1. GİRİŞ İnsanoğlu akıl ve ilim sayesinde evrendeki mevcut imkânları kendi yararına kullanmasını bilmiştir. Bilim ve teknoloji; insanın ihtiyaçlarını sağlama, kendisine daha iyi yasam şartları oluşturma ve merak duygusunu giderme çabalarının bir sonucu olarak, sürekli ve ivmesi artan bir şekilde gelişmektedir. Doğada bulunan çeşitli malzemeler, uygulanan bir dizi işlemden sonra kullanılabilir hale gelmektedir. Böylece, seçilen özelliklerdeki malzemelerden, göreceği isleme uygun çeşitli makine parçaları, alet, eşya ve donanımlar elde edilmektedir (Yurci, 1997). Malzemelerin ürün haline gelmesinde çok çeşitli imalat yöntemleri geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Makine endüstrisinde, özellikle metalik malzemelerin önemli bir kısmı birincil işlem olarak ergitme ve döküm işlemleri ile üretilir. Talaslı imalat, plastik şekillendirme yöntemleri ve birleştirme yöntemleri ise, mevcut bir ham malzemenin nihai ürüne şekillendirmesinde ikincil işlem olarak uygulanır. Bu imalat yöntemleri ayrı ayrı kullanılabildikleri gibi, genellikle birbirini tamamlamak üzere ardışık kullanılır. Bunlardan farklı bir imalat yöntemi ise Toz Metalürjisidir (T/M). Bu yöntem; mikron ölçeğinde küçük toz halindeki ham malzemeyi ergitmeden, direkt ürünün nihai şekillendirilmesine imkân verdiği için döküm yöntemi ile birlikte diğer birincil imalat yöntemi olarak değerlendirilebilir. 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1. GİRİŞ
İnsanoğlu akıl ve ilim sayesinde evrendeki mevcut imkânları kendi yararına
kullanmasını bilmiştir. Bilim ve teknoloji; insanın ihtiyaçlarını sağlama, kendisine daha iyi
yasam şartları oluşturma ve merak duygusunu giderme çabalarının bir sonucu olarak,
sürekli ve ivmesi artan bir şekilde gelişmektedir.
Doğada bulunan çeşitli malzemeler, uygulanan bir dizi işlemden sonra kullanılabilir
hale gelmektedir. Böylece, seçilen özelliklerdeki malzemelerden, göreceği isleme uygun
çeşitli makine parçaları, alet, eşya ve donanımlar elde edilmektedir (Yurci, 1997).
Malzemelerin ürün haline gelmesinde çok çeşitli imalat yöntemleri geliştirilmiş ve
kullanılmıştır. Makine endüstrisinde, özellikle metalik malzemelerin önemli bir kısmı
birincil işlem olarak ergitme ve döküm işlemleri ile üretilir. Talaslı imalat, plastik
şekillendirme yöntemleri ve birleştirme yöntemleri ise, mevcut bir ham malzemenin nihai
ürüne şekillendirmesinde ikincil işlem olarak uygulanır. Bu imalat yöntemleri ayrı ayrı
kullanılabildikleri gibi, genellikle birbirini tamamlamak üzere ardışık kullanılır. Bunlardan
farklı bir imalat yöntemi ise Toz Metalürjisidir (T/M). Bu yöntem; mikron ölçeğinde küçük
toz halindeki ham malzemeyi ergitmeden, direkt ürünün nihai şekillendirilmesine imkân
verdiği için döküm yöntemi ile birlikte diğer birincil imalat yöntemi olarak
değerlendirilebilir.
Toz Metalürjisi Üretim Tekniği; farklı boyut, sekil ve paketlenme özelliğine sahip
mikron altı metal tozlarını, mukavemetli, hassas ve yüksek performanslı ve istenilen sekle
yakın makine parçalarına dönüştüren, farklı bir üretim seklidir. Bu üretim yöntemi temel
olarak; tozların sıkıştırılması (preslenmesi) ve daha sonra sinterleme yoluyla ısıl
bağlanması basamaklarını içerir. T/M yöntemi ile üretim; malzeme kaybını en aza
indirmesi, iyi boyut toleransı sağlaması, geniş alaşım sistemlerine izin vermesi, kendinden
yağlama amacıyla kontrollü gözenek imkânı ve diğer imalat yöntemleriyle üretilmesi zor ya
da yüksek maliyet gerektiren karışık şekilli parçaları kolay ve daha az maliyetle
üretebilmesi gibi birçok avantaja sahiptir. Bu avantajları ile verimlilik, ekonomiklik, enerji,
hammadde ve çevreye en az zarar bakımından üstünlüklere sahiptir. Bunların sonucu olarak
T/M teknolojisi sürekli gelişmekte ve birçok alanda geleneksel metal şekillendirme
yöntemlerinin yerini almaktadır. T/M teknolojisinin gelişimini teşvik eden unsurlar,
kullanımının yaygınlaşmasının yanı sıra, mekanik özelliklerini iyileştirmek, yüksek
yoğunluk ve daha homojen bir yapı elde etmektir. Bu gelişmeler; konvansiyonel T/M 1
teknolojilerinin iyileştirilmesinin (CNC presler, ileri kontrollü fırınlar v.b.) yanı sıra toz
dövme, metal enjeksiyon kalıplama ve izostatik presleme gibi nispeten yeni yöntemler ile
ılık presleme, yüksek hızda sıkıştırma ve seçici lazer sinterleme (SLS) gibi yeni
yaklaşımları kapsamaktadır (Orban, 2004). Bugün T/M malzemeleri, % 70 gibi bir oranla
en yaygın otomobil endüstrisinde kullanım alanı bulmaktadır. Çeşitli motor, süspansiyon,
transmisyon ve fren parçalarının üretiminde T/M tekniği kullanılmaktadır. Ayrıca uçak
parçaları, endüstriyel kesici ve şekillendirme takımları, kompozit malzemeler, filtre ve
gözenekli medyalar, yataklar, çeşitli refrakter ve manyetik malzemeler ve süper alaşımlar
bu tekniğin geniş kullanım alanını göstermektedir. T/M yöntemiyle üretilen demir esaslı ve
demir dışı yapısal parçalar toplam T/M parça üretiminin % 80’ini oluşturur.
T/M yöntemiyle üretilen yapısal hassas parçaların, mekanik, fonksiyonel ve
geometrik özelliklerinin geliştirerek daha çok uygulama alanı bulabilmesi ve diğer
yöntemlerle rekabet edebilmesi için temel T/M işlemlerinden sonra bazı ikincil işlemler de
uygulanmaktadır. Bu ikincil işlemler, yeniden presleme, yağ veya reçine emdirme, ısıl
işlemler, çapak alma, parlatma, kaplama, mekanik yüzey işlemleri gibi bitirme işlemleriyle
talaşlı imalat işlemlerini kapsar. Bunların her biri T/M ürününe getirdiği ek maliyetle
birlikte kazandırdığı fonksiyonel iyileşme bakımından ayrı ayrı incelenip optimize
edilmelidir. Bu ikincil işlemler içinde talaşlı isleme, karmaşık yapısı ve halen genel kabul
gören tahmini modellerin geliştirilememesi nedeniyle bazı belirsizlikleri içermektedir
(Shaw, 2004). T/M parçaların Talaslı islenmesi söz konusu olunca, zaten karmaşık talaşlı
presleme ile elde edilen parçanın şekil ve kenarlarının kararlılığına) ve sıkıştırma indisine
tabidir. Şekil verebilme özelliği herhangi şekilli parçalar üzerinde tayin edilebilir. Bir tozun
sıkıştırılabilirliği aşağıdaki kriterlere bağlıdır;
1. Tozun sertliğine,
2. Toz şekline,
3. Toz tane büyüklüğü dağılımına,
4. Kullanılan yağlayıcılara.
III.2.7.Ham Mukavemet
Sıkıştırılmış toz kütlesinin pişirmeden önceki mukavemetidir. Ham mukavemet tozların
birbirlerini kitlemelerinden ve kısmen de soğuk-kaynaklaşmadan oluşur. Presten çıkartılan
parçaların boyutlarını koruyabilmeleri ve taşınabilmeleri için ham mukavemetleri çok
önemlidir. Ham mukavemete etki eden faktörleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.
1. Toz şekli,
2. Toz tane büyüklüğü,
3. Sıkıştırılabilirlik,
4. Eklentiler.
Toz üretim teknikleri, toz şeklini ve tane büyüklüğünü belirler. Bu özellikler de
tozdan üretilecek parçaların mekanik özelliklerini belirler (Kurt, 2001).
30
4. TOZ METAL PARÇA ÜRETİMİ
Metal tozlarından parça üretebilmek için tozları parçanın şekline biçimlendirebilmek
ve tozlar arasında bağ oluşturmak gereklidir. Biçimlendirme yöntemleri parçaya şekillerini
verir, ancak gerekli mukavemet ancak sinterlemeden sonra oluşur. Biçimlendirilmiş
mukavemetin (ham mukavemet), parçanın taşınabilmesi için gerekli mukavemetin üzerinde
olması yeterlidir. Biçimlendirme soğuk veya sıcak olarak gerçekleştirilebilir. Otomasyona çok
uygun olduklarından, en çok soğuk basınçlı biçimlendirme yöntemleri kullanılmaktadır.
Toz metalurjisi parça üretimi nihai ölçülerde ve hassas boyutlarda parça üretimine
imkân verdiğinden çok önemli ve üretim miktarı ve karmaşıklığı göz önüne alındığında
oldukça ekonomik sayılabilecek bir üretim tekniğidir. Parçayı oluşturan tozlar ve yağlayıcılar
homojen bir karışım elde edilinceye kadar karıştırılırlar. Karışım daha sonra kalıbın içerisine
doldurulur ve basınç altında sıkıştırılır, son olarak parçalar sinterlenir. Küresel ve iri bronz
tozlarından filtre elemanlarının basınç kullanılmadan üretimi istisnai bir durumdur. Bu
işlemde tozlar uygun şekili kalıp içerisine doldurulur ve kalıpla birlikte sinterlenir. Tozları
sıkıştırmanın tek eksenli presleme, haddeleme, ekstrüzyon, enjeksiyon kalıplama,izostatik
presleme gibi bir çok metotları vardır. Bu metotların seçimi parça geometrisine ve üretim
miktarına bağlıdır (TTMD, 2005).
T/M parça üretimi de çeşitli aşamalardan oluşmaktadır. Bunlar;
1. Toz hazırlama (Karıştırma),
2. Presleme (Sıkıştırma),
3. Sinterleme (Pişirme),
4. Sinterleme sonrası işlemlerdir.
Bir parçanın bu yöntemle imal edilmesini gerekli kılan baslıca kriterler şu şekilde
özetlenebilir. Bunlar;
Metalik bünye içindeki elementlerin karışım olarak bulunmasının gerekli olması
(sürtünme diskleri) veya alaşım yapılmasının zor veya imkansız olusudur (örneğin çok
farklı ergime sıcaklıkları nedeniyle).
Saf metal haline eritilerek getirilmemesidir.
Hacminin bir kısmının bos bırakılması zorunluluğudur (Kendinden yağlamalı burçlar).
31
Üretim miktarı kalıp ve presleme amortismanlarını ekonomik kılacak düzeyde ise,
alışılagelmiş yöntemlere göre hızlı ve ucuz olması, malzeme fire ve talaşını azaltması
veya sıfırlamasıdır.
Başka sebeplerle zorunlu olmasıdır.
4.1. Karıştırma
Metalik tozlar, yağlayıcılar ve isteğe bağlı alaşım elementleri ile homojen bir karışım
elde etmek için karıştırılır. Tozlarla birlikte uygun bir yağlayıcı da belirli oranlarda (max %
0.5-1.5) olmak üzere ilave edilir. Yağlayıcı olarak metal parafinler ve mum kullanılır.
Yağlayıcı kullanılmasının temel nedeni, sıkıştırma esnasında tozun kalıp cidarlarına
yapışmasını engellemek ve tozların birbiri üzerinde daha rahat kaymasını ve şekil almasını ve
preslenmiş parçanın kalıptan çıkısını kolaylaştırmaktır. Bunun faydası yoğunluğun her tarafta
mümkün olduğunca aynı olmasını sağlamaktır. Karıştırma yönteminde önceden alaşımı
yapılmış tozlar kullanmaksızın karıştırma sırasında alaşım yapma imkânı vardır. Demir
tozlarının bu şekilde çok sıkışmaları ve alaşım elementlerinden dolayı sertleşmeleri önlenmiş
olur. Ana alaşım elementi olan karbon toz grafit halinde karıştırılır. Şekil 4.1’de metal tozlar
ve bunlara katılan katık maddeler gösterilmiştir (TTMD, 2005).
Şekil 4.1(a). Metalik toz ve ilaveleri. (b) Karıştırıcı (Mikser)
32
4.2. Presleme (Sıkıştırma)
T/M imalat sürecinde parça imal süresi ve oranı önemli bir faktördür. Bu nedenle tek
eksenli kalıpta presleme (sıkıştırma) önemli bir parça şekil verme aşamasıdır. Metal
tozlarının, üretilecek parçanın istenen yüzey kalitesine ve boyutlara göre hazırlanan kalıp
içerisinde, basınç etkisi ile yeterli yoğunluğa getirme işlemine presleme adı verilmektedir.
