Günümüz sanayisinde ‘Sürdürülebilirlik’ kavramı trend konular arasında yerini almıştır. Gerek dünya kaynaklarının tükenmeye başlaması gerekse var olan sınırlı kaynağın maliyetindeki yüksek ivmeli artışlar firmaları geri dönüşüme ve sürdürülebilir üretime teşvik etmektedir.

Döküm Sektöründe başta ergimiş metal olmak üzere farklı kaynakların geri dönüşümü sağlanabilmektedir. Örneğin Alüminyum %99,9 geri dönüştürülebilir bir malzemedir. Alüminyumun mekanik özelliklerini yitirmeden geri dönüştürülmesi konusunda çalışmalar son yıllarda artmıştır. Alüminyumun yanı sıra kum kalıba dökümde kullanılan kum ve de maçalarda kullanılan kumların geri dönüştürülmeleri de yakın bir zamanda gerçekleştirilmeye başlanmıştır.

Malzeme tüketimini azaltmak, nitelikli atıkları değerlendirmek, sürdürülebilirlik ve sürekliliği sektöre kazandırmak, bertaraf yerine geri kazanım kavramlarını konuşmak için çevre dostu üretim ve sürdürülebilir proses iyileştirmeleri şarttır.

Kum Kalıba Döküm Prosesi genel olarak şu aşamalardan oluşur;
Kum hazırlama, Model hazırlama, Kalıp yapımı, İhtiyaç varsa Maça hazırlama, Ergimiş metal dökümü, Katılaştırma, Kum kalıbın çıkartılması, Temizlik ve Testere, Nihai Ürün

Burada görülebileceği gibi kilit parametre kumdur. Döküm kumunun özgül ağırlığı 2,39-2,55 arasındadır. Su emme kapasitesi düşüktür. Kimyasal bileşimi ergimiş metalin türüne, bağlayıcı çeşidi ve yakıta bağlıdır. Atık döküm kumu ise yanmış karbonla kaplı silika kumudur. Artık bağlayıcı (bentonit, kömür, reçine vs.) ve tozlardan oluşur. Döküm kumunun kalitesi kum kalıplama kalitesi ile doğrudan bağlantılıdır. Döküm kumunun kalitesini; kum nemi, kum gaz geçirgenliği, preslenme şekli, kum içeriği belirler. Bu parametreler kumun uzun süreli dayanımını ve daha sonrasında yapılacak olan geri dönüştürme işlemlerini etkiler. Daha detaylı bilgi vermek gerekirse;

Döküm kumundan beklenen özellikler;
1. Düzgün yüzey: Döküm parçasının görselliği için genellikle ince taneli kum kullanılır. Kum tane boyutu Elek Analizi testi ile belirlenir, analiz edilir.
2. Refrakterlik: Metal sıcaklığı ve kimyasal analizi sebebiyle kumun kimyasal yapısının bozulmasına refrakterlik denir. Kalıbın döküm sıcaklığında çatlamaması ve yapısının bozulmaması beklenir.
3. Mukavemet: Kum kalıba döküm sırasında metal, kuma belli bir baskı uygular. Kumun bu baskıya dayanıklı olması beklenir.
4. Akıcılık: Kumun nem değerinin belli standart toleransları arasında tutulması gerekmektedir. Kil ve su oranının iyi ayarlanması ve böylece kumun kalıbın şeklini daha rahat alması beklenir.
5. Sabit boyut dağılımı: Kum kalıbın yapısındaki kumun homojen bir boyut dağılımına sahip olması beklenir.
6. Gaz geçirme kabiliyeti: Kum kalıba döküm sırasında hem ergimiş metalin kendisinden hem kumun kendi yapısından hem de atmosfer koşullarından dolayı kum, gaza maruz kalır. Kumun bu gazları geçirme kabiliyetinin diğer adı Permeabilite’dir.

Doğal Kum ve Sentetik Kum karşılaştırılması:
Doğal kum diye bahsedilen kum çeşidi çoğunlukla denizlerden çıkartılan silis kumudur. Aynı zamanda göllerden ve ocaklardan da çıkartılabilmektedir. Bu kum saf haliyle muhafaza edilerek dökümhanede su ile birleştirilir. Ucuz ve kolay hazırlanır.
Sentetik Kum ise doğal kuma; silis tozu, demir oksit, odun talaşı, grafit gibi maddelerin hazırlanması ile oluşturulan kumdur. Daha düzgün tane boyutuna ulaşılmasına katkı sağlar. Doğal kumda %6-8, sentetik kumda %3 nem bulunur.
Geri dönüştürülmüş kum ise döküm yapılmış kumun yüksek sıcaklığa maruz kalarak yapısındaki reçine gibi ilavelerin yakılması sonucu ortaya çıkarılan kumdur. Bu görevi Reklamasyon makineleri yerine getirmektedir. Şirvanlı Alüminyum da dahil olmak üzere birçok döküm firması kum geri dönüşümü üzerine çalışmaktadır.

Kaynakça :
• Journal of Engineering and Natural Sciences, Recovery Applications of Waste Foundry Sand, Hatice Merve BAŞAR, Nuran Deveci AKSOY
• Investigation of Reuse Methods of Waste Foundry Sand Produced in Foundries, Miraç GEDİKLİ

Etiketler : alüminyum dökümde geri dönüşüm, alüminyum dökümde sürdürülebilirlik, doğal kum, sentetik kum