Gaz Boşluğu Ne Demektir?
Gaz boşlukları, sıvı metalin katılaşması sırasında döküm parçanın herhangi bir bölümünde sıvı metalin basıncını aşan gaz basıncının neden olduğu küresel,yassılaşmış ya da uzamış oyuklara verilen addır.. Döküm esnasında meydana gelen gaz doğallıkla en az dirençle karşılaşacağı yolu takip eder. Bu nedenle genel olarak döküm parçanın üst derece kısmına doğru hareket etme eğilimindedir. Gaz boşlukları, döküm parçanın yüzey kısmında bastırılmış bölgeler gibiya da yüzey altı boşlukları şeklinde görülebilirler.
Porozite türleri olarak karınca hataları, çiçek bozuğu yüzeyler ve yanmış yüzeyleri sayabiliriz. Bunlar aynı zamanda gaz boşluklarının da değişik türlerini meydana getirirler. Gaz boşlukları döküm hatalarını belirlemek gaz boşluklarını tanımlamaktan çok daha kolaydır. Hatta görünüş olarak daha çok çekinti döküm hatasına benzetilmesi, karışıklık oluşturabilir.
Gaz boşlukları düz yüzeyli olmasına rağmen çekinti hataları ise dendritik yüzeylidir. Temel olarak bu basit tanımlama karışıklığı ortadan kaldırır. Kaçıklığa neden olan iki faktör vardır ki incelenmesi gerekir.
İlk faktör, gaz ve çekinti hatalarının birlikte oluşabilecekleri durumudur. İkinci faköterse, çekinti ve gaz boşlukları sıklıkla aynı yerlerde oluşurlar. Her iki döküm hatası da, parçanın kalın ve en son katılaşan bölgelerinde meydana gelirler. Basit olarak ifade etmek gerekirse gaz boşlukları bir üst derece hatasıdır. Çekintiler ise alt derecede oluşan hatalardır.
Gaz her zaman yukarı çıkmaya ve üst dereceye yükselme eğilimlidir. Diğer taraftan, gaz alt derece kısmında meydana gelmiş ise ; oluşan gaz yukarıya doğru yükselmeye fırsat bulamaz. Böyle bir durumda hata sadece alt derecede kalır.
Gaz Boşlukları Nasıl Saptanabilir?
Gaz boşlukları çok farklı türlerde olabilirler .Ancak oluşturulan kontrol listesi ile kolay tespit edilirler. Gaz boşlukları için bazı ortak sebepler vardır. Örneğin bir yüzey yanması, savurma döküm ile boru üretiminde karşılaşılan gaz boşlukları için güzel bir örnektir.
Bu nedenle, etkin karakteristikler, savurma döküm prosesi ile bağlantılıdır. Savurma dökümün dönüş hızı çok yavaş olabilir. Dökümdeki yetersiz yolluk haznesi seviyesi basıncının kısa bir üst derece gibi aynı etkiyi meydana getirir. Üretim hızını arttırmak için, sıvı metal içerisinde çözünmüş olan gazdan daha hızlı katılaşan bir metal bileşimi tercih edilmiş olabilir. Bu da uygun metal basıncını önleyen dizaynı yapmaya eşdeğer olacaktır.
Gaz Boşluklarının Nedenleri Nelerdir?
Parça ve Model Dizaynı
Tüm gaz hataları sorunlarında muhtemel iki çözüm vardır. Bazı maddeleri gaz miktarını veya gaz basıncını azaltmak amacıyla değiştirmek mümkündür. Gazın hacmi aynı tutularak, kalıptan daha rahat çıkması veya gaz çıkış noktalarına doğru daha fazla basınç verilmesi sağlanabilir.
Sorun bazen büyük olabilir. Böyle bir durumda her iki adımın da birlikte uygulanması gerekebilir. Eğer dökümcünün model veya döküm dizaynını kontrolü mümkün değil ise, döküm hatasının model ya da dizayndan kaynaklandığı söylenebilir.
(1) Maça başları ya da gaz kaçağı verilmesi için yapılmış çıkış noktaları yetersizdir.
Bu durum sorun yaratabilir. Belki modelci maça başına metal akışını önleyecek uygunlukta ezme fitillerini koymamış olabilir. Bunun sonucunda gaz çıkışları kapanmış ya da maden ile dolmuş olabilir. Bu da gaz hatalarına sebebiyet verebilir.
