TARIFNAME METAL DÖKÜME YÖNELIK KALIPLARIN VE ÇEKIRDEKLERIN ÜRETILMESINE YÖNELIK BIR INORGANIK BAGLAYICI AJAN BAZLI OLAN LITYUM IÇERIKLI KALIP MATERYALI KARISIMLARININ ÜRETILMESINE YÖNELIK YÖNTEM Bulus, metal dökümü için kaliplarin ve çekirdeklerin üretilmesi için inorganik bazli olan kalip materyali karisimlarinin üretilmesi için öngörülen bir yöntem ile ilgilidir, en az bir atese dayanikli kalip ham maddesini, bir veya daha fazla lityum bilesigini, inorganik baglayici ajan olarak en azindan su camini ve katki olarak amorf silisyum dioksidi ihtiva etmektedir. Bulus, ayrica, bir lityum içerikli inorganik baglayici ajan ile ve ayrica yukaridaki yönteme göre üretilen kalip materyali karisimlari kullanilarak kaliplarin ve çekirdeklerin üretilmesi için Öngörülen bir yöntem ile ilgilidir. T eknigin bilinen durumu Döküm kaliplari, baslica, üretilecek döküm parçasinin negatif sekillerini teskil eden kaliplardan veya kaliplardan ve çekirdeklerden olusmaktadir. Bu çekirdekler ve kaliplar burada atese dayanikli materyalden, Örnegin kuvars kumundan ve kaliba, kaliplama takiminin içinden çikartildiktan sonra, yeterli bir mekanik dayaniklilik kazandiran uygun bir baglayici aj andan olusmaktadir. Atese dayanikli kalip ham maddesi tercihen akabilen bir halde mevcuttur; böylece bu, uygun bir içi bos kalibin içine doldurulabilmekte ve orada sikistirilabilmektedir. Baglayici ajan ile, kalip ham maddesinin partikülleri arasinda siki bir baglanti olusturulmaktadir; böylece döküm kalibi, gerekli olan mekanik stabiliteyi elde etmektedir. Döküm kaliplari çesitli sartlari saglamak zorundadir. Onlar, döküm isleminin kendisinde ilk Önce, sivi metali bir veya birden fazla döküm (alt) kalibindan olusturulan içi bos kalibin içine alabilmeleri için, yeterli bir dayanikliliga ve 00926-P-0009 sicaklik dayanimina sahip olmak zorundadir. Donma islemi basladiktan sonra, döküm parçasinin mekanik stabilitesi, döküm kalibinin duvarlari boyunca olusan bir donmus metal tabakasi tarafindan saglanmaktadir. Döküm kalibinin materyali simdi, metal tarafindan verilen isinin etkisiyle, mekanik dayanimini kaybedecek, yani atese dayanikli materyalin münferit partikülleri arasindaki bag kaldirilacak sekilde ayrismak zorundadir. Ideal durumda, döküm kalibi yine ayrisarak, döküm parçasindan sorunsuzca temizlenebilen ince bir kum haline gelmektedir. Döküm kaliplari, döküm islemi esnasinda çok yüksek isisal ve mekanik yüklere maruz kaldigi için, sivi metal ile döküm kalibi arasindaki temas yüzeyinde, örnegin döküm kalibinin çatlamasi suretiyle veya sivi metalin, döküm kalibinin yapisinin içine sizmasi suretiyle, hatalar olusabilmektedir. Bu nedenle, çogunlukla, döküm kalibinin, sivi metal ile temas eder hale gelen yüzeyleri, koruyucu bir kaplama ile öngörülmektedir, buna cüruf da denilmektedir. Yani, bu kaplamalar ile, döküm kalibinin yüzeyi modifiye edilebilmektedir ve islem görecek olan metalin özelliklerine göre adapte edilebilmektedir. Böylece, cüruf ile, döküm parçasinin görünümü, düz bir yüzeyin olusturulmasi suretiyle iyilestirilebilmektedir, zira cüruf ile, kalip materyalinin taneciklerinin büyüklügünden kaynaklanan düzensizlikler düzeltilmektedir. Demir- ve çelik dökümünde, zaman zaman, döküm parçasinin yüzeyinde, pütürlü, pürüzlü veya minerallesmis yüzeyler, patlak yerler, küçük çukurlar, delikler veya igne delikleri gibi hatalar olusmaktadir veya siyah kaplamalar olusmaktadir. Yukarida tarif edilen hatalar meydana geldiginde, istenilen yüzey özelliklerine ulasmak için döküm parçasinin yüzeyinin zahmetli sekilde tekrar islem görmesi gerekmektedir. Bu ilave çalisma adimlarini ve böylece verimliligin azalmasini veya maliyetlerin artmasini gerektirmektedir. Hatalar, döküm parçasinin, kötü erisilebilir olan veya hiç erisilebilir olmayan yüzeylerinde meydana geldiginde, bu, döküm parçasinin kaybedilmesine yol açabilmektedir. 00926-P-0009 Ayrica, cüruf, döküm parçasini, örnegin cüruf üzerinden, döküm parçasinin yüzeyinde selektif olarak döküm parçasinin yüzeyi özelliklerini iyilestiren katkilarin döküm parçasinin içine aktarilmasi suretiyle, metalurjik olarak etkileyebilmektedir. Ayrica, cüruflar` döküm kalibini, sivi metal dökülürken, kimyasal olarak izole eden bir katmani olusturmaktadir. Bu sekilde, döküm parçasi ile döküm kalibinin her sekilde birbirine yapismasi önlenmektedir, böylece döküm parçasi, zorluklar yasanmadan, döküm kalibindan çikartilabilmektedir. Ancak, cüruf, örnegin sogutma hizi ile belirli bir metal yapisinin tesekkül edilmesinin saglanmasi amaciyla, sivi metal ile döküm kalibi arasindaki isi aktariminin hedefli bir sekilde kontrol edilmesi için de kullanilabilmektedir. Bir cüruf çogunlukla bir inorganik atese dayanikli maddeden ve uygun bir çözücü maddenin, örnegin suyun veya alkolün içinde çözülen veya çamur haline getirilen bir baglayici ajandan olusmaktadir. Mümkün mertebe alkol içerikli cürutlardan feragat edilmek ve onun yerine sulu sistemler kullanilmak istenmektedir, zira kurutma prosesi sürecinde organik çözücü madde emisyonlara yol açmaktadir. Kaliplarin üretilmesi için hem organik hem de inorganik baglayici ajanlar kullanilabilir; onlarin sertlestirilmesi her seferinde soguk veya sicak yöntemlerle yapilabilir. Çekirdegin üretilmesi için kullanilan kaliplama takimi isitilmadan, yani oda sicakliginda veya olasi bir reaksiyondan kaynakli olan bir sicaklikta uygulanan yöntemler, soguk yöntemler olarak adlandirilir. Sertlestirme örnegin sertlestirilecek olan kalip materyali karisiminin içinden bir gazin geçirilmesi ve onun bu esnada bir kimyasal reaksiyonu tetiklemesi yoluyla gerçeklestirilmektedir. Sicak yöntemlerde kalip materyali karisimi, sekillendirmeden sonra, örnegin isitilan kaliplama takimi tarafindan, baglayici ajanin içinde bulunan çözücüyü çikarmak ve/veya baglayici ajanin sertlestirildigi 00926-P-0009 bir kimyasal reaksiyonun baslatilmasi için, yeterince yüksek olan bir sicakliga isitilmaktadir. Organik baglayici ajanlar, sahip olduklari teknik özelliklerinden dolayi, ekonomik bakimdan su anda piyasada en büyük öneme sahiptir. Ancak onlar, kendilerinin bilesimden bagimsiz olarak, döküm esnasinda ayrisma ve bu esnada kismen büyük miktarlarda örnegin benzol. toluol ve ksilol gibi zararli inaddeler yayma dezavantajini arz etmektedir. Ayrica, organik baglayici ajanlarin dökülmesi, genellikle rahatsiz edici kokulara ve dumana yol açinaktadir. Hatta birkaç sistemde, istenmeyen emisyonlar daha döküm kaliplarinin üretimi ve/veya depolanmasi esnasinda ortaya çikmaktadir. Baglayici ajanlar gelistirilerek emisyonlar yillar içerisinde azaltilabilinis olsa da, organik baglayici ajanlar tamamen önlenememektedirler. Bu nedenden dolayi, son yillarda, arastirma gelistirme faaliyeti, bunlarin ve bunlardan üretilen kaliplarin ve çekirdeklerin ürün özelliklerinin daha da iyilestirilmesi için, yeniden inorganik baglayici ajanlara yönelmistir. Inorganik baglayici ajanlar, özellikle su camlari bazli olanlar zaten uzun süredir bilinmektedir. Bunlarin en fazla yayginlasmasi, 20.yüzyilin 50`li ve 6011 yillarinda gerçeklesmistir, ancak modern organik baglayici ajanlarin ortaya çikmasiyla birlikte hizla önem kaybetmislerdir. Su camlarinin sertlestirilmesi için üç farkli yöntem mevcuttur: - Bir gazin, örnegin C02°nin, havanin veya her ikisinin bir kombinasyonunun içerden geçirilmesi - Sivi veya kati sertlestiricilerin, örnegin esterlerin eklenmesi ve - Örnegin sicak-kutu-prosesinde veya mikrodalga ile isleme yoluyla isil sertlestirme. Su caminin isil olarak sertlestirilmesini örnegin US 5,474,606 ele almaktadir, 00926-P-0009 burada alkali su canimdan ve alüminyum silikattan olusan bir baglayici ajan sistemi tarif edilmektedir. Ancak, inorganik baglayici sistemlerinin kullanimi çogunlukla, asagidaki açiklamalarda detayli olarak tarif edilecek olan baska dezavantajlarla baglantilidir. Inorganik baglayici ajanlarin bir dezavantaji. onlardan üretilen döküm kaliplarinin nispeten düsük olan dayanimlara sahip olmasidir. Bu özellikle, döküm kalibi takimdan çikartildiktan hemen sonra özellikle belirgin olarak görülmektedir. Ama, sicak dayanimlar da denilen bu zamandaki dayaninilar, komplike ve/veya ince cidarli kaliplanmis parçalarin üretilmesi ve onlarin güvenli kullanilmasi için özellikle Çok önemlidir. Döküm kalibi tamamen sertlestikten sonra olusan dayanim olan soguk dayanim da istenilen döküm parçasinin gerekli boyutsal kesinlik ile üretilebilmesi için önemli bir kriterdir. Ayrica, organik baglayici ajanlara kiyasla, inorganik olanlarin nispeten yüksek olan viskozitesi, onlarin döküm parçalarinin otomatik seri üretiminde kullanimina dezavantajli sekilde etki etmektedir. Yüksek bir viskozite, kalip materyali karisiminin akma kabiliyetinin daha düsük Olmasina yol açtigi için, örnegin komplike ve/veya ince cidarli kalip parçalarinin üretilmesi için gerekli olan filigran içi bos kaliplar yeterince sikistirilamamaktadir. Inorganik baglayici ajanlarin önemli bir dezavantaji, onlarin yüksek hava neminde depolanma stabilitesinin nispeten düsük olmasidir. Havadaki nem muhtevasi, burada, yüzde cinsinden, belirli bir sicaklik için bagil hava nemi ile veya g/m3 cinsinden mutlak hava nemi ile belirtilmektedir. Sicak sertlestirme yoluyla ve inorganik baglayici ajanlar kullanilarak üretilmis olan döküm kaliplarinin depolanma stabilitesi özellikle 10 g/m3 olan bir mutlak hava neminde belirgin derecede azalmaktadir, bu ise kendisini. özellikle sicak sertlestirme yoluyla üretilen döküm kaliplarinin depolanma esnasinda dayanimlarinin kuvvetli 00926-P-0009 derecede azalmasi ile göstermektedir. Bu etki, özellikle sicak sertlestirme durumunda, polikondensasyonun havadaki su ile bir geri reaksiyonundan kaynaklanmaktadii: bu ise, baglayici köprülerin yumusamasina yol açmaktadir. Bu tür depolama kosullarinda söz konusu olan dayanim azalmasi, depolama çatlaklarinin denilen çatlaklarin olusmasina yol açmaktadir. Dayanimin azalmasiyla, döküm kalibinin yapisi zayiflamaktadir, bu ise, yüksek mekanik gerilme bölgelerinde, döküm kalibinin kolayca yirtilmasina yol açabilmektedir. Bir inorganik baglayici ajan kullanilarak sicak sertlestirilmis olan çekirdekler, yüksek hava neininde depolanma stabilitesinin yani sira, organik baglayici ajanlarma kiyasla, örnegin cüruflar gibi su bazli kalip materyali kaplamalarina karsi düsük bir dayanima sahiptir. Yani, onlarin dayanimlari, örnegin bir sulu cümf ile yapilan bir kaplainada kuvvetli derecede azalmaktadir ve bu yöntem, pratikte sadece zor gerçeklestirilebilmektedir. EP 1802409 B1 bir atese