri
Desita Yazılım, Tolgahan KÖROĞLU, tolgahan@desita.com.tr   Kalıp üreticilerinin karşılaştıkları farklı zorlukları karşılamak için tasarlanan, Kalıp Modül&uum DEVAMI...
SolidCAM SOLIDWORKS’E Entegre Full Parametrik CAM Yazılımı
Desita Yazılım  olarak yetkili satıcılığını yaptığımız SolidCAM, SolidWorks’e sorunsuz olarak ve SolidWorks modeline tam parametrik çalışan entegre bir yazılımdır.SolidWorks t DEVAMI...
CNC ile İmalat Yaparken Vericut ile Simülasyonun Önemi
Üçgen Yazılım, Cem ALPAY calpay@ucgenyazilim.com Ülkemizde havacılık ve savunma sanayinin gelişimini takiben çok eksenli CNC tezgahlarının önemi ve kullanımı d DEVAMI...
TEAMCENTER Rapid Start ile KOBİ’lerin PLM’e geçişi hızlanıyor
  Üçgen Yazılım, Cem ALPAY calpay@ucgenyazilim.com   PLM(Product Lifecycle Management) bir ürünün fikirden tasarıma, t DEVAMI...
ZW3D Yazılımı Veri Alışverişi Data Exchange
Grup Otomasyon, ALPER PEKEL alperp@grupotomasyon.com.tr ZW3D tasarımdan imalata kadar olan süreçleri yönetmenizi sağlayan entegre bir CAD/CAM çözümüd DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM