Karmaşık döküm kesitlerinin katılaşma izotermlerinin birim alan yöntemine göre matematik modellemesi ve makro döküm hatası analizi

Birim Alan yaklaşımı, katılaşma izotermlerini çizmek için kullanılabilen geometri tabanlı şekil tanıma özelliğine sahip bir matematik modellemedir. Bu çalışmada, bu modellemenin karmaşık döküm parçalarına uygulanabilirliği araştırılmaktadır. Bu amaçla üç farklı döküm parçası seçilmiş, seçilen parçaların analiz için uygun kesitleri alınmış, bu kesitler AutoCAD çizim programına aktarılmış ve Birim Alan yaklaşımına dayalı basit bir izoterm hesaplayıcısı yardımıyla her kesit üzerinde katılaşma izotermlerinin nasıl çizilebileceği ayrıntılı bir biçimde anlatılmıştır. Buna göre, Birim Alan yaklaşımına dayalı dış köşe, iç köşe, silindir dairesel yüzey ve silindir düzlemsel yüzey formülleri kullanılarak kesitlerin hangi bölümü hangi formüle uyuyorsa, o formül kullanılarak ilgili köşe izotermleri çizilmiş, daha sonra bu köşe izotermleri en yakın teğet ve paralel taşıma metodları kullanılarak birbirine bağlanmıştır. Birim Alan yaklaşımına dayalı katılaşma izotermleri tamamlandıktan sonra kalan büyük boşluklar tanımlanarak katılaşma sırasında oluşabilecek olası makro döküm hatalarının yerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Her parça için elde edilen katılaşma izotermleri ve bulunan hata noktaları Magmasoft® döküm simülasyon programının aynı döküm şekilleri için verdiği Porosity ve Hot Spot FSTime simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Buna göre, Birim Alan yaklaşımının verdiği makro hata noktaları ile Magmasoft porosity sonuçları kısmen uyumludur. Birim Alan yaklaşımına göre bulunan hata noktaları gözeneklerin yerini belirleyebilmekte ancak gözenekliliğin parçanın diğer kısımlarına yayılma etkisini tam olarak belirleyememektedir. Buna karşılık, Birim Alan yaklaşımının verdiği makro hata noktaları ile Magmasoft® döküm simülasyon programının verdiği Hot Spot noktaları arasında çok yüksek korelasyon söz konusudur. Bu korelasyonu daha çok artırmak için, döküm parçaların karmaşıklığı ile orantılı olarak, Birim Alan yaklaşımına göre analiz edilecek kesit sayısının yeterli sayıda artırılması daha sağlıklı sonuçlar vermektedir.