dayanikli kalip ham maddesi, bir su cami bazli baglayici ajan ve ayrica bir parçacik biçimli amorf silisyum dioksit fraksiyonu kullanilarak, daha yüksek dayanimlarin ve daha iyi hale getirilmis bir depolama stabilitesinin gerçeklestirilebildigini açiklamaktadir. Sertlestirme metodu olarak burada özellikle sicak sertleStirme detayli sekilde tarif edilmektedir. Depolama stabilitesinin arttirilmasina yönelik bir diger olanak, örnegin US 6017978*de açiklanan sekilde organosilisyum bilesiklerinin kullanilmasidir. Owusu°nun açikladigi gibi, inorganik baglayici ajanlarin depolanma stabilitesi, bilhassa sicak sertlestirmede bir sorunu teskil etmektedir, COz ile sertlestirilmis olan döküm kaliplari ise, hava nemine karsi belirgin derecede daha dayaniklidir stabilitesinin, Li2C03 veya ZnCO3 gibi inorganik katkilar eklenerek arttirilabildigini açiklamaktadir. Burada Owusu, bu katkilarin zor çözdürülür olmasinin ve ihtiva edilen katyonlarin hidratasyon sayisinin yüksek olmasinin, 00926-P-0009 silikat jeliniii stabilitesi ve böylece su cami bazli baglayici ajanin depolanma stabilitesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip oldugunu varsaymaktadir. Ancak, depolama stabilitesinin, sivi inorganik baglayici ajanin bilesimini degistirerek iyilestirilmesi, bu yayinda incelenmemektedir. Su cami bazli baglayici ajanlarin neme karsi dayaniminin iyilestirilmesi DE sulu alkalisilikat çözeltileri bazli olan lityum içerikli baglayici ajanlarin üretilmesi için öngörülen farkli yöntemleri ele almaktadir. DE 2652421 Al"de tarif edilen bir LizO / M20 madde miktari oranina ve 1,8 - 8,5 olan bir SiOz/ M20 molar oranina den'ktir. Burada [M20] ile, alkalioksitlerin madde miktarlarinin toplami tanimlanmaktadir. Burada tarif edilen baglayici ajanlar iyilestirilmis bir su dayanimina sahiptir, yani onlar, gravimetrik incelemeler ile ortaya konulabilmis oldugu gibi, atmosferden daha az su emme egilimi arz etmektedir. Dökümhane kaliplarinin imal edilmesi mümkün olan uygulama olarak belirtilmis olmasina ragmen, üretilen kaliplarin dayanimlari hakkinda, hatta onlarin depolanma stabilitesi hakkinda bilgiler verilmemektedir. US 4347890 bir sulu sodyum-silikat-çözeltisinden ve bir lityum-bilesiginin bir çözeltisinden olusan bir inorganik baglayici ajanin üretilmesi için öngörülen bir metodu tarif etmektedir, burada bilhassa lityumhidroksit ve lityumsilikat tercih edilmektedir. Lityum-bilesigi, baglayici ajanin neme karsi stabilitesini arttirmak için eklenmektedir. US 4347890"a göre olan alkalisilikat-baglayici ajani, burada sahiptir. Önceki T ekm'gi'n Problemleri ve Amacm Kon iimlandirilmasi Dökümhane amaçlari için simdiye kadar bilinen inorganik baglayici ajan 00926-P-0009 sisteinleri halen daha iyilestirmeler için alan arz etmektedir. Her seyden önce arzu edilen, bir inorganik baglayici ajan sisteminin gelistirilmesidir, burada: a) yüksek hava neminde de depolanma stabilitesine sahip olan döküm kaliplarinin üretilmesine olanak saglamasidir. Yeterli bir depolanma stabilitesi bilhassa döküm kaliplarinin, üretilmelerinin ardindan uzun süre depolanabilinesi ve bu sekilde imalat prosesinin proses penceresinin uzatilmasi için arzu edilmektedir. b) otomatik üretim prosesinde gerekli olan uygun bir dayanim seviyesine, özellikle yeterli bir sicak dayanima veya soguk dayanima ulasmasidir. e) bir kalip ham maddesi ile iyi akabilen bir kalip materyali karisimi sunmasidir, böylece kompleks geometriye sahip döküm kaliplarina da olanak saglanabilmesidir. Kalip materyali karisiininin akma kabiliyeti dogrudan baglayici ajanin viskozitesine bagli oldugu için, onun büyük ölçüde azaltilmasi gerekmektedir. d) üretilen çekirdeklerin, tasiyici sivida su muhtevasi en az agirlikça % 50 olan kalip materyali kaplamalari karsisinda dayaniminin daha iyi hale getirilmis oldugu döküm kaliplarinin üretilmesi. Burada tasiyici sivi, kalip materyali kaplamasinin, 160°C5de ve normal basinçta (1013 mbar) buharlastirilabilen bilesenidir. Bu tür su bazli kalip materyali kaplamalari, ekolojik açidan ve isçi güvenligi nedenlerinden dolayi tercih edilmesi gerektigi için, onlarin, inorganik baglayici ajanlar ile üretilmis olan döküm kaliplari için de kullanilmasi arzu edilmektedir. e) dökümhaneler için düsük maliyetler ile baglantili olmasidir, zira baglayici ajan sadece bir defalik kullanim için öngörülmektedir. Bilhassa baglayici ajandaki lityum fraksiyonu az seçilmelidir, zira lityum-bilesikleri, son zamanlardaki yüksek talepten dolayi belirgin ölçüde pahalilasmistir. Bu nedenle, bulusa, döküm kaliplarinin üretilmesi için öngörülen, yukarida belirtilen (a) ila (e) sartlarini saglayan bir kalip materyali karisiminin veya bir baglayici ajanin saglanmasi görevi temel teskil etmistir. 