Metal penetrasyonu, döküm işlemi sırasında erimiş metalin kalıp yüzeyi boyunca kalıp boşluğuna sızmasıdır. Bu durum, istenmeyen ekstra metal birikimine ve parçanın net boyutlarında sapmalara neden olabilir.

Metal penetrasyonu, döküm parçalarının kalite ve performansını olumsuz yönde etkileyebilir. Bu kusur, döküm parçalarının mekanik özelliklerini azaltabilir ve son ürünün kullanılabilirliğini düşürebilir.

Metal Penetrasyonunun Nedenleri Nelerdir?

Metal penetrasyonu, döküm işleminde birkaç farklı nedenle ortaya çıkabilir:

Yüksek Döküm Sıcaklığı:

Erimiş metalin aşırı yüksek sıcaklıkta dökülmesi, metalin kalıp yüzeyine daha kolay nüfuz etmesine yol açabilir.

Döküm Hızı:

Döküm hızı, erimiş metalin kalıp içine akış hızını belirler. Hızlı döküm, metalin penetrasyonunu artırabilir.

Kalıp Malzemesi ve Kaplama:

Kalıp yüzeyinin malzemesi ve kaplaması, metalin yüzeye nüfuz etme eğilimini etkileyebilir. Yeterince düzgün ve uygun kaplanmamış kalıp yüzeyleri metal penetrasyonunu artırabilir.

Metal penetrasyonu kalıbın sıkışması az veya daha çok ısınan bölgelerde kum/metal topaklarının yapışması şeklinde görülür.

Alınacak Tedbirler:

•Kumun kompaktibilitesi düşürülmelidir.
•Kalıbın daha iyi sıkışması sağlanmalıdır.
•Kalıp kumundaki kömür tozu arttırılmalıdır.

Metalin Akış Yolu:

Erimiş metalin kalıp içindeki akış yolu, penetrasyonu etkileyen bir diğer önemli faktördür. Akış yolunda ani daralmalar veya engeller metalin penetrasyonunu artırabilir.

Metal Penetrasyonu Nasıl Önlenebilir?:

Metal penetrasyonunu minimize etmek veya önlemek için şu önlemler alınabilir:

Kalıp Tasarımı:

Kalıp tasarımı, metal penetrasyonunu azaltmak için dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Akış yolları ve boşluklar uygun boyutlandırılmalı ve düzgün bir kaplama ile desteklenmelidir.

Döküm Sıcaklığı ve Hızı:

Erime noktasına uygun bir döküm sıcaklığı ve kontrollü bir döküm hızı kullanılmalıdır.

Kalıp Yüzeyi Bakımı:

Kalıp yüzeyleri düzenli olarak bakım ve temizlik işlemlerinden geçirilmelidir. Düzgün bir kaplama, metalin penetrasyonunu azaltacaktır.

Malzeme Seçimi:

Kalıp malzemesi, döküm işlemi için uygun bir malzeme seçilmelidir. Kalıp malzemesinin yüzey pürüzlülüğü ve ısıl iletkenliği metal penetrasyonunu etkileyebilir.

Metal penetrasyonu, döküm işlemi sırasında dikkate alınması gereken önemli bir kusur türüdür. Doğru önlemler alınarak ve uygun kalıp tasarımı ile metal penetrasyonu kusuru en aza indirilebilir, böylece kaliteli ve güvenilir döküm parçaları elde edilebilir.

Kaynaklar:

Campitelli, E. N., Heinrichs, J., Meltzer, M., & Surian, E. S. (2019). Shrinkage Porosity Formation in Steel Casting. Metallurgical and Materials Transactions A, 50(11), 5287-5296.

Mahbub, Md. S., Belal, F. Y., & Hassan, M. I. (2020). Investigation of Shrinkage and Porosity Formation in Die Casting Process. Materials Today: Proceedings, 33, 2136-2142.

Zhang, Z., Wang, G., Li, Y., & Han, H. (2019). Effect of Solidification Shrinkage on Defect Formation in Iron Castings. Materials Science and Engineering: A, 761, 138072.