Optimization of Molding Unused New Sand Composition by Mixture Design Method

Yıl 2018, Cilt: 39 Sayı: 2, 512 - 523, 29.06.2018

Mehmet Kul Kürşad O. Oskay Erdem Akça Aytuğ E. Alsan Bahadır Karaca

https://doi.org/10.17776/csj.434264

Cited By: 1

Öz

In this study, various parameters which affect the green strength, gas
permeability and shear strength of unused casting sands were investigated in
order to improve the quality of casting sands used in Estaş casting foundry.
These parameters were chosen as water ratio % (X₁), coal powder % (X₂),
active bentonite % (X₃) and unused new sand % (X₄).
Mixture design (MD) method was used in the optimization studies. At the end of
studies, the optimum X₁, X₂, X₃ and X₄
values, which maximize the compressive 
strength (Y₁), shear strength (Y₂) and gas
permeability (Y₃) values, were determined as 3.50%, 6.00%, 6.66% and
83.08%, respectively. Y₁, Y₂ and Y₃ values
were determined as 12.7 N/Cm², 4.0 N/cm² and 66 mmWS at
these optimum X₁, X₂, X₃ and X₄
values.

Anahtar Kelimeler

Unused new sand, Optimization, Mixture Design

Karışım Tasarım Yöntemi ile Kullanılmamış Yeni Kum Bileşiminin Kalıplamasının Optimizasyonu

Öz

Bu çalışmada; Estaş döküm fabrikasında kullanılan yeni döküm kumlarının
kalitesinin artırılması için döküm kumunun yaş mukavemet, gaz geçirgenliği ve
kesme mukavemetini etkileyen parametreler incelenmiştir. Bu parametreler % nem
oranı (X₁), % kömür tozu (X₂), % aktif bentonit (X₃)
ve % yeni kum miktarı (X₄) olarak seçilmiştir. Optimizasyon
çalışmalarında karışım tasarım (KT) yöntemi kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar
sonucunda yeni kum kullanılarak hazırlanan döküm kumunun optimum kompozisyonu X₁
(%3,50), X₂ (%6,00), X₃ (%6,66), X₄
(%83,08) olarak belirlenmiştir. Bu optimum kompozisyonda hazırlanan kumun basma
mukavemeti (Y₁) 12,7 N/cm², kesme mukavemeti (Y₂)
4,0 N/cm² ve gaz geçirgenliği (Y₃) 66 mmWS olarak
ölçülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Yeni kum bileşimi, optimizasyon, karışım tasarım yöntemi

Kaynakça

• [1]. Aran A., Döküm Teknolojisi İmal Usulleri Ders Notları, İTÜ Makine Fakültesi, İstanbul, 2007.
• [2]. Ramana M., Rau S., Prasad N., Parametric Optimization of Green Sand Moulding Process Based on Wet Tensile Strength, Int. J. of Eng. Res. & Tech., 2-12 (2013) 2544-2548.
• [3]. Özel A., Döküm Prensipleri ve Teknolojisi, 2. Bölüm, Sakarya Üniversitesi, 2013.
• [4]. Erdoğan F., Yükseltilmiş D-Optimal Dizayn Yöntemi Kullanılarak Mühendislik Dizaynlarında Etkinliğin Geliştirilmesi: ‘Sentetik Jet’ Dizayn Optimizasyon Çalışması, HHO Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü, Uzay Bilimleri Anabilim Dalı, İstanbul, 2007.
• [5]. Upadhye R.A., Keswani I.P., Optimization of Sand Casting Process Parameter Using Taguchi Method in Foundry, Int. J. of Eng. Res. & Tech., 1-7 (2012) 1-9.
• [6]. Kumar M.S., Prakash J.M., Optimization of Casting Process Parameters Using Taguchi Analysis, Int. J. of Mech. Eng. and Res., 5-1 (2015) 1-3.
• [7]. Kul M., Oskay K.O., Şimşir M., Sübütay H., Kirgezen H., Optimization of Selective Leaching of Zn from Electric Arc Furnace Steelmaking Dust Using Response Surface Methodology, Trans. Nonferrous Met. Soc. China., 25 (2015) 2753-2762.
• [8]. Saikaew C. and Wiengwiset S., Optimization of Molding Sand Composition for Quality Improvement of Iron Castings, Appl. Clay. Sci., 67-68 (2012) 26–31.
• [9]. Shahria S., Optimization of Molding Sand Composition for Casting Al Alloy, Int. J. of Mech. Eng. and Application., 5-3 (2017) 155-161.