00926-P-0009 Bulusun Kisa Açiklamasi Bu görev, ilgili bagimsiz istemlerin özelliklerine sahip olan, baglayici ajanlar ile kalip materyali karisimlarinin üretilmesi için öngörülen bir yöntem ile veya döküm kaliplarinin ve çekirdeklerin üretilmesi için öngörülen yöntem ile çözümlenmektedir. Avantajli ileri tasarimlar, bagimli istemlerin konusudur ve asagida tarif edilmektedir. Her seferinde asagidaki tanima göre tanimli bir [LIZOaktif] / [M20] madde miktari oranina (M : alkalimetal) ve tanimli bir [SiO2]/[M20] molar oranina sahip olan bir inorganik baglayici ajan bazli olan bir lityum içerikli kalip materyali karisimi kullanilarak, yukarida tarif edilen görevlerin daha iyi çözülebildigi, sasirtici sekilde bulunmustur. Kalip materyali karisimi özellikle, ondan üretilen döküm kaliplarinin daha yüksek bir depolanma stabilitesine ve ayni zamanda yüksek bir dayanim seviyesine sahip olmasi ile karakterizedir. Ayni zamanda, kalip materyali karisimi ile üretilen döküm kaliplari, su bazli kalip materyali kaplamalarina, yani tasiyici sividaki su muhtevasi en az agirlikça % 50 olan kalip materyali kaplamalarina nazaran daha stabildir. Bu pozitif özellikler, baglayici ajanin daha düsük bir viskoziteye sahip Olmasini ve böylece kalip materyali karisiminin iyilestirilmis bir akma kabiliyetine sahip olmasini saglamaktadir. Sasirtici olan, bu avantajlarin sadece, sinirlar içerisinde yer aldiginda ve ayni zamanda kalip materyali karisimina amorf partiküler silisyumdioksit eklendiginde saglanabiliyor olmasidir. Teknigin bilinen durumuna kiyasla, kalip materyali karisimlari, dökümhaneler için, yeterli bir depolanma stabilitesine ve su bazli kalip materyali kaplamalarina karsi daha yüksek bir stabiliteye sahip olan döküm kaliplarinin, onlarin dayanimlari veya kalip materyali karisiminin akma kabiliyeti hususunda dezavantajlari göze almadan, üretilmesine olanak saglamaktadir. 00926-P-0009 Kalip materyali karisimi asagidakilere sahiptir: 0 bir atese dayanikli kalip ham maddesi; ve . partiküler amorf Si02 ve . inorganik baglayici ajan olarak su cami - bir veya daha fazla lityum bilesigi, burada kalip materyali karisimi içerisindeki [Lizoaktif] / [M20] molar orani 0030 2,30°dur. Mevcut bulusa göre [Si02], [M20] ile [L120aktif] daima asagidaki anlama sahiptir: M20 olarak hesaplanan, Mol cinsinden verilen alkali metal M madde miktaridir, burada netice itibariyle sadece su bilesikler hesaplamaya dahil edilmektedir: amorf alkalisilikatlar, alkalimetal oksitler ile alkalimetal hidroksitler, onlarin hidratlari dahildir, burada Li, bir etkinlik faktörü olmadan Manin parçasidir. Li20 olarak hesaplanan, Mol cinsinden verilen Li madde miktaridir, burada netice itibariyle sadece su bilesikler dahil edilmektedir: amorf lityum silikatlar, lityum oksitler ve lityumhidroksit, onlarin hidratlari dahildir, asagidaki semaya göre, etkinlik faktörü dikkate alinarak. SiOz olarak hesaplanan, Mol cinsinden verilen Si madde miktaridir, burada netice itibariyle sadece su bilesikler hesaplamaya dahil edilmektedir: amorf alkalisilikatlar. Metal isleme için döküm kaliplarinin üretilmesi için öngörülen kalip materyali karisimi, bir uygulama sekline göre tercihen, birbirinden ayri olarak mevcut 00926-P-0009 bulunan asagidaki bilesenlerden en az üç tanesi bir araya getirilerek üretilebilmektedir: - Bilesen (F) bir atese dayanikli kalip ham maddesini içerir ve su cami içermez; . Bilesen (B) inorganik baglayici ajan olan bir su camini içerir ve eklenmis bir partiküler amorf SiOz içermez; - Bilesen (A) katki bileseni olarak partiküler amorf 8102 ile opsiyonel olarak kati inadde olarak bir veya daha fazla lityum bilesigi içerir ve su cami Bilesen (A)"ya katki denilmektedir. Bulusun bu uygulama sekline göre, bilesen oranina sahiptir. Lityum bilesiklerinin bulusa göre olan etkinliginin, kullanilan lityum bilesiklerinin kullanildigi sekil ve surete bagli oldugu, yukarida bilesiklerin böylece farkli bir etkinlige sahip oldugu sekilde bulunmustur. Bu olgu, bir etkili bilesiklerin taniminin ötesinde, asagidaki sekilde asagida belirtilen etkinlik faktörleri üzerinden tanimlamaktadir (sema): inorganik baglayici ajan (B) bileseni üzerinden eklenen, Mol LizO olarak hesaplanan, amorf lityuinsilikatlar + inorganik baglayici ajan (B) bileseni üzerinden eklenen, Mol LizO olarak hesaplanan, lityumoksit + 00926-P-0009 inorganik baglayici ajan (B) bileseni üzerinden eklenen, Mol LizO olarak 0,33 * baglayici ajan (B) üzerinden eklenmeyen, Mol LigO olarak hesaplanan, amorf lityumsilikatlar + 0,33 * baglayici ajan (B) üzerinden eklenmeyen, M0] LizO olarak hesaplanan, lityumoksit + 0,33 * baglayici ajan (B) üzerinden eklenmeyen, Mol LizO olarak hesaplanan (i< = çarpi), lityumhidroksit, bunlarin hidratlari dahil. 0,33 veya 1 her seferinde (molar) etkinlik faktörüdür. için verilen tanim dahil olmak üzere, mevcut bulusun bütün uygulama sekilleri ve kategorileri için geçerlidir. Inorganik baglayici ajan bileseni (B) üzerinden eklenen, bunlarin onun içinde genelde/tercihen çözüldügü amorf lityiim silikatin, lityumoksitin veya lityumhidroksitin molar madde miktarina kiyasla, (molar) amorf lityum silikatlardan, lityumoksitten veya lityumhidroksitten, bu bilesikler katki bileseni üzerinden eklenecek ise, hesaplanan [LizO] - muhtevasina göre üç misli kullanilmak zorunda oldugu sasirtici sekilde tespit edilmistir. Özellikle tercihen lityum bilesigi (bilesikleri) tamamen inorganik baglayici ajan bileseni (B)°nin içinde çözdürülmektedir. Böyle bir bilesen (B) su camini inorganik baglayici ajan olarak ihtiva etmektedir ve olan bir [Llzoaktif] / [M20] molar oranina sahiptir. 