Yüksek Basınçlı Döküm Prosesinde Kalıp Sıcaklığına Bağlı Olarak Döküm-Kalıp Ara yüzeyinde Oluşan Termal Temas Direncinin Belirlenmesi

Year 2011, Volume: 31 Issue: 1, 45 - 57, 01.03.2011

Osman İpek Murat Koru

Abstract

Basınçlı döküm prosesinde, kalıpta, döküm-kalıp ara yüzeyinde ve döküm malzemesinde oluşan termal dirençler üretilen parçanın mekanik, fiziksel özelliklerini belirleyen ve katılaşma oranını kontrol eden önemli faktörlerdir. Özellikle döküm ve kalıptaki ısı transferinin belirlenmesi döküm parçasının kalitesi açısından önemlidir. Bu amaçla, A413 Alüminyum-silisyum alaşımının enjeksiyonu sırasında döküm-kalıp ara yüzey ısı transfer katsayısı (IHTC), sıcaklık dağılımı ve ısı akısı farklı kalıp başlangıç sıcaklıklarına bağlı olarak belirlenmiştir. Kalıp ve döküm malzemesine farklı derinliklerde yerleştirilen 24 adet termokupl ile sıcaklıklar zamana bağlı olarak ölçülmüştür. Ölçülen ve hesaplanan sıcaklık verileri bir uyum içersindedir. Deneysel olarak ölçülen sıcaklıkları kullanan, FORTRAN programlama dilinde yazılmış sonlu farklar metodu (FDM) ile döküm-kalıp ara yüzey ısı transfer katsayısı (h) ve ısı akısı (q) hesaplanmıştır. Aynı zamanda, soğuk kamaralı döküm makinesinin dinamik parametreleri (enjeksiyon basıncı ve hızı) zamanın bir fonksiyonu olarak dinamik parametre ölçüm cihazı (hidroliskop) ile kaydedilmiştir. Sonuç olarak; ara yüzey ısı transfer katsayısı, sıcaklık dağılımı ve ısı akısı zamana bağlı olarak belirlenmiştir. Kalıp başlangıç sıcaklıklarına bağlı olarak ara yüzey ısı transfer katsayılarındaki ve ısı akılarındaki değişim sunulmuştur

Keywords

Basınçlı döküm, IHTC, Isı akısı, FDM, Dinamik parametreler

Determination of the Thermal Contact Resistance in the Casting-Mould Interface during High Pressure Die-Casting Process Depending on Mould Temperature

Abstract

Thermal resistances in the mould, die-mold interface and mould material are most important parameters for produced material’s mechanical, physical and solidification properties in die casting. Particularly, determining of heat transfer in die and mould is important for quality of die material. For this aim, die-mould interfacial heat transfer coefficient (IHTC), temperature distribution and heat flux are determined according to different mould initial temperatures during injection process of A413 aluminum-silicon alloy. Temperatures are measured based on time by 24 pieces of thermocouples which are mounted at different depths of die and mould material. Measured and calculated temperature values are concordant. Interfacial heat transfer coefficient (h) and heat flux (q) are calculated with finite difference method (FDM) by FORTRAN programming language using experimentally measured temperatures values. Additionally, dynamic parameters of cold chamber machine (injection pressure and speed) are recorded with dynamic parameter measuring device as a function of time. As a result, interfacial heat transfer coefficient, temperature distribution and heat flux are determined as a function of time. The variations of heat transfer coefficients and heat flux are presented according to mould initial temperatures

Keywords

Die casting, IHTC, Heat Flux, FDM, Dynamical parameters