DİJİTAL BİLGİSAYARLAR METAL DÖKÜMLERİNİN KALİTESİNİ TAHMİN ETMEK İÇİN KULLANILIYOR
Ellis Foster ve B. L. Fletcher
Battelle Memorial Institute
Columbus 1, Ohio
Dijital bilgisayarlar artık metal dökümlerinin kalitesini tahmin etmede deneme-yanılma deneylerini ortadan kaldırmak için kullanılabilmektedir.
Dökümlerin bilgisayar analizi için temel unsur, katılaşmakta olan bir dökümden ısının uzaklaştırılma desenlerinin doğru bir şekilde tahmin edilmesini sağlayan bir yöntemdir. Bu sağlandığında, döküm sürecinin neredeyse her değişkeni, katılaşma ve külçe bütünlüğü üzerindeki etkisi temelinde değerlendirilebilir.
Döküm problemlerini bilgisayar ile incelemenin ilk adımı, belirli koşullar altında bir dökümün zaman içindeki termal davranışını tahmin edebilecek matematiksel bir model cinsinden fiziksel durumu tanımlamaktır. Hesaplanan tahminler deneysel çalışmalarla doğrulandıktan sonra, matematiksel model daha fazla deney yapılmadan değiştirilmiş döküm prosedürlerinin veya şekillerinin etkilerini tahmin etmek için kullanılabilir.
Bilgisayar analizi, uranyum gibi doğası gereği pahalı döküm metalleri ve dökümdeki kusurlardan kolayca etkilenen niyobyum ve molibden gibi metaller için özellikle değerlidir.
Bu analitik teknik, büyük ölçekli işletme nedeniyle koşulların deneysel olarak değiştirilmesinin elverişsiz olduğu sürekli döküm süreçlerine; kalıp malzemelerini, dökme sıcaklıklarını ve metal özelliklerini değerlendirerek besleyici başlıkların şekil ve boyutları için spesifikasyonlar geliştirmeye; ve istenen sonucu elde etmek için metalin fırınlarda veya banyolarda ne kadar süre ve hangi sıcaklıkta tutulması gerektiğini değerlendirerek ısıl işleme de uygulanabilir.
İmalat süreçleri de bu tekniklerle incelenebilecek özelliklere sahiptir. Örneğin, bir dövmenin ulaştığı sıcaklık; metal özelliklerinin, şekillendirme sırasında aktarılan enerjinin, metalin başlangıç sıcaklığının ve iletim, taşınım ve ışınım yoluyla gerçekleşen ısı kayıplarının bir sonucudur. Mekanik özellikler de sıcaklıkla değişir ve bir malzemenin şekillendirilebilirliği belirli bir sıcaklık aralığında yer alabilir.