(2) Metal basıncını sağlayacak uygun dizayn yapılmalıdır
Bu durum genel olarak kalın ve ince kesitler ihtiva eden döküm parçalarda görülür ki kalın kesitlerin beslenmesi büyük bir tehlike yaratır.
Farklı metaller farklı dizayn problemlerine neden olur. Örneğin hızlı katılaşma özelliğine sahip olan çelik, kesit değişimlerinin olduğu bölümlerde büyük nispette çekinti eğilimi gösterirler. Çekintiyi önlemek için yolluk sistemi ve besleyici uygulamaları ile, daha yüksek metal basıncı sağlanabilir ve bu sayede gaz boşluğu eğilimini düşürür. Diğer yandan, bakır gibi geniş bir katılaşma aralığına sahip metaller, yanlış ya da yetersiz dizayn veya model donanımlarından meydana gelen gaz hatalarına dah çok eğilimlidirler.
(3) Gaz boşlukları ayrım yüzeyinde oluşabilir.
Ayrım yüzeyinde gaz yığılmaları meydana gelebilir. Bu yığılma dizayn ya da model kaynaklı olabilir ki tamamen özelleşmiş ve oldukça nadir görülen bir gaz boşluğu oluşturur. Bu gaz üst ve alt dereceler arasındaki gazın burada toplanması ile meydana gelir. Böylece gazın ayrım yüzeyinden yeteri kadar hızlı olarak uzaklaşması engellenmiş olur. Bu sorunun temel çözümü dışarıya açılan ve gaz çıkışını sağlayan delikler sayesinde olşuturulur
Dizaynda ya da modelin ayrım yüzeyinde katılaşan klasik deyimle kalın bir kesit oluşuyorsa veya bir kalıpta fazla sayıda figür (model) yerleştirilmiş ise, problemin giderilmesi çok zahmetli ve sıkıntılıdır. Çünkü her bir parçanın sadece komşu modellerle bağlantısı vardır ve ayrı ayrı gaz çıkışı için yeterli alanları yoktur.
Dereceler ve Aksesuarları
(1) Derece çubuk ve traversleri kalıp yüzeyine çok yakındır
Eğer derecenin üst traversleri kalıp yüzeyine çok fazla yakın ise bu durumda kalıbın gaz atması iyidir, gaz probleminin seviyesi düşebilir. Eğer bu traversler nemli veya çamurlu ise problem büyür. Çünkü traversler çok fazla miktarda gaz ortaya çıkarır ve aynı zamanda gazın uzaklaşması yavaşlar. Çelik gibi dar katılaşma aralığına sahip olan metallerin, dikkatli incelendiğinde; geniş katılaşma aralığına sahip metallere oranla daha az zahmetli oldukları görülür.
(2) Derece duvarları kalıp yüzeyine çok yakındır.
Derece duvarlarının döküm parçalara yakın olması da benzer sorunları teşkil ederler. Bunun sebebi, bir dereceye mümkün olan en çok sayıda parçayı koymaktan kaynaklanır. Bu da sıkışıklığa dolayısı ile de gazın kalıp içindeki hareketinin zorlaşmasına sebep olur. Hem sert ve hem de yumuşak kalıp sıkılıkları bu problemi oluştururlar.
Kalıp çok sıkı ise, fazla miktarda gaz burada toplanır. Ancak kum paketinin sertliği yumuşaksa gazın bu bölgeye doğru geçişine izin verir.
Soğuk derece ve sıcak kumun birbirine teması sayesinde yoğuşmadan kaynaklanan ek bir nem oluşur. Bu durumda dökümcü, kalıplama malzemesindeki gaz miktarını azaltmalı ya da kalıbın gaz çıkış noktalarını arttırmalıdır.
(3) Üst derece yüksekliği çok azdır.
Gaz boşluklarının en sık rastlanan sebeplerinden biri de üst derece yüksekliğinin yetersiz olmasıdır. Bu hata derece ve aksesuarlarından kaynaklanır. Katılaşma sırasındaki metalin basıncı ile parçayı besleyen sıvı metal haznesinin yüksekliği birbiri ile doğru orantılıdır. (Mesela besleyici yüksekliği ya da yolluk haznesi gibi). Eğer sıvı metalin, gaz basıncına karşı olan basıncı metalin gaz basıncından daha az ise , gaz boşluğu oluşabilir. Gaz boşluğu da böylece çekintilerden ayırt edilebilir.
