Nedir bu? Kum Döküm
Kum döküm, dünya çapında kullanılan en yaygın tekniktir. Kum Döküm Çin çok iyi fiyat ve yüksek kalite olacaktır, Tipik bir kum döküm işlem akışı aşağıdaki şemada gösterilmiştir:
Kum, kum kalıplama sistemlerinde refrakter malzeme olarak kullanılır. Kum döküm işlemi, erimiş metal dökülürken kalıbın şeklini koruyan bir bağlayıcıdır. Kum döküm sisteminde kullanılan çok çeşitli kum/bağlayıcı sistemleri vardır. En yaygın kum döküm sistemi olan Yeşil kum sistemlerinde kum karışımının 4-10%'si kadar bentonit kili kullanılır. Kum karışımının yaklaşık 2-4%'sini oluşturan su, bağlayıcıyı aktif hale getirir. Kömür gibi karbonlu malzeme de (toplam hacmin 2-10%'si) indirgeyici bir ortam sağlamak için karışıma eklenir. Metalin dökülürken oksitlenmesini önlemeye yardımcı olur. Toplam karışımın geri kalan 85-95%'si kum içerir.
Diğer kum kalıplama işlemlerinde bir dizi kimyasal bağlayıcı kullanılır: Yağ bağlayıcılar hayvansal yağlar, petrokimyasallar ve bitkisel yağların karışımıdır. Popüler sentetik reçine bağlayıcılardan bazıları şunlardır: üreaformaldehit, fenolikler, fenolformaldehit, üre-formaldehit/furfuril alkol, alkil izosiyanat ve fenolik izosiyanat. Kimyasal reçine bağlayıcılar sıklıkla döküm çekirdekleri için ve daha az yaygın olarak döküm kalıpları için kullanılır.
Desenler Nasıl Yapılır?
Yeni bir döküm geliştirmek için ilk aşama kalıp çıkarmaktır. Desen, bitmiş ürünün sadece bir kopyasıdır. Genel olarak, Kum Döküm Süreci ahşaptan yapılır ancak metal, plastik, alçı da kullanılabilir. Bu kalıplar kalıcıdır, bu nedenle çok sayıda kalıp oluşturmak için kullanılabilir. Kalıp yapımı, nihai ürünün kalitesi açısından kritik önem taşıyan son derece becerikli ve hassas bir süreçtir. Birçok modern kalıp atölyesi, kalıpları tasarlamak için bilgisayar destekli tasarımdan (CAD) yararlanır. Bu sistemler, bilgisayar destekli üretim (CAM) araçlarıyla kontrol edilen otomatik kesme aletleriyle de entegre edilebilir. Dökümün iç yüzeylerini oluşturmak için kalıpla birlikte maçalar üretilir. Bunlar, esasen geliştirilen kalıcı bir kalıp olan bir maça kutusunda üretilir.
Kalıplar Nasıl Yapılır
Kalıp, kalıbın çıkarılmasına yardımcı olan iki yarıya sahip bir kalıp kutusunda oluşturulur. Kum kalıplar doğası gereği geçici olduğundan, her bir döküm için her seferinde yeni bir kalıp oluşturulmalıdır. Aşağıdaki şekil tipik bir iki parçalı kum kalıbını tanımlamaktadır:
Maça fırının tepesine yerleştirildiğinde, brülörü hemen eritme işlemini başlatır.
Kalıbın alt yarısı olan sürükleme, bir kalıplama tahtası üzerinde yapılır. Maçalar, dökme sırasında formlarını korumak için daha fazla güç gerektirir. Boyutsal hassasiyetin de daha yüksek olması gerekir çünkü iç yüzeylerin işlenmesi daha zordur, bu da hataların düzeltilmesini maliyetli hale getirir. Maçaların şekillendirilmesinde kimyasal bağlama sistemlerinden biri kullanılır. Maça yerleştirildikten sonra, kalıbın üst yarısı veya baş kısmı üstüne yerleştirilir. İki kalıp yarısı arasındaki arayüze ayırma çizgisi denir. Bazen, iki yarıyı birbirine sabitlemeye yardımcı olan ağırlıklar başlığın üzerine yerleştirilir.
Kalıp tasarımları, erimiş metali kalıbın tüm parçalarına sorunsuz bir şekilde taşımak için tasarlanmış bir yolluk sistemi içerir. Yolluk sistemi tipik olarak bir yolluk, kapılar, yolluklar ve yükselticiler içerir. Yolluk metalin döküldüğü yerdir. Kapılar metalin yolluk sistemine girmesini sağlar. Yolluklar erimiş metali döküm boşluğuna doğru taşır. Yükselticiler, gazların salınmasını sağlayan havalandırma delikleri, aşamalı katılaşmaya yardımcı olmak için döküm boşluğundan önce rezervuarlar ve metalin döküm boşluğundan yükselmesini sağlayarak dolmasını sağlamak ve ilk dökülen metali döküm boşluğundan uzaklaştırmak, böylece katılaşma sorunlarını önlemek için atık boşlukları dahil olmak üzere çeşitli işlevlere sahip olabilir.
