E-Dergi 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 Paylaş
5059 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
Seçici Lazer Ergitme Yöntemi (SLM) ile Eklemeli İmalat
*Additive Manufacturing With Selective Laser Melting Method (Slm)   Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Böl&uu DEVAMI...
Saç Kalıp Sektöründe Geleceğe Yönelik Beklentiler
Dr. Gül Çiçek Zengin Bintaş    Giriş Kalıp sektörü, seri üretimin ayrılmaz bir parçası olarak kendini gösterir ve üretim süreç DEVAMI...
Sac Kalıp Sektöründe Dijital Teknolojilerin Kullanımı: Verimlilik Sağlayan Uygulama Örnekleri
Gül Çiçek Zengin Bintaş, Mubitek Tasarım Bilişim Makine San. Ve Tic. Ltd. Şti.   1. GİRİŞ Sac kalıp tasarımı imalat sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğru ve etkili DEVAMI...
Polilaktik Asit (Pla) Plastik Filamentlerin 3D Eklemeli İmalat Uygulamalarında Kullanımı
Muzaffer ZEREN, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Şüheda ÖZEL, Kocaeli Üniversitesi FBE   &Ou DEVAMI...
Eklemeli İmalatta Eriyik Yığma Modelleme (FDM) Yöntemi İle Otomotiv Parçalarının Prototipleme Çalışması
Muzaffer ZEREN, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Neşe Çakıcı ALP, Kocaeli Üniversitesi Mimarlık ve Tas DEVAMI...
İki Farklı Kalınlığa Sahip Press Fit Terminallerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi*
Müge Erdoğan, Ezgi Az, Mert Onan, Ahmet Celal Topkaya Hatko A.Ş., Ar-Ge Merkezi, Avcılar-İstanbul *Investigation of Mechanical Properties for Two Different Thickness of Press Fit Terminals DEVAMI...
Fusion 360 Genel Kabiliyetler
DEVAMI...
Tasarımdan Üretime Verimli Yönetim
Dr. Gül Çiçek Zengin Bintaş, Endüstriyel Tasarımcı, Mubitek Ltd. Şti.- İnovasyon Müdürü Harun Öztürk, Bilgisayar Mühendisi, MUBİTEK Ltd. Şti. &nda DEVAMI...
Metal Enjeksiyon Uygulamalarında Hasar Mekanizmaları ve Yüksek Performanslı Yeni Bir Kalıp Çeliği: SITHERM S361R
  M. Önder Yücel Akademi Metalurji - Genel Md.   Öncelikli olarak metal enjeksiyon kalıplarında oluşan hasarları özetlemek ve daha sonra yüksek performanslı yeni DEVAMI...
3 büyük Türk Firması, Birleşerek Alpha Metalurji Markasını Yarattı
Türkiye, elektrikli otomobil, savunma sanayi, beyaz eşya, havacılık sanayi gibi alanlarda dünya ile rekabet edebilecek konuma doğru ilerlerken; bu sektörlerde kullanılan malzemelerin ü DEVAMI...
Endüstriyel Seri Üretim Kalıp İmalatçı Firmaların Sanayi Üretimindeki Etkileri ve Kalıp Endüstrisinde Mikro ve Küçük İşletmelerin Önemi
Mak. Müh. Can OKATAN Can Okatan Endüstriyel Danışmanlık Mühendislik Kalıp San. ve Tic. Ltd. Şti.   Kalıp Nedir ? / Kalıpçı Nedir ? Arapça kālib (TDK &ndas DEVAMI...
Arge Merkezi Kurulum Süreçleri, Sürdürülebilirlikte Arge ve İnovasyonun Önemi*
Dr. Gökhan Başman,  A. Tolga Özbey gokhanbasman@kormetal.com,  tolgaozbey@kormetal.com  Kormetal San. Ve Tic. A.Ş., Arge Merkezi Müdürlüğü Ünivers DEVAMI...
Çekme Kalıbı Tij Mili Optimizasyonu ve Yeni Tasarım Yapısı
Fatih Yaylacı, Kadir Akcan, Gürkan Erol, Burak Gürler                                       &nb DEVAMI...
Plastik Enjeksiyonda Kalıp İçinde Meydana Gelen Birleşme İzlerini Ortadan Kaldıracak Bölgesel Isıtma Soğutma Teknolojisinin Geliştirilmesi*
Yazar: Ali GÜLER - MTN Kalıp  *The Development Of District Heating And Cooling Technology That Will Remove Integration Signs Occurring İn Mould İn The Plastic    DEVAMI...
Alüminyum İşlemede İyileştirmeler
Birden fazla takımdan ziyade tek bir frezeleme takımı ile alüminyum parçalarda işleme uygulaması gelişiyor.   Otomotiv sanayi ağırlık ikilemiyle karşı karşıya kalıyor. Ö DEVAMI...
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...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM