BİR PİSTONUN DOĞUŞU

“Bir piston yapmanın karmaşık süreci” diye anlattı Mühendis Yakov Kolondy, “bir alüminyum metal alaşımı hammaddelerini-külçelerini yedirmekle başlar. Bu elektrikli eritme fırınının önündeki nakledici ile yapılır. Görevi külçeleri fırına yedirmektir.” Ama, nakledicinin görevini yapmakta aceleci olmadığını gözlemledim. Sordum:

“Sorun nedir? Bozuk mudur?”

“Bir dakika bekleyin. O ne yaptığını biliyor.”

Nakledici aniden bir ses verdi ve hareket etmeye başladı. Bir külçe nakledicinin başından fırının önündeki platforma düştü.

Fırının ağzı açılırken sıcak bir hava akımı üzerimize geldi. Ayni anda, itici bir çubuk külçeyi kızgın besleme odası içine itti. Ve kapı şappadak kapandı. Külçe fırın içindeki karmaşık yolculuğuna başladı.

Bu fırında katı metalin sıvı haline geldiği genel olarak bilinir. Ama bu işlemin ayrıca ona özel hassas noktaları vardır.

Alüminyum külçesinin nem ihtiva ettiği metalürjiyle yakından iyi tanışıklığı olmayanların aklına hemen hemen hiç gelmez. Yine de, bu bir olgudur. Dahası, külçe erimiş metalle temasa geldiği zaman küçük bir patlama meydana

getirebilecek şiddetli buharlaşmaya neden olacak kadar

külçenin yüzeyinde oldukça yeterli derecede nem vardır. Bundan kaçınmak için, külçe besleme odasında eritilmeden önce “sudan arındırılır”. Her defasında bir külçe besleme odasına girdiği zaman bir tane “kuru” olan dışarı itilir.

Dizgi Aygıtı ve Döküm Makinesi

Külçe besleme odasından erime bölgesine geçtiği zaman, fırının damında kurulmuş elektrik ısıtıcılardan gelen güçlü ışık saçan parlak ısı akımları ile sarılır. Külçeler fırına gerektiğinde girerler. Bu “gerek” fırının kendisi tarafından değil, ama onu takip eden döküm makinesi tarafından belirlenir.

Bir külçe 12 piston dökecek kadar metal ihtiva eder. Her defa bu miktar pistonun dökümü yapıldığı zaman, döküm makinesindeki sayaç naklediciye sinyal verir: “Git!” Ve herşey tamamsa, her üç dakikada bir nakledici yaşama geçer, ve her üç dakikada bir bir metal külçe daha fırının içine itilir.

Eritilmiş metal dökme kalıbına akıtılmadan önce, her defasında daha da saf olarak odadan odaya üç kere akar.

Her 15 saniyede bir metalik bir dökme kalıp –metal kalıp denilen- fırına iliştirilmiş bir dizi aygıtı etrafında döner ve altında durur. Dizi aygıtı tarafından ölçülen metalin bir parçası kalıp içine gümüşümsü-kırmızı bir akım akıtır. Kırk saniye sonra geleceğin pistonu olacak olan gümüşümsü kalıbı dışarıya atmak için açılır.

Çıkıntılar -“koşucular”- kesildikten sonra, döküm bir oluktan diğer fırına ısı muamelesi için kayar, ve bu fırından makine işlemi hattına gider. Özünde, hepsi bu.

Ama burada kolayca değinilenlerin pratiğe konması o kadar da kolay olmadı.

Döküm insanlık tarafından asırlardan beri biliniyordu.

Bizim günlerimizde metal kalıp dökümü (metalik kalıplar içine döküm) daha da yaygın olarak makine parçalarının, özellikle demir olmayan metal alaşımlarından yapılanlar, kütle olarak üretiminde kullanılmaktadır. Bu metal kalıp dökümünün sonraki mekanik muamelesini çok düşürmesinden dolayıdır, ve böylece metali kurtarmaktadır. Ama esas nedeni bu kalıp döküm yönteminin daha yüksek verim oranı vermesidir.

