Porozite İçin Kesin Çözüm

Demisaş Döküm, ülkemizin ve dünyanın önde gelen işletmelerinden biri olup; Disamatic kalıplama hatlarında demir döküm bileşenler üretmektedir. Firmanın büyük adetli projelerinden biri olan sfero döküm fren kaliper parçaları üzerinde karşılaşılan yüksek porozite oranları sonrasında inceleme yapılmasına karar verildi. Birim yöneticileri hatanın kök nedenlerinin araştırılması ve MAGMASOFT® Otonom Optimizasyon yaklaşımı kullanılarak porozitelerin giderilmesi için bir ekip oluşturdu ve çalışmalara başlandı.


Demisaş mühendisleri ilk aşamada kalite birimi kayıtlarını ve dökümhane istatistiklerini gözden geçirmeye başladı. Üretim esnasında ortalama %5,5 fire ile çalışılan ve en yüksek orana sahip olan model tespit edilerek, önceki kayıtlarda hem X-RAY analizlerinde hem de işleme proseslerinde hatalarla karşılaşıldığı görüldü. Sonraki adımda mühendisler tespit edilen model üzerinde simülasyon ortamında bir çalışma yaparak hatanın kök nedenlerini araştırmaya karar verdi.

Figür 1: Kalite kontrol biriminin tespit ettiği ve simülasyon ile tahmin edilen hata bölgelerinin karşılaştırılması

Figür 1: Kalite kontrol biriminin tespit ettiği ve simülasyon ile tahmin edilen hata bölgelerinin karşılaştırılması

MAGMASOFT® Otonom Mühendislik ile Optimizasyon

Optimum parametrelere sahip verimi bir proses oluşturmak amacıyla MAGMASOFT®’ ta bulunan “Optimizasyon” aracı ile yapılan çalışmalar sırasında, değişken karbon ve silis yüzdelerinde 3 farklı besleyici boynu tasarımının prosese olan etkileri incelendi. Proje ekibi bu sayede porozite probleminin üstesinden gelmek için en ideal proses parametrelerini belirlemeyi hedeflemekteydi. Analiz sonuçlarını daha tutarlı kılmak amacıyla 64 farklı kombinasyonun katılaşma simülasyonlarının incelenmesine ve detaylı bir veri havuzu oluşturulmasına karar verildi.

Elde edilen verilerin değerlendirilmesi sonrasında hatanın minimum fire oranı için en ideal kimyasal kompozisyonun belirlenmesine karşın besleyici boyun çapının porozite üzerinde hiçbir etkisi olmadığı görüldü. Optimize edilen kimyasal kompozisyon değerleriyle yapılan analizlerde de hata miktarında belirli bir oranda düşüş görülmesine karşın yine de yüksek seviyelerde seyrettiği ortaya çıktı.

Demisaş ekibi elde edilen sonuçlar neticesinde hedef kriterlerde değişikliğe giderek besleyici konumunu esas alan yeni bir optimizasyon çalışması gerçekleştirmeye karar verdi.

İlk sonuçları inceleyen proje ekibi, besleyici boyutunun döküm parça kalitesi üzerindeki etkisinin göz ardı edilebilir derecede olduğunu tespit ederek porozitenin ana nedeninin besleme mesafesi olabileceği sonucuna vardı. Sonraki analizde besleyici konumundaki değişimlerin incelenmesine ve kalite kriterlerinin Fraction Liquid (sıvı oranı), porosity (porozite) ve Hot Spot FS Time (sıcak kalan bölgelerin beslenebilirlik zamanı) seçilmesine karar verildi. Toplamda 4 farklı tasarımın dolum ve katılaşma profillerinin incelenmesi hedeflendi.

Elde edilen sonuçlarda besleyici konumundaki çok küçük değişikliklerin dahi besleme veriminde ciddi değişiklikler oluşturduğu görüldü. Belirlenen optimum besleyici konumu ve ideal kimyasal kompozisyon kombinasyonları ile proses veriminin maksimum değerlere çıktığı ve fire oranının belirgin şekilde düştüğü gözlendi.

Optimizasyon çalışmaları neticesinde belirlenen kriterler ile bir deneme üretimi gerçekleştiren Demisaş ekibi, fire oranının %5,5’tan %0,2’ye kadar düştüğünü gözlemledi ve proses veriminde herhangi bir düşüş olmadan porozite hatalarının giderilebileceğini ortaya çıkarmış oldu.

Bu başarılı çalışma sonrasında önemli bulgular elde eden Demisaş mühendisleri; problem yaşanan diğer modeller üzerinde ve yeni modeller üzerindeki geliştirme projelerinde de MAGMASOFT® otonom mühendislik metodolojisini kullanmaya karar verdi.

Figür 3: Şekilde gösterilen dört farklı tasarım kıyaslandığında besleyici konumunun besleme profiline olan etkisi net bir şekilde görülüyor

Figür 3: Şekilde gösterilen dört farklı tasarım kıyaslandığında besleyici konumunun besleme profiline olan etkisi net bir şekilde görülüyor

Demisaş

Demisaş Hakkında

1974 yılında Bilecik’te faaliyete geçen Demisaş işletmesi bugün Avrupa Döküm Sanayinin önde gelen pik, sfero ve CGI döküm üreticilerinden biri olup ağırlıklı olarak fren ve emniyet bileşenleri tedarik etmektedir.