Basınçlı döküm prosesinde iki farklı soğutma kanallı kalıpların döküm-kalıp arayüzey ısı transfer katsayısının nümerik olarak incelenmesi

Türkçe

Basınçlı dökümde, döküm-kalıp arayüzey ısı transfer katsayısı (AITK) kalıp ve dökümü yapılan parçada meydana gelen yapısal değişimler ile katılaşma hızını etkileyen önemli unsurdur. AITK, döküm-kalıp arasında meydana gelen ısı transferi, katılaşma hızı, ergiyik metal ve kalıp sıcaklıkları, döküm ve kalıp malzemesi gibi birçok faktörlerden bağlı olarak değişim gösterir. Bu çalışmada, basınçlı döküm prosesinde klasik soğutma kanallı metal kalıp ile özgün soğutma kanallı metal kalıp için döküm-kalıp AITK’nın zamana bağlı değişimi nümerik olarak incelenmiştir. Basınçlı döküm prosesinde; döküm malzemesi olarak Al6061 alüminyum alaşımı kullanılacak metal kalıplar için AITK, sıcaklık dağılımı ve ısı transferi bakımından karşılaştırılması yapılmıştır. 0.5-10 s zaman aralığında yapılan analizlerde bu kalıplar ile ergiyik metal arasındaki AITK ve sıcaklıklar hesaplanmıştır. Özgün soğutma kanallı kalıpta klasik soğutma kanallı kalıba göre 1.33 kat daha iyi sıcaklık düşüşü gerçekleşmiştir. Özgün soğutma kanallı kalıpta klasik soğutma kanallı kalıba kıyasla 2.23 kat daha iyi ısı transfer katsayısı olduğu hesaplanmıştır. Sonuç olarak; özgün soğutma kanallı kalıpta AITK, sıcaklık dağılımı ve ısı transferinin daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.