TR2022014215A2 - Ekzotermi̇k besleyi̇ci̇ üreti̇m yöntemi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, döküm sektöründe kullanılan, döküm yapılırken metallerin ve alaşımların, soğuma ve katılaşma esnasında büzülmeye veya hacimsel olarak küçülmeye uğraması sonucunda yani katılaşan metalin hacimsel çekmesi ile meydana gelebilecek boşlukları doldurabilecek kadar sıvı metalin, sistemde var olması gerekmektedir. Bu noktada boşlukların oluşumunu engellemek adına dökülecek parça türü ve geometrisine göre sıvı metal rezervuarı oluşturabilmek adına kullanılan ekzotermik besleyici üretim yöntemi ile ilgilidir. Buluş, atık maddeleri üretim prosesi içerisinde tekrar değerlendirilerek ikincil kullanımı sağlamaktadır. Böylece çevre dostu, düşük maliyetli ve ergonomik bir üretim ve kullanım imkânı sunmaktadır.

Description

TARIFNAME EKZOTERMIK BESLEYICI ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, döküm sektöründe kullanilan, döküm yapilirken metallerin ve alasimlarin, soguma ve katilasma esnasinda büzülmeye veya hacimsel olarak küçülmeye ugramasi sonucunda yani katilasan metalin hacimsel çekmesi ile meydana gelebilecek bosluklari doldurabilecek kadar siVi metalin, sistemde var olmasi gerekmektedir. Bu noktada bosluklarin olusumunu engellemek adina dökülecek parça türü ve geometrisine göre siVi metal rezervuari olusturabilmek adina kullanilan ekzotermik besleyici üretim yöntemi ile ilgilidir. Bulus, atik maddeleri üretim prosesi içerisinde tekrar degerlendirilerek ikincil kullanimi saglamaktadir. Böylece çevre dostu, düsük maliyetli ve ergonomik bir üretim ve kullanim imkâni sunmaktadir. Önceki Teknik Döküm isleminde besleme; hatasiz ve kaliteli bir döküm ürünü elde edilmesi ve ekonomik bir üretim sürecinin olusmasi için dökümhanelerde oldukça önemsenen bir konudur. Günümüzde, türlerine göre farkli tekniklerle besleyiciler üretilebilmektedir. Ekzotermik besleyici üretimi için literatürde de geçen standart bilesenler arasinda silis kumu, alüminyum materyali, reçine ve asit türü baglayicilara ilave olarak demir oksit malzeme kullanilmaktadir. Günümüz sartlarinda dünya içerisinde sinirli olan kaynaklarin degeri her geçen gün artmaktadir. Cevher çikarma için harcanan isçilik, enerji kaynakli maliyetler globalde artan fiyatlar sebebiyle her geçen gün yükselmekte ve gün geçtikçe toplam nüfusun artmasi ile sinirli olan metal ceVher kaynaklari azalmaktadir. Azalan cevher kaynaklarinin mevcut talebi yeteri kadar karsilayamamasi ile de piyasa fiyati artmaktadir. Hem demir oksit hem de alüminyum olarak iki temel metal bilesen içerige sahip ekzotermik besleyicilerin maliyetleri her geçen gün artmakta ve bu artistan dökümhaneler olumsuz etkilenmektedir. Teknikte konu ile ilgili yer alan CN112496279 numarali belgede, külçe kalibi ve 300°C'de 2-4 saat pisirilmesiyle elde edilen, isi üreten isi yalitimli yükseltici tugladaki Al içerigi agirlikça 2%20, Si içerigi agirlikça 2%20, alüminyum silikat olan döküm külçe besleme yöntemidir. Dökme hizinin bilimsel olarak kontrol edilmesiyle dökmenin tamamlanip sogutma islemi yapildiktan sonra kaliptan çikarilarak döküm isleminin tamamlanmasindan bahsedilmesi nedeniyle bulusumuzdan farklidir. Teknikte konu ile ilgili yer alan CN208825479 numarali belgede, dikey bir ayirma hattinda bulusan ve birlikte bir döküm boslugunu ve bir besleyici boslugunu olusturan birinci ve ikinci kalip yarimlari ve besleme bosluguna yerlestirilmis bir ekzotermik besleme ünitesi, döküm boslugu ile siVi iletisiminde bir giris, bir bosluk ve bir çikis içeren ekzotermik besleme ünitesi, burada çikis giristen ayridir. Dikey olarak bölünmüs döküm sistemi, ekzotermik besleme ünitesinin girisinden bölme ve ekzotermik besleme ünitesinin çikisi yoluyla döküm bosluguna erimis metal akisini tanimlayan bir döküm sistemi ve ekzotermik besleme ünitesinden bahsedilmektedir. Besleyicinin yapisal iyilestirmesiyle ilgili olup, kimyasal içerigiyle ilgili bir bulus olmamasi nedeniyle bulusumuzdan farklidir. Teknikte konu ile ilgili yer alan CN103551515 numarali belgede, döküm için ekzotermik bir isi koruma besleyicisi ve besleyicinin bir hazirlama yöntemi ile ilgili bir bulustan bahsedilmektedir. Döküm alanina aittir ve katilasmayi kisaltmak için mevcut bir besleyicinin zayif bir isi yalitim etkisine ve yetersiz isiya sahip olmasi sorunlarini çözmektedir. Besleyicideki erimis metalin süresi, döküm büzülme bosluklari ve büzülme gözenekliligi gibi döküm kusurlarini azaltir ve ürün verimini arttirmaktadir. Besleyici, genisletilmis vermikülit, manyezit tozu, kuvars kumu, alüminit tozu, grafit tozu, magnezyum tozu, demir oksit tozu, sodyum nitrat, Ilorit tozu, sodyum silikat, kirmizi çamur ve ligninden hazirlanmaktadir. Hazirlama yöntemi, su adimlari içermektedir; genisletilmis vermikülit, manyezit tozu, %40 sodyum nitratin yerlestirilmesi, kirmizi çamurun %40'i ve ligninin %401 bir kosucu çark kumu karistiricisina ve karistirmaya, ardindan kuvars kumu, alüminit tozu, grafit tozu, magnezyum tozu, demir oksit tozu, sodyum nitrat ve Ilorit tozunun eklenmesi, karistirilmasi, kalan kirmizi çamur, lignin ve sodyum silikatin eklenmesi ve karistirilmasi; ve bir kaliba doldurma ve sertlestirmeden sonra sikistirma, kurutma ve kaliptan çikarma islem adimlarindan olusmaktadir. Bahsedilen bulusta oksitleyici malzeme olarak demir oksit malzeme kullanilmaktadir ve bulusumuzdan farklidir. temel kaliplama malzemesi, cilt, kalip malzemesi karisimina göre agirlikça %5 ila oksitlemek için gerekli oksitleyici ajan miktarina göre agirlikça %10 ila %50 oraninda bir oksitleyici ajan ve oksitlenebilir metalin miktarina göre agirlikça %15 ila 50 oraninda oksitlenebilir metali oksitlemek için bir atesleyiciye sahip olan, düsük sicakliklarda bile güvenilir sekilde tutusan ve düsük isi emisyonu ile karakterize edilen bu nedenle özellikle alüminyum döküm için uygun olan bir alüminyum döküm için yükselticilerin üretimi için ekzotermik kalip malzemesi karisimindan bahsedilmektedir ve oksitleyici madde olarak demir oksit malzeme yerine filtre atik tozu kullanilmasindan bahsedilmedigi için bulusumuzdan farklidir. Teknikte konu ile ilgili yer alan US4665968 numarali belgede, özellikle dökme demir üretmek için, ekzotermik olarak isitilan bir besleyici kütlesi içermesinden, besleyici kütlesinin silindirik veya hafif konik besleyici hacmindeki döküm malzemesi, döküm bosluguna emme yoluyla döküm malzemesinin çekilmesi bitene kadar siVi halde tutulmasindan, besleyici hacmi, döküm büzülmesini telafi etmek için kalip bosluguna çekilen döküm malzemesi miktarina karsilik gelen boyutlara ve ayrica içeri çekilen döküm malzemesi miktarinin yüzde 30'luk bir karma güvenlik payina sahip olmasindan, geleneksel besleyici kütleler, daha basit ve daha uygun sicaklik ölçümleri açisindan bakildiginda, besleyici kütle, düzlestirilmis bir küre, düzlestirilmis bir elipsoid veya düzlestirilmis bir armut seklinde bir dis sekle sahiptir. En küçük çap, üretilen dökümden uzaktadir. Düzlestirme döküme bitisik olarak saglanmasindan bahsedilmektedir. Bahsedilen belgede yapisal bir bulus vardir. Kimyasal içerigiyle ilgili bir bulus olmamasi nedeniyle bulusumuzdan farklidir. Teknikte konu ile ilgili yer alan US6972059 numarali belgede, reaktif olarak yaklasik 1 ila yaklasik 10 m2/g'lik bir spesifik yüzey alanina sahip olan alüminyum oksit, oksitleyici madde demir oksit ve bir alkali nitrat, Si02 içeren dolgu maddesi içeren ve esasen florür içermeyen bir ekzotermik besleyiciden bahsedilmektedir ve oksitleyici madde olarak demir oksit içerdigi için bulusumuzdan farklidir. Teknikte konu ile ilgili yer alan US6972059 numarali belgede, oksitlenebilir bir metal, bir oksitleyici ajan ve bir atese dayanikli agrega, cam içi bos mikro küreler ve bir inorganik veya organik baglayicidan olusan bir temel bilesenin bir karisiminin kaliplanmasi ve kürlenmesiyle elde edilen kaliplanmis bir göVde içeren, döküm için bir isi üreten tertibat, özelligi; içi bos cam mikro küreler dagilir ve kaliplama matrisine gömülerek elde edilen döküm için ekzotermik montajdan bahsedilmektedir ve oksitleyici madde olarak demir oksit malzeme yerine filtre atik tozu kullanilmasindan bahsedilmedigi için bulusumuzdan farklidir. Mevcut uygulamalarda da yukarida atifta bulunulan dokümanlarda da bahsedildigi gibi mevcutta kullanilan ekzotermik besleyiciler, tüm bu sorunlara çözüm getirmemektedir ve kullanim esnasinda da üretim esnasinda da yüksek maliyetli, çevre dostu olmayan, ergonomik olmayan ekzotermik besleyicilerdir. Bulusun Açiklamasi Bulus konusu ekzotermik besleyici üretim yöntemi; - Hem yas hem de kuru mukavemete sahip olan, yüksek sicaklik derecelerine dayanikli, döküm parça üzerinde daha düzgün yüzey olusmasini saglayan, gaz geçisine izin veren %50-70 oraninda silis kumu katilmasi, - Yüksek sicaklik derecelerine uzun süre dayanikli olan, %5-20 oraninda alüminyum tozu katilmasi, - Benzen, toluen ve ksilen gibi zararli koku emisyonlarinda büyük düsüs saglayan, katalizör tüketimini azaltan %10-20 oraninda soguk kutu sertlestirici reçine katilmasi, - Malzemelerin aktivasyonunu saglayan %10-20 oraninda soguk kutu aktivatör asit katilmasi, - Dökümhaneler için bir endüstriyel atik niteliginde olan, geri kazanimi dökümhane prosesi içerisinde yapilamayan, oksitleyici madde olarak kullanilan %10-20 oraninda dökümhane filtre atik tozu katilmasi, Filtre atik tozlari dökümhaneler için bir endüstriyel atik niteliginde olup, geri kazanimi dökümhane prosesi içerisinde yapilamamaktadir. Bu sebeple atik bertarafa gönderilmektedir. Bulus konusu ekzotermik besleyici üretim yöntemi sayesinde; yasanan maliyet artislarindan en az seViyede etkilenilmesi adina soguk kutu maça