Endüstride Alüminyum parça üretiminde birincil ve ikincil alüminyum hammaddeleri kullanılmaktadır. Cevherden üretilen birincil, hurdadan üretilen ikincil alüminyumdur. Birincil alüminyum üretimi için kullanılan elektrik enerjisinin %5’i ile ikincil alüminyum üretimi gerçekleştirmek mümkündür. Besleyici/yolluk, hurda, jant gibi malzemelerin ergitilmesi ile hazırlanan ikincil alüminyum kullanımında minimum düzeyde döküm hatası için dikkat edilmesi gereken en önemli parametrelerden birisi sıvı metalin kalitesidir.

Üretilecek ürünün kullanım alanı, beklenen kalite seviyeleri ve firmanın ekonomik çıkarları göz önünde bulundurularak uygun sıvı metal temizleme yöntemi seçilmektedir. Piyasada bulunan 100’ü aşkın çeşidiyle flaks kullanımı en yaygın kullanılan sıvı metal temizliği elemanıdır. Flaks kullanımı ile eş zamanlı olarak tatbik edilebilen rotary (döner tip) gaz alma yöntemi de yapıdaki H2 nin giderilmesinde rol almaktadır. Sıvı metal temizliğinin kalitesinin değerlendirilmesinde kullanılan test yöntemleri; Termal analiz, X-ışını yöntemi, Ultrasonik test, vakum altında katılaştırma, K-mold test, elektriksel direnç testi, tatur testi, Prefil veya PoDFA cihazı [1].

Yüksek kaliteli alüminyum döküm ürünleri için göz önünde bulundurulması gereken bazı faktörler vardır. Örneğin; çözünmüş hidrojenin, bifilm tabakalarının, yabancı madde (inklüzyon) ve empüritelerin yapıdan uzaklaştırılması, minimize edilmesi gerekmektedir. Alüminyum alaşımındaki çözünmüş hidrojen, metalik olmayan oksit filmler, Cl, Fe gibi bazı inklüzyon elementleri sıvı metal kalitesini olumsuz yönde etkileme ihtimali olan safsızlıklardandır. Yapıdaki bu safsızlık, akışkanlığı önemli ölçüde etkiler, makro veya daha sıklıkla mikro gözeneklere sebebiyet verir ki bu mikro gözenekler ancak Tahribatlı ve tahribatsız bazı muayene yöntemleri ile fark edilebilirler. Akışkanlığın yanı sıra üretilen ürünün başta tokluk ve yorulma dayanımı olmak üzere diğer mekanik özelliklerinin zayıf olmasına, yüzey görünümünün düzgün olmamasına ve işlenebilirlik özelliğinin kötü olmasına neden olur. Firmalarda uygulanan test yöntemlerinden birisi olan basınç altında sızdırmazlık testlerinden alınan olumsuz sonuçların da nedenlerinden birisi sıvı metal kalitesidir [2].

Peki sıvı metal kalitesinin kötü olması, metalin kirliliği nelere bağlıdır?
1. Termal koşullar, mevsimsel özellikler
2. Yetersiz sıvı metal temizliği
3. Hidrojen varlığı, Hidrojenin giderilememesi

Bu faktörlerin iyileştirilmesi, endüstride ikincil alüminyum hakkındaki önyargının kırılmasına ve alüminyum döküm ürünlerinin kalitesinin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.

Döküm işletmelerinde sıvı metal temizliğinin yanı sıra ergitme esnasında oluşacak alüminyum oksitlerin de önlenmesi gerekmektedir. Bunun için de kullanılan birincil alüminyumun kimyasal özellikleri, boyutsal özellikleri, ocak sıcaklığı, ocaktaki metal sıcaklığı ve sıvı metalin bekleme süresi gibi parametrelerin takip altında olması gerekmektedir. Yapıdaki H2 oranının ve de bifilmin ölçümü için vakum altında katılaştırma yolu ile yapılan RPT analizleri kullanılmaktadır. Burada ergiyik halde bulunan alüminyumdan iki adet numune alınır. Numunelerden birisi atmosfer ortamında katılaştırılır, diğer numune basınç (vakum) altında katılaştırılır. İki numune için de ayrı ayrı yoğunluk ölçümü yapılır ve Atmosfer ortamında katılaştırılan numunenin yoğunluğundan vakum altında katılaştırılan numune yoğunluğunun çıkarılması sonucu çıkan farkın 100 ile çarpılması ile yapıdaki yüzdelik H2 oranı ortaya çıkarılır. Numunelerden vakum altında katılaştırılanı ortadan ikiye kesilerek polisaj yapılır ve bifilm tabakasının varlığı sorgulanır. Çıkan sonuca göre yazıda belirtilen parametreler göz önünde bulundurularak aksiyon alınır.

Kaynakça :
Alüminyum Sıvı Metal Temizliğinde Kullanılan Flakslar – Seda ERTAN, Burcu KAVAKLIOĞLU, Fatih BÜYÜKAKKAŞ
Al18Si Alaşımında Döküm Kalitesi, Mikroyapı ve Mekanik Özellikler Arası İlişkinin İncelenmesi – Mehmet ULUDAĞ

Etiketler : alüminyum döküm, sıvı metal temizliği