Döküm Hataları Atlası

Görünüm · kök neden · önlem — on yaygın hata

Döküm hatalarında asıl mesele hatayı görmek değil, doğru adlandırmaktır. Yanlış adlandırılan hata yanlış önlemle çözülmeye çalışılır: besleme sorununa gaz giderme uygulamak, cüruf sorununa besleyici büyütmek sonuç vermez. Bu atlas, on yaygın hatayı görünüm – kök neden – önlem üçlüsüyle toplar.

Çekme boşluğu pürüzlü, dendritik iç yüzey ısıl merkezde, son donan yerde Gaz gözeneği düzgün, yuvarlak, parlak yüzey dağınık, çoğu zaman yüzeye yakın Cüruf / oksit içi koyu, düzensiz dolgulu üst yüzeye ve yolluğa yakın Teşhis: boşluğun İÇ YÜZEYİ ve KESİTTEKİ YERİ
Şekil 1. En sık karıştırılan üç boşluk tipi. Yanlış adlandırılan hata yanlış önlemle çözülmeye çalışılır: besleme sorununa gaz giderme uygulamak sonuç vermez. (şematik — SAE Mühendislik çizimi.)

Hata atlası

HataNasıl tanınırKök nedenÖnlem
Çekme boşluğu (shrinkage)Pürüzlü, dendritik, köşeli iç yüzey; ısıl merkezdeYetersiz besleme, yanlış modül, besleme yolunun erken donmasıBesleyici modülünü büyüt (1,2×), soğutucu ve padding ile yönlendirilmiş katılaşma
Gaz gözeneği (porosity)Düzgün, yuvarlak, parlak iç yüzey; dağınık, çoğu kez yüzeye yakınÇözünmüş hidrojen, nemli kalıp/kum, yağlı hurda, türbülansla hava kapmaGaz giderme (rotary degassing), kuru şarj malzemesi, sakin dolum, vakum destekli kalıplama
Cüruf / oksit inklüzyonuİçi koyu ve düzensiz dolgulu; üst yüzeye ve yolluğa yakınPotadan taşınan cüruf, dolumda katlanan oksit filmi (bifilm)Filtre, sakin yolluk sistemi (kesit daralması), dikkatli sıyırma, dolum hızını sınırlama
Soğuk birleşme (cold shut)Oksitli, düzgün sınırlı dikiş; iki akış cephesinin buluştuğu yerDüşük döküm sıcaklığı, uzun/ince dolum yolu, yavaş dolumDöküm sıcaklığı ve dolum süresi kontrolü, ingate kesitini büyütme, kalıp ön ısıtma
Sıcak yırtılma (hot tear)Oksitlenmiş, taneler arası çatlak; keskin köşe ve kesit geçişlerindeKatılaşma sırasında engellenen çekme; kalıp/maça çok rijitRadyüs büyütme, çökebilen maça, kesit geçişlerini yumuşatma, alaşım seçimi
Eksik dolum (misrun)Parçanın uç ve ince bölgeleri hiç dolmamışDüşük sıcaklık, yetersiz basınç/yükseklik, çok ince cidarSıcaklık ve dolum hızı, cidar kalınlığı revizyonu, havalandırma delikleri
Kum/kalıp düşmesi (sand inclusion)Yüzeyde ve yüzey altında kum taneli düzensiz boşlukZayıf kalıp mukavemeti, erozyon, kötü kapamaBağlayıcı ve sıkıştırma kontrolü, erozyona karşı yolluk tasarımı, temiz kapama
Metal penetrasyonuYüzeye yapışmış kum–metal karışımı kabukYüksek döküm sıcaklığı, kaba kum, yetersiz kaplama (coating)Sıcaklık düşürme, ince kum, kalıp boyası, sıkıştırma
Damar/kılcal çıkıntı (veining)Yüzeyde ince, ağ gibi çıkıntılarKumun ısıl genleşmesi ve çatlaması (kuvars dönüşümü)Katkı (demir oksit), kum bileşimi, kalıp sıcaklığı
Çarpılma / boyut sapmasıÖlçü dışı, düzlemsellikte sapmaKatılaşma büzülmesi, engellenmiş çekme, erken bozma, artık gerilmeModel üzerinde çekme payı, bozma zamanı, gerilim giderme tavı
Soğuk birleşme iki akış cephesi birleşememiş oksitli, düzgün sınırlı dikiş Sıcak yırtılma keskin köşede, taneler arası çekme engellenmiş, yapı hâlâ hamur Eksik dolum ince kesit ve uç bölgeler dolmamış düşük sıcaklık, uzun dolum yolu Üçü de dolum kaynaklıdır — besleyici büyütmek çözmez
Şekil 2. Dolum kaynaklı üç hata. Soğuk birleşme ve eksik dolum sıcaklık–hız sorunudur; sıcak yırtılma ise katılaşırken engellenen çekmenin sonucudur. (şematik — SAE Mühendislik çizimi.)

Teşhis için üç soru

  1. İç yüzey nasıl? Pürüzlü ve dendritik ise çekme; düzgün ve parlak ise gaz; koyu ve dolgulu ise cüruf/oksit.
  2. Kesitte nerede? Isıl merkezde ise besleme; dağınık ise gaz; üst yüzeye ve yolluğa yakın ise taşınan cüruf.
  3. Ne zaman oluştu? Katılaşma sırasında mı (çekme, sıcak yırtılma) yoksa dolum sırasında mı (soğuk birleşme, eksik dolum, hava kapma)? Cevap, hangi parametreyi değiştireceğini söyler.
Radyografi tek başına ayırt etmez. Filmde iki boşluk benzer görünebilir; karar genellikle kesit alıp iç yüzeye bakmakla verilir. Kabul sınırları için referans radyografiler kullanılır: alüminyum dökümlerde ASTM E155, çelik dökümlerde ASTM E446 / E186.

Önlem sırası

Pratikte hataların çoğu üç yerden gelir ve şu sırayla gözden geçirilir: (1) ergiyik kalitesi (gaz, inklüzyon, sıcaklık), (2) dolum sistemi (türbülans, hız, filtre), (3) katılaşma yönetimi (besleyici modülü, soğutucu, kesit geçişleri). Simülasyon bu üçünü deneme–yanılmadan önce görmeyi sağlar; ama girdi yanlışsa (sıcaklık, ısı transfer katsayısı) çıktısı da yanlıştır.

Ayrıntılı anlatım için Döküm Teknolojisi ders notuna, besleyici boyutlandırma için Chvorinov hesaplayıcısına, alüminyuma özgü hidrojen ve bifilm sorunları için Alüminyum ve Alaşımları notuna bakabilirsin.

Sık sorulanlar

Gözenek mi çekme mi — en hızlı ayrım nedir?

İç yüzey. Gaz gözeneği düzgün, yuvarlak ve çoğu zaman parlaktır; çekme boşluğu pürüzlü, köşeli ve dendritiktir. İkinci ipucu konumdur: çekme ısıl merkezde toplanır, gaz dağınıktır.

Her gözenek hurda demek mi?

Hayır. Kabul, parçanın işlevine ve ilgili şartnameye bağlıdır: basınç tutması gereken bir gövdeyle, yüksüz bir kapak aynı ölçütle değerlendirilmez. Kabul seviyeleri referans radyografilerle (ASTM E155 vb.) tanımlanır ve siparişte yazılmalıdır.

Isıl işlem sonrası yüzeyde kabarma neden olur?

Türbülanslı dolumda hapsolan hava, çözeltiye alma sıcaklığında genleşir ve yüzeyi kabartır. Bu, klasik basınçlı dökümün T6 alamamasının nedenidir; çözüm vakum destekli döküm, yarı katı şekillendirme veya kokil dökümdür.

Simülasyon hataları önceden görür mü?

Katılaşma ve dolum simülasyonu çekme boşluğu ve soğuk birleşme riskini iyi gösterir. Gaz ve inklüzyon tarafı ergiyik kalitesine bağlı olduğu için simülasyonla değil, ölçümle (hidrojen testi, filtre pratiği) yönetilir.

Elinde bir parça mı var?

Hasar incelemesi, malzeme seçimi ya da ikinci görüş için ön değerlendirme ücretsiz: durumu bir paragrafla anlat, hangi incelemenin gerektiğini ve ne süreceğini söyleyeyim.

Teklif al →