Kaybolan Köpük (Lost Foam) Döküm Yöntemi

Bugün sizlere otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan Kaybolan Köpük döküm yönteminden bahsedeceğim. Günümüzde hala gelişmekte olan bu yöntemin temelleri 1958 yılına dayanıyor. Ancak keşfinden uzun bir süre sonra, 1990 yıllarının başında otomotiv sektöründe uygulanmaya başlanıyor. Ardından BMW, Fiat gibi firmalar tarafından sektöre entegre edilişiyle birlikte daha da önem kazanıyor.

Kısaca yöntemi özetlersek, polimerik köpüğün üzerine seramik kaplama yapılarak model oluşturuluyor ve ardından kalıp hazırlanıyor. Kalıp kumu olarak ise silika kullanılıyor. Döküm esnasında polimerik modelin kaybolması bu yöntemi diğer yöntemlerden ayıran en önemli özelliğidir. Her ne kadar bu yöntemde de kum kullanılıyor olsa da diğer geleneksel yöntemlere göre çok farklı özelliklere sahiptir. Kalıp ayrımı ve sıyırma açısının olmamasından dolayı bu yöntemde maça ve besleyiciye kullanımına gerek yoktur. En büyük dezavantajı ise polimerik köpüğün buharlaşırken dökülen parçada gaz hatalarına sebep olmasıdır.

Proses basamakları

1. Polimerik köpüklerin üretimi(Ön Genleştirme)
2. Model Yapımı
3. Modellerin birleştirilmesi
4. Modelin seramik ile kaplanması
5. Kalıp Yapımı
6. Döküm

İlk olarak polistireni ön genleştirme aşaması, buharla ısıtılan ve karıştırılan bir odada gerçekleştiriliyor.Bu işlem sırasında boncuk taneleri yumuşatılırken gaz halindeki içerik genişler ve her boncuk tanesinde oluşan hücreler tarafından genleşmiş polistiren (EPS) üretiliyor.Ön genleştirilmiş köpükler 6-12 saat arası soğumaya ve dinlendirilmeye bırakılıyor. Model yapımında ayrıca polimetil metakrilat (EPMMA) kullanılıyor. Bu malzeme, demir ve çelik dökümlerde karbon kaynaklı kusurların azaltılması, malzemenin pahalı olması ve genleşme aşamasında karşılaşılan zorluklar nedeniyle özellikle tercih edilmektedir. Bu nedenlerden dolayı demir esaslılarda EPS ve EPMMA birlikte daha yaygın kullanılmaktadır.

Bu yöntemde kullanılan modeller iki şekilde üretilebilir; birincisi köpüğe kapalı kalıpta üflemek(blowing),ikincisi ise blok köpük(machining) işlemidir. Ardından bu üretilen modeller birleştirildikten sonra kaplama işlemine tabi tutuluyor. Kaplama işleminin yapılmasının iki adet sebebi vardır.Bunlar; birinci işlev, kaplama model ile kalıp kumu arasında bariyer görevi görür. Bildiğimiz üzere dökülen parçanın yüzey kalitesi dökülürken temas ettiği yüzeye bağlıdır, seramik kaplama sayesinde hem parçanın yüzey kalitesini arttırıyoruz hemde kalbımızda kaba kum taneleri kullanmamıza olanak sağlıyoruz. İkinci işlev, köpük deseninin buharlaşmasıyla oluşan gaz ürünlerinin kaplama yoluyla dökümden kuma kaçmasına izin vererek kontrollü bir geçirgenlik sağlamaktır. Kaplamanın gaz geçirgenliği, döküm işlemi sırasında sıvı metal-köpük arayüzünden bozunma ürünü gazların ve havanın kaçma hızını belirler. Sonuç olarak sıvı metal – köpük değişim oranını belirler. Son olarak Oluşturulan kaplanmış polimerik modelimizin üzerine kum dökülerek kalıbımız hazırlanır ve döküme uygun hale getirilir.