Bununla birlikte, makineleşme ile ilgili olarak, ve hatta daha fazla otomasyon, kalıp dökümü soğuk çalışma yöntemlerinden çok daha geridedir.

Daha önce hiçbir zaman kalıp döküm süreci tam olarak makineleştirilmemişti. Bu, mühendislik tarihinde ilk kez otomatik fabrikada gerçekleştirilmiştir. Üstesinden gelinecek zorluklar çoktu, bununla birlikte kalıp dökümü bir gerçek oldu. Örneğin, atık…

Dökümcülerin cüruftan nefret etmelerinde iyi neden vardır. Her zaman sıvı metale eşlik eder ve dökme kalıp içine kayar. Ve dökme kalıp içindeki cüruf her zaman bozulma meydana getirir.

Çelik ve demir gibi ağır metallerle, cüruf yüzeye yükselir ve böylece temizlenmesi kolaydır. Ama erimiş alüminyum içindeki cürufun ince tabakaları çeşitli derinliklerde sudaki deniz-yosunları gibi yüzerler. Cüruf asılma durumundadır çünkü onun özel yerçekimi metalinki ile aynıdır.

Cüruf alüminyum alaşımından fırın içindeki erimiş metal arasından sürekli kabarcıklı klor gönderilerek temizlenir. Kabarcıklar yukarıya doğru çıkarken karşılaştıkları herhangi bir cürufu beraberinde taşıyarak yüzeye çıkarlar. Sonra mekanik bir sıyırıcı onu metalin yüzeyinden alır. Bu işleme “arıtma” denir ve eritme fırının kalın duvarları arkasında insan gözünden uzakta ve insan eli yardımı olmadan yer alır.

Metalin kalitesinin bakımını yapan eritme fırınındaki sıcaklığı otomatik olarak tam sabit tutan başka bir aygıt termo-düzenleyicisidir. Arıtmadan sonra metal döküm makinesinin yanındaki dizici boşalım deliğine sallanan kalıbı doldurur. Yorulmak bilmeyen bu makine dökümcünün ağır işini çabukça ve yanlış yapmadan yapar. Döner-masa şeklindedir ve biraz atlı-karıncayı andırır. Masasının çemberi etrafında altı özel mekanizma düzenlenmiştir; bu mekanizmaların her birinin metal kalıp dökümünü oluşturan bir çökebilen metalik döküm kalıbı vardır.

Masa aralıklı olarak döner. Her 15 saniyede bir metal kalıplardan biri dizici deliğin altına getirilir, ve erimiş metal seli içine akar. Delik 7 saniye açık kalır ve ondan sonra otomatik olarak kapanır. Bu zaman sonrasında tam olarak uygun miktarda metal kalıbın içine akar. Sonra masa döner ve dolu kalıp monte edilen boş başka bir tanesiyle değiştirilir. Bu arada, dolu kalıp ikinci istasyona, ve oradan, dört saniye sonra, açılmaya başlayan üçüncüsüne yönelir. Bu ana kadar soğuk suyla yeteri kadar soğutulmuştur. Sonra parlayan gümüşümsü döküm, onu diğer makineye geçiren mekanik bir “el” tarafından açık kalıptan dikkatle çıkartılır. Sonraki istasyonlardan birinde çekirdekler (dökümün iç boşluğunu oluşturan kalıbın parçaları) bir su ve grafit karışımına daldırılır ve birkaç saniye orada tutulur. Dışarı alındıklarında yüzeyleri ince bir grafitle kaplanmıştır. Altıncı istasyonda döküm kalıbı yeniden monte edilir. Tüm bu operasyonlar tam 90 saniye alır; 91’inci saniyede döküm kalıbı yine dizici deliğin altına gelir.