DENEY Kum ve Metal Kalıba Döküm ve Döküm Simülasyonu 4 Doç.Dr. Ahmet ÖZEL, Yrd.Doç.Dr. Mustafa AKÇİL, Yrd.Doç.Dr. Serdar ASLAN



Benzer belgeler
DENEYİN ADI: Kum ve Metal Kalıba Döküm Deneyi. AMACI: Döküm yoluyla şekillendirme işleminin öğrenilmesi.

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Metallerde Döküm ve Katılaşma

DÖKÜM TEKNOLOJİSİ. Döküm:Önceden hazırlanmış kalıpların içerisine metal ve alaşımların ergitilerek dökülmesi ve katılaştırılması işlemidir.

TALAŞSIZ ÜRETİM YÖNTEMLERİ -1

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

MAK-205 Üretim Yöntemleri I. Yöntemleri. (4.Hafta) Kubilay Aslantaş

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

Alaşımların Ergitilmesinde Kullanılan Gereçler Eritme ocakları Potalar ve maşalar Tel ve plaka şideleri

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -5-6-

DÖKÜM. - Kalıbın bozularak/dağıtılarak/kırılarak/parçalanarak veya açılarak ürünün çıkarılması şeklinde özetlenebilir.

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ALÜMİNYUM BAKIR ALAŞIMLARI

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

BESLEYICILERIN HESAPLANMASI

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA)

Demir Esaslı Malzemelerin İsimlendirilmesi

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

Bu bildiri 6. Uluslararası Ankiros Döküm kongresinde sunulmuştur. This paper was presented on 6th Ankiros Foundry Congress

Döküm Süreçleri ve Uygulamaları (MATE 401) Ders Detayları

DENEYİN ADI: Döküm Kumu Deneyleri. AMACI: Döküme uygun özellikte kum karışımı hazırlanmasının öğretilmesi.

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

Bölüm 11: Uygulamalar ve Metal Alaşımların İşlenmesi

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

HSS alanında etkinlik

DÖKÜM USULLERİ : Parçamız Adı : Bağlantı elemanı Dökülecek metal : Dökme demir Çekme payı : % 1 Maçanın Mal. : Kum Modelin Mal.

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Dumlupınar Gaz Atomizasyonu Ünitesi

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

PİRİNÇ DÖKÜM:GELİŞMELER VE YENİ PAZAR TALEPLERİ - 2

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

DÖKÜM İMALAT PROSESLERİ İÇİN İLERİ DÜZEY SİMÜLASYON YAZILIMI: VULCAN

Şekil Yolluk sistemi hesaplamasında 1. örnekte kullanılan konsol parça

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK

Pik (Ham) Demir Üretimi

Çelik Hasır Kaynak Elektrotları

Trokoidal frezelemede evrim.

İMAL USULLERİ. DOÇ. DR. SAKıP KÖKSAL 1

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu

MAK 351 İMAL USULLERİ

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Metalürji; üretim metalürjisi (ekstraktif metalürji) ve fiziksel metalürji (malzeme) olmak üzere iki ana dala ayrılabilmektedir.

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir:

GRUP: Aktif güç (Kw): (Trafo gücü (KVA) + (trafo gücü (KVA) x % sürşarj) ) x 0,80

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz

«Termal Analiz ile Döküm Süreçlerinin Kontrolü» «Controlling the Casting Process With Thermal Analysis»

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

KALICI KALIBA DÖKÜM. Kalıcı Kalıp Kullanan Döküm Yöntemleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Kaybolan Köpük Yöntemi Kullanılarak Al-Si Alaşımlarının Akışkanlığının İncelenmesi

Haydar Kahraman a İ. Hayri Keser a Ümit Cöcen a M. Kemal Tozan b ( a Dokuz Eylül Üniversitesi) ( b Çukurova Kimya End. AŞ)

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

DEMİR DIŞI METALLER Prof. Dr. İrfan AY. Doç. Dr. İRFAN AY / Arş. Gör. T.KEREM DEMİRCİOĞLU 0

BASINÇLI DÖKÜM YÖNTEMİ

Dökümün Temelleri. DeGarmo s Materials and Processes in

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK

KOROZYON. Teorik Bilgi

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

MAK 353 İMAL USULLERİ

Ferro Silikon. Ekzotermik Besleyici Gömlek. Kromit Kumu YÜZER. Karbon. Bentonit. Magnezyum. Yapıştırıcı. Reçineler. Alkol. Besleyici Toz.

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

1. GİRİŞ. 1.1.Küreleştirme İşlemi

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

ÜRETİM YÖNTEMLERİ VE İMALAT TEKNOLOJİLERİ DÖKÜM YÖNTEMLERİ. Doç. Dr. Fehmi Nair Erciyes Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ MIG/MAG

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri

Siz belirtin, biz tedarik edelim!

METALLER. şeklinde sıralanır. Demir esaslı alaşımlarda karşılaşılan en önemli problem korozyon eğilimlerinin yüksek olmasıdır.

7075 SERĠSĠ ALAġIMLARIN GENEL ÜRETĠM YÖNTEMLERĠ

«Döküm Süreçlerinde Üç Boyutlu Yazıcılarla Hızlı Prototipleme» «Rapid Prototyping In Metal Casting With 3D Printing»

Sentes-BIR Hakkında. Sentes-BIR metallerin birleştirmeleri ve kaplamaları konusunda çözümler üreten malzeme teknolojileri firmasıdır.

EMAYE KAPLANAN SFERO DÖKÜM PARÇALARIN ÜRETİM PROSESLERİ

MALZEMELERİN SINIFLANDIRILMASI

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ LABORATUAR DENEY FÖYÜ DÖKÜM DENEYİ

Kalıp ve maça yapımında kullanılan döküm kumlarının yaş basma ve yaş kesme mukavemetlerinin ve nem miktarlarının tayin edilmesi.

6.WEEK BİYOMATERYALLER

ENDÜSTRİYEL GÜÇ DAĞITIM AŞ

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Bu bildiri 6. Uluslararası Ankiros Döküm kongresinde sunulmuştur. This paper was presented on 6th Ankiros Foundry Congress

METAL KESİM ŞERİT TESTERELERİ 2017

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri malzemebilimi.net

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

METALLERDE KATILAŞMA HOŞGELDİNİZ

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

ERGİTME,DÖKÜM VE KATILAŞMA

Çukurova Kimya Endüstrisi A.Ş. Besleyici Gömlek

Transkript:

DENEY NO Kum ve Metal Kalıba Döküm ve Döküm Simülasyonu 4 Doç.Dr. Ahmet ÖZEL, Yrd.Doç.Dr. Mustafa AKÇİL, Yrd.Doç.Dr. Serdar ASLAN Deney aşamaları Tahmini süre (dak) 1) Ön bilgi kısa sınavı 30 2) Kalıplama ve Döküm hakkında teorik bilgi 30 3) Kalıplama ve döküm ile ilgili video gösterimi 30 4) Kum kalıbın hazırlanması 20 5) Metal kalıbın hazırlanması 6) Alaşım hazırlama 7) Ergitme 50 8) Temizleme ve gaz giderme 9) Kum ve metal kalıba döküm ) Kalıbı bozma 11)Döküm parçasının kontrolü 12) Döküm simülasyonu 20 TOPLAM 240 1. TEORİK BİLGİLER Metalik malzemelerin dökümü, istenen bir şekli elde etmek için, seçilen metal veya alaşımın ergitilmesi ve şeklin negatifi olan kalıp boşluğuna dökülmesi olarak tanımlanabilir. İstenen özelliklere sahip sağlam bir döküm elde etmek için beş ana ilke göz önünde tutulur: a) Seçilen döküm yöntemine göre kalıp ve maça hazırlama özelliklerinin belirlenmesi ve kontrolü, b) İstenen alaşımın hazırlanması, uygun ergitme ünitesinin seçimi, ergitme ve gerekli uygulamaların (gaz giderme, modifikasyon, aşılama vb.) yapılması, c) Sıvı metalin kalıba uygun şekilde ve akışkanlıkta girişinin sağlanması, d) Çekirdeklenme, katılaşma ve dolayısıyla döküm yapısının kontrolü, e) Katılaşan metaldeki büzülmeyi karşılayacak sıvı metalin uygun şekilde beslenmesi.

