Alüminyum-Silisyum döküm prosesinde en sık karşılaşılan problemlerden birisi porozitedir. Porozite; Yüksek basınç altında sızdırmazlık, mukavemet ve süneklik gibi malzemenin mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkileyen bir döküm hatasıdır. Porozitenin %100 giderilmesi pek mümkün olmasa da kaliteli bir ürün üretebilmek için yapıdaki boşluk, oyuk olarak da tarif edilen porozitenin kontrol altına alınması önceliktir. Yapılan çalışmalar sonucunda poroziteler 2 sınıfa ayrılmıştır. Bunlar;
1. Gaz Porozitesi
2. Çekinti Porozitesi

Gaz porozitesi, kalıbın içerisindeki havanın tahliye edilememesi nedeniyle ortaya çıkar. Tasarımcılar kalıp içerisindeki havanın tahliye edilebilmesi için kalıbın uygun bölgelerine hava cepleri, chillvent gibi hava tahliye yardımcıları eklerler. Bunun dışında gaz porozitesine ergimiş metal içerisinde var olan ve çökelmiş olan gazlar da neden olabilir. Burada da ergimiş metalin temizlenmesi ve gaz alma proseslerinin kalitesi devreye girer.
Döküm sırasında ürünün katılaşırken kendini çekmesi sebebiyle de porozite meydana gelebilir ve buna çekinti kaynaklı porozite – çekinti porozitesi adı verilmiştir.
Gaz poroziteleri; döküm parçasının içinde küresel bir forma yakın geometrik şekilde, az sayıda-büyük boyutlarda veya çok sayıda-küçük taneler şeklinde görülürler.
Bir porozite ile karşı karşıya kalındığında bunun gaz porozitesi mi yoksa çekinti porozitesi mi olduğunun temel ayırıcı faktörü şudur: Gaz poroziteleri düzgün ve daha yuvarlak bir görünüme sahiptir, çekinti poroziteleri ise daha düzensiz, ince-uzun bir görünüme sahiptir ve pürüzlüdür.
Bunların yanı sıra bu iki kavram literatürde farklı iki kavram ile de kullanılmaktadır. Çekinti porozitesi, makro porozite olarak ve gaz porozitesi, mikro porozite olarak belirtilebilir. Makro porozite olarak ifade edilen çekme boşlukları; parça içerisinde en son katılaşan bölgelerde, daha kalın cidarlı bölgelerde veya uzun süre sıcak kalan bölgelerde oluşmaktadır. Yukarıda da belirtildiği gibi kalıbın boşluğunda mevcut olan veya ergimiş metal içerisinde çökelmiş halde bulunan gazlar ve bunların tahliye edilememesi sebebiyle mikro porozite olarak da adlandırılan gaz poroziteleri oluşur. Buradaki mantık şudur: Metal, katı haldeyken sıvı haline göre daha az yer kaplar ve mikro tanecikler arasındaki bağları daha dar ve sıkı bir haldedir. Bu durumda da yapıdaki gaz tanecikleri metalin katılaşması sırasında bu bağlar arasında sıkışarak gaz boşluklarını oluşturur veya yine aynı mantıkla katılaşma sırasında dentritik kollar arasında kalan sıvı bölge yeterince beslenemezse çekme boşlukları oluşur.

Çekinti boşluklarının oluşumunu engellemek için tüm döküm proseslerinde uygulanabilecek şekilde 7 temel kural belirlenmiştir:
1. Besleme yeterli olmalıdır. Az besleme veya çok beslemenin ikisinden de kaçınılmalıdır.
2. Yolluk, döküm parçasından önce kesinlikle katılaşmamalıdır. Ya aynı anda ya da daha sonra katılaşmalıdır.
3. Besleyici ve yolluk yeterli metal içermelidir ki bu, hacimsel küçülmeyi karşılayabilmeleri içindir.
4. Yolluk ve döküm parçası arasında hot spot – sıcak nokta oluşmamalıdır.
5. Yolluk girişi, metal dolumunu zorlayacak şekilde olmamalıdır. Yolluk tasarımı iyi bir çalışma ile belirlenmelidir.
6. Dolumun gerçekleşebilmesi için gerekli basınç farkı sağlanmalıdır.
7. Tüm noktalarda porozite oluşumu engellemek için yeterli basıncın sağlanması gerekmektedir.

Sıvı metal içerisinde çözünmüş fazla hidrojen bir araya gelerek hidrojen gazını oluşturur. Sıvı metal içerisinde bulunan hidrojenin kaynağı dökümhane ortamıdır. Ergimiş metal içerisindeki hidrojeni uzaklaştırmak için etkin bir gaz alma prosesi gerçekleştirilmeli ve metal temizliği yapılmalıdır. Alüminyum alaşımlarının ergitme, pota aktarımı ve bekletme aşamalarında maruz kaldığı bazı inklüzyonlar şunlardır: Al2O3, Al4C3, MgO, MgAl2O4, TiB2, AlB ve TiAl3. Alüminyum alaşımlarında dökümün yapılacağı kalıbın yanlış yolluk tasarımı veya yanlış tezgâhın kullanılması yapıda gaz porozitesini oluşturabilecek başka bir durumdur.

Sonuç olarak; Kalıp tasarımı ve proseste yapılacak ufak değişiklikler, porozite oluşumunu yüksek ölçüde minimize edecektir.

Kaynakça : 1. Alüminyum-Silisyum Döküm Alaşımlarında Mikro Porozite Oluşumuna Etki Eden Faktörlerin İncelenmesi, Ömer SAVAŞ
2. Alüminyum Alaşımlarında Yolluk ve Cep Optimizasyonunun Parça Kalitesine Etkisi, Faruk Atahan YÜKSEL
3. Yüksek Basınç Döküm Prosesinde Enjeksiyon Parametrelerine Bağlı Olarak Döküm Simülasyonu, Murat KORU, Orhan SERÇE