Metalurji ve Döküm Sektörünün Tarihçesi
İnsanların metallerle tanışıp malzeme olarak kullanmalarının MÖ 6000'den önceki yıllara kadar uzandığına ait bulgulara dayanan tahminler yapılmaktadır. Bu devirlerde, şekillendirilebilme kolaylıklarından dolayı özellikle doğada nabit olarak bulunabilen altın ve gümüş gibi metallerin kullanıldığı; bunlardan sadece tas, bardak, kupa gibi basit eşyaların yapıldığı tahmin edilmektedir. Bakır metalinin tanınmasının da ilk önceleri altın, gümüş gibi doğada nabit olarak bulunan bakır elementinin kullanılmaya başlanmasıyla olduğu düşünülmektedir. Bunula birlikte, özellikle MÖ 6000 yıllarında Mezopotamya'da, Malahit (bakır karbonat minerali) mineralinden, ergitme suretiyle bakır elde edilip kullanıldığına dair önemli ipuçları mevcuttur.
Metallerin keşfi ve kullanımları Mısır, Babil, Hint ve Çin kültürlerinde ilk kentlerinin kurulmasını ve böylece insanların ilk kez tarım dışı işlerle uğraşmaya başlamalarını teşvik etmiştir. Böylece sanat mesleklerinin gelişmesi hızlanmıştır. MÖ 3000 yıllarında Kıbrıs ve Anadolu'da çıkarılan bakır ve diğer madenlerin kullanıldığı Mısır ve Sümer medeniyetinde bakırın, arsenik, kalay, kurşun ve bunların alaşımlarından bronz üretilmesi ve bunun döküm yolu ile şekillendirilmesi suretiyle Metalürji teknolojisi yerleşmeye başlamıştır. Yine bu devirde Mezopotamya'da mum kalıp döküm (Cire Perdue / Lost-Wax) yönteminin geliştirildiği saptanmaktadır.
Demir metalinin bilinmesi de bronz kadar eski olmasına rağmen uzun zaman tek kaynak olarak meteoritlerden istifade edilmiştir. Ancak Bronz (Tunç) çağının kültürlerinin yok edilmesini izleyen bir soyutlama ve anarşi döneminin ardından yavaş yavaş demir çağı kültürlerinin ortaya çıkmaya başladığı görülmektedir. ‘Küçük Asya’ olarak da adlandırılan Anadolu’da Hititler, hatırı sayılacak kadar çok demirden silah kullanan ilk topluluktur. Bundan dolayı yüksek nitelikli demir işçiliği ve sanatıyla uğraşan ilk uygarlık olarak ün kazanmıştır. Henüz bronz çağında iken demir işçiliği ile uğraştıkları tahmin edilmektedir. Ancak arkeolojik bulgular MÖ 1600 tarihlerinde Hititlerin demir madeni üretimi için bir nevi tekel idaresi kurmuş olduklarını, devletin gözetiminde ve belirli kuralları içeren ticari anlaşmalarla demir ticaretini sürdürdüklerini ortaya koymaktadır. Söz konusu bulgulardan Asurlulara demir ihraç etmiş olduklarını örneği anlaşılmaktadır.
Bu dönemdeki demir işleme sanatı, demir cevherlerinden katı halde redüksiyon ve yüksek sıcaklıklarda dövme aracılığıyla şekillendirme süreçlerine dayanmaktaydı. Ergitme yolu ile demir cevherlerinden demir üretimi ise, MÖ 1400'lerden sonra Kafkasya'daki efsanevi demirci halk tarafından geliştirilmiştir. Kafkas yaylalarında zengin bakır oluşumlarının yanı sıra büyük demir cevher yataklarının da bulunduğu dağınık ormanlık bölgede, Hitit krallarının buyruğu altında yaşayan kavimlere ait dökümhane kalıntılarına rastlanmıştır.
Demir döküm yönteminin ise ilk kez MÖ 300 yıllarında Çin'de gerçekleştirdiği tahmin edilmektedir. Çin'de MÖ 200 ile MS 200 yılları arasında Khan Hanedanı döneminde yapılmış olan, 1.400°C üzerindeki sıcaklıklara kadar çıkabilen büyük demir maden ocağında, ergimiş demirin kalıplara dökülerek biçimlendirilmesinde başarılı olunduğu tahmin edilmektedir. MÖ 800-500 yıllarına ait olduğu anlaşılan, Avusturya'nın Noricum adıyla bilinen yöresindeki mezar kalıntılarında bronz ve demir eşyaların bulunması, bu yörenin de bir demir merkezi olduğunu göstermektedir. Demir devrinin Avrupa'ya, klasik ticaret kanalı olan Balkanlar üzerinden, demir fırınları ve işçiliği ile beraber Anadolu'dan ulaştığı anlaşılmaktadır.
Anadolu'da Dökümün Tarihçesi
Anadolu tüm kültürlerin beşiği vazifesini gördüğü gibi dökümcülükte de en eski olma özelliğini korumuştur. Konya Çumra yakınındaki Çatalhöyük kazısında MÖ 6000 yıllarında Anadolu'da madencilik yapıldığı tespit edilmiştir.
Tokat Erbaa'daki Gümüşlük mevkiinde yapılan araştırmalarda, galerilerde MÖ 3.800 yıllarına ait ahşap kazıma ve taşıma el aletlerine rastlanmıştır. Bunun yanında Kütahya Gümüşköy - Aktepe bölgesinde de MÖ 2400 yıllarında madenciliğin çıra ışığında yapıldığı tespit edilmiştir.
Alacahöyük'te 1937 yılında yapılan araştırma ve kazılarda, içinde % 9-17 arasında kalay ihtiva eden, MÖ 2400 yıllarına ait bronz parçalar bulunmuştur. Aynı kazıda MÖ 3000 yılına ait altın kabzalı bir hançer de gün yüzüne çıkarılmıştır.MÖ 1750-1450 yılları arasında, Hititler döneminde bronz ve bakırın yoğun bir şekilde kullanıldığı tespit edilmekle beraber aynı yılda demir ticaretinin yapıldığı tarihi kayıtlardan tespit edilmiştir.
Tokat yöresindeki, Ankara-Karaali ve Amasya-Gümüşköy bucağındaki kazılarda 70 bin ton ile 1,5 milyon ton arasında değişen cüruf haznelerine rastlanmış, buradan alınan cüruf analizlerinden, MÖ 1880 yıllarında çok iyi kalitede döküm yapıldığı tespit edilmiştir. MÖ 900-600 yıllarında Urartuların, Kuzey İtalya'daki Etrüsklere ve Antik Yunan’a tunç döküm ürünleri ihraç ettikleri, tarihi belgelerle ispatlanmıştır.MÖ 700-550 yıllarında Anadolu'da yaşayan Frigler zamanında da döküm tekniğinin çok yüksek olduğu bilinmektedir.
Osmanlı Dönemi Döküm ve Metalurji Teknolojisi Gelişimi
Yukarıda anlatıldığı gibi metalürjinin önceleri ortaya çıktığı bölgeler Anadolu civarı ve Anadolu ile iç içe ilişki içinde olan bölgeler olup, Türklerin de metalürji ile uğraşan ilk topluluklardan biri olduğu anlaşılmaktadır. Anadolu Türk uygarlıklarına gelindiğinde metalürji ve döküm teknolojisinin 15. asırdan sonra ilerleme gösterdiğini görebilmekteyiz.
Bu yıllardaki en önemli gelişme, Mühendis Saruca Bey ile Mimar Muslihiddin Hoca gibi Osmanlı mühendisleri tarafından yürütülen top döküm faaliyetlerine, o sırada Bizans'ta çalışmakta olan ancak ücretinin az olmasından dolayı mühendis Saruca Bey’e müracaat eden Macar asıllı top dökümcüsü Urban Usta'nın Osmanlı İmparatorluğu hizmetine girmesi ile yaşanmıştır.
700 kg’a yakın dev gülleler fırlatabilen dev top da dâhil olmak üzere o güne kadar görülmemiş toplar dökülmüş ve bunların da yardımı ile 1453 yılında Bizans, Padişah Fatih Sultan Mehmet tarafından ele geçirilmiştir. Bu olay, ‘top gücüyle sağlanan ilk ve en önemli olay’ olarak tarih kayıtlarına geçmiştir. Aynı dönemlerde İstanbul Tophane mevkiinde kurulan top döküm tesisi , her ne kadar top gövdeleri dökümü için geliştirildiyse de diğer askeri araçların da yapımında önemli görevler üstlenmiştir II. Bayezid döneminde bu tesis genişletilmiştir.
Osmanlı İmparatorluğu’nun yükselme ve genişleme dönemi olarak önemli bir bölümünde padişahlık yapan Kanuni Sultan Süleyman (1520-1566) eski tophaneyi yıkarak yerine daha büyük ve daha modern tophanenin kurulmasını sağlamıştır. Bu tophane ve burada yapılan döküm işlemlerinin detaylarını Evliya Çelebi’nin 1640'larda kaleme aldığı Seyahatnamesinden öğrenmek mümkün olmaktadır.
Diğer taraftan 1755 yılında Fransa elçisine tercüman olarak Osmanlı İmparatorluğu’na gelen Baron François de Tott’un, tophanenin ıslah edilmesinde büyük katkısı olmuştur. 1773 yılında Hendesehâne’nin (1806 tarihli Mühendishâne Kanunu ile birlikte Mühendishâne-i Bahrî-i Hümâyûn adını almıştır.) kurulmasına ön ayak olmuştur.
Osmanlı dökümcülüğünün tek büyük dökümhanesi Tophane idi. Burada resimhane, numunehane, muayenehane, tüfekhane, kundakhane, tavhane, demirhane, çarkhane (işleme atölyesi), nakkaşhane, baskıhane gibi önemli bölümler bulunmaktaydı.1862 yılında İstanbul'a gelen İngiliz elçisi eserinde, Tophane'de yılda 300 top döküldüğünü anlatmaktadır.