Toz tanecikleri, oldukça kompleks yüzeylere sahip olmasının yanında, havada çok moleküllü
oksit ve gaz tabakalarıyla da kaplıdırlar. Presleme işleminin başlangıcında kalıp içerisindeki
toz, yaklaşık olarak görünür yoğunluğa sahip, boşlukların çok fazla olduğu bir toz yığını
halindedir. Presleme basıncı artarak, gözenekli tanecik yapısı bozularak gözeneklilik
azalmaya baslar. Artan basınç ile birçok tanecik birbirine sürtünerek toz taneciklerinin
yüzeyinde bulunan oksit ve gaz tabakalarının yırtılmasını sağlarlar. Böylelikle toz tane
yüzeylerinin birbirine teması sağlanmış olur (Şekil 4.2). Tozların preslenmesindeki ana amaç
ham yoğunluk ve dayanımın elde edilmesidir. Sıkıştırma bir yük altında serbest yapıdaki toz
partiküllerinin istenilen şekle ve forma dönüştürülmesi için yoğunluk kazandırma işlemi
olarak tanımlanabilir. Değişik sıkıştırma teknikleri olmakla beraber en yaygın kullanılanı tek
etkili presleme işlemidir. Tek etkili presleme tekniği kesintisiz üretim, otomasyon sistemleri,
yüksek miktarlarda metal ve seramik parçalar ile ilaç ve patlayıcı endüstrisinde yaygın
kullanım alanına sahiptir. Bu nedenlerden dolayı çoğu T/M parçaları bu teknik kullanılarak
üretilirler (Büyükdavraz, 2000).
Şekil 4.2. Presleme işlemi
33
Sıkıştırma üç aşamada ele alınabilir;
1. Sıkıştırma basıncının ilk uygulanmasına müteakip partiküllerin yer değiştirmesi ve
yeniden pozisyon belirlemesi gerçekleşir. Plastik sekil değiştirme yoktur. Kısmi olarak
bazı partiküllerde mekaniksel kırılmalar olabilir. Bu aşamada partikül boyutu, toz
boyut dağılımı, partikül şekli ve yüzey özellikleri ile partiküller arası sürtünme önemli
rol oynar.
2. Toz sıkıştırmanın ikinci aşamasında elastik ve plastik deformasyon faktörleri
baskındır. Bu aşamada partiküller arası soğuk şekilendirmeye bağlı bağlar oluşabilir.
Ayrıca partiküllerin mekaniksel kilitlenmeleri ile partikül-partikül etkileşimleri bu
aşamada önem kazanan durumlardır.
3. Presleme basıncının arttığı sıkıştırmanın son aşamasında toz partiküllerinin kırılması
ve plastik deformasyon ile boşlukların doldurulması sağlanmış olur. Bu aşamada toz
partikülleri arasında soğuk kaynak olabilir. Tozun sıkıştırılmasında kalıp duvarı ile toz
taneleri arasında meydana gelen sürtünme, presleme basıncının tozun kalıp içindeki
derinlik mesafesi ile azalmasına sebep olmaktadır. Tozun sıkıştırılmasında basınç,
mukavemet, yoğunluk ilişkilerini etkileyen çok sayıda önemli iç ve dış etkiler vardır.
İç etkenler sertlik, sekil değiştirme sertleşmesi, yüzey sürtünmesi ve malzeme
özellikleridir. Dış etkenler arasında ise toz tane boyutu, şekli, yağlama çeşidi,
sıkıştırma yöntemi gibi özelliklerdir (Büyükdavraz, 2000).
4.2.1. Toz Sıkıştırma / Presleme Yöntemleri
Presleme aşağıdaki gibi birçok çeşitli şekilde uygulanmaktadır. Bunlar;
1. Sabit kalıp içinde sıkıştırma,
2. İzostatik sıkıştırma,
3. Enjeksiyon ile kalıplama,
4. Ekstrüzyon ile sıkıştırma,
5. Yüksek enerjili sıkıştırma,
6. Haddeleme ile sıkıştırmadır.
34
4.2.1.1. Sabit Kalıp İçinde Eksensel Sıkıştırma
Soğuk olarak sabit bir kalıp içerisine dökülen metal tozları, eksensel bir kuvvet
uygulanarak toz tanelerinin birbirine mekanik olarak bağlanması sağlanır. Kuvvetin
uygulandığı yerin sayısına göre bu yöntem iki türe ayrılır. Bu yöntemler tek etkili presleme ve
çift etkili preslemedir. Şekil 4.3’de görülen tek etkili preslemede presleme işi üst zımba
tarafından yapılır. Üst zımba ile sabit alt zımba arasında kalan tozun sekilendirilmesi
işlemidir. Ancak parçanın ham yoğunluğunda, üst zımbadan uzaklaştıkça azalmalar söz
konusudur. Bunun sebebi ise üst zımba tarafından iletilen kuvvetin zımbaya daha yakın
tozlara nazaran daha alt tarafta kalan tozlara bu kuvvetin az iletilmesidir.
Şekil 4.3. Tek etkili presleme
Çift yönlü preslemede ise toz alt ve üst zımba tarafından aynı anda sıkıştırılmaktadır. Alt ve
üst zımba farklı basınlar uygulanabilir (Şekil 4.4).
Şekil 4.4. Çift yönlü çalışan bir pres tertibatı parçaları
35
4.2.1.2. İzostatik Presleme
Tozların kalıp içerisinde tek yönlü preslenmesinde hareketli piston ile kalıp yüzeyi ve
tozlarla kalıp yüzeyi arasında meydana gelen sürtünme nedeni ile uygulanan basınç tüm
tozlara eşit olarak iletilemez. Bu durum özellikle H/D,(H:Basılacak tozun kalıp içi yüksekliği,
D: sıkıştırılacak alanın çapı) oranı büyük olan parçalarda homojen olmayan yoğunluk
dağılımına neden olur. Parça iç yapısındaki homojen olmayan bu yoğunluk dağılımı nedeniyle
preslenmiş parçalar sinterleme sırasında farklı boyutsal daralma miktarları nedeniyle şekilsel
deformasyonlara maruz kalabilirler. Bunun giderilmesi için düşük basınçlarda preslenen
numuneler soğuk veya sıcak izostatik presleme denen ve daha yüksek basınç altında bir
akışkan yardımı ile sıkıştırma sağlayan sistemlerde homojen dağılımlı ve yüksek yoğunluklu
parçalara dönüştürülürler. Şekil 4.5’de bu durum şematik olarak gösterilmiştir (Öveçoglu,
1997).
Şekil 4.5. soğuk _izostatik presleme ilsem adımları
4.2.1.3. Enjeksiyon ile Kalıplama
Konvansiyonel metoda alternatif olarak basınçlı dökümde kullanılan metoda benzeyen
bir enjeksiyon kalıplama yöntemi geliştirilmiştir. İlk olarak 1977 yılında uygulanan bu
yöntemde tozlara plastiklik ve akıcılık kazandırmak amacıyla %8-20 arasında termoplastik
polimer bağlayıcılar eklenerek, 140-150°C’ye kadar ısıtılarak bir bulamaç haline getirmiştir.
Sonra bu bulamaç kalıp boşluğuna enjekte edilir. Enjeksiyondan sonra malzemeler 300-400 oC sıcaklıklarda uzun süreler tutularak polimer bağlayıcıların parçayı terk etmesi ile sağlanır
(şekil 4.6).