Lekeli çökmüş yüzeyler gaz basıncına karşı metal basıncının özelleşmiş bir durumudur. Bu da metal basıncı dönme hızı veya santrifuj kuvveti ile bağlantılıdır. Kalıplardaki gaz çıkıcılarının yetersiz olması gaz boşluklarına sebep olacaktır. Sonuçta da gazı dışarı atmak için daha çok ve yüksek dönme hızına ihtiyaç duyulur.
Yolluk hazneleri ve besleyiciler yukarıda (1) ve (2)’de tartışılan aynı problemleri ortaya çıkarırlar.
Yolluk ve Besleyici Sistemi
(1) Yolluk haznesinin seviyesi düşük ise.
Yolluk haznesinin ve besleyicinin yüksekliği direkt olarak üst derecenin yüksekliği ile ilikilidir.
Bir küresel grafitli dökme demirde yolluk sistemindeki türbülans akışın sebep olduğu karınca hataları kalıp içindeki maden basınçlarını da ortaya çıkarır. Örneğin , yolluk ağzı yüksekliğiyeterli olsa bile yolluklar döküm parçadan önce katılaşıyorsa, parça içinde yeteri kadar tatik basınç meydana gelmez.
Bundan ötürü; kalıptaki gazlar gaz kaçış delikleri ile uzaklaştırılıncaya kadar veya parça yüzeyinde dıştan gelecek gazlara engel olmaya yetecek bir kalınlıkta katı metal tabakası oluşuncaya kadar, yollukların sıvı olarak kalması gerekmektedir.
(2) Yolluk sistemi türbülansa neden olabilir
Sürekli düz inen yolluk haznelerinin kullanılmasından kaçınılmalıdır. Aynı zamanda yolluk haznesinin alt kısmındaki topuk eksikliği ile yatay yollukta ve yolluk sistemlerinde keskin eğimlerin kullanılması da kaçınılması gereken durumlardır. Transparan kalıplara su doldurulmuş ve yukarıda sayılan durumların türbülans meydana getirdiği ve akan metal içine de havanın karıştığı ispatlanmıştır. Bu hapis olmuş hava daha sonra kalıp boşluğu içerisine taşınarak parça içinde gaz boşluklarına neden olmuştur.
(3) Yolluk dizaynı metalin kesikli akışına neden olabilir.
Bu daha çok yolluk haznesinin alanının veya yatay yolluğun kalıp boşluğunun tümü dolana kadar, sistemin bütün çıkışlarına doğru sabit bir metal akışının yeteri kadar sağlanamadığı durumlarda meydana gelir..
(4) Besleyici yüksekliği ve boyutu uygun seçilmemiş olabilir.
Bu, besleyici sisteminin uygun statik yolluk haznesi yüksekliğini sağlayamadığı durumlarda gaz hatalarına sebebiyet verir. Bunun gibi durumlarda sıvı metal besleyiciye doğru hareketlenir ya da direkt besleyiciye girer. Sistemin bu kısmı statik yolluk haznesi seviyesini kontrol altına alır.
Buna ek olarak, statik yolluk haznesi basıncı yalnızca kullanışlı sıvı metal akışı olduğu sürece aslında faydalıdır.. Bundan ötürü, eğer yolluk girişinin ince olmasından dolayı hızlı bir şekilde donarsa, statik basınç altında sıvı metal kaynağı yalnızca besleyicidir. Bu durumda kalıp malzemelerinden oluşan gaza karşı metalin direncini kontrol eden besleyici olur.
(5) Uygun olmayan yolluk haznesi veya akan metal içine kalıptan oluşan gazların veya havanın girmesine imkan veren yolluk dizaynı yapılması.
Yollukta vorteks oluşturacak dizaynlardan kaçınmak gerekir. Düz şekilli yolluklar için haznelerinin boyları genişliklerinden 12.5 cm’den fazla olmama şartına dikkat edilmelidir. Yolluk haznelerinin çapı yolluk kolonunun üst kısmının çapına uygun bir oranda olmalıdır. Yolluk kolonunun alt kısmına bir topuk yapılmalı ve yine yolluk sisteminde keskin dönüşler olmasından kaçınmak gerekir. Bu kriterlerin tümü havanın aspirasyonuna sebep olur.
Kalıp Kumu
(1) Kalıplama kumu yüksek nem içeriğine sahiptir.