00926-P-0009 Katki bileseni, özellikle bir akabilen toz halinde olan bir veya daha fazla kati maddeden olusmaktadir. Tercihen [Li2Oakm~]-muhtevasina katki saglayan bütün lityum bilesikleri, bilesen B°iiin içinde mevcut bulunmaktadir. Bulusun Detayli Açiklamasi Atese dayanikli kalip ham maddesi (bundan böyle kisaca kalip ham maddesi (maddeleri)) olarak, döküm kaliplarinin üretilmesi için alisilmis olan materyaller kullanilabilmektedir. Örnegin kuvars--, zirkon- veya krom cevheri kumu, olivin, vermikulit, boksit ve samot uygundur. Burada sadece yeni kumlarin kullanilmasina gerek yoktur. Hatta kaynaklarin korunmasi için ve depolama maliyetlerinin önlenmesi için, mümkün oldugunca yüksek miktarda islah edilmis eski kumun kullanilmasi avantajlidir. tarif edilmektedir. Yikama ve ardindan kurutma yoluyla elde edilen islah materyalleri de ayni sekilde uygundur. Salt mekanik isleme yoluyla kazanilan islah materyalleri de kullanilabilmektedir. Genelde islah materyalleri, yeni kumun en az agirlikça % 70°inin, tercihen en az takriben agirlikça % 80°inin ve özellikle tercihen en az takriben agirlikça % 90"1n1n yerine kullanilabilir. Kalip ham maddelerinin ortalama çapi genelde 100 um ile 600 um arasindadir, arasindadir. Partikül büyüklügü, DIN 66165 (bölüin 2)"ye uygun sekilde elekten geçirme yoluyla tayin edilebilir. Ayrica, kalip ham maddeleri olarak, özellikle yukaridaki kalip ham maddelerine katki olarak veya da salt kalip ham maddesi olarak suni kalip materyalleri, örnegin cam boncuklar, cam granüller, "Cerabeads" veya "Carboaccucast" adiyla bilinen küre biçimli seramik kalip ham maddeleri veya içi bos alüminyum silikat 00926-P-0009 mikroküreler (bunlara mikroküreler denilir) de kullanilabilir. Bu tür içi bos alüminyum silikat mikroküreler örnegin Omega Minerals Germany GmbH, Norderstedt, tarafindan "Omega-Spheres" adiyla piyasaya sürülmektedir. Buna uygun olan ürünler PQ Corporation (ABDYden de "Extendospheres" markasiyla temin edilebilmektedir. Alüminyum ile yapilan döküm deneylerinde, suni kalip ham maddeleri kullanildiginda, her seyden önce cam boncuklarda, cam graiiüllerde veya mikrokürelerde, dökümden sonra, salt kuvars kumunun kullaniminda oldugunda daha az kalip kumunun metal yüzeyin üzerinde yapisik kaldigi bulunmustur. Suni kalip ham maddelerinin kullanilmasi bu nedenle daha düz döküm yüzeylerinin olusturulmasina olanak saglamaktadir; burada raspalama yoluyla isçilik gerektiren bir ard islem gerekli degildir veya en azindan önemli derecede daha az olan bir ölçüde gereklidir. Burada, kalip ham maddesinin tamaminin suni kalip ham maddelerinden olusturulmasi gerekli degildir. Suni kalip ham maddelerin tercih edilen fraksiyonu., atese dayanikli kalip ham maddesinin toplam miktarina göre, en az yaslik agirlikça % 3 mertebesindedir, özellikle tercihen en az yaslik agirlikça % 5 mertebesindedir, özellikle tercihen en az yaslik agirlikça % 10 mertebesindedir, tercihen en az yaslik agirlikça % 15 mertebesindedir, özellikle tercihen en az yaslik agirlikça % 20 mertebesindedir. Kalip materyali karisimi, diger bilesen olarak, alkalisilikat çözeltileri bazli olan bir inorganik baglayici ajani içermektedir. Su camlari olarak da adlandirilan alkali silikatlarin, özellikle lityum-, sodyum- ve potasyum silikatlarm sulu çözeltileri, Örnegin insaat sektörü gibi baska alanlarda da baglayici ajan olarak kullanilmaktadir. Su cami üretimi, büyük endüstriyel ölçekte, kuvars kumu ile alkalikarbonatlar 1350°C ila 1500°C olan sicakliklarda eritilerek gerçeklestirilmektedir. Su cami 00926-P-0009 burada ilk önce tek parça halinde olan bir kati cam halinde olusmaktadir, 0, sicaklik ve basinç uygulanarak, suyun içinde çözdürülmektedir. Su camlarin üretilmesine yönelik bir diger yöntemi. kuvars kumunun sodyum hidroksit çözeltisi ile dogrudan çözdürülmesi teskil etmektedir. Elde edilen alkalisilikat-çözeltisi, ardindan, alkalihidroksitler ve/veya alkalioksitler ile onlarin hidratlari eklenerek, istenilen [8102]/ [M20] molar oranina ayarlanabilmektedir. Ayrica, alkalisilikat-çözeltisinin bilesimi, bir baska bilesime sahip alkalisilikatlar ile çözdürülerek, ayarlanabilmektedir. Alkalisilikat- çözeltilerinin yani sira, burada, kati halde mevcut bulunan, su içerikli alkalisilikatlar, örnegin PQ Corporationîn Kasolv, Britesil veya Pyramid ürün gruplari uygundur. Baglayici ajanlar, belirtilen alkali-iyonlarindan bir tanesinden daha fazlasini ihtiva eden su camlari bazli da olabilinektedir. Ayrica, su camlari, örnegin bor veya alüminyum gibi çok degerlikli iyonlari da içerebilmektedir (uygun su camlari Lityum içerikli baglayici ajan veya lityum içerikli kalip materyali karisimi, bir lityum bilesigi, yani amorf lityum silikat, LizO ve/veya LiOH eklenerek, bir inorganik baglayici ajan halinde üretilmektedir. Amorf lityumsilikat, LizO ile LiOH`nun kapsamina burada onlarin hidratlari da dahildir. Lityum bilesigi burada hem toz halinde hem de bir sulu çözelti veya süspansiyon içerisinde eklenebilmektedir. Tercih edilen bir uygulama seklinde, lityum içerikli baglayici ajan, bulusa göre olan baglayici ajanin içinde yukarida tarif edilen lityum bilesiklerinin bir homojen çözeltisini teskil etmektedir. Ayrica, lityum bileseni sadece katki olan bilesen (A) üzerinden, kalip materyali karisimina da eklenebilmektedir, ancak lityum bilesiginin, en azindan kismen, tercihen sadece, inorganik baglayici ajan olan bilesen (B) üzerinden eklenmesi tercih edilmektedir. 00926-P-0009 Kalip materyali karisimi ile, belirgin ölçüde iyilestirilmis bir depolanma stabilitesine ve ayrica su bazli kalip materyali kaplamalarina karsi daha yüksek bir stabiliteye ve önceden oldugu gibi simdi de, otomatik seri üretim için gerekli olan sekilde, yüksek aninda- ve soguk dayanimlara sahip olan döküm kaliplarinin üretilebildigi sasirtici sekilde bulunmustur. Ayrica, bulusa göre inorganik baglayici ajan olan bilesen (B), teknigin bilinen durumuna nazaran,` düsük bir viskozite ile ve böylece onunla üretilen kalip materyali karisiminin daha yüksek bir akma kabiliyeti ile karakterizedir. Ancak, bulusa göre olan etki sadece hem [LiZOaktif] / [M20] molar orani hem de belirtilen lityuin bilesikleri kullanildiginda gözlemlenebilmistir. Lityumun, kalip materyali karisimlarindan üretilen döküm kaliplarinin, düsük konsantrasyonlarinda dahi, nem stabilitesi üzerindeki olumlu etkisi, açikliga kavusturulmamistir. Bu teoriye bagli kalmaksizin, mucitler, Li"nin küçük iyon- yariçapinin, ayni kalan yükte, silikat yapisi üzerinde stabilize edici bir etkiye Alkalisilikatlar bazli olan inorganik baglayici ajanlar için alisilmis oldugu gibi, bulusa göre olan inorganik baglayici ajan bileseninin bilesimi, SiOz, K20, NazO, LizO ile HzO fraksiyonu ile belirtilmektedir. Kalip materyali karisiminin, inorganik baglayici ajan ile katki bilesenlerinin veya tek basina inorganik baglayici ajanin [Lizoaktif] / [M20] madde miktari orani büyüktür esittir 0,030, tercihen büyüktür esittir 0,035 ve özellikle tercihen büyüktür esittir 0,040`tir. Üst sinirlar küçüktür esittir 0,17, tercihen küçüktür esittir 0,16 ve özellikle tercihen küçüktür esittir 0,14 mertebesindedir. Yukarida belirtilen üst ve alt sinir degerler istenildigi gibi kombine edilebilir. Ayni zamanda, kalip materyali karisiminin, inorganik baglayici ajan ile katki bilesenlerinin veya tek basina inorganik baglayici ajanin [SiOg]/[M20] molar 00926-P-0009 orani büyüktür esittir 1,9, tercihen büyüktür esittir 1,95 ve özellikle tercihen büyüktür esittir 2 mertebesindedir. esittir 2,40 ve özellikle tercihen küçüktür esittir 2,30 mertebesindedir. Yukarida belirtilen üst ve alt sinir degerler istenildigi gibi kombine edilebilir. Inorganik baglayici ajanlar tercihen büyüktür esittir agirlikça % 20, tercihen büyüktür esittir agirlikça % 25, özellikle tercihen büyüktür esittir agirlikça % 30 ve özellikle tercihen büyüktür esittir agirlikça % 33 olan bir kati madde fraksiyonuna sahiptir. Tercih edilen su camlarinin kati madde muhtevasi için üst sinirlar tercihen küçüktür esittir agirlikça % 55, tercihen küçüktür esittir agirlikça küçüktür esittir agirlikça % 42 mertebesindedir. Kati madde fraksiyonu burada M20 ile SiOfnin agirlikça fraksiyonu olarak tanimlanmistir. Tercih edilen bir uygulama seklinde, bulusa göre olan inorganik baglayici ajan hem amorf lityum- hem de sodyum- ve potasyum silikatlari ihtiva etmektedir. Potasyum içerikli su camlari, saf sodyum- veya karma lityum-sodyum-su camlarina nazaran daha düsük bir viskoziteye sahiptir. Bulusa göre özellikle tercih edilen karma lityum-sodyum-potasyum-su camlari böylece daha yüksek bir nem stabilitesi ile ayni zamandan yüksek bir dayanim seviyesi ile viskozitenin bir kez daha düsürülmesi avantajini birlestirmektedir. Kalip materyali karisiminin iyi bir akma kabiliyetine sahip olmasinin ve bu sekilde kompleks çekirdek geometrilerine de olanak saglanmasi için, düsük viskozite degerleri, bilhassa otomatik seri üretim için vazgeçilemezdir. Ancak, bulusa göre olan inorganik baglayici ajanin potasyum muhtevasi çok fazla yüksek olmamalidir, zira çok yüksek bir potasyum muhtevasi, üretilen döküm kaliplarinin depolanma stabilitesi üzerine olumsuz etki etmektedir. 00926-P-0009 Tercihen, inorganik baglayici ajanin içindeki, özellikle bilesen B içindeki molar tercihen büyüktür 0,1 mertebesindedir. [K20]/[M20] madde miktari oraninin üst siniri için, küçüktür esittir 0,25, tercihen küçüktür esittir 0,2 ve özellikle tercihen küçüktür esittir 0,15 olan bir deger olusmaktadir. Yukarida belirtilen üst ve alt sinir degerler istenildigi gibi kombine edilebilir. [K20]"nun hesaplamasina, netice itibariyle, su bilesikler dahil edilmektedir: amor potasyumsilikatlar, potasyumoksitler ve potasyumhidroksitler, onlarin hidratlari dahil. Uygulamaya ve istenilen dayanim seviyesine göre, bulusa göre olan baglayici ajandan büyüktür agirlikça % 0,5, tercihen büyüktür agirlikça % 0,75 ve Özellikle tercihen büyüktür agirlikça % 1 eklenmektedir. Burada, üst sinirlar küçüktür agirlikça % 5, tercihen küçüktür agirlikça % 4 ve özellikle küçüktür agirlikça % 3,5 mertebesindedir. Bu bilgiler, her seferinde kalip ham maddesine göredir. Agirlikça % bilgileri, burada, yukarida belirtildigi gibi bir kati madde fraksiyonu bulunan inorganik baglayici ajana göredir, yani agirlikça % bilgisine seyreltici madde dahildir. Bulusa göre olan inorganik baglayici ajan ile birlikte kalip ham maddesine eklenen, seyreltici madde dikkate alinmadan, M20 ve SIOz olarak hesaplanan alkali silikatlarin miktarina göre, kullanilan baglayici ajan miktari, kalip ham maddesine göreli olarak, agirlikça % 0,2 ila 2,5, tercihen agirlikça % 0,3 ila 2"dir, burada M20 yukarida belirtilen anlama sahiptir. Bir diger uygulama seklinde, bulusa göre olan baglayici ajan ilaveten alkaliboratlari ihtiva edebilmektedir. Su cami bazli baglayici ajanlarin bilesenleri olarak alkaliboratlar örnegin GB 1566417`de açiklanmaktadir. onlar orada karbonhidratlarin kompleks haline getirilmesine yaramaktadir. Alkalibortalarin tipik eklenme miktarlari, baglayici ajanin agirligina göre, agirlikça % 0,5 ila agirlikça % 5 mertebesinde, tercihen agirlikça % 1 ile agirlikça % 4 arasinda ve Özellikle tercihen agirlikça % 1 ile agirlikça % 3 arasindadir. 00926-P-0009 Kalip materyali karisimina, böyle kalip materyali karisimlari ile üretilen döküm kaliplarinin dayanim seviyesinin arttirilmasi içinde, bir partiküler amorf Si02 fraksiyonu katki bileseni seklinde eklenmistir. Döküm kaliplariiiin dayanimlarinin arttirilmasi, özellikle sicak dayanimlarinin arttirilmasi, otomatik üretim prosesinde avantajli olabilmektedir. Parçacik biçimli amorf silisyumdioksidin parçacik büyüklügü tercihen 300 umiden daha azdir, tercihen 200 umiden daha azdir, özellikle tercihen 100 um°den daha azdir. Parçacik büyüklügü elek analizi ile tayin edilebilir. Partiküler amorf Si02çnin, elek gözü genisligi 125 um olan bir elekten geçisindeki elek üstü kalintisi, tercihen agirlikça degildir ve özellikle çok tercihen agirlikça % 2"den daha fazla degildir. Elek üstü kalinti tayini burada DIN 66165 (bölüm 2)"de tarit` edilen makinede elekten geçirme yöntemine göre yapilmaktadir, burada ilaveten elek yardimcisi olarak bir zincir halkasi kullanilmaktadir. Mevcut bulusa göre tercihen kullanilan amorf Si02 agirlikça % 15°ten daha az, özellikle agirlikça % 5"ten daha az ve özellikle tercihen agirlikça % 1°den daha az olan bir su muhtevasina sahiptir. Amorf Si02 özellikle dökülebilir tuz halinde kullanilmaktadir. Amorf Si02 olarak hem sentetik olarak üretilen hem de dogal mevcut olan edilmemektedir, çünkü onlar genelde hiç de az olmayan kristalli fraksiyonlar ihtiva etmektedir ve bu nedenle karsinojen olarak sinirlandirilmistir. Sentetik teriminden, dogal olarak bulunan amorf Si02 anlasilmaz, bilakis onun üretilmesi (insanlar tarafindan yol açilan) bir kimyasal reaksiyonu, örnegin alkali silikat çözeltilerinden iyon degistirme prosesleri yoluyla silika sollerin üretilmesini, alkali silikat çözeltilerinden çökertmeyi, silisyum tetraklorürden alev hidrolizini veya ferrosilisyum ve silisyum üretimi esnasinda ark firininda kuvars 00926-P-0009 kuinunun kok ile indirgenmesini kapsar. En son belirtilen iki yönteme göre üretilen amorf Si02"ye piroj enik Si02 de denilmektedir. Zaman zaman sentetik amorf Si02"den sadece çökertilmis silika (CAS-No. 112926-00-8) ve alev hidrolizi ile üretilmis SiOz (pirojenik silika, dumanli üretimi esnasinda olusan ürün ise sadece amorf Si02(silika dumani, mikrosilika, CAS-No. 69012-64-12) olarak adlandirilmaktadir. Mevcut bulusun amaçlari için, ferrosilisyum- veya silisyum üretimi esnasinda olusan ürün de sentetik amorf Si02 olarak anlasilmaktadir. Tercihen çökertilmis silikalar ve pirojenik, yani alev hidrolizi ile veya ark firininda üretilen Si02 kullanilmaktadir. Özellikle ZrSiO4"un isil ayrismasi oksijen içerikli gaz vasitasiyla oksidasyonu yoluyla üretilen SiOz(bakiniz DE Partiküller küre biçiminde olacak ve parçalara bölünmüs halde olmayacak sekilde mevcut bulunacak biçimde, kristal kuvarstan, eritme ve hizla yeniden sogutma yoluyla üretilen kuvars cami tozu (agirlikli olarak amorf 8102) de tercih ortalama primer partikül büyüklügü 0,05 um ile 10 um arasinda, özellikle 0,1 um ile 5 um arasinda ve özellikle tercihen 0,1 um ile 2 um arasinda olabilmektedir. Primer partikül büyüklügü örnegin Dinamik isik saçilimi (örnegin Horiba LA 950) yardimiyla tayin edilebilir ve taramali elektron mikroskobu-görüntüleri (örnegin FEI firmasinin NanoSEM ile kontrol edilebilir. Partiküllerin aglomerasyonunun önlenmesi için, numuneler, partikül büyüklügü ölçümünden önce, bir ultrason banyosunun içinde suyun içine dagitilmaktadir. Ayrica, REM-görüntüleri yardimiyla, 0,01 um°ye kadar olan primer partikül biçiminin detaylari görünür hale getirilebilmistir. SiOg- 00926-P-0009 numuneleri, REM-ölçümleri için, damitik su içine dagitilmis ve ardindan üzerine bakir bant yapistirilniis bir alüminyum tutucusunun üzerine, su buharlastirilmadan önce, uygulanmistir. Tercihen dinamik isik saçilimi (örnegin Horiba LA 950) ile ölçülen ve opsiyonel olarak taramali elektron mikroskobu-görüntüleri ile kontrol edilen ortalama primer partikül büyüklügü 0,05 um ile 10 um arasindadir. Ayrica sentetik amorf silisyum dioksitin özgül yüzey alani, DIN 66131*e uygun olarak gaz adsorpsiyonu ölçümleri (BET-yöntemleri) yardimiyla tayin edilmistir. Sentetik amorf Si02`nin özgül yüzey alani tercihen 1 ile 35 m2/g arasindadir, tercihen 1 ile 17 mZ/g arasindadir ve özellikle tercihen 1 ile 15 mz/g arasindadir. Icabinda ürünlerin, örnegin hedefli olarak be1ir1i partikül büyüklügü dagilimina sahip karisimlar elde etmek amaciyla, karistirilmasi da mümkündür. Üretim sekline ve üreticiye göre, amorf SiOz "nin satligi kuvvetli derecede degisiklik arz edebilmektedir. SiOz muhtevasi en az agirlikça % 85, tercihen en az agirlikça % 90 ve özellikle tercihen en az agirlikça % 95 olan tipler kendilerini uygun olarak ispat etmislerdir. Uygulamaya ve istenilen