Eritme ve Dökme
Birçok demir dökümhanesi, bir şarj oluşturmak için yüksek oranda hurda metal kullanır. Bu nedenle, dökümhaneler metal geri dönüşüm endüstrisinde önemli bir rol oynamaktadır. Yolluklardan ve yükselticilerden elde edilen dahili hurdaların yanı sıra ıskarta ürün de geri dönüştürülür. Şarj tartılır ve fırına verilir. İstenen eriyiği üretmek için şarjın içine alaşımlar ve diğer malzemeler eklenir. Bazı operasyonlarda şarj, genellikle atık ısı kullanılarak ön ısıtmaya tabi tutulabilir. Endüstride yaygın olarak kullanılan fırınlar aşağıda açıklanmaktadır. Geleneksel proseslerde metal fırın içinde kızdırılır. Erimiş metal fırından bir potaya aktarılır ve istenen dökme sıcaklığına ulaşana kadar tutulur. Erimiş metal kalıba dökülür ve katılaşmaya bırakılır.
Soğutma ve Sarsıntı
Kalıp, erimiş metal döküldükten hemen sonra bir soğutma alanına taşınır. Dökümün kalıptan çıkarılabilmesi için uzun bir süre, genellikle gece boyunca soğuması gerekir. Dökümler elle veya refrakter malzemeyi dökümden uzaklaştıran titreşimli masalar kullanılarak çıkarılabilir. Dökümlerin hızlı soğutulması için birçok dökümhane su verme banyoları da kullanır. Bu, süreci hızlandırır ve aynı zamanda belirli metalürjik özelliklerin elde edilmesine yardımcı olur. Oksidasyonu önlemek için su verme banyosu kimyasal katkı maddeleri içerebilir.
Kum Islahı
Dökümhaneler atık kumun önemli bir kısmını dahili yeniden kullanım için geri kazanmaktadır. Bu, satın alınması ve bertaraf edilmesi gereken kum miktarını önemli ölçüde azaltır. Genel olarak, kum döküm mekanik olarak geri kazanılır. Çekirdekler ve büyük metal topaklar titreşimli eleklerle, bağlayıcılar ise kum parçacıklarının birbirine sürtündüğü yıpratma yöntemiyle uzaklaştırılır.
İnce kum dökümü ve bağlayıcılar ekstraksiyon yoluyla uzaklaştırılır ve bir torba evinde toplanır. Bazı sistemlerde metaller mıknatıslar veya diğer ayırma teknikleri kullanılarak çıkarılır. Mekanik ıslah kullanan operasyonlarda, geri dönüşüm oranı genellikle yaklaşık 70% ile sınırlıdır.
This is due to the need to maintain a minimum sand casting quality. For large iron foundries, where sand casting quality requirements are less stringent, over 90% reclamation can be achieved by mechanical means . For many processes, mechanically reclaimed sand is not of sufficiently high quality to be used for core production. Thermal reclamation is becoming more widely used in Queensland. Sand Casting Process heats the sand to the point where organic materials, including the binders, are driven off. Sand Casting Process process can return the sand to an ‘as new’ state, allowing it to be used for core making. Thermal reclamation is more expensive than mechanical systems.
Kum Döküm Prosesi ıslak yıkama ve fırçalama teknikleri kullanılarak da geri kazanılabilir. Bu yöntemler yüksek kalitede kum üretir, ancak önemli bir sıvı atık akışı oluşturdukları ve kum kurutma için ek enerji girdisi gerektirdikleri için yaygın olarak kullanılmazlar. Dahili yeniden kullanım miktarı, kullanılan teknolojinin türüne ve döküm sürecinin kalite gereksinimlerine bağlıdır. Islah işlemleri, özellikle mekanik olanlar, kum parçacıklarını parçalar ve bu bazı metallerin kalitesini etkileyebilir. Ayrıca, mekanik ıslah teknikleri için, kumda zamanla yabancı maddeler birikebilir ve bu da malzemenin bir kısmının israf edilmesini gerektirebilir. Büyük demir dökümhaneleri yüksek kum kalitesine ihtiyaç duymazlar, bu nedenle tipik olarak sektördeki en yüksek yeniden kullanım oranına ulaşırlar. Genellikle kum, ince bir toz haline gelene ve torbalar tarafından uzaklaştırılana kadar operasyon boyunca çevrim yapar.
Fettling, Temizlik ve Son İşlem
The gating system is removed, after the casting has cooled, using abrasive cut-off wheels, bandsaws, or electrical cut-off devices. A ‘parting line flash’ is typically formed on the casting and must be removed by grinding or with chipping hammers. Castings may also need to be repaired by welding, brazing or soldering to eliminate defects.
Döküm, istenen yüzey kalitesini elde etmek için ilave taşlama ve parlatma işlemlerine tabi tutulabilir. Döküm daha sonra bir boya veya galvanizleme, toz kaplama veya elektrokaplama gibi bir metal kaplama işlemi kullanılarak kaplanabilir.
Kum Dökümün Avantajları
Düşük geçiş ücreti.
Ulaşılabilecek en büyük döküm boyutları.
Diğer tekniklere göre çok daha ucuzdur.
Detayları tutabilir ve ısıtıldığında deformasyona karşı dayanıklıdır.
Proses hem demir hem de demir dışı metal dökümler için uygundur.
Diğer döküm yöntemlerine kıyasla çok daha geniş bir ürün yelpazesi sunar.
Hem küçük hassas dökümler hem de 1 tona kadar büyük dökümler üretir.
Düzgün sıkıştırma sağlanırsa çok yakın toleranslar elde edilebilir.
Kalıp hazırlama süresi diğer birçok prosesle karşılaştırıldığında nispeten kısadır.
Sürecin görece basitliği, onu mekanizasyon için ideal hale getirmektedir.
Kumun yüksek seviyelerde yeniden kullanımı mümkündür.
Diğer tekniklere göre daha az atık üretir.