Kalıplama kumundaki fazla nem, gaz hatalarının en büyük nedenlerinden biridir. Özel bir kum bileşimi için fazla miktardaki neme, gerek yoktur. Nem, yaş kalıplama kumu için gereklidir. Ancak büyük miktarda buhar halinde gazdan sakınılmak gerekiyorsa kumun nemi çok iyi kontrol edilmelidir. Gaz basıncının sıvı metalin basıncından daha büyük olmasına izin verilmez.
(2) Değirmen sonrası kalıplama kumunun gaz geçirgenliği uygun olamayabilir.
(a) Kötü taneli ve/veya çok ince taneli kum,
(b) Fazla miktardaki karbon vericiler ya da diğer gaz oluşturucu maddeler.
Kalıbın geçirgenliği uygun değilse bunun sebebi kum içerisindeki ince partiküller veya zayıf tane dağılımıdır.
Geçirgenlik;
Gazın geçirgenliği yetersiz ise hangi durumdan kaynaklandığı tespit edilmelidir. Eğer kumun elek dağılımı normalden çok daha geniş bir dağılımı gösteriyorsa, kumun geçirgenliği normal değerlerden daha düşük bir değerde olacaktır. Kumun içerisinde ince (toz) partiküllerin bulunması kumun geçirgenliğini düşürür.
Eğer kum içerisinde bulunan ince partikülerin ayrılmasına rağmen geçirgenlik hala düşük ise, o zaman kalıplama kumuna tek bir boyut dağılımına sahip kumdan %10’dan %30’a varan miktarlarda ilâve edilmelidir.
Kalıp kumunda yüksek oranlarda kömür tozu, zift veya diğer gaz yapıcı maddeler bulunursa, aşırı hacme ulaşan gazın dışarıya atılması için yüksek geçirgenliğe ihtiyaç vardır. Kalıplama kumunun yanma kaybının saptanması için periyodik testler yapılmalı ve kalıplama kumu içerisindeki gaz maddelerin miktarının saptanabilmesi için basit kontrol metodlar . uygulanmalıdır. Ayrıca oluşan gazın hacmi veya gaz basıncı da tespit edilebilir.
Sıvı metal sıcaklığında gaz oluşturan zift, kömür tozu, tahıl bazlı katkılar, yağ, reçine su veya herhangi bir gaz yapıcı maddenin miktarındaki bir değişim kalıp yüzeyindeki gaz basıncında bir yükselmeye neden olabilir. Sıvı metalin basıncı kum yüzeyindeki maksimum gaz basıncından daima daha yüksek olmalıdır. Gaz yapıcı maddelerin kalıplama kumundaki yüzdeleri mümkün olan en az seviyeye indirilmelidir.
(3) Kumdaki bitki artıkları, oksitli metal parçacıkları, kok, yanmış kömür artıkları v.b. gibi yabancı maddeler.
kumun içindeki maddeler sıvı metalle temas ettiği zaman gaz oluşturabilen bir niteliğe sahipse, döküm parçalarda bölgesel gaz boşluklarına neden olabilirler. Kum; bitki kökleri, yaprakları, kok, yanmış kömür artıkları, paslı metal parçaları, ve benzeri yabancı maddeler yönünden kontrol edilmelidir. Kum yığınlarının çöp yığınları yerine kullanılmamasına özen gösterilmeli, içerisine pislik,atık vb karıştırılmamalıdır.
(4) Kil topakları
Kil topakları içlerinde çok yüksek nem içerirler. Bundan ötürü sıvı metal ile temas ettiklerinde büyük miktarlarda gaz verirler.
(5) Kum iyi karıştırılmamış ise
Kum iyi karıştırılmamışsa yüksek gaz konsantrasyonuna sahip bölgelere sebebiyet verir. Ne tip mikser (değirmen) kullanılıyorsa, bunun için optimum karıştırma zamanının bilinmesi gerekir. Çok ince olan, tozlaşmış kuru ilâvelerin üzerine direkt olarak sıvı ilavesi yapılmamalıdır.
Karıştırma yeterli değilse zaman ayarlayıcı veya saat kullanmak yerine, yalnızca zamanı tahmin ederek çalışan bir operatör kullanılabilir. Karıştırmanın yetersiz olma sebebi karıştırıcının bıçaklarının veya çarklarının aşınması olabilir. Kumun çok kısa bir zamanda karıştırılması kil taneciklerinin uygun bir şekilde plastikleşmesine imkan vermez. Kilin kötü karışmış kuma karışmasını aşınmış mikser ekipmanları engeller.
(6) Gaz oluşturan maddeler kaba partiküller halinde ise.
