Mum indirme prosesinin atoklav kullanılarak dizaynı ve optimizasyonu

Abstract

Bu tez kapsamında, kayıp mum tekniğiyle dökümün proseslerinden biri olan alçıdan mum indirme esnasında karşılaşılan; proses süresi, enerji kaybı, düşük ürün kalitesi ve hava kirliliği gibi sıkıntıların giderilmesi amacıyla bir otoklav fırın modeli oluşturulmuş, fırın içi üniform sıcaklık dağılımının sağlanması ve derecelerdeki mumun erime karakteristiklerinin belirlenmesinde nümerik analiz ve sonuçlara göre bir optimizasyon yapılmıştır. Daha sonra model değerlendirilmiş ve daha önceki çalışmalarla mukayese edilerek sonuçlar incelenmiştir. Otoklav fırın içi sıcaklık dağılımını sağlamak ve derecelerin içerisindeki mumun erime karakteristiklerini incelemek için; akışkanın türü (hava, doymuş su buharı), akışkanın giriş sıcaklığı (400 K, 410 K), akışkanın giriş hızı (1.5 m/s, 3 m/s, 4.5 m/s), proses süresi (3h, 6h) ve fırın geometrisi (tek girişli, 3 girişli) parametreleri karşılaştırılmıştır. Analizlerde; su buharı ile yapılan analizlerin, hava akışkanı ile yapılan analizlere göre fırın içi daha homojen bir sıcaklık dağılımı sağladığı görülür. Akışkanın giriş sıcaklığının artmasıyla, mumlar daha iyi erime karakteristiği göstermiştir. Akışkanın giriş hızının artması, fırın içi ortalama sıcaklıkları arttırmış; ayrıca mumlar daha iyi erime karakteristiği göstermiştir. Proses süresi; sıcaklık dağılımı ve mumun erime karakteristikleri üzerinde orantılı olarak etkilidir. Son olarak; bu analizler, fırın geometrisi yönünden incelendiğinde; 3 girişli ile yapılan analizlerdeki mumların, tek girişli ile yapılan analizlerdeki mumlara göre daha iyi erime karakteristiği göstermesiyle birlikte; tek girişli fırın geometrisinde yapılan analizlerin, 3 girişli fırın geometrisinde yapılan analizlere göre fırın içi daha homojen bir sıcaklık dağılımı sağladığı görülür.