Döküm işleminde kullanılan en yaygın kalıplama yöntemlerinden biri kum kalıplama yöntemidir. Kum kalıplama, döküm kumlarının kalıp kutusu içinde sıkıştırılması ve ardından eritilmiş metalin bu kum kalıbına dökülmesi prensibine dayanır. Ancak, kum kalıplama işleminde çeşitli hatalar oluşabilir ve bu hatalardan biri de “şişme”dir.
Şişme Nedir?
Döküm işlemi, metal parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu işlem, eritilmiş metalin uygun bir kalıp içine dökülerek istenilen şeklin elde edilmesini sağlar.
Döküm kum kalıplama işleminde şişme, döküm kumunun su içeriğinin yüksek olması nedeniyle kalıp malzemesinin hacminin artması durumudur.
Döküm kumu, kalıp hazırlama sürecinde suyla karıştırılarak kalıp kutusuna yerleştirilir. Daha sonra, eritilmiş metal kum kalıbına dökülerek istenen parçanın şekli oluşturulur.
Ancak, döküm kumunun içindeki su, yüksek sıcaklık nedeniyle buharlaşır ve kalıp malzemesi genişler. Bu durum, kalıp duvarlarında çatlaklara, çarpıklıklara ve diğer şekil bozukluklarına neden olarak döküm parçasının kalitesini olumsuz etkiler.
Şişme Neden Olur?
Döküm hatalarından biri olarak saydığımız şişme çoğu zaman geniş bir alana yayılmış bazen pürüzlü yüzeyli düzensiz kabartılar şeklinde ortaya çıkar.
Döküm kum kalıplama işleminde şişmenin ana nedeni, döküm kumunun içindeki su miktarının yüksek olmasıdır.
Döküm kumları, su ile karıştırıldığında şekillenmesi ve kalıp kutusuna dökülebilmesi için uygun bir yapıya sahip olur. Ancak, yüksek su içeriği, döküm esnasında buharlaşma ile kalıp malzemesinin genişlemesine yol açar.
Bu durum, kalıp yüzeyinde çeşitli hataların oluşmasına sebep olur. Ayrıca, döküm kumunun içerisindeki organik madde miktarının yüksek olması da şişme riskini artırır.
Şişme Hataları Nasıl Önlenebilir?
Döküm kum kalıplama işleminde şişmeyi önlemek için çeşitli yöntemler kullanılabilir.
Bu önlemler, döküm kumu seçiminden kalıp hazırlama ve döküm sürecine kadar bir dizi adımı içerir. İşte şişme hatalarını önlemek için kullanılabilecek yöntemler:
Döküm Kumunun Doğru Seçimi:
Şişme hatalarını önlemek için, uygun kalitede ve düşük su emme özelliğine sahip döküm kumu tercih edilmelidir. Su emme özelliği düşük olan döküm kumları, döküm sırasında daha az su buharlaştıracağından şişme riski azalır.
Döküm Kumunun Kurutulması:
Döküm kumu, kalıp hazırlama öncesinde kurutulmalıdır. Kurutma işlemi, kumun içerisindeki su miktarını azaltarak şişme riskini azaltır. Özellikle, büyük ve kompleks parçaların dökümünde kumun kurutulması önemlidir.
Kalıp kumunun kompaktibilitesi düşürülmelidir.Kalıplar daha iyi ve daha homojen dövülmelidir.Bentonit miktarı arttırılmalıdır. Böylelikle kumun az veya fazla dövülmeye karşı hassasiyeti azaltılmış olur.
Kurutma Sıcaklığının ve Süresinin Kontrolü:
Döküm kumunun kurutulma sıcaklığı ve süresi kontrol altında tutulmalıdır. Aşırı sıcaklık veya uzun süreli kurutma işlemi, kumun yapısını olumsuz etkileyebilir ve şişmeye neden olabilir.
Organik Maddelerin Temizlenmesi:
Döküm kumunun içerisindeki organik madde miktarı, şişme hatalarını etkileyebilir. Organik maddelerin kalıp hazırlama sürecinde temizlenmesi veya azaltılması, şişme riskini azaltabilir.
Döküm Parametrelerinin Ayarlanması:
Döküm sırasında eritilmiş metalin sıcaklığı, döküm hızı ve basınç gibi parametrelerin uygun şekilde ayarlanması, kalıp malzemesinin şişmesini önlemeye yardımcı olur.
Sonuç olarak, döküm kum kalıplama işleminde şişme hataları, döküm kumunun içindeki su miktarının yüksek olması ve organik madde içeriğinin fazla olması nedeniyle ortaya çıkabilir.
Bu hataların önlenmesi için uygun döküm kumu seçimi, kurutma işleminin doğru yapılması ve döküm parametrelerinin kontrolü gibi önemli adımlar atılmalıdır.
Şişme hatalarının önlenmesi, kaliteli ve kusursuz döküm parçalarının üretilmesinde önemli bir rol oynamaktadır.
Kaynaklar:
Avcı, Ahmet. “Çelik Döküm Kalıplarında Karşılaşılan Hatalar ve Nedenleri.” Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 16, no. 1, 2014, pp. 26-36.
Çiçek, İdris, et al. “The Effect of Bentonite Content on Swelling in Sand Moulds.” Journal of Applied Sciences, vol. 4, no. 1, 2004, pp. 99-102.
Sarıkaya, Yasin. “Effect of Moisture Content of Moulding Sand on Swell, Strength and Permeability of Moulding Sand.” International Journal of Engineering and Geosciences, vol. 4, no. 1, 2019, pp. 17-21.