Gaz üreten maddelerin büyük taneli partikülleri, yüksek gaz konsantrasyonuna sahip bölgelere neden olurlar.
(7) Fazla miktarda gaz üreten tabakalar varsa
Yüksek oranda gaz üreten inorganik maddeler, döküm parçalarda gaz hatalarını meydana getirebilir. Bu gaz kumun içindeki maddelerden veya tabakalardan oluşur. Kum içinde fazla miktarda bulunan yağlar, şekerler veya reçineler kolayca tespit edilebilir. Ancak killer normal oda sıcaklıklarında bünyelerinde ihtiva ettikleri kimyasal olarak bağlanmış suyu dışarı salmazlar. Pişmemiş shell kumu, kum sistemini kirletir ve gazdan kaynaklanan karınca hatalarına sebep olur.
(8) Yüzeyleri kurutulmuş kumların geçirgenliği yüksek ise, kalıp neminin fazla olduğu bölgede terleme şeklinde gaz oluşumuna müsade eder.
Bu durum sayesinde yüksek oranda bir nem oluşur. Geçirgenlik ne kadar fazla ise, bunun sebebi büyük oranda kurutma sıcaklığına ve kurutma ile döküm arasındaki zamana bağlıdır.
Gaz probleminin arttığı başka durumlarda zaman sıcaklık faktörüne dikkat edilmelidir. Meydana gelen toplam gaz çok önemlidir. Ancak daha da önemli olan, döküm zamanı/ sıcaklık ve katılaşma zamanı / sıcaklık ile ilişkili olarak gaz oluşumunun hızı arasındaki bağlantıdır.
Maça Pratiği
Buradaki en büyük sorun; maçadan kaynaklanan gaz boşluklarının kolaylıkla kalıp kumundan kaynaklanan gaz boşlukları ile karıştırılmasıdır. Gaz kalıp içerisinde yukarıya doğru hareket ederken, maça yüzeyinden oluşan bir gaz habbeciği üst derece yüzeyine hareket eder ve orada veya yaş kumun yüzeyinde görünür.
Bazı durumlarda hata bir iz ile ayrılır ya da çok daha açık bir iz oluşumunun sebebini bulmak için hatanın orijinine bakmak gerekir. Bu tip ipuçları her zaman mevcut olmaz. Kum kalıplamada başka bir nedeni olmayan maçadan kaynaklanan gaz boşlukları özellikle kısmen boyanmış maçalarda gözlemlenir. Bu durumda maça daldırma ile ince bir tabaka halinde boyanmalı ve sonuç olarak iç kısmı veya yüzeyi gaz geçirmeyen gaz akışına dayanıklı bir tabaka ile kaplanmalıdır.
Eğer bu kaplama yaşken veya kuruma esnasında el ile kırılırsa, maçanın içinden oluşan gaz kırılan veya kalınlığı ince olan bu bölgeye doğru kaçar. Bir noktadaki gazın bu konsantrasyonu, kalıp için oldukça çok fazla olabilir. Sonuçta metal kesiti boyunca oluşan gaz boşluğu bu noktada bütün bir yüzeyi kaplayabilir.
(1) Yeteri kadar ya da hiç pişmemiş maçalar
Pişirme esnasında doğal olarak ayrılması gereken yağ, reçine ve sıcak kutu maçalarından gelen fazla miktardaki gazı ortaya çıkarır. Nemi alınmamış ve pişirilmemiş, uygun özelliklere sahip olmayan shell veya içi boş maçalarda, iyi pişmemiş bölgeler oluşur.. Shell ve furan tipi maçalar, maça sandığından çıkartıldıklarında katı görünmelerine rağmen yeteri kadar pişirilmemiş olabilir.
Eğer gaz boşlukları görülürse, 1-1.5 cm’nin üzerinde kesit kalınlığına sahip sıcak maçalar için ek bir pişirme gerekebilir. Shell ile yapılan maçalar ya kızdırılmalı veya diğer bir fırında tekrar pişirilmelidir. Furan, CO2 ve oksijen ayarlı proseslerde nem olması gaz sakatlarına sebep olabilir. Bu durumlardaki nemin, maçadan başka bir fırında kurutularak uzaklaştırılması gerekir. (120 oC ).
Hava ortamında pişirme işleminin yapıldığı süreçlerde zaman, sıcaklık ve kimyasal katalizörler arasında bir bağıntı vardır. Bu üç parametre arasındaki yanlış bir değer (orntı), doğru tespit edilememesi durumunda ; maça kullanılabilir olsa da iyi pişmeme gibi bir soruna neden olabilir..