1835 yılında ölen hoca İshak Efendi’nin 127 sayfa metne ve 60 sayfa teknik resim çizimine sahip Teknik Kitabında, tamamı top dökümüne ait yakın çağın teknolojik çalışmaları bulunmaktadır. Sonradan İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) olarak eğitime devam edecek Mühendishâne-i Berrî-i Hümâyûn’da baş hocalık yapmış ve modern döküm ve sanayi konularında ders vermiştir. Bu gün bu kitabın bir nüshası Askeri Müze koleksiyonunda bulunmaktadır.
İstanbul'un fethinden sonra başlayan Yeniçağ, esasen Rönesans'ın Avrupa toplumlarını hızlı bir şekilde etkilemesi sonucunda bilim çağına girişi de beraberinde getirmiştir. Bu dönem çok önemli keşiflerin yapıldığı, fizik, kimya ve mekanik konularında ve temel bilimlerde önemli gelişmelerin gözlemlendiği tarihleri içermektedir. 1300’lü yıllarda Avrupa'da yaygınlaşmaya başlayan demir metalürjisi, dövme yolu ile çelik üretimi ve dökümcülük 1600'lü yıllardan sonra çok hızlı bir gelişim göstermiştir.
Örneğin 1630 yılında İngiliz David Ramsey "Sert Demirinin Yumuşatılması" adlı bir patentin sahibi olmuştur. 1720’li yıllarda ise ünlü Fransız Bilim adamı ve Metalürjist olan R.A.F Reamur, temper (maleabl) dökme demirin öncüsü olmuştur.İlk önce 1712'de Newcomen tarafından ortaya atılan fakat esas olarak 1770 yılında James Watt tarafından üretimi başarılan buhar makinesi, özellikle Orta Avrupa topluluklarında sanayi devriminin öncüsü olmuştur. Bu gelişmeler öncelikle 1850'lerde Bessemer-Thomas konverterleri, ardından da Siemens-Martin yöntemi ve elektrik ark fırınları sayesinde ham demirden veya hurdadan, doğrudan doğruya çelik üretimine olanak sağlayarak metalürji ve döküm teknolojisinin yüksek seviyelere ulaşmasını sağlamıştır.
Bu dönemde bir yandan askeri amaçlı ürünlerde gelişmeler olurken diğer yandan ulaşım, enerji, yapı gibi temel sanayi dallarında da demir-çelik malzeme kullanımının arttığı görülmektedir. Hem haddeleme yöntemi ile üretim hem de belirli şekil ve geometriye sahip malzemelerin döküm yolu ile üretilmesi dönemine girilmiştir.
Avrupa'daki bu hızlı gelişme dönemine karşın Osmanlı’da ilerleme daha yavaş olmuştur. Bir taraftan Ergani bakır madenleri çalıştırılmaya başlanmış diğer taraftan demir malzeme üretimine geçilmiştir. Osmanlı İmparatorluğunda demir madenleri, demir cevherinin bulunduğu bölgelerdeki yerel demirciler tarafından işlenmekte ve o günkü teknolojiye bağlı olarak dövme demir ve sertleştirilmiş çelik malzemelerin üretiminin yapıldığı bilinmektedir. Demir madenlerinde devlet tarafından ayrıca bir nazır bulundurup, devletin ihtiyacı olan demir malzemelerinin, ücreti ödenerek satın alınması yolu izlenmekteydi. Bilhassa demir madenlerinde Tophane'de dökülen büyük boyutlu toplarda kullanılacak demir gülleler, nazır nezaretinde demir madenlerinde dökülür ve gerekli yerlere gönderilirdi. Kığı madenlerinden üretilen demir güllelerin, buradan önce Trabzon'a, oradan da gemilere nakledildiği resmi yazışmalarda mevcuttur.
Avrupa'daki teknolojik gelişmeler karşısında Osmanlı İmparatorluğunda da baş gösteren ıslahat hareketleri sonunda, öncelikle askeri malzemeler üretiminde devrin modern teknolojisini kullanabilen demir-çelik üretim tesislerine ihtiyaç duyulmuştur. Bu kapsamda humbarhane İstanbul Hasköy bölgesinde, Baruthane yakınlarındaki demir madeni çıkarılan bölgelerde üretilen piklerin kullanılması suretiyle üretim yapacak demir fabrikası ise Zeytinburnu’nda kurulmuştur. 1839 Tanzimat fermanının okunmasından sonra Zeytinburnu'ndaki demir fabrikasının büyütülmesi söz konusu olmuştur. 1848'de bu fabrikalarda üretilen malzemelerle çelik gövdeli gemiler yapılabilmiştir. 1900’lü yıllarının başında, özellikle gemi yapımındaki gelişmeler için Camialtı Tersanesi’nde demir ve döküm tesisleri inşa edilmiştir. Tesiste 2 adet 5 tonluk Siemens-Martin fırını ile 1 adet döner fırın, demir çelik döküm üretimi için kullanılmıştır.
Mondros Antlaşması gereği tersaneler ve askeri amaçlı fabrikaların kapatılması sonucunda tamir ve bakım amacı ile Galata ile Hasköy arasında Kalafatçılar bölgeleri oluşmuş ve döküm sanayi çok ilkel şartlarda buralarda sürdürülmeye çalışılmıştır.