makinalarinda besleyici üretimi yapilirken, kimyasal bilesenlerin endüstriyel atik geri kazanim saglanarak yeniden degerlendirilebilecegi üzerine çalisma yürütülmektedir. Silis kumu ve alüminyum tozu kullanimi ekzotermik besleyici üretimi için sabit birakilarak, oksitleyici malzeme olarak demir oksit tedarigi yerine, dökümhanelerin parça taslama, temizleme atölyelerinde bulunan filtre atik tozlari kullanilmaktadir. Filtre atik tozlarinin, taslama prosesi çiktisi olmasi sebebiyle çapakli bantlarda kurutma firinlarinda 8 saat ve 16 saatlik kurutma çalismalari sonrasi agirliginin artmayisi ile demir oksit özellige kimyasal olarak mevcut haliyle sahip oldugu denemeler sonucunda netlestirilmistir. Bulus konusu ekzotermik besleyici üretim yöntemi sayesinde filtre atik tozlarinin belirli maliyetler karsiligi atik bertaraf firmalarina gönderimi gözetildiginde, atik bertaraf maliyeti kaynakli kazançlar saglanmaktadir. Bulus konusu ekzotermik besleyici üretim yöntemi sayesinde filtre atik tozlari, üretim prosesleri içerisinde tekrar degerlendirilerek ikincil kullanimi saglanmaktadir. Bu sayede atik geri kazanim yasanmaktadir. Bulus konusu ekzotermik besleyici üretim yöntemi sayesinde filtre atik tozlari es zamanda biriktirilirken veya stoklanirken tozusma olusturmakta ve çevre, ortam kirlenmesine sebebiyet vermektedir. Ekzotermik besleyici üretiminde kullanimi sayesinde besleyici içerisinde yer alan atik filtre tozu döküm prosesinde kullanilip degerlendirilmekte olmasi sebebiyle stoklama esnasinda tozusup çevreyi kirletme olasiligi en aza indirgenmektedir. Majör olarak, ekzotermik besleyici üretiminde oksitleyici malzeme olarak kullanilan demir oksit malzeme, sinirli kaynaklara sahip ve metal malzeme olmasi sebebiyle piyasa fiyati her geçen gün artmaktadir. Proses atiginin demir oksit malzeme yerine oksitleyici olarak kullanilmasi ile, ekzotermik besleyici üretimi için ilave demir oksit malzeme alimi tamamen ortadan kaldirilmistir. Ekzotermik esleyici üretim maliyeti azaltilmaktir. Ekzotermik besleyici üretim maliyetlerinin azaltilmasi ile, maliyet kaynakli döküm proseslerinde kullanilmayan, kullanilmasi maliyet etkin tespit edilmeyen besleyicilerin dökümde yer almadigi durumda, parçalarda fire riskleri artmaktadir. Maliyetlerin azaltilmasi ile kullanimi yayginlastirilarak, tercih edilebilir kilinarak, parçalarda kalitesel yönden iyilestirmeler saglanmaktadir. TR TR

Claims (1)

ISTEMLER

1- Hem yas hem de kuru mukavemete sahip olan, yüksek sicaklik derecelerine dayanikli, döküm parça üzerinde daha düzgün yüzey olusmasini saglayan, gaz geçisine izin veren %50-70 oraninda silis kumu katilmasi, yüksek sicaklik derecelerine uzun süre dayanikli olan, %5-20 oraninda alüminyum tozu katilmasi, benzen, toluen ve ksilen gibi zararli koku emisyonlarinda büyük düsüs saglayan, katalizör tüketimini azaltan % 10-20 oraninda soguk kutu sertlestirici reçine katilmasi, malzemelerin aktivasyonunu saglayan içeren ve dökümhaneler için bir endüstriyel atik niteliginde olan, geri kazanimi dökümhane prosesi içerisinde yapilamayan, oksitleyici madde olarak kullanilan %10-20 oraninda dökümhane filtre atik tozu katilmasi üretim adimi ile karakterize edilen ekzotermik besleyici üretim yöntemi.