Experimental investigation of thermophysical properties of ceramic molds in investment casting
Hassas döküm seramik kalıplarının termofiziksel özelliklerinin deneysel yöntemlerle incelenmesi
- Tez No: 754527
- Danışmanlar: DR. MAHMUT AKŞİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enerji Teknolojileri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Hassas döküm tipik olarak havacılık endüstrisinin gerektirdiği şekilde, karmaşık metal parçaların yüksek boyutsal doğrulukta, net şekle yakın ve iyi yüzey kalitesiyle dökümünü sağlar. Hassas döküm metodunda en kritik süreç seramik kalıp oluşturmadır. Bu işlemde, mum salkımı istenen kat sayısına ve/veya seramik kalınlığına ulaşılıncaya kadar art arda seramik bulamaca daldırılır ve refrakter kum ile kaplanır. Döküm sırasında seramik kalıp, ergimiş metal ve ortam arasında gaz ve ısı transferleri olduğundan seramik kalıbın termofiziksel özellikleri metal katılaşma morfolojisini dolayısıyla da nihai ürünün uygulama performansını önemli ölçüde etkiler. Döküm öncesi simülasyon ile hassas döküm sonuçlarının tahmin edilmesi, projenin geliştirme faaliyetleriyle birlikte terminini ve maliyetini azaltmak için çok önemlidir ancak simülasyon yazılımına gerekli güvenilir parametrik girdiyi sağlamayla ilgili zorluklar nedeniyle döküm simülasyonları, hassas döküm endüstrisinde nadiren kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, hassas döküm seramik kalıbının termofiziksel özelliklerinin deneysel yöntemlerle analiz edilmesidir. Bu çalışmada bir Türk Hassas Döküm Firmasının alüminyum üretim hatlarında kullanılan seramik kalıpları incelenmiştir. Bu seramik kalıplar için özgül ısı, yoğunluk ve gaz geçirgenliği gibi termofiziksel özellikler ölçülerek analiz edilmiştir. Üç farklı seramik kalıp hazırlanmış, ölçümleri yapılmış ve analiz edilmiştir. Bunlar: A) Sadece ilk kat banyosu kullanılarak hazırlanan seramik kalıp, B) Sadece arka kat banyosu kullanılarak hazırlanan seramik kalıp, C) Hem ilk kat hem de arka kat banyosunu içeren ve standart uygulama prosedürüne göre hazırlanan seramik kalıp. Yoğunluklar He-piknometresi ile, özgül ısı değerleri Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ile ve gaz geçirgenlikleri laboratuvar ortamında hazırlanan düzenek ile elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Investment casting enables the casting of complex metal parts at high dimensional accuracy with near net shape and high surface quality, as typically required by the aerospace industry. The most critical process in investment casting is shelling. In this process, the wax assembly is dipped into the ceramic slurry and powdered with refractory materials consecutively for each ceramic shell layer until the desired number of layers and/or total shell thickness is obtained. Because there are gas and heat transfers between the ceramic mold, molten alloy, and surrounding environment during casting, the thermophysical properties of the ceramic mold significantly affect the metal solidification morphology and the application performance of the end product. Prediction of the investment casting results with casting simulation before the actual casting is very important for reducing project time and cost. However, casting simulations are rarely used in the investment casting industry because of challenges associated with providing necessary reliable parametric input to simulation software. The motivation of this study is to measure and analyze the thermophysical properties of the ceramic mold in investment casting by experimental methods. Ceramic shell coatings utilized in the aluminum production line of a Turkish investment casting foundry are investigated in this work. The thermophysical properties such as specific heat, density, and gas permeability are measured and analyzed for these ceramic molds. Three different ceramic shell molds are prepared, measured, and analyzed: A) Ceramic mold that only consists of prime coating, B) Ceramic mold that only consists of backup coating, and C) Ceramic mold that consists of both the prime and backup coating. The densities are measured with He-pycnometer. The specific heats are measured with Differential Scanning Calorimetry (DSC). The gas permeability measurements are performed with the in-house built set-up.
Benzer Tezler
- Düşey bir gözenekli kanalda yanmanın sayısal incelenmesi
Investigation of combustion in a vertical porous media
TANJU ERGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CİHAT BAYTAŞ
- Gözenekli malzemelerde radyasyonun zayıflaması
Radiation attenuation by porous materials
SONAY GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİZ BAYTAŞ
- Gemi kargo tanklarında doğal taşınımla olan ısı geçişinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of natural convection heat transfer in ship cargo tanks
KORAY ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Yüzey aktif maddelerin nanoakışkanların termal özellikleri ve ısı transferi üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of surfactants on thermal and heat transfer properties of nanofluids
AYCAN ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ŞARA
- Güneş kollektörlerinde nanoakışkan kullanımının ısıl verime etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effect of thermal efficiency by using nanofluid in solar collectors
NEŞE BUDAK
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİT LÜTFİ YÜCEL