BESLEYICILERIN HESAPLANMASI KA-04 ^UOS 96 SIRA NO: 40 GİRİŞ Döküm sanayinde yapılan araştırmalar ve çalışmalar, besleme hatalarım önleyen temel kuralları ve matematiksel bulguları ortaya koymuştur. Artık deneme yanılma yöntemi ile değil, tümü ile bu temel kurallar ve bulgular ışığında besleyici tasanmı yapılmaktadır. Dökümlerde kullamlacak besleyicilerin aşağıdaki 3 şartı yerine getirmesi gerekir..bolum ÇELİK, TEMPER DÖKÜM, HAFİF ALAŞIMLAR VE BAKIR BAZLI ALAŞIMLAR İÇİN BESLEYİCİLERİN BELİRLENMESİ. MODÜLÜN BELİRLENMESİ.) Döküm parçasmı kesintilerine ayırın ve önemli hacim/yüzey oranlarım Tablo l'e göre belirleyin. Boyutlann birimi olarak santimetre (cm) kullanın: ) Besleyici(ler) döküm katılaşmalıdır. parçasından sonra 2) Besleyici(ler) maksimum besleme mesafeleri gözönüne alınarak yerleştirilmelidir. 3) Besleyici(ler) döküm parçasının çekintisini besleyecek miktarda sıvı metal içermelidir. Modül = Hacim Soğuma Yüzeyi V (cm') = (cm) S (cm^)
.2),2 faktörünü kullanarak gereken besleyici modülünü (Mp) belirleyin. MF=,2. Mt.3) Besleyici tablolarının kullanılarak besleyicinin ön saptamasının yapılması. 2. BESLEYİCİ SAYISININ SAPTANMASI 4. BESLEYİCİ BOYNUNUN HESAPLANMASI 4.) Üst Besleyici: Besleyici boynu hesaplanmasına gerek yoktur. Mümkünse, kırıcı maçalı besleyici gömlek kullanılmalıdır. 4.2) Yan Besleyici: Bar denklemi ya da Tablo 5'deki diyagram kullanılarak yapılan modül hesaplamalanndan gerekli besleyici boynu hesaplanır. 2.) Tablo 2 ve Tablo 2a kuuamlarak besleme uzunluğu sabitinin belirlenmesi (FD). 2.2) Besleyici sayısının saptanması (). Birim olarak (mm) kullanın: nf = Döküm Uzunluğu veya Ortalama Çevre Uzunluğu (L) Besleyici Çapı (d) + Besleme Uzunluğu Faktörü (FD) Beslenecek En İnce Kesit (t) L (mm) d(mm) + FD T (mm) 3. BESLENEBİLİR DÖKÜM AĞIRLIĞININ HESAPLANMASI Modül hesaplamaları ve besleyici sayılarının hesaplanmasından elde edilen besleyiciler her zaman çekintiyi karşılamayabilirler. Bu gibi durumlarda besleyici sayısı arttırılmalıdır. Bunların hesaplanması için aşağıdaki veriler gereklidir. 3.) Döküm ağırlığı ya da beslenecek döküm 3.2) Besleyici ağırlığı 3.3) VoÇekinti (Tablo 3'e bakınız) 3.4) Besleyicinin besleme kapasitesi. Eğer ekzotermik/izolasyon özellikli besleyici gömlekler kullanılırsa, bu en az %33'dür. Kum ^^'^'^''' %6'ya kadar, diğerleri %4 besler. 3.5) Beslenebilir döküm ağırlığı (W) w = Besleyici ağırlığı (kg). 00 Çekinti (%) MC:MN:MF= : :,2 2. BÖLÜM LAMEL VE SFERO GRAFİTLİ DEMİR DÖKÜMLER İÇİN BESLEYİCİLERİN BELİRLENMESİ ) Modül-besleyicinin yeterince uzun süre sıvı kalacağından emin olmak için,.) Döküm modülü Döküm parçacığı küçük elemanlara ayırıp döküm/döküm yüzeyi modülünü belirleyin. Mc = Döküm modülü V = Hacim, cm^ S = Soğuma yüzey alam, cm Basit modül hesaplamaları için Tablo kullanılabilir..2) Besleyici Modülü Çekinti zamanı 4. diyagramdan belirlenir. Bilinen karbon yüzdesi iso-karbon çizgisi takip edilerek uygun (Si+P) miktanna A noktasında ulaşılır. Bu çizgi düşey olarak uzatıldığında döküm modülü çizgisi ile B noktasında kesişir. Bu çizgi sol tarafa doğru yatay olarak uzatıldığında öngörülen
Tablo : Modül Hesaplama Formülleri Levha a ^ 5(i M= ~^- M r -asilindir Prizma M= -i 4 Küre a ^-f Kütük -o t 7/ a 7//. * - _ Q. b 2{a^b) H = ab 2(Q^b] M r a- b 2(a*b)~c r- h 2(r^h ) 2(r^h} Çember a b 2(a*b)
- Tablo 2 Tablo 3 KARBONLU ÇELİK DÖKÜMLERİNDE BESLEME UZUNLUĞU ' Gereken besleyici sayısının matematiksel hesaplamalarında, besleme uzunluğu faktörü (FD), (bkz. Tablo 2a) aşağıdaki formülde kullanılır. = L (mm) dr (mrn) + FD T (ınnı) FD T = 2 FZ Aşağıda gösterilen örnekler % 0,25 C'lu çelikler İçindir. ı-z 2-7. > I ^- İI Tablo 2a " ] " 2 /. ] soğutucusuz 7, t I / 7 I İV. uç bölgesi soğutuculu I / I I /. ' M I EZ = Uç bölgesi FZ = Besleyici bölgesi T = En ince döküm kesiti DÖKÜM ALAŞIMLARININ BESLEME UZUNLUĞU FAKTÖRÜ Döküm Alaşımı L..., FD Çelik (% 0.25 C) 4.0 Çelik (% 0.20 C) 5.0 Çelik (% 0,60 C) 4.5 Temper döküm 5.0 Al (% 99,99) 0.0 AICu 4.5 6.0 AISİ 7 6.0 AlSİ 2 0.0 AISİ (6-3) 5,0 Cu (saf) B.O CuNi (%30 Ni) 2.0 Pirinç i 5,0 Al Bronzu 5,0 Ni At Bronzu 2.0 Sn Bronzu 3.0 Lamel Grafitli Dökme Demir (GGL) GGL, CE = 3.0 6,5 GGL, CE = 3.4 7.7 GGL, CE = 3.9 8,8 GGL, CE = 4.3 0.0 Sfero Dökme Demir (GGG) GGG. CE = 3.6 6.0 GGG. CE = 4.2 6.5 GGG, CE = 4.3 7.0 GGG. CE = 4.4 9.0 TEMEL DÖKÜM ALAŞIMLARININ ÇEKİNTİLERİ Döküm Alaşımı Çekinti (%) Karbon Çeliği 6.0 Alaşımlı Çelik 9.0 Yüksek Alaşımlı Çelik 0.0 Temper Döküm 5.0 Al 8.0 AICu'Nİ2Mg 5.3 AISİ2 3.5 AISI5Cıı2Mg 4.2 AlSi9Mg 34 AISI5 Cu 4.9 AISİ5CU2 5.2 AICu4 8.8 AISİ0 5.0 AISi7NiMg 4.5 AIMgSSi 6.7 AlSi7Cu2Mg 65 AlCuS 6.0 AIMgllSi* 4.7 AIZnSMg 4.7 Cu (sao 4.0 Pirinç 6.5 Bronz 7.5 M Bronzu 4.0 Sn Bronzu 4.5 Lamel ve Sfero grafitli dökme demir için Tablo 4'deki diyagrama bakınız. Anahtar df EZ FD FZ L Mp Mc MN N S T V W Besleyici Çapı Uç Bölgesi Besleme Uzunluğu Faktörü Besleme Bölgesi Döküm Uzunluğu ve Oratalama Çevre Besleyici Modülü Döküm Modülü Besleyici Boynu Modülü Besleyici Boynu Gereken Besleyici Sayısı Soğuyan Yüzey Alanı Çekinti Zamanı Kesit Kalınlığı Hacim Beslenebilir Döküm Ağırlığı Doyma Derecesi %C 4,3 /3 (% Si + % P) II 8 II 9 İD,'ıW n'ı'.'ı'ı' / TI'IS'M i'ıvıvf I J5 43 4,5 Karbon Eşdeğeri CE = % C + /3 (% Si + % P) VW{M'^
r'b - a o-r 2^ cr t-3 lu cr H o uı ı^d la;!. ^ p 00 0) u M (D '^ H- n H- Q) ıû< M H D. M D in- (D (O Q> O ^ P îo- O o ^' o o o "^CJ O o Oo o
Tablo 4 Kalıp içinde maden sıcaklı^ C <:P O C= <=» ^ K >AK^- K i' )l T l v^ 3 > ^. IX _. 'İL! J_. i!! û w 20 3C to 50 60 70 80 30 00 Toplam katılaşma süresine göre çekme süresi, % ^ 300^ /200 C 50 ""C ^^^-^.-- ^ >. Katılaşma eğrisi ö ^ o. LO 3 Sc V' '' / A^'' '' ' / /V "VV/Ntl { ' / ' 7 İ8 l'-y '''t'' X'' /' /' / / / ' V (T^' ^J -n A7»>,-, "^'^7" T w ' ' ey, ' ' I ı r T / TJ ' T^T~} TsTn ^r-7 / / ^ ^ /, / V ' ^ / ' / // /Y / ] /, ı i ; L ;;( t_ua f >,/ j.; 2J9 3,S 3. 3,2 3J 3.9 3,5 3.6 3.7 3.8 3.9 İo Karbon, % Kalıp içinde maden sıcaklığı, ^C ( j j u^ en C2 C3 c= / es es c= ca *i j ~~l V" I t '' l ' ' T ^i» V LU- -U^ ' ^, ^i_ i l ;, «' ^ ' ^ i V ^. ' V, ^ ^ ^ V ~; ^! y M ^ i I^ '^ L ^ * H i t ' ', ' M ^ i ' ^ ft M ' 0 t> M ^ ^ ^ ^ i +/ -r? O -7 -^ -J -^ -i -O -7 Büyüme(%) Çekme (%) örnek:3.35 %C. 2.5 %S -^ P Modül Sıcaklık Çekme payı Çekme süresi 2.0 cm 300 C.6% 55.0 %
döküm sıcaklığmı belirleyen çizgideki D noktasma ulaşır. Çekinti zamanı () % Soğuma Zamanı olarak okunur. Bu grafiğe soğuma zamanının hangi bölümünde çekintinin oluşacağım tahmin etmede başvurulabilir. Besleyici modülü aşağıdaki şekilde hesaplanır. MF = MC.,2 00 2) Besleyici Uzunluğu-gereken besleyici sayısını hesaplayabilmek için, Tablo 2 ve Tablo 2a besleme uzunluğunu tahmin etmede yardımcı olacaktır. Döküm Uzunluğu veya Ortalama Çevre Uzunluğu (L) Besleyici Çapı (d) +Besleme Uzunluğu Faktörü (FD) Beslenecek En İnce Kesit (T) L (mm) dp (mm) + FD T (mm) 3.2) Yüksek basınçlı dökümler için % çekinti ve kalıp duvarı hareketinden kaynaklanan (%0-2) çekintiyi, toplam metal gereksinimini bulmak için ekleyin. 3.3) Besleyicilerden beslenen metal Sıcak kum besleyiciler ^ % 6 Soğuk besleyiciler - % 0 Ekzotermik/İzolasyon besleyiciler = %33 3.4) Beslenebilir döküm ağırlığı (W) W = Besleyici ağırhğı (kg) 00 3 Çekinti (%) 4) Besleyici boynu boyutlarının belîrlenmesibesleyici boynunun parçayı besleyebilecek derecede açık kalması için, 4.) Üst Besleyici: Besleyici boynu yoktur. Mümkün kinci maça kullanılmalıdır. olduğunda 4.2) Yan Besleyici: Besleyici boynunun boyutlan (N), bar formülünden veya Tablo 5'deki diyagramdan modül hesaplamalan ile belirlenebilir. 3) Beslenecek Metal-besleyicide, katılaşan döküm parçasını besleyecek hacimde metal olduğundan emin olmak. Çekinti gözönüne alınarak hesaplanan besleyiciler yeterince büyük olmak durumunda olmayabilir. Böyle bir durumda daha büyük besleyiciler kullanılmalıdır. 3.) 4. diyagramdan çekinti yüzdesinin hesaplanması. Döküm modülü çizgisindeki B noktasından, döküm sıcaklığı çizgisinde C noktasına ulaşana kadar yatay bir çizgi çizin. Düşey olarak çekme/genleşme 'yi okuyun. Mc : MN : Mp = : 00 :,2 = Gereken Besleyici Sayısı L = Döküm Uzunluğu dp = Besleyici Çapı T = Beslenecek En İnce Döküm Kesiti 00 İncelenen konu ile bilgi istediğiniz diğer döküm konuları için adresimize yazınız- Türkiye Demir ve Çelik Dökümcüleri Derneği Yasemin Sok. Birlik Sitesi No 7/3 Gayrettepe, 80280 İANBUL Tel: 022-267387/267398