Metal Dünyası

Çelik

Demir

Maden

Alüminyum

Döküm

SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK İLETİŞİM
Otonom Mühendislik ile Döküm Maliyetini Minimuma İndirme

Üretim maliyetlerinin düşürülmesi dökümhaneler ve döküm alıcıları için her zaman temel hususlardan biridir. Yeni bir yolluk sistemi tasarlanırken ana hedef kalite olarak belirlenmekte, zamana karşı yarışıldığı için maliyet hep ikinci planda kalmaktadır. Bu çalışmada ise tasarım aşamasındaki birden fazla yolluk sisteminin maliyet ve kalite kriterleri göz önüne alınarak nasıl hızlıca değerlendirilebileceği ve doğru opsiyonun nasıl belirlenebileceği gözler önüne serilmektedir. Çalışmaya konu olan parça, GJS 450 sfero döküm olup dikine yerleştirilmiş iki göz ve bunların her biri için birer maçadan oluşmaktadır. (Figür 1).

 

Döküm prosesi simülasyonundan önce ilk olarak MAGMA C+M modülü ile maça üretim prosesi simüle edilmiştir. Maça prosesinden kaynaklanan maliyetleri düşürmek amacıyla Sanal Deney Tasarımı (DoE) aracı kullanılmıştır. Soğuk kutu tekniği ile silis kumundan maça basılması ve kürlenmesi adımları simüle edilip, 12 farklı havalandırma tasarımında sonuçlar alınmıştır. 3 saniyelik üfleme süresinde incelenen tüm havalandırma varyasyonları ile maça basımı için ideal ve stabil maça sandığı dizaynları elde edilmiştir. Sonuçlar neticesinde proses geliştirme için gaz üfleme adımına yoğunlaşılmıştır. Farklı havalandırma tasarımları için gereken kürlenme süreleri ise büyük farklılık göstermiştir. Figür 2'de 12 tasarımın her biri için kürleme parametrelerindeki değişim verilmiştir.

 

Tasarım 1'de 32 saniye sonra dahi kürlenmeyen alanlar görülürken, en kısa kürleme süresi 13 saniye ile Tasarım 5'te görülmüştür. Kürleme sürelerindeki bu ciddi farklılık temel olarak amin gazının maça içindeki uniform dağılımından kaynaklanmaktadır. Ulaşılan bu 13 saniyelik üfleme periyodu sayesinde maça üretimi ciddi oranda hızlanmaktadır. İki gözlü maça sandığı için, üretim hızı 13 saniyelik üfleme süresi için saatte 266 maça, ölçülen en uzun üfleme süresi için ise sadece saatte 197 maçadır.

 

Farklı maça sandığı tasarımları için maliyet analizinde ise MAGMASOFT® otonom mühendislik modülünden yararlanılmıştır. Figür 3'te, faktöriyel olarak toplam 720 kombinasyon oluşturan farklı yolluk varyasyonları görülmektedir.

 

Yolluk, düşey yolluk ve girişler değiştikçe verim, kalıp üretim hızı ve gereken taşlama miktarı da değişmektedir. Bu üç bileşen yazılıma üç ek hedef ile tanıtılmıştır.

 

Kalıplama hattındaki dar boğaz kalıp dolum süresi olarak varsayılmıştır. Bu varsayımda madenin kalıba döküm süresi kalıp üretim hızına direkt olarak etki etmektedir. Gerekli taşlama süresi hesabı için denklemler oluşturulurken yolluk, üst ve yan besleyici temas alanları da hesaba dahil edilmiş ve saat bazında bir değer hesaplanmıştır. Sonraki adımda ise tek bir döküm parça için maliyet ve kalite analizine geçilmiştir (Figür 4). Maliyet hesaplamasında kullanılan denklem diğer bir hedef olarak belirlenmiştir.

 

Önceki adımda hesaplanan en yüksek maça üretim hızı baz alınarak maça birim maliyeti 1.39$ olarak hesaplanmıştır. Döküm parça maliyet hesabında da bu değer göz önüne alınmıştır. Yolluk bileşenlerindeki değişiklikler maça üretim maliyetine etki etmediği için, yapılacak simülasyonlarda en düşük maça üretimi çevrim süresi esas alınmıştır. 