36
Şekil 4.6. Enjeksiyonla kalıplama
Enjeksiyon kalıplama veya presleme yukarıda ifade edildiği üzere diğer proseslerle
eldeki güç küçük, kompleks ve ince et kalınlığına sahip parçaların üretimine oldukça caziptir.
Ancak kalıp dizaynı ve kalıp imalatı oldukça pahalı olduğu için seri ve kütlesel üretimde
kullanılır.
4.2.1.4. Ekstrüzyon ile Sıkıştırma
Ekstrüzyon kelime olarak “kalıptan basma”, “dar çıkım” anlamını taşır. Burada
enjeksiyonla kalıplamada olduğu gibi bulamaç haline getirilen polimer-toz karışımı
ekstrüzyon matrisinden geçirilerek yüksek ham yoğunluğa sahip çubuk veya profillerin
imalatı gerçekleştirilir. Daha sonra parçalara bağlayıcı giderme ve sin terleme işlemleri
uygulanır.
4.2.1.5. Haddeleme ile Sıkıştırma
Şekil 6.7’de gösterildiği gibi tozlar bir besleyiciden haddelerin arasına akıtılarak
sıkıştırılabilirler ve böylece sürekli biçimlendirme gerçekleştirilebilir, istendiği takdirde ikili,
üçlü sandviç haddeleme mümkündür. Hadde silindirlerinden sonra yerleştirilecek bir fırınla
sürekli pişirme ve onu takiben sıcak haddeleme işlemleri kullanılarak saç malzeme
üretilebilir.
37
Şekil 4.7. Toz haddeleme: (a) Tek metal, (b) İki metal
4.3. Sinterleme (Pişirme)
Sinterleme, toz halindeki malzemenin düfizyon (atomik tasınım olayları) ile erime
sıcaklığı altındaki (2/3 ile 4/5’i) bir sıcaklığa belli bir süre maruz bırakılarak tozların
birbirlerine değdikleri noktalardan başlayarak kaynaşmasıdır. Birden fazla alaşım elemanı
içeren metal tozları genellikle ana metalin ergime sıcaklığının altında, bağlayıcı metallerin
ergime sıcaklığının üzerindeki bir sıcaklıkta sinterleme işlemi yapılır. Böylelikle ergime
sıcaklığı düşük olan alaşım elemanı, ana metalin tozlarını bağlamada kullanılmış olur
(Büyükdavraz, 2000). Soğuk olarak biçimlendirilmiş toz metal malzemeler çok kırılgandır.
Toz taneleri, basınç altında mekanik olarak birbirlerini kilitlemişlerdir ve kısmen de soğuk
kaynak oluşmuştur. Ancak, her iki mekanizma ile de oluşacak mukavemet parçaya yük tasıma
özelliği vermez. "Ham mukavemet" olarak adlandırılan bu mukavemetin parçanın taşınması
ve stoklanması için gerekli mukavemet kadar olması yeterlidir. Soğuk biçimlendirilmiş metal
tozları ergime sıcaklıklarının altında, kaynak oluşması sıcaklığında pişirildikleri zaman toz
taneleri arasında metalürjik bağ oluşur parçanın mukavemeti ham mukavemetinin 100
katından daha yüksek değerlere ulaşır. Şekil 4.8’de sinterleme sırasındaki mikroyapı
gösterilmiştir. Pişirmenin başarılı olması için toz tane yüzeylerinin oksitlerden temiz olması
gereklidir. Pişirilme sırasında ortamdaki hava yok edilmeli ve koruyucu atmosferler
kullanılmalıdır. Pişirme atmosferi olarak genellikle indirgeyici gazlar kullanılmakta ve
böylece toz yüzeylerinde önceden oluşmuş oksit tabakaları pişirme sırasında
indirgenmektedir. Hidrojen en iyi indirgeyici gazdır, ancak pahalıdır. Bugün hidrojen üretici
ortam olarak kırılmış amonyak kullanılmaktadır. Amonyak gazından ayrılan azot, çeliğin
demir ve alaşım elementleriyle reaksiyona girerek oluşturduğu nitrürler ince tanelidir. Bu
amonyağın özelliği de sertleştirme işlemini yapar. Kırılmış amonyakta %25 inert azot ve %75
indirgeyici hidrojen vardır (Sarıtaş, 1994). Ayrıca indirgeyici gaz olarak metan gazı da
38
kullanılmaya başlanmıştır. Sinterleme işlemi, sıkıştırılmış gaz atmosferinde gerçekleşir. Bu
işlem sonunda tozlar arasında metalik bağ oluşur ve oksitler indirgenir.
Pişirme sırasında;
1. Tozlar arasında metalürjik bağ oluşur,
2. Toz yüzeylerindeki oksitler indirgenir,
3. Kısmi yoğunlaşma oluşur,
4. Yağlayıcı olarak eklenen grafit demire yayılarak malzemenin son karbon seviyesini
oluşturur.
Şekil 4.8. Sinterlemenin mikroyapıya etkisi (German, 1990)
Sinterleme işlemi özel olarak çok çeşitli şekilerde yapılan ve üretilen parçaya ve
özelliklerine göre değişen sin terleme fırınları kullanılır (şekil 4.9). Sin terleme sıcaklığının
1050 ºC civarında olması halinde nikel-krom veya demir-krom-alüminyum rezistanslı fırınlar
kafi gelir. Daha yüksek sıcaklıklar için (1000ºC - 1600ºC) molibden rezistanslı fırınlar, 1800º
ve daha yüksek sıcaklıklar için ise yüksek frekanslı veya kısa devreli karbon tüplü fırınlar
kullanılır. Toz metal yataklar genellikle 800 oC civarında sin terlenirken, demir yataklar 1100
ºC ve Alüminyum yataklar ise 600-610 ºC derecede sinterlenirler.
Aşağıda sinterlenen malzemeler için tatminkâr sonuçlar veren fırınlar gösterilmiştir;
Demir veya bronz gözenekli yataklar için: Nikel-Krom, Demir-Alüminyum,
Molibden ve Silisyum Karbürlü fırınlar.
Sert alaşımlar için: Kısa devreli karbon tüplü fırınlar, vakumlu yüksek frekans
fırınlar veya A.B.D. de molibden rezistanslı özel fırınlar.
Sinter mıknatıslar ve elmas alaşımları için: Molibden rezistanslı fırınlar veya
kısa devreli karbon tüplü fırınlar.
39
Şekil 4.9. Sinterleme işlemi
4.4. Sinterleme Sonrası İşlemler
4.4.1. Gözeneklerin Doldurulması ( İnfiltrasyon )
Parçanın yapıldığı malzemenin sin terleme sıcaklığından daha düşük ergime
sıcaklığına sahip metal ile gözeneklerin doldurulması esasına dayanır, örneğin demir esaslı
alaşımlarda sinterleme esnasında bakır kullanılarak gözeneklerin doldurulur. Gözeneklerin
doldurulması, geçirgenliği azaltır ve mekanik özelliklerin iyileşmesini sağlar, fakat göz önüne
alınması gereken bir konu da bu sırada parça boyutlarında değişim görülmesidir. Bu işlemin
diğer bir faydası da ısıl işlem sırasında istenen tabaka kalınlığının hesaplanmasında porozite
olmadığı için kolaylık sağlamasıdır (Baksan, 2005).
4.4.2. Yağ Emdirme
Sinterlenmiş parçaların korozyona karsı direncini artırabilmek için yağ veya metal
olmayan maddeler emdirilmesi yoluna gidilebilir. Kaymalı yataklar sadece T/M metodu ile
yapılabilir, bu yataklarda porozitelerin içine yağ emdirilmek suretiyle yağlamasız yatak
yapımı gerçekleştirilir (Baksan, 2005). Kaymalı yataklar genellikle, sinterleme sonunda 800-
100 oC sıcaklıkta yağ banyolarında vakum altında 6 - 8 saat süre ile yağ emdirilir. Emdirilecek
yağın cinsi, tane büyüklüğü ve şekline, sıkıştırma basıncına ve ortama bağlı değişir. Fakat
genellikle SAE 60 ile SAE 20 viskozite değerindeki yağlar kullanılmaktadır.
40
4.4.3. Son Ölçüye Getirme ve Baskı (ikinci presleme)
Boyutlandırmak ve baskı sinterleme sonrası uygulanan ilave presleme işlemleridir.
Son ölçüye getirebilmek ve yüzey kalitesini artırabilmek için orta kuvvette presleme işlemi
yapılarak çok hafif plastik deformasyon sağlanır. Baskı işleminin iki amacı vardır; hem boyut
hassasiyetini artırmak, hem de parça yoğunluğunu artırmaktır. Bu iş için alışılagelmiş presler
kullanılır (Şekil 4.10).
Şekil 4.10. Boyutlandırma ve yağ emdirme işlemi (TTMD)
4.4.4. Buharla İşlem
Sadece demir esaslı alaşımlar uygulanır, bunun için parçalar 550 °C sıcaklığa kadar
ısıtılır ve sonra parça üzerine su buharı gönderilir, böylece parça üzerinde ve boşluklarında
Fe3O4 oluşması sağlanır. Bu işlemle parçanın korozyon direnci, sertliği ve basma yüklerine
karsı direnci artırılmış olur (TTMD).
4.4.5. İkinci Presleme
Mekanik ve manyetik özellikler gibi özellikler açısından bir önem arz ediyorsa
parçaya tekrar presleme işlemi uygulanır ve böylece istenen özelliklerin elde edilmesi
sağlanır. Preslenmiş parçaların 700-800 °C de ön sin terlenmesinde ilave edilen yağlayıcılar
yanarak uzaklaşır ve parçada yeniden kristalleşme gerçekleşir. İşlem sırasında oluşan
sertleşme ve iç gerilimler sonrası parçaya tekrar eski sünekliğini ve yoğunluğunu daha fazla
artırabilmek gerekir, bu nedenle presleme yapılır ve parça bundan sonra sinterlenir (TTMD).
41
4.4.6. Talaş Kaldırma işlemleri
T/M ile üretilmiş parçalar her ne kadar karmaşık şekilli ve hassas toleranslarda
yapılabilseler de yine de bazı kısıtlamalar olabilir. Bu nedenle delme, talaş kaldırma, delme,
diş açma gibi bazı talaşlı imalat metotlarının şekillendirme kalıpları üzerinde bulunması
mümkün değildir. Sinterlenmis parçalar için uygulanan işlem hızları aynı bileşimde dövme
olarak imal edilmiş parçalara göre daha düşüktür, bu nedenle ilsem hızları seçilirken buna
dikkat edilmesi gerekir. Kesici takım ömrünün artırılması için tozların içine talaşlı imalatı
kolaylaştırıcı MnS ilave edilir. Sinterleme sonrasında da yapıda bu katkılar kaldığı için talaşlı
imalatı olumlu yönde etkiler (Baksan, 2005).
4.4.7. Çapak Alma
Bu işlem, presleme ve talaşlı imalattan kaynaklanan çapakları almak için kullanılır.
Çapak alma işlemi presleme sonrası parça üzerinde oluşan çapakları giderilmesi işlemidir. En
genel uygulama tambur içinde aşındırıcı toz kullanarak yapılan çapak alma işlemidir.
4.4.8. Birleştirme ve Montaj
Kompleks ve büyük yapılı parçalar birleştirmek suretiyle elde edilebilmektedir.
Birleştirme yöntemleri; Difüzyonla, sinter birleştirme ve lazer ile kaynaktır.
4.4.9. Isıl İşlem
T/M ile üretilmiş parçada faz dönüşümleri parça içindeki porozite ile değil fakat
parçayı oluşturan tozların bileşimi ve homojen olması ile ilgilidir. Bu nedenle her türlü T/M
ile üretilmiş parçaya ısıl işlem uygulanabilir. Su verme ile sertleştirme ve temperleme
işlemleri sonucu T/M parça mukavemetinde, aşınma direncinde artış olurken sünekliginde ise
azalma görülür. T/M ile üretilmiş parçalara genellikle karbürleme, karbonitrürasyon gibi
yüzey sertleştirme işlemleri uygulanır (Baksan, 2005).
42
4.4.10. Yüzey Kaplama İşlemi
Eğer malzemenin korozyona karsı daha dirençli olması isteniyorsa elektroliz ile yüzey
kaplaması yapılabilir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta elektrolitin T/M parçanın
boşluklarına girerek olumsuz etkilere neden olmasını engellemek için porozitenin daha önce
bahsedildiği gibi gözeneklerin doldurulması gerekir. Bahsedilen bütün işlemler preslenen
parçanın istenilen ölçüye getirilmesi ve yoğunluk kazandırmak için uygulanmaktadır. Şekil
4.11’de sinterleme sonrası uygulanan işlemler gösterilmiştir (Baksan, 2005).
Şekil: 4.11. Sinterleme sonrası uygulanan işlemler (TTMD)
T/M parçaların üretiminde önemli olan bir konu da yukarıdaki yöntemlerin
uygulanması sırasıyla yapılmalı ve en uygun yöntem seçilmelidir. Şekil 4.12’de metal
tozlardan üretilen bir parçanın ilsem akış seması görülmektedir.
43
Şekil 4.12. Bakır-Demir alaşımlı T/M parça üretim basamakları (Karataş 1996)
4.5. Toz Metalurjisi ile Üretimde işlem Adımları
T/M parça üretiminde ana işlem adımları karıştırma, presleme, sinterleme, bitirme
işlemleri olsa da; bu ana işlem adımlarının arasında toz metal parçadan istenen özelliklere
göre birçok ilave işlem uygulanır. Aşağıdaki şekilde toz metal yöntemi ile parça üretiminde,
işlem basamakları gösterilmiştir (Şekil 4.13). Bugün dünyada geçerli olan bütün toz metal
teknikleri Türkiye'de de yapılabilmektedir .(Büyükdavraz, 2000).
44
Şekil 4.13. Toz metal prosesinde işlem adımları
45
5. TOZ METALÜRJİ AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI
5.1. Toz Metalürjisinin Avantajları
1. Talaşlı işlem gereksiniminin azaltılması veya tamamen azalması
2. Yüksek üretim hızı ve seri üretime yatkınlık
3. Karmaşık ve Grift parçaların üretimi
4. Çok geniş bir kompozisyon aralığında parça üretimi söz konusudur.
5. Wolfram (3400oC), Molibden (2600oC), Platin (1770oC), Titanyum gibi yüksek
ergime noktalı metallerin üretimi.
6. İyi yüzey kalitesi ve dar boyutsal tolerans.
7. Malzeme yapısı özeldir(yani malzeme yapısı ve gözeneklilik kontrol edilebilir).
8. Hurda malzemenin asgariye indirilmesi (pratik olarak malzeme savurganlığı yoktur).
9. Presleme ve sinterleme uygulanarak yüksek dayanımlı ve aşınmaya dayanıklı
parçaların üretimi mümkündür.
10. Alışılmış yöntemlerle elde edilemeyen bazı özellikler çeşitli elemanların oranlarda
birleştirilmesiyle gerçekleşebilir. Olağanüstü mekanik sertlik ve aşınma dayanımı,
sıvılara karşı yüksek geçirgenlik, mükemmel yağlama ve elektriksel temas özellikleri
gibi.(Alev,2011)
5.2. Toz Metalürjisinin Dezavantajları
1. Toleranslar, talaşlı işlemlere göre daha kabadır.
2. Mekanik fiziksel özellikler, bazı işlemler yapılmadıkça sınırlıdır.
3. İlk yatırım; yani takımlar, presler, sinter teçhizatı oldukça pahalıdır. Seri üretim
yapılmazsa, amortisman değerleri yüksektir.
4. Metal tozlarının maliyeti, ingot halinde üretilen malzemelerden daha yüksektir.
5. Parça boyutları, pres kapasitesine bağlıdır. Parça boyutlarının sınırlı olması göreceli
olarak yüksek maliyeti bir dezavantaj oluşturur.(Çalışkan,2000)
46
6. KAM MİLİ
6.1. GİRİŞ
Dairesel hareket yaparak kam iticisinin alternatif hareket yapmasını sağlayan özel
biçimli makine elemanlarına kam denir. Kam diğer makine elemanlarıyla elde edilemeyen
düzgün olmayan veya özel hareketlerin elde edilmesinde kullanılır. Kamın
sürekli temas halinde bulunduğu ve alternatif hareket yaptırdığı elemana itici denir. İtici
genelde alternatif hareket yapsa da bazı durumlarda alternatif dairesel hareket yaptığı da olur.
Burada alternatif hareketten kasıt aşağı yukarı, sağa sola gibi gidip gelme hareketidir.
Bilindiği gibi genelde makine elemanları dairesel hareket yaparak çalışırlar. Kamlarla makine
elemanlarına değişik hızlarda ve boylarda alternatif hareket ettirmek mümkündür.
6.2. KAMLARIN ÇALIŞMA ŞEKLİ
Kam, itici ve iticiyi üzerinde tutan gövdeden oluşur. Kam kendi ekseni etrafında
dairesel hareket yaptığında simetrik olmayan çevre profili sayesinde iticiyi aşağı yukarı
hareket ettirir. Burada iticinin yukarı çıktıktan sonra geri geliş hareketi sisteme eklenen
bir yay ile sağlanabilir. İticisine her iki yönde hareket sağlayan kamlar çift etkili kamlardır.
6.3. KAMIN KULLANILDIĞI YERLER
Kamlar makinelerdeki otomatik düzeneklerin çalıştırılmasında önemli rol oynarlar.
Özellikle patlamalı ve yanmalı motorlarda gaz giriş ve çıkısını sağlayan supapların
hareketinin sağlanmasında, saatlerde, kilitlerde, otomat torna tezgâhlarında kalem ve revolver
baslığın hareketlerinin elde edilmesinde, dikiş makinelerinde, vida tezgâhlarında kalem
hareketinin sağlanmasında ve diğer otomatik çalışan makinelerde kullanılır.
47
6.4. KAMLARIN SINIFLANDIRILMASI
Kamları çalımsa şekilleri bakımından aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.
Çevresiyle Çalışan Kamlar
i. Motor Kamları
ii. Disk Kamları
iii. Çerçeveli Kamlar
iv. Kanallı Tambur Kamları
Alın Kısmıyla Çalışan Kamlar
i. Kanallı Disk Kamlar
ii. Alnı Şekilli Kamlar
6.4.1 Çevresiyle Çalışan Kamlar
Bu kamlar iticiye çevreleriyle değerek hareket verdikleri için bu ismi almışlardır.
Bunlar motor kamları, disk kamlar, çerçeveli kamlar ve kanallı tambur kamlardır.
i. Motor Kamları
Motor kamları, motorların supaplarını açıp kapamakta kullanılırlar. Bu kam sahip
olduğu özel profil sayesinde dönme hareketi yaparken iticisini hareket ettirerek supaba
ileri geri hareketi yaptırır. Bu açılıp kapanma hareketi sayesinde motorun içine yakıt girer
veya yanan yakıttan arta kalan gaz dışarı çıkar. Her bir supap için yapılan bu kamların bir
milin üzerinde toplanmasıyla kam mili pratikte anıldığı sekliyle eksantrik mili ortaya çıkmıştır
ii. Disk Kamlar
Disk kamlar adından da anlaşılacağı üzere disk seklindedirler. Bu tür kamlar
kendilerinden beklenen hareketi sağlamak için genellikle simetrik değildirler. Bu yüzden
biçimsiz görünüşleri vardır.
48
iii. Çerçeveli Kamlar
Çerçeveli kamların iticisi çerçeve seklindedir. Kam dönme hareketi yaparken her iki
taraftan yaltaklanmış olan itici sağa sola alternatif hareket yapar. Bu kam düzeneğinin
kullanıldığı yere örnek olarak mekanik elekler gösterilebilir.
iv. Kanallı Tambur Kamlar
Bu kamlar bir tamburun üzerine çeşitli profilde sonsuz kanalların açılmasıyla elde
edilir. Kam döndüğünde bu kanalların içerisinde bulunan her iki taraftan yaltaklanmış itici
sağa sola alternatif hareket yapar.
6.4.2. Alın Kısmıyla Çalışan Kamlar
Bu tür kamların iticiye hareket veren kısımları alın kısımlarındaki girinti veya
çıkıntılar olabileceği gibi alın kısımlarına açılan sonsuz kanallar da olabilir.
i. Alnı Şekilli Kamlar
Bu kamların alın kısımlarında iticiye alternatif hareket yaptıracak şekilde özel biçimli
girinti ve çıkıntılar bulunur.
ii. Kanallı Disk Kamlar
Bu kamlar bir disk üzerine açılmış sonsuz kanallardan oluşur. Kamın dönmesiyle bu
kanalın içinde bulunan iticinin makarası alternatif hareket yapar. Bu kamlar da
çerçeveli kamlar ve kanallı tambur kamlar gibi çift etkilidirler. Yani iticinin ileri ve
geri kurslarını kamın dönme hareketi sağlamaktadır(Uygunuçarlar,2010)
49
Şekil 6.1 Kam çeşitleri.
