TARIFNAME BIR DÖKME DEMIR MUTFAK GERECI ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bu bulus, dökme demirden meydana gelen, hafif, verimli, dayanikli ve emaye kaplamasi uzun süre dayanan bir tencere ve/veya kapak içeren tava, tencere vb. bir mutfak gereci üretiin yöntemi ile ilgilidir. Önceki Teknik Mevcut teknikte yemek pisirmek, sivi kaynatmak vb. amaçlarla kullanilan tencereler ve tencereler süt açiklik kismina kapanan kapaklar bulunmaktadir. Piyasada tencere malzemesi olarak alüminyum, bakir, cam, seramik, tetlon ve çelik ve dökme demir kullanilmaktadir. Dökme demir tencere/tavalar ve kapaklari en saglikli pisirme gereçleri olarak bilinmekte olup, dökme demirden yapilmis tencere ve tavalar lezzetli pisirme için ve hijyenik olarak en iyi araçlardir. Ancak mevcut teknikle üretilen dökme demir tencere ve kapaklar agir olduklarindan, mutfaklarda kullanimlari kullanicilar için zor olmaktadir. Ayrica mevcut teknikle dökülen dökme demir tencere tava ve kapaklar bulasik makinalarinda yikanamainaktadir. Mevcut teknikte yer alan dökme demir mutfak gereçleri döküm ocaginda %3,30 ila 3,45 karbon, %23 ila 2.5 oraninda silisyum, %4 ila 5 oraninda mangan ve % sicakliga kadar isitilmakta ve kum kaliplara dökülmekte ve soguma sonrasi ürün kaliptan çikartilmaktadir. Olusturulmasi istenen malzeme kalitesi A tipi grafitli ve perlitik bir mikro yapiya sahip gri dökme demirdir (Sekil 1). Ancak mevcut teknikte A tipi graiitli perlitik mikro yapiya sahip gri dökme demir elde edilememekte ve genelde D veya E grafitli, perlitik yapinin yaninda, sementit ve ledeburit olan, gri dökme demir (SEKIL l) elde edilmektedir. Yani düzgün olmayan, sert ve yumusak bölgelerin yan yana bulundugu karisik mikro yapilar olusmaktadir. Mevcut teknikte, Gri dökme demirler minimum 4-5 mm. (kalinlik olarak fazla) kesit 2967110 kalinligina kadar dökülebilirler. Ayrica düzgün olmayan mikro yapilari nedeniyle, isiyi gerektigi kadar iyi iletmediklerinden tava ve tencerelerin verimleri düsük olmaktadir, Ayrica karisik mikro yapi nedeniyle, elde edilen gri dökme demir, mekanik darbelere ve kirilmaya karsi dayaniksiz olmaktadir. Mevcut teknikte yer alan dökme demir tava/tencere ve kapaklarda, tava/tencerenin hijyenik ve paslaninaya karsi dayanikli olmasi için döküm islemi sonrasi tava/tencere emaye maddesi ile kaplanmaktadir. Mevcut teknikte bulunan dökme demir tava/tencerelerde mevcut olan düzensiz mikro yapi sebebi ile emaye kaplamasinin bazi bölümlerde yapismasi yeterli olmamakta ve kaplama dayaniksiz olmaktadir. Kullanim sirasindaki küçük mekanik darbeler emaye kaplamanin dökülmesine ve tencerelerin kullanilamaz hale gelmesine neden olmaktadir. Önceki teknikle üretilen dökme demir tencereler ve kapaklari oldukça agir olmaktaydi. Ayrica verimleri daha az idi. Mikro yapilarindaki düzensiz yapi nedeniyle kirilmaya karsi dayanaksizdilar. Ayrica paslanmasini önlemek ve hijyen için üzerlerine yapilan emaye kaplamalar dayanaksizdi. Önceki teknikle üretilen dökme demir tencere/tava ve kapaklari bulasik makinalarinda yikanamamaktadir. Üretici firmalar kullanma kilavuzlarina "Bulasik makinasinda yikanmasi tavsiye edilmez" ibaresini eklemektedirler. Ayrica yikanabilse dahi agirliklari nedeniyle makinaya zarar verebilirler. Elde yikamak ise agir olduklarindan zor oluyordu. Bulusun Kisa Açiklamasi Bu bulusun amaci, önceki teknikle yapilan tencere ve kapaklarina oranla, %40-50 civarinda daha hafif olan ve bu sekilde kullaniciya ergonomik olarak kolaylik saglayan, nakliye ve yikanma isleminde kolaylik saglayan bir dökme demirden olusan mutfak gereci üretim yöntemi gerçeklestirmektir. 2967110 Bu bulusun amaci, gelistirilmis mikro yapisi ile içerisine yerlestirilen yiyecek veya siviyi daha hizli isitan ve bu sekilde pisirme maliyetini ve gaz faturalarini azaltacak, mutfak ekonomisine katki saglayan bir dökme deiiiirden olusan mutfak gereci üretim yöntemi gerçeklestirmektir. Bu bulusun amaci, önceki teknikle yapilan tencere ve kapaklara oranla daha dayanikli olan ve darbeler ile kirilmayan ve bükülen bir dökme demirden olusan mutfak gereci üretim yöntemi gerçeklestirmektir. Bu bulusun amaci, üzerime emaye kaplama daha iyi yapisan bir dökme demirden olusan mutfak gereci üretim yöntemi gerçeklestirmektir. Bu bulusun amaci, sivi metali daha akiskan hale getirilmesi ile 2.5-3,0 mm. (ince) kesit kalinligina kadar düzgün gri dökme demir üretebilmesini ve dolayisi ile tencere/tava ve kapaklarimizin mevcut teknige göre daha hafif olmasini saglayan bir dökme demirden olusan mutfak gereci üretim yöntemi gerçeklestirmektir. Ayrica bizim ürünümüz Bulasik makinasinda yikanabilir. Hafif oldugundan bulasik makinasina zarar verme riski yoktur. Biz ürünümüze ömür boyu Bulasik makinasinda yikanma garantisi vermeyi düsünüyoruz. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen mutfak gereci üretim yöntemi iliskin sekillerden; Sekil 1. Bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminin akis semasidir. Sekil 2. Teknikte Gri Dökme Demirlerin Grafit tipleri ve mikro yapilari. Sekil 3. Bulus konusu yöntemin önceki teknigine ait mikro yapi görüntüsüdür. Sekil 4. Bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminde perlitik yapinin mikro yapi görünüsüdür. 2967110 Sekil 5. Bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminde % 3 nital karisimi ile daglanmis perlitik yapinin mikro yapi görünüsüdür. Sekil 6. Bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminde isil islem sonrasi %3 nital karisimi ile daglanmis mikro yapi görünüsüdür. Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiligi asagida verilmistir. A. D-E tipi Lamel grafitli düzensiz mikro yapi B. A tipi Grafitli Perlitik yapi C. Nital karisimi ile daglanmis A tipi grafitli perlitik yapi D. lsil islem yapilmis GraIitleri küresellesmis Ferritik mikro yapi P. Gratitli düzensiz yapi Hafif ve dayanikli olan tencere/tava ve/veya kapak gibi bir mutfak gereci üretim yöntemi (100) asagidaki islem adimlarini içennektedir; - döküm ocaginda %3 ila 4 oraninda karbon, %2 ila 3 oraninda silisyum, %3 ila 6 oraninda mangan ve % 0.1 ila 0.3 oraninda fosfor içeren demir - döküm sirasinda mevcut alasim içerisine % 0.] ila %03 bakir, %02 ila %4 - alasimin kum kaliba dökülmesi (103), bekletilmesi (isil islem) (104), - ürünün sogutulmasi islemi (105). Bulus konusu mutfak gereci üretim yöntemi (100) özellikle yemek pisirmede/sivi kaynatmada kullanilan döküm tava veya tencere üretiminde kullanilmakta olup, malzeme özelliginin yemek pisirme, emaye kaplama için iyilestirilmesi, malzemenin mekanik darbelere dayanikli olmasi ve agirliginin azaltilmasina 2967110 yönelik gerçeklestirilmektedir. Mutfak gereci üretim yönteminde ( 100) ilk olarak karbon, silisyum, mangan ve fosfor içeren demir alasimi 1400-15000C araligina kadar isitilmaktadir (101). Olusturulan alasim yapisi içerisine döküm sirasinda bakir, fosfor, alüminyum ve silisyum eklenmektedir (102). Burada eklenen bakir, fosfor, alüminyum ve silisyum ile olusturulan demir alasim (102) daha fazla akiskanlik özelligi kazanmakta ve mevcut teknikte olusturulmasi mümkün olmayan çok daha ince (2,5-3,0 mm) kesit kalinligina sahip gri dökme demir tencere/kapaginin dökülmesi saglanmaktadir. Olusturulan akiskanlik özelligi ile mevcut teknige göre kum kalip içerisinde, daha ince kesit kalinligina sahip (et kalinligi az) ürün olusturulabilmektedir. Bulusumuzun burada olusturulan sürpriz etkisi ile, eritilmis metalin, akiskanliginin artmasini saglamakta ve ayni özellik ile et kalinligi daha az olan ürün elde edilmekte, böylece ürün agirligi düsürülmektedir. Mevcut teknikte Sekil 2`de görüldügü üzere Farkli düzensiz tipi gratit yapilar (P) bulunmakta, bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminde (100) ise isil islem yapilmis grafitleri küresellesmis ferritik mikro yapi (D) olusmaktadir. Bulus konusu mutfak gereci üretim yönteminde (100) alasimin kuma dökülmesi (103) sonrasi kaliptan çikan ürün üzerine en az bir kez isil islem (104) uygulanmaktadir. Uygulanan isil islemde (104) kaliptan çikan ürün 700 ila 800°C deki firinlarda 10 ila 30 dk arasi kontrollü olarak bekletilmekte ve sonrasinda oda sicakligina kadar sogutulmaktadir. Bahsi geçen isil islem (104) öncesinde dökümden çikan ürün mikro yapisi lamel graIitli yapi (A) seklindedir. Olusturulan isil islem basamagi ile birlikte lamel gratitli yapi (A) temper dökümde görülen dairesel yapiya dönüsmekte ve perlitik mikro yapi (B) ferritik mikro yapiya (lsil islem yapilmis Grafitleri küresellesmis Ferritik mikro yapi) (D) dönüsmektedir. Dökme demir tencere malzemesinde lainel seklindeki gratitler (A), daire sekline çevrilince, malzeme özellikleri tamamen degismektedir. Olusturulan isil islem (104) ile ürününü kirilganligi önlenmekte ve daha sünek bir yapida olmasi (darbelere karsi kirilmadan egilmesi) saglanmaktadir. 2967110 Bulusun bir uygulamasinda (102) numarali döküm sirasinda alasima ekleme yapilmasi isleminde % 0.2 bakir, %03 fosfor, %04 aliminyum ve %05 silisyum seklinde ekleme yapilmaktadir. Yapilan testler ve deneyler sonucunda alasimin istenilen ince kesit kalinliginda dökülebilmesi için, en uygun alasim oraninin yukarida belirtildigi seklinde olmustur. Dolayisi ile %02 bakir, %03 fosfor, %04 alüminyum ve %05 silisyuin orani eklenmesi ile alasim maksimum akiskanlik özelligi göstermekte ve ince kesit kalinliginda dökülebilmektedir. Bu sekilde ürününü kalinligi azaltilabilmektedir. Ince alasim olusmasi sonucu olusan ince et kalinliga sahip ürününü kirilganliginin azaltilmasi adina dökümden çikan ürün 750 ila 850 0C sicakliga kadar en az bir kere çikartilarak burada firinda bekletilmekte ve oda sicakligina tekrar sogutulmaktadir. Bulusun bir uygulamasinda belirtilen isil islem (104) 3 kere gerçeklestirilmektedir. Bu sekilde dökme demir tencere malzemesinde lamel seklindeki grafitler (A), daire sekline çevrilmekte ve malzeme özellikleri tamamen degismektedir. Bulusun bir uygulamasinda isil islem (104) 3 kere uygulanmakta olup, birinci isil islemde dökümden çikan ürün 850°C sicakliktaki firinda 10 ila 17' dk arasi bekletilmekte ve sogutulmakta, ikinci isil islemde dökümden çikan ürün 780°C sicakliktaki firinda 10 ila 17' dk arasi bekletilmekte ve sogutulmakta, üçüncü isil islemde dökümden çikan ürün 780°C sicakliktaki firinda 10 ila 17 dk arasi bekletilmekte ve sogutulmaktadir. Bu sekilde gerçeklestirilen isil islemler ile birlikte malzeme kirilganlik ve süneklik degeri istenilen en homojen ve dairesel mikroyapi olusmakta ve malzemenin kirilganligi azaltilmaktadir. Bulus, isil islemden (104) sonra, kesit alinarak, % 3 nital karisimi ile daglanma yöntemi kullanilarak mikroskop altinda mikro yapisi incelenmis ve Nital karisimi ile daglanmis A tipi grafitli perlitik yapi (C) mikro yapi görüntüsü alinmistir. Bulusun bir uygulamasinda ürün üzerine emaye kaplanarak (106) isil isleme (104) tabi tutulur. Yukarida belirtilen alasim ve isil islemler sonunda olusan ürün emaye 2967110 kaplamanin yüksek tutunma özelligi gerçeklestirmesini saglamakta ve olasi bir emaye atmasi, soyulmasi vb. teknik olumsuzluklarin giderilmesi saglanmistir. Hafif, dayanikli, verimli ve emaye kaplamasi uzun süre dayanikli olmasi için bir tencere/tava ve/veya kapak gibi bir mutfak gereci, - içerisindeki alasimin %3 ila 4 oraninda karbon, %2 ila 3 oraninda silisyum, ila %6 silisyuin içermesidir. Bulus konusu mutfak gereci dökme demir alasiminin hazirlanmasi sirasinda %3 ila 4 oraninda karbon, %2 ila 3 oraninda silisyum, %3 ila 6 oraninda mangan ve % 0.1 ila 0.3 oraninda fosfordan meydana gelmekte ve döküm sirasinda alasim içerisine silisyum eklenmektedir. Dolayisi ile olusan ürün hem ince kesit kalinligina sahip olabilmesi için akiskanlik özelligi göstermekte hem de yüksek süneklik özelligi göstererek kirilganligi azalmaktadir. TR