 

MAGMA otonom mühendislik modülü çalıştırılmadan önce ana ve tek hedef maliyetin minimuma indirilmesi olarak seçildi. Minimum maliyet ile en iyi tasarımın yanında kalıp üretiminde ve taşlamada optimum verime sahip proses senaryoları incelendi. Analiz sonucunda en düşük maliyetin 23.26$ en yüksek maliyetin ise 30.02$ olduğu görüldü. Bu analizde tek kriter maliyet olduğu için tüm proseslerde belirli oranlarda çekinti porozitesi tespit edildi (Figür 5).

 

Porozite içermeyen dizayna rastlanmadığı için, porozitenin minimize edilmesi hedef olarak belirlenip yeni bir optimizasyon çalışması yapıldı. Parçadaki toplam porozite ile döküm parçanın maliyetindeki değişim Figür 6 ile tekrar incelendi.

 

Minimum poroziteye sahip tasarımın maliyeti en düşük maliyetli tasarım ile kıyaslandığında her bir parça üretimi başına 5,53$’lık bir fark tespit edildi. İkinci optimizasyonda tespit edilen en yüksek değer olan 32.69$ maliyet ile ilk optimizasyondaki en düşük değer olan 23.26$ değeri kıyaslandığında 9.43$ oranında bir fark ortaya çıkmıştır.

 

Çekinti porozitesi miktarı ile maliyetin göreceli değişimi incelendiğinde porozite miktarını azaltmanın maliyete yansıması detaylı olarak tespit edilebilmekte ve bu sayede dökümhaneler ile döküm parça alıcıları arasındaki görüşmelerde göz önüne alınabilmektedir. Yazılıma yolluk bileşenleri tasarımlarını otonom olarak değiştirebilme imkanı verildiği ve geometri seçiminde kriter olarak döküm maliyeti girildiği takdirde dökümhaneler rahatlıkla karlarını maksimize edebilmekte ve herhangi bir parçanın kalite kriterlerinin maliyete olan etkilerini dahi inceleyebilmektedir.

 

