Vibrasyon altında soğutma plakasında (cooling slope) döküm prosesiyle etıal 160 alaşımından tiksotropik karakterde malzeme üretimi özelliklerinin incelenmesi

Yarı-katı halde şekillendirme, karmaşık şekilli parçaların daha az sayıda adımda ve daha düşük maliyetlerle üretilmeleri için cazip bir yöntemdir. Hammadde olarak katı metalleri (dövme) veya sıvı metalleri (döküm) kullanan geleneksel işlemlerden farklı olarak; yarı-katı halde şekillendirme işlemi, yarı-katı durumdaki malzemeleri şekillendirir ve hammadde üretimi, tekrar ısıtma ve şekillendirme olmak üzere üç ana prosesten oluşur. Bu çalışmada yarı-katı halde şekillendirmenin üç basamağıda ETIAL 160 (A380) alüminyum alaşımı için uygulanmıştır. Eşeksenli ve ince rozet taneli bir mikroyapının (tiksotropik olarak adlandırılır) üretilmesi yarı-katı halde şekillendirme sürecinin ilk işlemini oluşturur. Bu tür bir yapının oluşturulması için eğimli soğutma plakasından döküm işlemi uygulanmıştır. Döküm işlemi hem sabit bir plakadan hem de titreşim frekansına maruz kalan plakadan yapılmıştır. Ayrıca gravite döküm yöntemi ile de üretim yapılmıştır, aynı zamanda gravite döküm yapılan sabit kalıp da titreşim frekansına maruz bırakılmıştır. Döküm sıcaklığının ve titreşimin tiksotropik yapı oluşumu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yeniden ısıtma işleminde, dökülen kütükler indüksiyon fırını kullanılarak yarı-katı sıcaklık aralıklarında kısmen eritilmiş ve bu sıcaklıklarda bazı bekleme sürelerine tabi tutulmuşlardır. Isıtılan kütüklerde mikroyapısal evrimi, sertlikleri ve tane analizleri gözlemlenmiştir. Üçüncü basamak olan şekillendirme işleminde, dökülen kütükler ikinci basamakta uygulaması yapılmış sıcaklıklara tekrar ısıtılıp, özel olarak tasarlanmış kalıpta yarı-katı halde şekillendirilmişlerdir. Şekillendirilmiş örneklerin dış görünüşleri ve kalıbı doldurma kabiliyetleri incelenmiştir. Tiksotropik hammaddenin doğasında olan düşük vizkozite özelliğinden yararlanmak amacıyla şekillendirme işlemi literatürde uygulanan kuvvetlere oranla daha düşük yükler altında, yüksek hızlarda gerçekleştirilmiştir.