Hassas döküm seramik kabuğunun mekanik özelliklerinin katman sayısı, kurutma süresi ve kimyasal kompozisyon odaklı iyileştirilmesi
Improvement of mechanical properties of precision cast ceramic shell focused on the number of layers,drying time and chemical composition
Yazar: FATMA NUR GÜMÜŞ
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İmalat yöntemlerinden önemli bir tanesi olan dökümün alt dallarından olan hassas döküm yöntemi çok prosesli bir üretim tekniğidir. Hassas dökümde parafin malzemeden üretilen özel olarak tasarlanmış bir model, metalik esaslı kalıplar ve seramik esaslı kabuklar kullanılmaktadır. Mum enjeksiyon kalıbı yapımı, mum model oluşumu, model ağacı oluşumu, seramik kabuk oluşumu, mum giderme, sinterleme, döküm, kabuk kırma, ürün temizleme/zımparalama aşamalarından oluşan hassas dökümün her bir aşamasının nihai ürüne etkisi vardır.
Bu çalışmada hassas dökümde en önemli adımlardan bir tanesi olan seramik kabuk üretimi aşamasındaki kurutma süresi- katman sayısı parametrelerinin optimizasyonu ve optimum şartlar sağlandıktan sonra kimyasal kompozisyona ekleme yapılarak mekanik anlamda daha kullanışlı kabuklar elde edilmesi, fire oranının azaltılması amaçlanmıştır.
Çalışmada katlar arası kurutma süresi ve kat sayısının etkisi incelenmiştir. Kurutma süreleri 30, 45, 60'ar dakika artırımlı şekilde dikkate alınmış ve kurutma süresi arttıkça üç noktalı eğilme deneyi ile ölçülen kırılma modülü değerinin arttığı belirlenmiştir. Kat sayısı için 5, 6, 7 kat sayılı numuneler değerlendirilerek kat sayısı arttıkça kabul mukavemeti değerinin arttığı gözlemlenmiştir. Yüzey pürüzlülük değerleri incelendiğinde kurutma süresi ve katman sayısının yüzey pürüzlülüğünde anlamlı bir etkisi olmadığı görülmüştür. İlaveten çalışma kapsamında, çamur içerisindeki bakteri durumunun mekanik özellikleri etkilediği düşünülerek dezenfektan ilavesi ile kırılma modülü ilişkisi incelenmiştir. Dezenfektan ilaveli çamurda bakteri sayısında düşüş gözlemlenmiş ancak dezenfektan ilavesinin mekanik özelliklere etkisinin olmadığı tespit edilmiştir

Abstract:
Precision casting method, which is one of the sub-branches of casting and one of the important manufacturing methods, is a multi-process production technique. In investment casting, a specially designed model made of paraffin material, metallic- based molds and ceramic-based shells are used. Each stage of investment casting, which consists of wax injection mold making, wax model formation, model tree formation, ceramic shell formation, wax removal, sintering, casting, shell breaking, product cleaning/sanding, has an effect on the final product.
In this study, it is aimed to optimize the drying time-number of layers parameters in the ceramic shell production stage, which is one of the most important steps in investment casting, and to obtain more mechanically useful shells and reduce the wastage rate by adding to the chemical composition after optimum conditions are achieved.
In the study, the effect of drying time between coats and the number of coats was examined. Drying times were taken into account in increments of 30, 45, 60 minutes, and it was determined that as the drying time increased, the fracture modulus value measured by the three-point bending test increased. For the number of layers, samples with 5, 6 and 7 layers were evaluated and it was observed that the acceptance strength value increased as the number of layers increased. When the surface roughness values were examined, it was seen that the drying time and the number of layers did not have a significant effect on the surface roughness. Additionally, within the scope of the study, the relationship between disinfectant addition and fracture modulus was examined, considering that the bacterial status in the sludge affected the mechanical properties. A decrease in the number of bacteria was observed in the sludge with disinfectant added, but it was determined that the addition of disinfectant had no effect on the mechanical properties