Soğuk Dövme Nedir - Soğuk Dövme İşlemi, Malzemeler, Kullanım Alanları, Avantajları ve Dezavantajları

Otomotiv, motosiklet ve takım tezgahı endüstrilerinin hızlı gelişimi, geleneksel bir teknik olarak soğuk dövmenin gelişmesi için itici güç sağlamıştır. Yalnızca otomotiv sektöründe dövme parça talebi 10 milyon tonu aşıyor. Soğuk dövme teknolojisinin gelişimi esas olarak yüksek katma değerli ürünler geliştirmek ve üretim maliyetlerini azaltmaktır ve aynı zamanda kesme, toz metalurjisi, döküm, sıcak dövme ve sac şekillendirme işlemlerine de sızmakta veya bunların yerini almaktadır. Bu proseslerle birleşerek kompozit prosesler de oluşturabilir. Soğuk dövme oda sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta yapıldığından, bazı malzemeler soğuk dövme için en uygun olanlardır, bazıları ise işlenemez. Bu makale, soğuk dövme ile iyi uyumluluğa sahip malzemeleri ve malzemelerle ilgili sorunları çözen vaka çalışmalarını tanıtacaktır.

Soğuk Dövme Nedir? teknoloji ?

Soğuk dövme, metal malzemeleri (metalleri) ısı uygulamadan, basınç uygulayarak, oda sıcaklığında tutarak şekillendiren şekillendirme yöntemini ifade eder. Metallerin plastisitesinden yararlanıldığı için “plastik şekillendirme” olarak da adlandırılır.

Soğuk dövme teknolojisi malzemeleri deforme ederek şekillendirir, böylece üretim sırasında neredeyse hiç metal hurdası (metal atığı) oluşmaz. Ayrıca malzemeler oda sıcaklığında ısıtılmadan işlendiğinden boyutsal doğruluk iyidir ve karmaşık zor şekiller bile dakikada yaklaşık 100 parça gibi yüksek bir hızda işlenebilmektedir.

Soğuk dövme teknolojisi yüksek malzeme kullanım verimliliğine sahiptir ve yüksek hassasiyet ve yüksek hızda işleme olanağı sağlar, dolayısıyla “çevre dostu ve akılcılaştırılmış” bir işleme teknolojisi olduğu söylenmektedir.

Soğuk Dövmenin Avantajları:

• Yüksek malzeme kullanım verimliliği – Malzemeleri deforme ederek şekillendiren soğuk dövme teknolojisinde, işleme genellikle bitmiş ürün ağırlığına eşdeğer malzeme miktarı kullanılarak gerçekleştirilir. Bu, yüksek malzeme kullanım verimliliğine ve malzeme maliyetlerinde büyük bir azalmaya olanak tanır.

• Yüksek hızlı üretim mümkün – Soğuk dövme teknolojisi, dakikada yaklaşık 100 parçanın yüksek hızlı üretimine olanak sağlar. İşleme metal ısıtılmadan oda sıcaklığında yapıldığından boyut farklılıkları küçüktür ve hatta karmaşık, zor şekiller işlenebilmektedir.

• Geliştirilmiş mekanik özellikler – Fiber akış hatlarını dikkate alan proses tasarımı, üstün mukavemet ve aşınma direncine sahip parçaların üretilmesini sağlar.

• Parça maliyetlerini azaltmada etkili – Gerekli doğruluk ve parti büyüklüğü gibi üretim koşulları eşleştiğinde, yüksek malzeme verimliliğine sahip ve yüksek hızlı işlemeye olanak tanıyan soğuk dövme teknolojisi, seri üretimde parça maliyetlerini büyük ölçüde azaltma potansiyeline sahiptir.

Soğuk Dövmenin Dezavantajları:

• Kalıplar gereklidir (başlangıç ​​maliyetleri ve kalıp üretim süreleri gereklidir)

• Süreçteki kurulum çalışmaları için belirli bir süre (maliyet) gerekir → Küçük partiler için uygun değildir

• Proses ve kalıp tasarımı için teknik bilgi gereklidir ve zorluk derecesi yüksektir

• Köşe yarıçapları gibi yüzeylerde bazı işleme sınırlamaları

Soğuk Dövme Nasıl Çalışır?

Soğuk dövme, oda sıcaklığında, ilgili metalin yeniden kristalleşme sıcaklığının önemli ölçüde altında gerçekleştirilen bir metal şekillendirme işlemidir. Metalin yüksek sıcaklıklara ısıtıldığı sıcak dövmenin aksine, soğuk dövme, metalin ortam koşullarında plastik deformasyonunu içerir. Bu yöntem genellikle üstün yüzey kalitesi, iş sertleşmesi nedeniyle artan mukavemet ve daha yüksek boyutsal doğrulukla sonuçlanır.

Soğuk dövmenin genel olarak nasıl çalıştığına dair bir genel bakış:

1. Malzeme Seçimi

İlk adım, genellikle çelik, alüminyum ve bakır gibi soğuk dövme streslerine dayanabilecek uygun bir malzeme seçmektir.

2. Yağlama

Dövme işleminden önce iş parçası, kalıptaki sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak ve malzeme akışını kolaylaştırmak için sıklıkla yağlanır.

3. Kalıplar ve Takımlar

İş parçasını şekillendiren özelleştirilmiş kalıplar oluşturulur. Bu kalıpların, soğuk dövme basınçlarına dayanabilmesi için iş parçasından daha sert malzemelerden yapılması gerekir.

4. Dövme Süreci

Metal iş parçası kalıpların arasına yerleştirilir.

Genellikle mekanik veya hidrolik bir pres olan bir pres, iş parçasına hızlı ve güçlü bir darbe uygulayarak parçanın deforme olmasına ve kalıp boşluklarının şeklini almasına neden olur.

Parçanın karmaşıklığına bağlı olarak birden fazla dövme işlemi gerekebilir. Bu, farklı kalıp takımlarıyla preslemenin çeşitli aşamalarını içerebilir.

5. Kırpma ve Bitirme

Dövme işlemi sırasında oluşan çapak gibi fazla malzeme kesilir.

Bilyeli kumlama, temizleme veya ısıl işlem (gerilmeyi gidermek için) gibi ek bitirme işlemleri uygulanabilir.

Soğuk Dövme İşlem Çeşitleri
Soğuk dövme işlemlerinin döner ve pistonlu tipleri mevcut olup, burada firmamızın yaptığı pistonlu tip proses tanıtılmaktadır. Yaygın dövme teknikleri arasında serbest dövme, madeni para basma, ekstrüzyon vb. yer alır. Burada her dövme tekniğinin içeriğini ve özelliklerini açıklıyoruz:

Dövme dövme:
Merkezi açık bir kalıp boşluğu içerisinde malzemeyi kırarak malzemeye orijinalinden daha büyük çaplı bir şekil kazandıran bir işleme yöntemi. Dövmede, dış çevre kısıtlanmadığından karmaşık şekiller üretmek zordur, bu nedenle bir çubuğun disk şekline yuvarlanması gibi basit durumlar için kullanılır. Baskı oranı çok büyükse iş parçasının dışarı fırlaması gibi birden fazla adım gerektiren sorunlar ortaya çıkabilir. Genel olarak, %85 veya daha az bir madeni para oranı kılavuzdur ve aşılması halinde süreçlerin bölünmesi ve ek kalıplar gerektirmesi gerekir.

Geriye doğru ekstrüzyon:
Malzemeyi delme yönünün tersi yönde hareket ettiren bir işleme yöntemi. Malzeme, zımba şekillendirme yönüne göre ters (geri) yönde ekstrüzyona tabi tutulur (işlenir).

İleri ekstrüzyon:
Malzemeyi daha küçük bir kalıba iterek çapını azaltan ve kesit alanında azalmaya neden olan bir işleme yöntemi. Paslanmaz çelik gibi yüksek sertlikteki malzemeleri şekillendirmek zor olabilir.

