Küresel grafitli dökme demirlerin kalıplama tasarımında besleyici boğaz bağlantılarının etkisinin deneysel ve modelleme teknikleri ile incelenmesi

Döküm yöntemi çok eski ve yaygın bir üretim yöntemi olmasına rağmen sıvı metalle çalışılmasından dolayı sağlam parça imali ve üretilen parçanın kullanım ömrü açısından kalıplama tasarımının düzgün yapılması çok önemlidir. Ayrıca dökme demirlerde kalıplama tasarımı döküm parametrelerine göre çok değişkenlik gösterebilmektedir. Aynı tasarıma sahip kalıp farklı döküm şartlarında farklı sonuçlar ortaya çıkarabilmektedir. Çünkü küresel grafitli dökme demirlerin katılaşması sırasında oluşan hacimsel değişim çelik ve alüminyum dökümlerindekinden farklı şekilde gelişmektedir. Bu çalışmada, deneysel olarak tasarlanan farklı kesit kalınlıkları içeren model değişen döküm parametreleri ile tek ve çift besleyicili olarak yapılan tasarımlara uygun olarak kalıplama ve dökümler yapılmıştır. Tasarım çalışmaları için, bilgisayar destekli 3B çizim programı SolidWorks, modelleme çalışmalarında SolidCast döküm simülasyon programı kullanılmıştır. Dökümlerde parametre olarak kimyasal bileşim, dökümhane şartları, kalıp rijitliği, aşılama kalitesi şartları değerlendirilmiştir. Döküm sonrası numuneler modelleme programında tespit edilen yerlerden kesilerek penetrant testleri uygulanmış ve döküm parçaların farklı kesit kalınlığına sahip yerlerinden mikro yapı numuneleri alınmış ve grafit yapıları incelenmiştir. Modelleme ile gerçek döküm sonuçları karşılaştırılmıştır. Böylece çalışmada besleme boğazının döküm parçaların sağlam imalatındaki önemi deneysel ve modelleme teknikleri ile değerlendirilmiştir. Çalışmada kum kalıba döküm, makro inceleme, penetrant testleri, metalografik hazırlık, mikro yapı görüntüleme, görüntü analizi ve modelleme teknikleri kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde aynı kalıplama tasarımında reçineli kalıp ile yapılan ölçümlerde yaş kalıp kumuna nazaran çekinti riskinin daha az ortaya çıktığı görülmüştür. Ayrıca besleyici boğaz ve boğaz bağlantısının ve yerinin gözenek oluşumunda önemli bir parametre olduğu anlaşılmıştır.