Döküm Kumu

Döküm Kumu

• Tuna Silis Kum
• Ocak 01, 2019

• 
• 
• 
• 
• 

Döküm Kumu Nedir?

Döküm kumları genel olarak 0.05-2 mm boyutlarındaki mineral taneleridir. 2 tür döküm kumu vardır. Bunlar; doğal kumlar ve sentetik kumlardır. Doğal kumlar, doğadan nasıl elde ediliyorlarsa o şekilde kullanılırlar. Yani herhangi bir işleme tabi tutulmazlar. Doğal kalıp kumunun en kullanılabilir özelliği nemi uzun süre bünyesinde tutabiliyor olmasıdır. En kötü yanı ise özelliklerinin değişken (kararsız bir yapıda) olmasıdır. Ama piyasada genellikle sentetik kum kullanılır.

Sentetik kumlar doğal kumların işlenmiş (yıkanmış, empüriteleri giderilmiş) ve elenerek istenilen tane boyutuna ve şekline getirilmiş kumlardır. Bu nedenle daha az depolamaya ihtiyaç vardır. Sentetik kumlar her yerde aynı özelliği gösterdiği için ayrılmazlar ve bir arada bulunabilirler. Dökümü yapılacak metal için kum buradan alınır ve kalıplanır. Bu da tasarruf demektir. Ama sentetik kumların en önemli özelliği gaz geçirgenliğinin fazla olması ve daha refrakter (sıcaklığa dayanabilme) özellikte olmasıdır. Bunun yanında sentetik kumlar doğal kumlara nazaran daha kararlı yapıdadırlar ve proses kontrol edilebilirdir.

İkincil olarak beklenen en önemli parametre mukavemettir. Döküm kumu hem yaş hem de kuru mukavemete sahip olmalıdır. Eğer gereken mukavemet sağlanamazsa döküm esnasında veya dökümden sonra kalıp parçalanır. Gaz geçirgenliğini arttırmak için köşeli geometride kum kullanılmalıdır ki gereken gaz çıkış boşlukları oluşsun. Ama bunun yanında bu boşluk çok artarsa mukavemet düşecektir. Bunun oranıyla ilgili Alman (DIN) ve Türk (TS) standartları mevcuttur. Tane boyutunun düşmesi ve tane şeklinin küreselleşmesi gaz geçirgenliğini azaltacaktır. Dolayısı ile bunlardan kaçınmak gerekir.

Kalıp kumları doğal ve sentetik olarak iki gruba ayrılır. Doğal kalıp kumları isminden de anlaşılabileceği gibi doğal oranlarında kil içerirler ve oldukları gibi kullanılırlar. Sadece bağlanmayı kuvvetlendirmek içi su ilavesi yapılır. En büyük avantajı nem miktarını uzun süre koruyabilmesidir. Buna karşın en büyük dezavantajı ise özelliklerinin çok değişken olmasıdır.

Sentetik kumlar ise doğada bulundukları haliyle düşük kil oranı içeren dolayısıyla bağlayıcı özelliklerini arttırmak için bentonit gibi bağlayıcı ve su ilavesi gerektiren kumlara verilen isimdir. En büyük avantajları daha üniform tane boyutu, daha yüksek refrakterlik özelliği ve kontrol edilebilir özelliklere sahip olmasıdır.

Silis kumunun döküm kumu olarak tercih edilmesi

Döküm proseslerinde en çok bilinen ve kullanılan kum SiO2 bileşimindedir. Silis kumunun döküm kumu olarak tercih edilmesinin en önemli nedenleri kolay bulunuşu, ucuz olması ve yüksek refrakterlik özelliği göstermesidir. Ancak yüksek genleşme gösterir. Dolayısıyla boyut toleranslarında hesaba katılma gerekliliği vardır. Buna alternatif olarak tercih edilen diğer kum bileşimi ise zirkon kumudur. En başlıca özelliği yüksek iletkenliği (silisin iki katı) ve düşük genleşmesidir. Ancak dezavantajı ise yüksek yoğunlukta olmasıdır(silisin iki katı).

Kalıp Kumunun Özellikleri

Kalıp kumunda beklenen özellikler çok sayıdadır. Bunlar arasında kum hazırlamada kontrol edilebilen başlıca özellikler şunlardır:

1. Yaş mukavemet;

2. Kuru mukavemet;

3. Gerçirgenlik;

4. Nem miktarı;

5. Kil miktarı;

6. Tane inceliği ve dağılımı

Döküm kumları 4 çeşittir :
Bunlar; silis kumu, zirkon kumu, kromit kumu ve olivin kumudur.

Silis Kumu :
Silis (SiO2) kumu piyasada en çok kullanılan kum çeşididir. Çünkü hem en ucuzdur hem de yüksek refrakterlik gösterir ( 2073 K ).

Zirkon Kumu :
Zirkon kumu (ZrSiO4) ise silis kumuna göre 2 kat daha yüksek yoğunluğa (özgül ağırlığa) ve yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir. Zirkon kumunu önemli kılan en yüksek parametrede budur. Eğer elinizde hızlı katılaşmasını istediğiniz yani tane yapısını her yerde homojen istediğiniz bir döküm malzemesi varsa zirkon kumu kullanırsınız. Ama zirkon kumu silis kumuna nazaran daha pahalıdır.

Kromit kumu (FeCr2O4) :
Kromit kumu:(demir magnezyum kromat-(Fe, Mg)Cr2O4) Zirkon kumu gibi yoğunluğu silise nazaran daha yüksek ve ısıl iletkenliği daha fazladır. Yani dökümden gelen sıvı metal sıcaklığı hemen ortama verilebilir. Bu da hızlı soğumayı sağlar. Zirkon kumundan farkı ısı genleşmesinin çok düşük olmasıdır. Neredeyse ergime noktasına çıkıldığı halde kumun hacminde çok yüksek bir artış gözlenmez. Bu da döküm hatalarını azaltır.

Olivin kumu (Mg,Fe)2SiO4 :
Olivin kumu (magnezyum demir silikattır-(Mg,Fe)2SiO4) bazik karakterli bir kumdur. İçerisindeki Mg miktarı arttıkça bazikliği de artar. Çünkü Mg normal şartlar altında bazik karakterlidir. Bu nedenle olivin kumu ile östenitik yüksek manganlı çelikler dökülebilir (reaksiyona girmez). Ayrıca ısıl iletkenliği kuvarsa göre daha yüksektir.

Kimyasal Analiz:

Özellikleri: