Katılaşma sırasında kalıp sıcaklığının döküm-kalıp ara yüzey ısı transfer katsayısına etkisinin incelenmesi

Metal-kalıp ara yüzeyindeki ısı transfer katsayısı döküm parçada yapısal ve mekanik özellikleri belirleyen, katılaşma hızını kontrol eden önemli bir faktördür. Metal-kalıp ara yüzeyindeki ısı transfer katsayısı zamana bağlıdır. Ara yüzey ısı transfer katsayısı yüzey pürüzlülüğü, kalıp malzemesi, alaşım tipi, katılaşma yönü, kalıp ve döküm sıcaklıkları, kalıbın genleşmesi, metalin çekmesi ve ara yüzeyde oluşan hava boşluğu gibi birçok parametreden etkilenir. Bu çalışmada ara yüzey ısı transfer katsayısının kalıp sıcaklığı ile değişiminin araştırılması ve kalıp sıcaklığına bağlı ara yüzey ısı transfer mekanizmalarının belirlenmesi amaçlanmıştır.50 oC, 100 oC ve 150 oC ön ısıtma sıcaklığına sahip saf bakır soğutucudan ve 750 oC sıcaklıkta dökülen, soğutucuya karşı yerçekimine karşı yönde katılaşan ticari ETIAL?220 döküm alaşımından zamana bağlı sıcaklıklar ölçülmüştür. Ölçülen sıcaklıklar kalıp sıcaklığının döküm-kalıp ara yüzey ısı transfer katsayısına etkisini belirlemek için kullanılmıştır.Bu çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:1-Isı transfer katsayısı soğutucu sıcaklığının artmasıyla artmıştır.2-Isı transfer katsayısı metalin yüzeyden geç ayrılması nedeniyle 150 oC'deki bakır soğutucuda diğer soğutucu sıcaklıklarına göre daha yüksek bulunmuştur.3-50 oC, 100 oC ve 150 oC soğutucu sıcaklıkları için maksimum ısı akısı değerleri sırası ile 37 000 W/m2, 40 000 W/m2 ve 45 000 W/m2 ve maksimum ara yüzey ısı transfer katsayıları ise 12 000 W/m2K, 20 000 W/m2K ve 25 000 W/m2K olarak hesaplanmıştır