(2) Gereğinden fazla bağlayıcı kullanımı.
Bütün maça süreçlerinde, kumun içerisinde bulunan kil ve organik empüritelerin var olmasından dolayı bağlayıcıyı arttırma ihtiyacı oluşur. Bu da gazın önemli bir miktarını yaratan bağlayıcının miktarının yüksek seviyelere çıkmasına sebebiyet verir.
(3) Uygun olmayan gaz geçirgenliği.
(4) Uygun olmayan gaz kaçışı verilmesi
Bu, gaz kaçış deliklerinin yüzeye çok yakın olmasından kaynaklanır. Sebebi yetersiz sayıda çıkış ya da çok küçük çıkışların kullanılmasıdır. Çıkışlar kumun geçirgenliği ile oranlandığında çok küçük kalabilir. Gazın geçmesi için açılan çıkşlar kapanmış, maça boyası ile tıkanmış r ve birleşmemiş olabilir.
(5) Çıkıcılara sıvı metal giriyodur.
(6) Nemli tamir macunları fazla kullanılmıştır.
(7) Maça boyası çok kalındır yahut kırılmış veya kurutulmamış olabilir.
(8) Maça kumunda ya da maça boyasında çok fazla miktarda gaz üreten maddeler olabilir.
(9) Maçalar kalıplamada veya depolama sırasında nem kapmış olabilirler.
Maça malzemelerinin bazıları hidroskopik olarak nem kapma eğilimindedirler. Bu, eğer kürleştirici bağlayıcı (yağ veya reçine) miktarı azsa, kısmen doğrudur. CO2 prosesinde olduğu gibi kürleştirici reçine içermeyen maçalar, zift ve benzeri karbon türevlerini içermedikçe, “hidroskopiktir” ler denilir.
Kalıp içinde depolanmaları sırasında, kullanımdan önce veya dökümden önce kendiliğinden nem kaparlar
Pek çok maça tamir macunları hidroskopiktirler ve çok fazla probleme sebebiyet verebilirler.
(10) Çengeller , teller ve askı kancalarının açıkta olması.
(11) Soğutucu veya dolgu malzemelerinin kurutulmamış olması.
(12) Asker boşlukları doldurulmuş ancak kurutulmamış olabilir.
(13) Bitki kökleri, yapraklar, kok, kömür v.b. gibi yabancı maddelerin bulunması.
(14) Maça kumunun iyi karıştırılmaması
Kalıplama Pratiği
(1) Sıcak ve soğuk malzemelerin birleşimi.
Kum, maçalar, kalıplar, soğutucular, tıkaçlar ve metal besleyiciler gibi sıcak ve soğuk malzemelerin birleşimleri, üzerlerinde nem yoğuşmasından kaynaklanana gaz boşluklarına sebep olabilirler. Maçalar ve soğutucular önde gelenleridir. Ancak kum kalıptan daha sıcak veya daha soğuk olarak kullanılan herhangi bir malzeme, hemen döküm işlemi olmaz ise terlemeye neden olabilir.
(2) Yaş veya kuru kum kalıpta gaz kaçağı olabilir.
Sabit koşullar altında kumun gaz geçirgenliği büyük kalıplarda, oluşan gazın, yeterli bir hızla dışarıya atılmasına uygun olmayabilir. Bunu önlemek için, yeterli gaz çıkışlarının yapılması gerekir.
Kalıp boşluğuna patlamayan, kalıp kumu içerisine yerleştirilmiş boru şeklindeki gaz kaçakları,
Kalıp boşluğuna patlayan ve dökümde maden ile dolan hava kaçaklarından daha etkilidir.
a) Kalıp çıkıcıları maça veya kalıpta ters basınca imkan verir. Maçadan ortama salınan gazlar, kalıbın dışına serbest bir geçişle verilmelidir. Diğer taraftan karşı basınç, gaz boşluğuna neden olacak şekilde gazı metale doğru iter.
b) Yüzeyleri kurutulmuş kalıp yüzeyine çok yakın hava kaçakları terlemeye sebep olabilir.
(3) Kalıplar yeteri kadar kurutulmamış ise.