Döküm Yoluyla Şekil Vermenin Avantajları : Metallere şekil vermenin değişik yolları vardır; döküm, mekanik şekillendirme, talaşlı imalat, kaynak vb. Döküm yoluyla şekil vermenin avantajları aşağıdaki şekilde sıralanabilir: a) İçten ve dıştan girift ve karışık olan şekiller döküm yoluyla elde edilebilir. Talaş kaldırma, kaynak vb. işlemlere ya çok az yada hiç ihtiyaç olmayabilir. b) Konstrüksiyonda basitlik kazandırır, istenen şekiller tek parça halinde elde edilebilir. c) Büyük miktarda seri üretime uygun olup çok sayıda parça kısa zamanda elde edilebilir. d) Bazı alaşımların döküm halindeki özellikleri tercih edilir. Örneğin dökme demirlerin işlenebilme ve titreşim söndürme kabiliyeti gibi. Ayrıca dökümlerde yön itibariyle üniform özellik dağılımı da önemlidir. Bazı metal veya alaşımlar (dökme demirler) ise metalurjik özellikleri nedeniyle sadece döküm yoluyla şekillendirilebilirler. e) Büyük pompa muhafazaları, büyük ring veya valfler gibi üretimi zor veya ekonomik açıdan imkansız olan büyük şekiller döküm yoluyla elde edilebilirler. f) Döküm işlemi diğer şekil verme yöntemleri veya işlemlerine göre daha ekonomiktir. Tablo.1 : Başlıca döküm alaşımları. ALAŞIM GURUBU ALAŞIM TİPLERİ ALAŞIM ELEMENTLERİ Dökme Demirler Gri Dökme Demir, Beyaz Dökme Demir, Temper Dökme Demir, Küresel Grafitli C, Si, P, Ni, Cr, Mn Dökme Demir, Silindirik Grafitli Dökme Demir Çelikler Karbon çelikleri, Az alaşımlı çelikler, Yüksek C, Si, Mn, Cr, Ni, Mo alaşımlı çelikler, Paslanmaz çelikler,takım çelikleri, Maraging çelikleri, Bakır Alaşımları Pirinçler(Yüksek mukavemetli pirinçler), Pb, Ni, Al, Fe, Mn, Si Çeşitli Bronzlar (Al ve Si bronzları) Aluminyum Alaşımları Kum kalıba, metal kalıba ve Basınçlı Si, Cu, Mg, Mn, Zn,Ni döküme uygun laşımlar Mağnezyum Alaşımları Kum kalıba, metal kalıba ve Basınçlı döküme uygun laşımlar Al, Zn, Zr, Mn ve Nadir Toprak elementleri Çinko Alaşımları Basınçlı döküme uygun alaşımlar Al, Mg, Cu Nikel Alaşımları Yüksek sıcaklığa dayanıklı ve korozyon Ti, Cr direnci yüksek alaşımlar Diğerleri Kurşun ve Kalay esaslı alaşımlar (özellikle yatak alaşımları) Isı, korozyon ve aşınma direnci için kobalt esaslı alaşımlar, kalıcı mıknatıs alaşımları, Diğer yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gösteren alaşımlar Sn, Pb, Sb, Cu, Cr, Ni, Mo, Co W,Nb, Fe, Co, Ni, Al, Ti, Cr, Mo

2. DENEYİN YAPILIŞI: 2.1-) Deneyde Kullanılan Malzemeler : Deneyde aşağıdaki bileşime sahip Al-Si alaşımı kullanılacaktır. Deney yöntemi kum ve metal kalıba döküm yöntemidir. 2.1.1-)Alaşımın bileşimi; 2.1.2-) Alaşım Hazırlama: ELEMENT Oran (%) Al 84.05 Si 11.99 Cu 1.055 Ni 0.9954 Mg 0.9646 Fe 0.632 Zn 0.1141 Mn 0.1123 Ti 0.0595 Cr 0.0271 Al-Si denge diyagramına (Şekil 1) göre bu alaşım ötektik bileşime sahiptir ve ergime sıcaklığı yaklaşık 620 C civarındadır. Ergitilecek alaşım pota içerisine yerleştirilir ve fırında bu sıcaklığa ısıtılarak ergitilir. Alüminyum alaşımlarında gaz gidermede kullanılan çeşitli yöntemler mevcuttur. Dökümhane uygulamalarında en çok kullanılan yöntem hekzakloretan (C2Cl6) tabletlerinin kullanımıdır. Bu tabletler ergimiş alüminyum içerisinde çözünerek AlCl3 gazını oluşturur. AlCl3 gaz taneciklerinin ergimiş alüminyum içerisinde yükselirken alüminyum içerisindeki hidrojen gazını toplar ve bunları metal yüzeyinde serbest hale geçirir.