En basit yapı olarak bir serbestlik dereceli kam mekanizmaları üç uzuvlu bir kinematik
zincirden oluşur. Mekanizma serbestlik derecesi bir olması için zincirde kam çiftinin dışında
bulunan diğer kinematik çiftlerin serbestlik derecesi bir olması gerekir. Bu durumda, diğer
kinematik çiftler kayar veya döner mafsal olabilirler. Yukarıda gösterildiği gibi, 3 değişik
zincir ve bu zincirlerden elde edilebilen yedi değişik mekanizma mümkündür. Genel olarak
kam çiftini oluşturan her iki yüzeyde farklı bir eğri olabilir ise de, imalat kolaylığından dolayı
yüzeylerden biri bir doğru veya dairedir. Daire olarak kendi ekseni etrafında dönebilen bir
toparlak yerleştirilerek kayma sürtünmesi dönme sürtünmesine dönüştürülür. Kam
mekanizmalarının yukarıda gösterildiği şekilde sınıflandırılması yeterli olmamıştır. Bu
nedenle uygulamada kam mekanizmalarının sınıflandırılmasında üç değişik kriter kullanılır.
50
Şekil 6.2. Kam yüzey çeşitleri.
6.5. KAMLARIN TOZ METALÜRJİSİYLE ÜRETİMİ
Toz metalürjisi ile kam imal edebilmek için üretilecek kam için kalıp tasarımı yapılır
ve buna göre de kalıbın üretimi tamamlanır, ardından kam üretiminde kullanılacak tozlar ve
bağlayıcılar hazırlanır. Tozları aynı boyuta getirmek ve homojen karışımı sağlamak için bir
değirmen, hazırlanan tozların şekillendirilmesi için bir pres ve sinterlemek için de bir fırın
kullanılır. Üretilen kamların mikro yapısını incelemek için SEM görüntüsü ve kimyasal
bileşimini belirlemek için EDX analizi alınır. Bu işlem aşamaları aşağıda anlatılmıştır.
6.5.1. Kam İmalatı
Toz metalürjisi ile kam imalatı yapabilmek için önce kam profiline uygun kalıp
tasarımı yapılmalıdır, teknik resmi hazırlanmalı ve belirlenen ölçüler doğrultusunda kalıp imal
edilmelidir.
51
Şekil 6.3 Üretilecek kam için imalatı yapılmış kam kalıbı ve parçaları
Şekil 6.3. de görülen kam kalıbı, ısıl işlem özellikleri ve kimyasal analizi Çizelge 6.1’
de verilen Ç 2080 (AISI D3) sıcak is çeliğinden tel erozyon ile imal edilir. (Şekil 6.1 ve Şekil
6.2) Kalıplama sırasında kalıbın aşınmaması için vakumda su verme işlemi uygulanarak 60-
62 HRC’ye sertleştirilmelidir.
Çizelge 6.1 AISI D3 (Ç 2080) çeliğinin kimyasal bileşimi ve bazı mekanik özellikleri
6.5.2. Tozların Hazırlanması
Kam üretiminde kullanılacak olan bor karbür (B4C), silisyum karbür (SiC), demir ve
kobalt tozları temin edilir. Fenolik reçine temin edilmelidir. Demir tozu, kobalt tozu temin
edilir. Kam üretiminde kullanılacak tozların sıkıştırılması sırasında birbirleri ile
tutunabilmeleri için çeşitli bağlayıcılar kullanılır. Bu bağlayıcılar, potasyum silikat (K2OSiO2)
ile alüminyum fosfat (Al2O3P2O5nH2O) ve fenolik reçineden oluşmaktadır. Bu kimyasallar (%
50 Su + % 50 K2OSiO2) ve (% 50 Su + % 50 Al(H2PO4)3) olmak üzere karıştırılır. Fenolik
reçine, metil alkol-izopropial alkol karışımı içinde çözülür ve içine hegzametiltetramin
[(CH2)6N4] ile kalsiyum stearat [(C17H35CO)2Ca] ilave edilerek bakalit yapısı hazırlanır.
52
6.5.3. Kullanılacak Tozların Karıştırılması ve Hazırlanması
Kam üretiminde kullanılacak tozlar beş değişik oranda (Çizelge 6.2) hazırlanır.
Çizelge 6.2.Metal tozların karışım oranları.
6.5.4. Kam Üretiminde Kullanılacak Aletler
6.5.4.1. Pres
Şekillendirme presi baslıca su elemanlardan oluşmaktadır; 490 mm ×490 mm × 25
mm ebatlı üç adet plaka, 42 mm çapında 700 mm yüksekliğinde 4 adet pres sütunu,130 mm
çapında 300 mm yüksekliğinde 1 adet hidrolik eleman, 3kW’lık elektrik motoru ve buna bağlı
pompadan oluşmaktadır . Kuru presleme yöntemi kullanılırken pompa basıncı 100 kg/cm²
basıncında 13,5 ton 150 gr/cm² basınçta ise 19,5 ton sıkıştırma gücüne sahiptir. Kuru
preslemede, presin hareketli orta plaka ile sabit plaka arasına konulan kalıbın hareket
kabiliyeti 190 mm dir.
6.5.4.2. Şekillendirme Fırını
Lenton Thermal Design Ltd. tarafından üretilen UAF17–27 Furnace, 200–700°C
sıcaklıklar arasındaki işlemler için uygun genel amaçlı bir laboratuar fırınıdır. Bu fırın,
“ısıtma odası” ve bir “kontrol sistem”inden ibarettir.
53
Isıtma odası:
İzole edilmiş oda, U seklinde şekillendirilmiş “Super Kanthal 1800 ” elemanlarının
kenarı boyunca duvardan boşluğa doğru asılmış olarak durmakta ve, bunlarla ısıtılmaktadır.
Bu elemanlar MoSi2 ’den yapılmıştır. Oda, çok özellikli ve çok yüksek sıcaklığa dayanıklı
fiber plakalarla izole edilmiştir. Bu materyal, yüksek sıcaklık sürecinden doğan bazı yüzey
çatlaklarına duyarlıdır. Bu çatlama fırın performansını etkilemez.
