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. Döküm kumlarından beklenen en önemli özellik gaz geçirgenliğidir. Eğer kum kalıp, gazı iletmiyorsa döküm esnasında metalden gelen gazlar kalıpta sıkışma yaratacak, porozitelere ve patlamalara neden olacaktır. 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.
Döküm kumları 4 çeşittir. Bunlar; silis kumu, zirkon kumu, kromit kumu ve olivin kumudur. Silis (SiO2) kumu piyasada en çok kullanılan kum çeşididir. Çünkü hem en ucuzdur hem de yüksek refrakterlik gösterir ( 2073 K ). 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) aynı 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 (MgSiO4) 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.
Kum çeşitleri ne kadar bazı teknik özellikler bakımından silis kumundan daha üstünse de yukarıda da belirttiğimiz gibi dökümde kullanılan kum genelde silis kumudur. Bunun nedeni ucuz olması, kolay bulunabilir olması ve refrakterlik özelliğidir.
Yorumlar