Özellikle büyük boyutlu kalıplarda sprey ve boyalar ki bunlar döküm parçanın nihai yüzey kalitesi için kullanılırlar. Aynı zamanda kum kabuğu ve kalıp yüzeyinin genel olarak korunması için de kullanılırlar. Bu koruma için kullanılan malzemeler, genellikle suda asılı durumda veya diğer sıvılarla kullanılırlar ki gaz oluşumuna sebep olurlar. Bu kalıplar tamamen kurutulmadıkça gaz boşlukları meydana gelebilir. Yüzey veya derin cepli kalıpların asetilenle kurutulmaları, kurutmada homojen olmayan sonuçlar meydana getirir.
(4) Uygun olmayan kalıp sıkıştırmanın sebep olduğu sert bölgeler.
Yüksek kalıp sıkılığı veya yine modelin yüksek bir bölgesindeki sıkılık kalıpta sert bir bölge meydana getirir. Bu nedenle bölgesel olarak düşük gaz geçirgenliği sonucu ortaya çıkar.
(5) Tıkaçlar, çardak veya çubuklar modele çok yakınsa.
Modele çok yakın olarak yerleştirilmiş bulunan asker, travers veya çubuklar üzerinde su buharının yoğuşması kaynaklı, gaz boşluklarının oluşmasına sebep olurlar. Asker modele çok yakın olduğunda, kum askerin altına doldurulamaz ve sıvı metal asker ile temas ederek onu ittirir veya gaz boşluğuna sebep olur.
(6) Askerlerin üzerindeki kil ihtiva eden boya çok kalın olabilir.
Askerlerin üzerinde fazla miktarda kullanılan su, maça boyasından kuma geçme eğilimindedir. Bu durumda kumun aşırı temperlenmesine neden olur ki bunun sonucunda da bir gaz boşluğu meydana gelir. Kil içeren boyanın 30-40 Baume arasında olmasına özen gösterilmelidir.
(7) Fazla oranda yağlama ve yaş kumun parçalı, heterojen bir şekilde yığılmış olabilir.
Fazla yağlama kumun sertleşme eğilimini arttırır, nemi yüzeye alır ve böylece geçirgenliği düşürür. Bu yüzden de bir gaz boşluğuna neden olur.
(8) Kalıp yüzeyinde maden kaçırmasını önlemek için konulan fitil veya macunlar, nemli veya kalıp boşluğuna çok yakınsa
Ayrım yüzeyinde kullanılan fitil ve macunlar özellikle fazla miktarda kullanılır ise, tıkaçlardaki kilin çok kullanıldığında bunun neden olduğu durum ile aynı etkiyi sahiptir.Aynı zamanda bu maddeler, alt ve üst derece kapatıldığında kalıp boşluğu içinde sıkıştırılabilirler.
(9) Nem içeren topuk ve boşaltma sistemleri.
Eğer bir boşaltma topuğu çok sert veya nemliyse (nemli yolluk haznesi altı) metalin kaynamasına neden olabilir ve oluşan gazlar metal tarafından hapsedilerek kalıp içerisine taşınır. Böylece karınca hatalarına sebep olur.
(10) Kalıpta yetersiz kum bulunması.
Uygun kuma ve kalıplara sahip olunabilir ancak kalıptaki yetersiz kum gibi uygun olmayan kalıplama koşulları gaz boşluklarına sebebiyet verir. Kalıp içerisindeki kumun yüksekliğinin artışı ile çok daha yüksek bir statik basınç meydana gelir ve böylece, gaz basıncını yenen metal basıncı elde edilmiş olur.
(11) Kalıbın modelden ayrımını sağlayan maddelerin fazla kullanımı.
Kalıbın modelden ayrılmasını sağlayan sıvı durumdaki kalıp ayırıcılar da bir gaz kaynağı olup bunların fazla miktarlarda kullanımı döküm parçada gaz boşluklarının oluşumuna sebep olurlar. Fazla kullanılmış olan bu maddeler bir bez parçası veya hava tutularak model yüzeyinden temizlenirler.
(12) Kalıp boyası çok kalın veya kurutulmamış ise.
Fazla miktarda kullanılan kalıp boyası, gaz boşluğu oluşumuna sebep olur. Bu ise fazla nemden veya kalıp yüzeyinden ayrılan uçucu maddelerden kaynaklıdır.
Maden Analizi
Gaz hataları buraya kadar anlatılan bütün faktörlere bağlı olduğu gibi, sıvı metal içerisinde çözünmüş durumda bulunan gazın miktarının değişimi ile de ilgilidir. Sıvı metal içinde, katı metal içinde çözünmüş durumda kalacak olan gazdan hacimce kat kat fazlasını tutar. Bu gaz katılaşma sırasında sistemden kaçabilir ya da aşırı doymuş bir çözelti şeklinde kalabilir.