Kontrol sistemi:
Kontrol sistemi bir ısı programlayıcısı, bir aşırıdan koruma kontrolcüsü, üç
transformatör, üç faz açılı tristörü ve bir kapı motoru kontrol ünitesi içerir. Kontrol paneli
“enerji açık” göstergesi, bir ” ısıtma açık” anahtarı, güç kontrol ve kapı kontrol sisteminden
ibarettir. Bu sistem, kapıya güç verip kesme, gösterge, kapı-güç açık, yukarı-aşağı ve stop
butonudur. Isıtma odasına Pt-PtRh termokulp sıcaklık algılayıcısı yerleştirilmiştir. aşırı
sıcaklık kontrolcüsüne ise aynı tip ikinci termokulp bağlanmıştır. Transformatörlerde elde
edilen düşük voltaj, seri bağlı elemanları devreye geçirmeye uygun olarak donatılmıştır. Faz
açısı tristör kontrol ünitesi seviyesine karşılık gelen sinyali ısı programcısından alarak kontrol
eder.”ısıtıcı açık” neon göstergesi, elemanların ısındığını görüntüler. Güç devresindeki
manyetik kondaktör aşırı ısı hatası görüldüğünde ve kapı açıldığında devreyi keser fırının her
bölgesine kuvvetli soğutma havası sağlanması için soğutma fanları yerleştirilmiştir. Üniteye
güç verince fanlar çalışmaya baslar. Isıl işlem sonrası kalan ısı giderilinceye kadar fanlar
çalışmaya devam eder. Fırın sıcaklığı 300°C’nin altına düşünceye kadar enerji
kapatılmamalıdır.
Lenton marka bu şekillendirme fırının teknik özellikleri aşağıdaki Çizelge 3.3’de
verilmiştir.
54
Çizelge 6.3. Sinterleme fırının teknik özellikleri.
6.5.4.3. Öğütme ve Karıştırma Değirmeni
Bu değirmen içersinde seramik bilyeler bulunduran 3,5 lt hacimli iki porselen kavanoz
(dönen silindirler üzerinde yatay konumda bulunmaktadırlar) ve bunları döndüren iki
silindirden ibarettir. çalışma esnasında bu silindirler dönerken porselen kavanoz içersindeki
bilyeler birbiri üzerinde darbe ile yuvarlanarak hammadde veya mamul maddeyi sıvı ortamda
öğütür. Deneysel çalışmalarda kullanılacak tüm tozlar aynı tane boyutuna getirilmesi için
değirmende öğütülür (Uygunuçarlar ,2010).
Şekil 6.4 Öğütme ve karıştırma değirmeni.
55
6.5.5.4. Kamın Üretimi (Tozların şekillendirilmesi) ve Sinterleme işlemi
Kam üretimi için gerekli karışımlar Çizelge 6.2 de verildiği şekli ile hazırlandı ve
aşağıdaki açıklama doğrultusunda birleştirilen tozlar kuru malzeme kalmayacak şekilde
sağlanabilir ve demir tozu gibi ucuz malzeme kullanılabilir.
Demir tozu ile pasif bir ıslatıcı (Fe ile reaksiyon vermeyen ıslatıcı) kullanılabilir.
Aynı tozlar ile değişik bağlayıcılar kullanılarak araştırmaya devam edilmelidir.
SEM görüntüleri daha kaliteli alınmalıdır.
Elde edilen ürünün birden çok noktasında EDX analizi alınmalıdır.
Gözeneklilik testleri yapılmalıdır. Aşınma testleri de yapılmalıdır.
86
9.REFERANSLAR
1. Akman H. , ‘’ Aşınmaya Karşı Uygulanan Yüzey İşlemleri ’’ , İstanbul Üniversitesi Metalurji Konferansı, 2007, İstanbul
2. Alev E., ‘’Otomobil Endüstrisinde Toz Metalurji Yöntemi ile Üretilen Parça Kullanımı ve Performans Araştırılması’’ Yüksek Lisans Tezi,Isparta,2011.
3. Anık S., Dikicioğlu A., Vural M., ‘’ İmal Usulleri ‘’ ,Birsen Yayınevi,19974. ASM Metals Handbook, 1998. Powder Metal Technologies and Applications Volume
75. ASM International,1146, USA6. Baksan B. , Gürler R. ‘’Toz Metalurjisinin Savunma Sanayiinde Uygulanması’’ ,
Osmangazi Üniversitesi Metalurji Enstitüsü, Eskişehir,2005.7. Büyükdavraz M. Sinter Toz Yataklarının Tribolojisi ‘’ Yüksek Lisans Tezi, S.D.Ü
Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta,2000. 8. Çalışkan, Toz Metalurjisi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Bitirme Ödevi 2000.9. German R. M. Powder Metallurgy Science.MPIF ,278 USA,1984.10. Karataş S. , Zeren M., ‘’ Elmaslı Kesici Takımlarının Mikroyapısal Dizaynı Üzerine
Araştırmalar ‘’ 1. Ulusal Toz Metalurjisi Konferansı,459 – 463, Ankara,1996,11. Kurt A., ‘’Kendi Kendini Yağlayan Toz Metal Yataklar’’ , Türk Toz Metalurjisi
Derneği Haber Bülteni, Sayı 17,Sayfa 4,Ankara,2001. 12. MAYSAN13. Öveçoğlu M. L., Toz Metalurjisi, 9. Uluslararası Makine ve Malzeme
Sempozyumu,449 – 475,İstanbul,1997.14. Sarıtaş S., Toz Metalurjisi, Makine Mühendisleri El Kitabı,Makine Mühendisleri Ana
Bilim Dalı,Ankara,1994.15. Schatt W., Wieters K. P., ’’Powder Metallurgy: Processing and Materials.’’ European
Powder Metallurgy Association(EPMA) Germany,1997.16. Shaw M. C., Oxford C.J., 1957. Transaction of ASME, Vol. 79,139 – 148.17. Šalak A., 1995. Ferrous Powder Metallurgy. Cambridge International Science
Publishing 450, England.18. Šalak A., Selecká M., Danninger H., 2005. Machinability of Powder Metallurgy
Steels. Cambridge International Science Publishing, 536., Cambridge UK.19. Šalak, A., Vasilko, K., Selecká, M., Danninger, H., 2006. New Short Time Face
Turning Method for Testing the Machinability of PM Steels,20. TTMD 2005 Türk Toz Metalurji Derneği.21. Upadhyaya, G.S., 1996. Powder Metallurgy Technology. Cambridge International
Science Publishing,22. Uygunuçarlar H., ‘’Toz Metalurji Yöntemi ile Üretilen Kamların EXD Analizleri’’ 43
– 68. Sivas.23. ÜNAL, R., AKSOY, A. 2005. Gaz Atomizasyon Yöntemiyle Metal TozU
Üretiminde Degisken Toz Boyutuna Etkisi, T.T.M.D. Haber Bülteni, Sayı.30, Sayfa.4, Dumlupınar Üniversitesi Müh. Fakültesi, Kütahya
24. YILMAZ Nihat, ‘’ Demir Esaslı Toz Malzemelerin Talaşlı İşlenebilirliği ‘’ Doktora Tezi, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı,2006,Isparta
25. Yılmaz, S.B., 1999. Toz Metalürjisi ile Üretilen, Bağlı Grafitli Demir Parçalarda Kullanılan, Farklı Demir Tozu Cinslerinin Parçalardaki mekanik Özelliklere Etkisi. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 112,İstanbul.
26. Yurci, M.E., 1997. Talaşsız Şekil Verme. YTÜ, Yayın No: MK.DK-97.0248, İstanbul