Paylaş Tweet
393 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
Kaynak Uygulamalarında Standardizasyon Süreci – WQTR, pWPS, WPS, WPQR İşlemleri --- Standardization Procedure on Welding Applications – WQTR, pWPS, WPS, WPQR Processes
Dr.–Müh. Onur BALKAN, Metalürji & Malzeme Müh. Dr.–Ing. Savaş YAVUZ, Metalürji & Malzeme Müh. TeknoLab, Teknoloji Laboratuvar Hiz. Ltd. Şti.   DEVAMI...
İnce Duvarlı Alüminyum Parçaları İşlemek için Daha İyi Bir Yol
Sandvik Coromant'ın M5F90 yüzey frezesi, otomotiv parçası üreticilerine önemli kazançlar sağlıyor.   Çapak, çentiklenme veya çizilme ol DEVAMI...
DÖKÜM - ENDÜSTRİYEL ÇAĞDAN BU YANA EKONOMİK ŞEKİLLENDİRME SÜRECİ
Günlük yaşam artık döküm parçaları olmaksızın hayal edilemez. Kalıp döküm teknolojisi, 19. yüzyılın ortalarında gazetelerin ve kitapların endüstriyel bas DEVAMI...
ESR - ELEKTRO CURUF ERGİTME PROSESİ
    Metalurji sanayimize değerli yayınları ile uzun yıllar hizmet vermiş Metal Dünyası dergimizin 300. sayısında, aşağıda özel çelikler üretiminde kulla DEVAMI...
BİRİNCİL ALÜMİNYUM ÜRETİMİ “DEVRİMİN” AREFESİNDE
11 Mayıs 2018 sabahı sosyal medyada Kanada Başbakanı Justin Tredeau’nun bir paylaşımı göze çarptı: Alcoa, Rio Tinto, Apple ve Quebec yerel hükümeti binlerce Kanadalı&rsq DEVAMI...
YÜKSEK SICAKLIĞA DİRENÇLİ ALÜMİNYUM ALAŞIMI PİSTONLAR
Aykut DOĞAN(*)   Ekrem ALTUNCU  (*)Sakarya Universitesi Müh. Fak. Metalurji ve Mal. Müh. Böl., Esentepe Kampüsü, Sakarya/ Türkiye, 54187 Sakarya DEVAMI...
CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) ESASLI PLAZMA SPREY KAPLAMALAR
“CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) BASED COATINGS BY PLASMA SPRAYING”     Bahadır AYDIN1 ve Nil TOPLAN2  1İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, DEVAMI...
KATMANLI İMALATIN HAVACILIK UYGULAMALARI VE SEKTÖR DEĞERLENDİRMESİ
Akın ODABAŞIa, Hülya KAFTELEN ODABAŞIb aFırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, 23119, Elazığ bFırat &Uu DEVAMI...
NEW APPROACHES AND DEVELOPMENTS IN ENGINEERING EDUCATION: THE 21ST CENTURY ENGINEERS
Ayşe Kılıça* and Yılmaz Taptıka aIstanbul Technical University, Chemical and Metallurgical Engineering Faculty,  Department of Metallurgical and Materials Engineering, Istanbul, DEVAMI...
ISO 6892-1 VE ASTM E8 ÇEKME DENEY STANDARTLARI ARASINDAKİ FARKLILIKLAR
Dr. Haldun DİZDAR, Doç. Dr. Bülent AYDEMİR, Cemal VATAN TÜBİTAK UME, Gebze-Kocaeli, Türkiye  e-mail: haldun.dizdar@tubitak.gov.tr, bulent.aydemir@tubitak.gov.tr, DEVAMI...
S700 MC TİPİ ÇELİKTE KAYNAK AĞIZ GEOMETRİSİNİN MEKANİK DAVRANIŞA ETKİSİ
Mustafa CAN1, Cenk KARAKURT1, Kıvanç TAŞKIN2 1Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, BİLECİK 2Anadolu Üniversitesi, İnşaat M&uum DEVAMI...
DEMİR ve ÇELİK ÜRETİMİNİN KISA BİR TARİHÇESİ
Demir ve çelik endüstrisi dünyanın en önemli ve geleneksel açıdan da en eski üretim sektörlerinden biridir. 3.000 yıl kadar önce demir insanların kü DEVAMI...
SÜPER DUPLEKS PASLANMAZ ÇELİKLE DAHA İYİ VE DÜŞÜK MALİYETLİ İŞLEME
ÖZET Makine ile işleme süreçlerinin karbon çeliklerden paslanmaz çeliklere geçilerek geliştirildiği bilinmektedir; ancak operatörler işleme hızlarını DEVAMI...
Thinking in terms of magnesium“ – Magnesium pressure die casting is completely in the trend
Many metallic objects are produced by pressure die-casting. One of those metals which are ideally suited for this process is magnesium. The demand is growing with the automotive industry and its co DEVAMI...
Metal Katkılı Polimer Matrisli Hibrit Kompozitler
Gökhan TAŞÇI, Muzaffer ZEREN Kocaeli Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü 41380 Kocaeli gokhantsc@hotmail.com , zeren@kocaeli.edu.tr DEVAMI...
Yanma Sentezi̇ Yöntemi̇yle İleri̇ Malzemeleri̇n Üretimi
Bora Derin (İstanbul Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Maslak, İstanbul)  bderin@itu.edu.tr   ÖZET &n DEVAMI...
YÜKSEK SICAKLIK OKSIDASYONUNA KARŞI NIOBYUM REFRAKTER METALI ÜZERINDE KORUYUCU BIR KAPLAMA
Candan Şen ELKOCA   Bülent Ecevit Üniversitesi  Alaplı Meslek Yüksekokulu Tepeköy Mevkii, Alaplı/Zonguldak   A PROTECTIVE COATING 0N NIOBIUM R DEVAMI...
Alaşımlı Çi̇nko Kaplama
Doç. Dr. Oktay ELKOCA   Galvannealed Coating     ÖZET   Alaşımlı kaplama, saf çinko kaplamanın 500oC civarın DEVAMI...
Vakum Ergitme ve Farklı Döküm Tekni̇kleri
Nilay DALYAN, Kimya Mühendisi-Metamak, Erol TURGUT, Metalurji Mühendisi-Metamak   Proses Teknoloji̇leri̇ Uygulamalar Farklı Ekipmanlar   Vakum İndüksiyo DEVAMI...
Mobil Ürün Tasarımında, Ürün Termal Özellikleri̇ İncelenerek İç Yapı Taşıycı Parçası İçin Malzeme Optimizasyonu
Onur MERİÇ (onur_meric@hotmail.com)   ÖZET   Mobil cihazların market yönelimleri gereği her geçen gün daha ince, daha hafif, daha hızlı, g DEVAMI...
Katmanlı Üreti̇mi̇n Geli̇şmesi̇ ve Di̇ğer Yöntemlerle Bi̇rli̇kte Kullanımı
Önümüzdeki yıllar içinde metallerin üretiminde katmanlı yöntemler (AM) kullanılmasının (metallerde 3D baskı olarak da bilinir), geleneksel olarak “çıkar DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM