7. ULUSLARARASI ANKIROS DÖKÜM KONGRESİ
Poster
No
ÖZET
SONUÇLAR
Yaş kum kalıba dökümde kalite, yaş/kuru basma mukavemeti, gaz
geçirgenliği, kalıplanabilirlik indeksi ve shatter indeksi gibi kalıp özelliklerine
bağlı olmaktadır. AFS tane incelik no. 41,09 olan Şile silis kumu, Ankara-Bolu
bölgesi bentoniti (%3-12 aralığında) ve su (%2-9 aralığında) ilaveleri ile
hazırlanan karışımların, yaş kum kalıp özellikleri incelenmiştir. %3, 6, 9, 12
Ankara-Bolu (Ca) bentoniti içerikli kalıp kum karışımlarında yaş basma
mukavemetleri %3 nem içeriğinde maksimuma ulaşmış ve daha yüksek nem
içeriklerinde ise düşme gözlenmiştir. Hazırlanan kalıp kum karışımlarında
bentonit içeriğinin %3’ten %12’ye yükselmesiyle gaz geçirgenliği doğrusal
olarak düşüş göstermiştir. Ankara-Bolu (Ca) bentonitleri ile hazırlanan kalıp
kum karışımlarında artan bentonit ve nem içeriğinde kalıplanabilirlik indeksi
ve shatter indeksi doğrusal olarak artış göstermiştir.
Ankara-Bolu (Ca bentonit) bölgesine ait bentonitleri hazırlanan kalıp kum
karışımlarının döküm endüstrisi açısından teknolojik değerlerinin ve
optimum kullanım şartlarının belirlenmesi amaçlanmış, %3-12 bentonit ve
%2-9 su ilaveleri ile hazırlanan karışımların, yaş basma mukavemeti, kuru
basma mukavemeti, gaz geçirgenliği, kalıplanabilirlik indeksi ve shatter
indeksi özellikleri incelenmiştir.
GİRİŞ
Yaş kum kalıplama karışımına yapılan her bir ilave malzeme, kum sistemini,
dolayısıyla da oluşturulan kum karışım reçetelerini kompleks hale
getirmektedir. Dökümhaneler için yapılan en iyi tavsiye, kum karışım
reçetelerinin mümkün olduğunca basitleştirilmesi ve tekrarlanabilir özellikte
olmasıdır. Yaş kum kalıp reçetesinin oluşturulması, kek yapımına
benzemekte, doğru miktar ve zamanda ilave edilmek zorunda olan temel
bileşenlerden (Kum-Bentonit-Su) oluşmaktadır. Temel bileşenlerin
miktarları, kontrol altında tutulmalı ve arzu edilen sonuçların temini için,
nihai ürün standart testlerden geçirilerek değerlendirilmelidir. Bentonitler,
döküm sanayiinde, kalıp kumunun hazırlanmasında bağlayıcı olarak önemli
bir yere sahiptir. Türkiye’deki bentonit yataklarından çıkarılan bentonitlerin
dökümcülükte kullanımı sektör açısından önemli bir yer oluşturur. AnkaraBolu (Ca bentonit) bölgesine ait bentonitlerin döküm endüstrisi açısından
teknolojik değerlerinin ve optimum kullanım şartlarının belirlenmesi amacı
kapsamında %3-12 bentonit ve %2-9 su ilaveleri ile hazırlanan karışımların,
yaş basma mukavemeti, kuru basma mukavemeti, gaz geçirgenliği,
kalıplanabilirlik indeksi ve shatter indeksi özellikleri incelenmiştir.
DENEYSEL ÇALIŞMALAR
Bu çalışmada bütün deneylerde Siltaş A.Ş.’ye ait, elek analiz sonucu Şekil
1’de verilen AFS tane incelik numarası 41,09 olan kum kullanılmıştır. XRF
analiz sonucu Çizelge 1’de verilen Ankara-Bolu bölgesi bentoniti, temin
edildiği şekliyle herhangi bir aktivasyon işlemi yapılmaksızın bağlayıcı olarak
kullanılmıştır. %3-12 aralığında bentonit içerecek şekilde hazırlanan döküm
kalıp kum karışımları, laboratuvar tipi karıştırıcıda %2-9 aralığında su ilavesi
yapılarak hazırlanmıştır. Karışımlar, kapasitesi 4,5 kg olan laboratuvar tipi bir
karıştırıcıda TSE 5360 standardında belirtildiği şekli ile hazırlanmıştır.
Karıştırma işlemi iki kademede yapılmış olup, ilk kademede kum ve bentonit
numunesi miksere boşaltılıp bir dakika kuru karıştırılmış, bentonitin kum
içerisinde homojen dağılımı sağlanmıştır. İkinci kademede, homojen hale
gelen kum karışımı belirli oranlarda su ilavesi yapılarak 9 dakika karıştırma
işlemi uygulanmıştır.Hazırlanan karışımlardan AFS standardına göre 50 mm
çap ve 50 mm yüksekliğinde kum test numuneleri hazırlanmıştır. Yaş basma
ve yaş kesme mukavemetleri George Fisher marka AFS standart mukavemet
test cihazı ile ölçülmüştür. Gaz geçirgenlik ölçümleri, George Fischer gaz
geçirgenlik cihazında gerçekleştirilmiştir. Kalıplanabilirlik ve shatter
indeksleri ölçümünde George Fischer kalıplanabilirlik cihazı ve shatter
indeksi tayini cihazı kullanılmıştır.