Normal olarak gazın kaçması bir sorun oluşturmaz ama kalıp tarafından oluşturulan dış gaz basıncı yüksekse gaz metal tarafından hapsolunur. Bu durumda gaz, döküm parça içerisinde bir gaz habbeciği şeklinde kalarak karınca hatasına sebep olacaktır. Sıvı metal içerisinde çözünmüş durumda bulunan gazın miktarını etkileyen faktörler ;,metalik empüritelerin bulunması, temiz olmayan şarj malzemesi kullanılması ve uygun olmayan silis ve alüminyum kullanımı vb dir.
Ergitme Pratiği
Ergitme pratiği sıvı metal içerisine yüksek oranda gazın girişini arttırararak gaz boşlukları denilen hatalara doğru eğilimi arttırırlar.
(1) Çelik
Bir fırın içerisinde kuvvetli bir şekilde ve uzunca bir süre kaynatıldığında metal içerisindeki gazlar ayrılır. Metal içinde çözünmüş durumda bulunan gazlar, metal yüzeyine doğru yükselen CO ve CO2 habbecikleri şeklinde kaynama sırasında ayrılırlar.
Hidrojen gazı yüksek bir difüzyon hızına sahip olduğu için öncelikle uzaklaşır ve daha sonra da difüzyon hızlarına göre diğer gazlar sistemden ayrılırlar. Deoksidasyon işlemini potada tamamlanmak gerekir. Çelikte uygun gaz giderme işlemi yapılmamasının sonucunda karınca hataları meydana gelir.
(2) Demir
Gaz boşlukları kalıplara sıvı demirin soğuk olarak dökülmesinden kaynaklanır. Bu uygulama demir dökümhanelerinin en sık karşılaştığı problemlerdendir. Ne yazık ki çoğu yüzey altı gaz boşluklarıdır ve döküm parça işlenene kadar görülmez. Hatanın nedeni düşük döküm sıcaklığıdır. Soğuk sıvı metal ve düşük akışkanlık, oksitlenmiş demir veya refrakterlerden oksit kapmanın gerçekleştiğini gösterir.
(3) Demir-dışı metaller
Pek çok demir-dışı metal gaz kapma kabiliyeti açısından oldukça aktiftir. Dökümhanelerin çoğu demir-dışı metalleri alev üflemeli fırınlarda eritirler. Bundan dolayı metal açısından fazla oranda bir gaz absorbsiyonu söz konusu olur.
Sıvı metal ve döküm parçalar içerisindeki poroziteden korunmak gerekir. Bunun için özel gaz gidericilerin sıvı metale ilâve edilmeleri lazımdır. Bunun yanında yine gazın giderilmesi amacıyla azot, argon gibi inert bir gaz metal içine, gazları süpürmesi amacıyla verilir.
Döküm Pratiği
(1) Soğuk, nemli veya yaş potalar (Yolluk veya pota ağızları)
(2) Soğuk dökülen metal
(3) Kesikli döküm.
(4) Pota veya tandişlerin kalıbın çok üstünde olması.
(5) Yavaş döküm.
Metalin dökümü ile gaz boşluğu arasındaki bağıntı, ergitme pratiği ile benzerlik gösterir. Burada etkiler ergitme fırını yerine pota tarafından ve pota içinde oluşturulur. Kesikli döküm veya kalıbın çok üzerinden dökümün yapılması, kalıp içerisine gazların girerek metal içerisinde çözünmesine sebep olur. Bunaek olarak kesikli döküm veya çok yavaş döküm gibi aynı etkiyi yaratır. Yavaş döküm metalin soğumasına imkan verir. Soğuk metal de benzer etkiyi gösterir.
Çeşitli Nedenler
(1) Paslanmış, uygunsuz bir şekilde kaplanmış ve nemli soğutucular, maça suportları ve teller gaz boşluklarına neden olurlar.
(2) Yetersiz merkezkaç kuvvet, yavaş dönme hızı.
Gaz hatalarına sebep olan pek çok yabancı kütle, kalıp yüzeyine çok yakın veya onunla temas halindedir. Bu madde veya parçalar döküm parçadan sarsakta koptuklarından ne olduklarının saptanması zordur. Bazen döküm yüzeyine yapıştıklarından ne oldukları saptanabilir.
