Üretilebilir demir dökümler için en önemli kural; düzgün duvar kalınlığı . Döküm kusurlarının çoğu (gözeneklilik, büzülme boşlukları, çatlama ve bükülme) düzensiz soğumaya neden olan ani kalınlık değişimlerinden kaynaklanmaktadır. Duvar kalınlığı değişimini koruyan tasarımcılar Bitişik bölümler arasında %20 önlenebilir döküm sorunlarının çoğunu parça dökümhaneye ulaşmadan ortadan kaldırır.
Duvar kalınlığının ötesinde, diğer bazı tasarım faktörleri de bir yapının olup olmayacağını doğrudan etkiler. demir döküm güvenilir, ucuz ve iyi mekanik özelliklere sahip olarak üretilebilir. Bu makale bunların her birini pratik ve uygulanabilir yönergelerle ele almaktadır.
Demir yaklaşık olarak küçülür %1 ila %2 katılaştıkça hacim kazanır. Bir parça hem kalın hem de ince kesitlere sahip olduğunda, kalın alanlar ince olanlara göre daha geç soğur ve büzülür, bu da iç gerilim yaratır ve sıklıkla kalın bölgelerde büzülme boşlukları oluşturur. Genel bir kural olarak duvar kalınlığını 4 mm ve 25 mm çoğu gri ve sünek demir parçalar için ve bitişik duvarlar arasında 2:1 oranından daha büyük ani geçişlerden kaçının.
Kalınlık değişiminin kaçınılmaz olduğu durumlarda keskin adımlar yerine konik geçişler kullanın. Kademeli bir koniklik, soğutma eğimini daha uzun bir mesafeye yayarak çatlamaya yol açan gerilim konsantrasyonunu azaltır.
Keskin iç köşeler gerilim yükseltici görevi görür ve katılaşma sırasında sıcak yırtılmanın başlıca nedenidir. Pratik bir kural olarak iç fileto yarıçapları en az Bitişik duvar kalınlığının %25'i , ince kesitlerde bile minimum 3 mm.
Yuvarlak geçişler aynı zamvea kalıbın dolumunu da iyileştirir, çünkü erimiş demir keskin açılardan ziyade eğriler etrafında daha düzgün akar ve türbülansla ilgili kusurları azaltır.
Taslak açısı, desenin kalıp boşluğuna zarar vermeden kum kalıbından çekilebilmesi için dikey yüzeylere uygulanan hafif konikliktir. Yeterli taslak olmadığında, dökümhaneler daha karmaşık aletler kullanmak zorunda kalacak veya kalıp yırtılmasından kaynaklanan yüzey kusurlarını kabul etmek zorunda kalacak ve bunların her ikisi de maliyeti artıracaktır.
| Yüzey Tipi | Önerilen Taslak Açısı |
|---|---|
| Dış yüzeyler | 1° ila 2° |
| İç yüzeyler (çekirdekler) | 2° ila 3° |
| Derin veya dar boşluklar | 3° veya daha fazla |
Yükselticiler, soğuma sırasında dökümü besleyen ve iç boşlukları önleyen erimiş metal rezervuarları görevi görür. Tasarımcılar bir parçanın en ağır bölümlerini erkenden belirlemelidir çünkü sıcak noktalar adı verilen bu alanlar en son katılaşır ve doğrudan yükseltici beslemesine ihtiyaç duyar.
Yararlı bir tasarım ilkesi yönlü katılaşma : Parça, yükseltici en kalın ve en son katılaşan noktada konumlandırılacak şekilde, önce daha ince bölümler katılaşacak, daha kalın bölümleri aşamalı olarak besleyecek şekilde tasarlanmalıdır. Bu ilerleme olmadan tasarlanan parçalar, duvar kalınlığı kurallarına uyulsa bile iç büzülme gözenekliliğine çok daha yatkındır.
Maçalar, dış kalıbın tek başına üretemeyeceği iç boşluklar, delikler veya alttan kesmeler oluşturmak için kullanılır. İşlevsel özellikler için gerekli olmasına rağmen, her bir maça maliyete, montaj karmaşıklığına ve potansiyel bir boyutsal yanlışlık kaynağına katkıda bulunur, çünkü maçalar dökme sırasında hafifçe kayabilir.
Demir soğudukça büzüştüğünden, bunu telafi etmek için büyük boyutlu desenler yapılması gerekir. Standart büzülme payları yaklaşık olarak Gri demir için %1 and Sfero döküm için %0,8 ila %1 kesin değerler parça geometrisine ve kesit kalınlığına bağlıdır. Tasarımcılar kritik toleransları dökümhane modelhanesine açık bir şekilde bildirmelidir, böylece büzülme payları yalnızca genel parça boyutuna değil, işlevsel boyutlara da doğru şekilde uygulanır.
Üretilebilir demir dökümlerin çoğu, girdi olmadan teslim edilen nihai çizimlerden değil, tasarım mühendisleri ile dökümhane proses mühendisleri arasındaki erken işbirliğinden kaynaklanır. Dökümhaneler olası sıcak noktaları belirleyebilir, geçit ve yükseltici konumları önerebilir ve takım kesilmeden önce maliyeti artıracak tolerans gereksinimlerini işaretleyebilir.
Uygulamada, dökümhanenin çizimler tamamlandıktan sonra değil, tasarımın gözden geçirilmesi aşamasına dahil edilmesi, geometri sorunlarının herhangi bir metal dökülmeden önce yakalanması nedeniyle, takımların yeniden işlenmesini ve ilk parçanın reddedilme oranlarını genellikle azaltır. Üretilebilirlik için tasarım tek seferlik bir kontrol listesi değil, yinelenen bir süreçtir en iyi şekilde tasarım ve üretim ekipleri arasındaki ortaklık olarak ele alınır.