Dövme kalıplama:
İstenilen şekil kalıplara işlenir. Şekillendirme, iş parçasının yerleştirilip kalıp şeklini alacak şekilde dövülmesiyle yapılır. Malzeme hacmi, tüm kalıp boşluğunu dolduracak şekilde biraz daha büyütülür ve bitmiş şeklin dış tarafında flaş adı verilen fazla malzeme oluşur ve bu, sonraki işlemlerde çıkarılır. Kapalı kalıpta flaşsız dövme şekilleri.

Kapatma dövmesi:
İş parçası kalıp boşluğuna yerleştirilir ve kalıp şeklini almak üzere kapatılır. Üst ve alt zımbalar, bitmiş şekli tamamen oluşturmak için malzemeyi daha da yerinden çıkarır.

Soğuk Dövmeye En Uygun Malzemeler Hangileridir?

Soğuk dövme, oda veya oda sıcaklığına yakın sıcaklıktaki plastisiteyi kullandığından, malzemenin düşük iş sertleşmesi özelliğine ve bir dereceye kadar deforme olabilirliğe sahip olması gerekir. Bu nedenle soğuk dövmede cam gibi plastik olmayan malzemeler kullanılmaz.

Yukarıdakiler göz önüne alındığında, soğuk dövmeye uygun malzemeler şunları içerir:

Ütü: Yüksek ve oda sıcaklıklarında dövme, çekme, haddeleme yoluyla işlenebildiği gibi sertleştirme, temperleme gibi ısıl işlemlerle de çeşitlendirilebilir. Paslanmaz çelik gibi alaşımlarda da kullanılır ve çok yönlülük sunar. Demir çeşitli parçalara işlenir. Demirin bükülerek işlenmesinin nedenleri, sertliğinin ve esnekliğinin bükme işlemi için optimum değerlere sahip olması değil, aynı zamanda düşük fiyatı, büyük ölçekli siparişlere uygun olmasıdır. İşleme sonrası yüzey işlemleri de birçok şekilde yapılabileceğinden çok çeşitli alanlarda kullanılabilir ve demir, soğuk dövmede işlenen bir malzeme olarak da benimsenir.

Paslanmaz çelik: %10,5'in üzerinde krom ve %1,2'nin altında karbon içeren alaşımlı çelik. Krom vücut yüzeyini koruyan pasif bir film oluşturur. Bu nedenle paslanmaz çelikten üretilen ürünler korozyonun önlenmesi nedeniyle uzun ömürlüdür.

Bakır ve pirinç: Bakır mükemmel ısı iletkenliğine sahiptir ve tencerelerde, ısı borularında ve elektronik cihazlarda iletken olarak kullanılır. Ayrıca havaya maruz kaldığında koruyucu bir yüzey filmi oluşturur. Ancak en büyük gücü mükemmel işlenebilirliktir. Bakır yumuşak ve esnektir. İşlenmesi kolay olduğundan bakır tellerde, tüplerde ve tencerelerde yaygın olarak kullanılır. Soğuk dövme presleri ile bükme ve çekme işlemlerine uygun olmasının sebeplerinden biri de budur.

Alüminyum: Alüminyumun saf haliyle çekme mukavemeti daha düşük olmasına rağmen, magnezyum, manganez, bakır, silikon, çinko vb. alaşımlar ilave edilerek veya haddeleme, ısıl işlem gibi işlemlerle mukavemeti artırılabilir. Esnekliği ve çeşitli şekillerde kolaylıkla şekillendirilebilmesi nedeniyle soğuk dövmeye uygun kabul edilir.

Soğuk dövme parçalar aynı zamanda diğer dövme parçalara göre şekillendirme sırasında daha yüksek boyutsal doğruluk özelliğine sahiptir. Ayrıca yüzey durumu sıcak veya sıcak dövmeye göre daha iyidir, bu nedenle bazı durumlarda bitirme işlemine gerek kalmayabilir. Büyük ürünler veya yüksek mukavemetli malzemeler, ara tavlama veya yağlama işlemleriyle hassas bir şekilde soğuk dövülebilir.

Soğuk Dövme Hangi Ürünlerde Kullanılır?

Soğuk dövme, çeşitli endüstrilerde geniş bir ürün yelpazesi üretmek için kullanılır. Proses özellikle yüksek hassasiyet ve dayanıklılık gerektiren parçaların yüksek hacimli üretimi için çok uygundur. Soğuk dövme yoluyla yapılan bazı yaygın ürünler şunlardır:

Otomotiv Bileşenleri

Bağlantı Elemanları ve Vidalar: Bunlar otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılır ve soğuk dövme yoluyla hassas bir şekilde yapılabilir.

Dişliler: Şanzıman ve aktarma organları için yüksek hassasiyetli dişliler, iş sertleşmesi nedeniyle artan güçten yararlanır.

Şaftlar: Soğuk dövme, çeşitli otomotiv uygulamalarında kullanılmak üzere güçlü, hassas şaftlar oluşturabilir.

Tekerlek Poyraları: Soğuk dövme tekerlek poyraları, otomotiv endüstrisi için gerekli dayanıma ve hassasiyete sahiptir.

Rulman Yuvaları: Soğuk dövme yoluyla elde edilebilecek rulman yatakları için yüksek hassasiyet ve pürüzsüz yüzey kalitesi kritik öneme sahiptir.

Elektrik ve Elektronik

Konektörler: Elektrik konektörleri, soğuk dövmenin sağlayabileceği iyi iletkenlik ve hassas boyutlardan yararlanır.

Terminaller: Terminaller, soğuk dövmenin ek işleme gerekmeden elde edebileceği hassas şekiller ve iyi malzeme özellikleri gerektirir.

İnşaat ve Yapı Donanımı

Çiviler ve Perçinler: Bunlar genellikle soğuk dövme yoluyla büyük miktarlarda üretilen basit parçalardır.

Cıvatalar ve Somunlar: Daha iyi yorulma direncine sahip daha güçlü bir diş profili oluşturmak için dişler soğuk şekillendirilebilir.

Araçlar ve Donanım

Anahtarlar ve Somun Anahtarları: Belirli bir şekil ve yüksek dayanıklılık gerektiren aletler genellikle soğuk dövme yoluyla yapılır.

El Alet Bileşenleri: El aletlerinin lokma gibi çeşitli bileşenleri soğuk dövme ile yapılabilmektedir.

Havacılık Bileşenleri

Bağlantı Elemanları ve Pimler: Yüksek yüklere dayanması gereken havacılık sınıfı bağlantı elemanları, dayanıklılık ve hassasiyet sağlamak için genellikle soğuk dövme kullanılarak yapılır.

İniş Takımı Bileşenleri: İniş takımı sisteminin bazı parçaları, gerekli mukavemet ve toleransları elde etmek için soğuk dövme yapılabilir.

Tüketim Malları

Saat Bileşenleri: Saatlerdeki küçük, hassas bileşenler soğuk dövme kullanılarak yapılabilir.

Mutfak Eşyaları: Bıçak veya alet sapı gibi belirli bir sağlamlık ve cila gerektiren ürünler soğuk dövme yoluyla üretilebilir.

Tıbbi cihazlar

İmplantlar: Bazı tıbbi implantlar, sürecin sunduğu malzeme özelliklerinden ve hassasiyetten yararlanmak için soğuk dövme yapılabilir.

Cerrahi Aletler: Ameliyatta kullanılan hassasiyet ve dayanıklılık gerektiren aletler soğuk dövme yoluyla yapılabilir.

Bir imalat prosesi olarak soğuk dövmenin seçimi, gerekli malzeme özelliklerine, parça geometrisine ve üretim ekonomisine bağlıdır. Sağladığı yüksek mukavemet, iyi yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluk nedeniyle soğuk dövme, birçok endüstride çeşitli dayanıklı ve kritik bileşenlerin üretimi için cazip bir işlemdir.