2.2-) Döküm İşlemleri: Dökülmek istenen parçanın bir plaka üzerine yerleştirilmiş modeli alt ve üst derece arasına yerleştirilerek derecelerin arasında vidalar sıkılır ve modelin sabitlenmesi sağlanır. Besleyici, yolluk ve çıkıcılar model üzerine yerleştirildikten sonra üst derece kum ile doldurularak sıkıştırılır. Dereceler ters çevrilerek alt derecede benzer şekilde kum ile doldurularak sıkıştırılır. Daha sonra besleyiciler kum kalıp içerisinden çıkarılır, derecelerin vidaları sökülerek model plakasından ayrılır ve dökümün yapılacağı kalıp boşluğu elde edilmiş olur. Döküm işlemine geçmeden önce kalıp boşluğu içerisine kömür tozu serpilir. Bu kömür tozu döküm sırasında yanarak kum ve ergimiş metal arasında bir film tabakası oluşturur. Bu tabaka kalıp kumunun metal üzerine yapışmasını önleyecektir. Bu işlemlerden sonra dereceler tekrar kapatılarak kalıp döküme hazır hale getirilir. Diğer taraftan pota içerisinde ergitilen alaşım fırından çıkarılarak üzerine bir miktar gaz giderici konulur ve sıvı metal bir grafit çubuk ile karıştırılır. Oluşan cüruf bir kaşık ile metal yüzeyinden toplanarak döküm işlemine geçilir. Deneyin sonunda hatasız bir döküm elde etmek için şu noktalara dikkat edilmelidir: a) Alt ve üst dereceler iyice sıkılarak döküm sırasında mala yüzeyinden metal sızmasına izin verilmemelidir, b) Döküm işlemi bir kerede ve kesintisiz olarak tamamlanmalıdır. Aksi halde önce dökülen kısım daha önce katılaşacağından döküm parçada katmer denilen hataya sebep olacaktır. c) Potaya gaz giderici ilavesi yapıldıktan sonra iyi bir karıştırma sağlanmalıdır. Ergimiş metal içerisindeki gaz tamamıyla giderilmediği takdirde dökümde gözenekler ve boşluklar oluşacaktır. Döküm işlemi tamamlandıktan sonra kalıp soğumaya bırakılır. Kalıbın soğuması tamamlandıktan sonra döküm parça kalıptan çıkarılarak yolluk ve besleyici uzantıları kesilir. Yüzeye gereken hassasiyet taşlama ile verildikten sonra parça kullanıma hazır hale getirilir. 3. DÖKÜM SİMÜLASYONU: Döküm simülasyonu, kısaca döküm boşluğuna sıvı metalin dolumu ve sıvı metalin katılaşmasının bilgisayar ortamında modellenmesi olarak tanımlanabilir. Döküm simülasyonları yöntem olarak sonlu elemanlar (F.E.M.) ve sonlu farklar yöntemlerine (F.D.M.) dayanır. Her iki yöntemde sağlıklı simülasyon sonuçlar elde edilmesi için birlikte kullanılabildiği gibi ayrı kullanımları da mevcuttur. Belirlenen her bir eleman için gerekli matematiksel fonksiyonların çözümleri yapılır, karşılaştırılır ve sonuçları mantıksal veriler halinde kullanıcının ekranına yansıtılır. Bu iki yöntem arasındaki temel fark kullandıkları elemanlardır.

Sonlu farklar metodu (FDM) dikdörtgensel elemanlar kullanır ve ısı transferi problemlerinin bölgesel olarak her bir düğüm(node) noktası için çözer. Sonlu elemanlar metodu ise (FEM), değişken biçimli elemanlar kullanır ve eş zamanlı eşitlikler halinde bütünsel (global) çözümler üretir. Her iki yöntem de; ısı transferi, çekinti, yoğunluk değişimi ve bunlarla bağıntılı kriterlerin hesaplanmasında birlikte kullanılır. Sonlu farklar metodu (FDM) daha etkindir çünkü bölgesel çözümler sayısal olarak daha az yoğunlukta eşitlik çözümü içerir. Ancak sonlu elemanlar yönteminin (FEM) eş zamanlı eşitlikleri de bazı uygulamalarda avantaj sağlar. Ayrıca sonlu elemanlar, örnek hacmi tamamen temsil edecek şekilde hacmi doldurabilir. Bilgisayar modellemesinin amacı: -Döküm hatalarının önemli bir bölümü, sıvı metalin kalıba doluşu ve katılaşması esnasında meydana gelir. Yolluk tasarımın akış analizi ile sıvı metalin yolluk kanallarında ilerleyişi, döküm boşluğunu doldurma şekli incelenerek ortaya çıkacak muhtemel hataların önceden tespit edilmesi, -Katılaşma esnasında meydana gelen çekintilerin ve mikroporozitelerin incelenmesi, -Değişik koşullarda katılaşmayı simüle ederek uygun döküm pozisyonu seçilmesi, -Besleyicili dökümlerde besleyicinin yerleştirileceği konum ve besleyici boyutlarının hesaplanması ve optimize edilmesi,

-Basınçlı dökümde yolluk girişinin konumu ve kesit kalınlığının belirlenmesi, Havalandırma kanallarının ve taşma ceplerinin yerlerinin belirlenmesi, Farklı işlem değişkenlerinin ürün kalitesine etkisinin incelemesi, Son olarak da, öngörebilmenin avantajlarından yararlanarak, deneme-yanılma maliyetinden ve zamanından tasarruf sağlayabilmesidir. 4. İSTENENLER: - Kum ve metal kalıba döküm işlemlerinin işlem adımları ve parametrelerini göz önüne alarak karşılaştırılması. -Bir dökümhanede bulunması gereken cihaz ve teçhizatları dökümhane yerleşim planında gösteriniz. Çalışan bir dökümhane planlayınız 5. KAYNAKLAR: - Döküm Teknolojisi, Doç.Dr. Ergin N. Çavuşoğlu. - Principles of Metal Casting, Richard W. Heine. - Metals Handbook, ASM