Çizelge 1 : Ankara-Bolu
bölgesi bentonitinin XRF
analiz sonuçları.
Şekil 1 : Hazırlanan kalıp kum karışımlarında
kullanılan kumun elek analizi sonucu.
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
51,4
17,0
10,5
4,3
2,5
0,5
1,9
Ankara-Bolu bölgesine ait bentonitlerin döküm endüstrisi açısından
teknolojik değerlerinin ve optimum kullanım şartlarının belirlenmesi
amacıyla %3-12 bentonit ve %2-9 su ilaveleri ile hazırlanan karışımların, yaş
basma mukavemeti, kuru basma mukavemeti, gaz geçirgenliği,
kalıplanabilirlik indeksi ve shatter indeksi özellikleri incelenmiştir. %3, 6, 9,
12 Ca-bentoniti içerikli kalıp kum karışımlarında yaş basma mukavemetleri
%3 nem içeriğinde maksimuma ulaşmakta (temper noktası su içeriği) ve
daha yüksek nem içeriklerinde ise düşme gözlenmiştir. Sabit nem
içeriklerinde bentonit miktarının artması durumunda, yaş basma
mukavemet değerlerinde artış gözlenmiştir. Artan nem ve bentonit içeriğiyle
kuru basma mukavemeti, hazırlanan karışımlarda doğrusal olarak artış
göstermiştir. Bentonit içeriğinin %3’ten %12’ye yükselmesiyle, gaz
geçirgenliği doğrusal olarak düşüş göstermiştir. Artan bentonit ve nem
içeriğinde; kalıplanabilirlik indeksi ve shatter indeksi doğrusal olarak artış
göstermiştir. 100 kg üzeri çelik parçaların kum kalıba dökümü esnasında,
hazırlanan kalıp kum karışımları içerisinde optimum kalıp özelliklerini sadece
kuru basma mukavemetinin artırılması için mısır unu veya dekstrin ilavesinin
gerekli olduğu, dolayısıyla ekonomik olarak karşımıza çıkan kalıp kum
karışımının %3 nem - %12 Ankara-Bolu (Ca) bentonitli karışım olduğu tespit
edilmiştir.
Şekil 2 : Ankara-Bolu (Ca) bentoniti ile
hazırlanan döküm kalıp kumunun yaş
basma mukavemeti-(%) nem değişimi.
Şekil 3 : Ankara-Bolu (Ca) bentoniti ile
hazırlanan döküm kalıp kumunun kuru
basma mukavemeti-(%) nem değişimi.
Şekil 4 : Ankara-Bolu (Ca) bentoniti ile
hazırlanan döküm kalıp kumunun gaz
geçirgenliği-(%) nem değişimi.
Şekil 5 : Ankara-Bolu (Ca) bentoniti ile
hazırlanan döküm kalıp kumunun shatter
indeksi-(%) nem değişimi.
Şekil 6 : Ankara-Bolu (Ca) bentoniti ile
hazırlanan döküm kalıp kumunun
kalıplanabilirlik indeksi-(%) nem değişimi.
Laboratuvar
çalışmalarımızda kullanmış
olduğumuz kalıp kumu ve
bentonit temininde
desteklerini esirgemeyen
KARAKAYA BENTONİT A.Ş.’ye
teşekkürü bir borç biliriz.
KAYNAKÇA
1) D. F. Hoyt., ‘If It's Black, Why Do They Call It Green Sand?’AFS Transactions, 100, s.353, 1995.
2) TSE 5360, ‘Döküm Bentoniti’, ICS 73.080, 1996.
3) AFS Mold and Test Handbook, 2nd Edition, İ.T.Ü. Kütüphanesi, AFS Inc., des Plaines, Illinois 60016-2277, 1989.
4) E. N. Çavuşoğlu, Döküm Teknolojisi, İTÜ Matbaası, İstanbul, 1981.
5) Foseco, The Foseco Foundryman’s Handbook, 9th Edition, s.70, 1986.
6) J. O. Aweda, Y. A. Jimoh., ‘Assessment of Properties of Natural Moulding Sands in Illorin and Ilesha, Nigeria’, USEP:Journal of Research Information in Civil
Engineering, 6, s.68, 2009.
7) M. S. Abolarin., S. A. Lawal., A. A. Salawu., ‘Effect of Moisture Content on the Molding Properties of River Niger Sand Using Tudun-Wada Clay as a Binder’, AU J.T.,
Technical Report, 13, s.170, 2010.
8) W. A. Ayoola., A. Oyetunji., S. O. Adeosun., O. I. Sekunowo., M. O. Bodude., ‘Investigation of Foundry Properties of Oshogbo and Saki Silica Sand Deposits’, Daffodil
International University Journal of Science and Technology, 8, s.11, 2013.
9) J. Outhwaite., ‘Recent Trends in Greensand Practice’, British Foundryman, 60, s.143, 1967.
10) S. Gao., D. Shi., L. Wang., ‘Orthogonal Experiments for Effect Of Components On Performance Parameters of Green Sand for High Density Moulding’, s.535, 2012.
11) A. L. Graham., H. W. Dietert., T. H. Hanna., R. T. Dakswicz., ‘Moldability Testing and Control’, AFS Transactions, 71, s.394, 1963.
Download

PowerPoint Sunusu