dayaniklilik seviyesine göre, her seferinde kalip ham maddesine göre, agirlikça 0/0 0,1 ile agirlikça % 2 arasinda, tercihen agirlikça % 0,1 ile agirlikça % 1,8 arasinda, özellikle tercihen agirlikça % 0,1 ile agirlikça % 1,5 arasinda parçacik biçimli amorf SiOzkullanilmaktadir. Su caminin parçacik biçimli metal oksite, özellikle amorf Si02°ye orani, genis sinirlar içerisinde degistirilebilmektedir. Bu, çekirdeklerin baslangiç dayanikliliklarinin, yeni kaliptan çikartildiktan hemen sonraki dayanikliligin, nihai dayanikliliklari önemli ölçüde etkilemeden, kuvvetli derecede iyilestirilmesi avantajini saglamaktadir. Bu özellikle hafif metal döküiriünde çok önemlidir. Bir yandan, çekirdeklerin üretimleri sonrasinda sorunsuzca tasinabilmesi veya bütün 00926-P-0009 çekirdek paketleri halinde birlestirilmesi için, yüksek baslangiç dayanikliliklari arzu edilmektedir, diger yandan nihai dayanikliliklar, döküm sonrasinda çekirdek ayrismasinda sorunlarin önlenmesi için fazla yüksek olmamalidir, yani kalip ham maddesi, dökümden sonra, döküm kalibinin bosluklarinm içinden sorunsuzca çikartilabilmelidir. Partiküler amorf SiOz, kalip materyali karisiminin içinde, baglayici ajanin (seyreltici veya çözücü madde dahil) miktarina göre, agirlikça % 2 ila 60, özellikle tercihen agirlikça % 3 ila 55 ve özellikle tercihen agirlikça % 4 ila 50 ihtiva edilmektedir. Amorf SiOz ilavesi EP 1802409 B1"e göre baglayici ajan ilavesinin hem öncesinde hem de sonrasinda dogrudan atese dayanikli malzemeye edildigi gibi, ilk önce SiOz cnin baglayici ajanin en azindan bir kismi veya sodyum hidroksit çözeltisi ile önceden karistirilarak hazirlanmasi ve bunun sonra atese dayanikli malzemeye karistirilarak ilave edilmesi de mümkündür. Icabinda halen daha mevcut olan, ön karistirma için kullanilmayan baglayici ajan veya baglayici ajan fraksiyonu, atese dayanikli malzemeye, ön karisim ilave edilmeden önce veya sonra veya onunla birlikte ilave edilebilir. Bir diger uygulama seklinde, bilhassa alüminyum döküm gibi hafif metal dökümünde döküm parçasinin yüzeyinin daha da iyi hale getirilmesi için, katki bilesenine baryuin sülfat eklenmis olabilmektedir. Baryum sülfat hem yapay olarak üretilen hem de dogal baryum sülfat olabilir, yani agir spar veya barit gibi, baryum sülfat içeren mineraller seklinde eklenmis olabilir. Uygun baryum sülfatin ve onunla üretilen kalip materyali karisiminin bu ve diger içerigi., bu dogrultuda, atif yoluyla, mevcut patentin de açiklamasi haline getirilmektedir. 00926-P-0009 Bir diger uygulama seklinde, kalip materyali karisiininin katki bileseni, ayrica en azindan alüininyumoksitleri ve/veya alüminyum/silisyuin karma oksitleri, partiküler sekilde veya alüminyumun ve zirkoiiyumun metal oksitlerini partiküler açiklanan katkilar, mevcut patentin açiklamasinin da parçasi olarak kabul edilmektedir. Bu tür katkilar ile, metal dökümünden sonra, özellikle demirden veya çelikten olan` çok yüksek yüzey kalitesine sahip olan döküm parçalari elde edilebilmektedir, böylece döküm kalibi çikartildiktan sonra, döküm parçasinin yüzeyinde çok az bir ard islem gerekli olmaktadir veya da hatta hiç bir ard islem gerekli olmamaktadir. Bir diger uygulama seklinde, kalip materyali karisiminin katki bileseni, bir fosfor içerikli bilesigi ihtiva edebilmektedir. Böyle bir katki, bir döküm kalibinin ince cidarli kisimlarinda ve özellikle çekirdeklerde tercih edilmektedir, zira bu sekilde çekirdeklerin veya döküm kalibinin ince cidarli kesitinin isil stabilitesi arttirilabilmektedir. Bu özellikle, döküm esnasinda sivi metal bir egik yüzeyin üzerine çarptiginda ve oraya, yüksek metalostatik basinç nedeniyle, yüksek bir erozyon etkisi uyguladiginda veya döküm kalibinin özellikle ince cidarli kisimlarinin defonnasyonuna yol açabilecegi zaman önem arz etmektedir. Uygun fosfor bilesikleri burada bulusa göre olan kalip materyali karisimlarinin islenme süresini etkilememektedir ve belirleyici ölçüde etkilememektedir. Uygun sekilde tarif edilmektedir ve bu dogrultuda 0 da, mevcut patentin açiklamasinin parçasi yapilmaktadir. Fosfor içerikli bilesigin tercih edilen fraksiyonu, kalip ham maddesine göre, agirlikça % 0.05 ile 1,0 arasindadir ve tercihen agirlikça % 0,1 ile 0,5 arasindadir. Bir diger uygulama seklinde, katki bileseni bulunan kalip inateryali karisimina 00926-P-0009 olabilmektedir. Organik bilesiklerden az bir ilave, özel uygulamalar için - örnegin sertlestirilen kalip inateryali karisiminin isil uzamasinin ayarlanmasi için - avantajli olabilmektedir. Ancak, böyle bir ilave tercih edilmemektedir, çünkü bu yine C02 ve diger piroliz ürünlerinin emisyonlari ile baglantilidir. Su içeren baglayici ajanlar, organik çözücüler bazli olan baglayici ajanlara kiyasla, daha kötü bir akma kabiliyeti arz etmektedir. Bu, dar geçislere ve birden fazla defleksiyona sahip olan kalip takimlarinin daha kötü bir sekilde doldurulabildigi anlamina gelmektedir. Bunun neticesinde çekirdekler sikistirmanin yetersiz oldugu kisimlara sahip olabilmektedir ki bu da döküm esnasinda döküm hatalarina yol açabilmektedir. Avantajli bir uygulama sekline göre, kalip materyali karisiminin katki bileseni, bir yassi tanecik biçimli yaglama maddeleri, özellikle grafît veya MOS2 fraksiyonunu içermektedir. Bu tür yaglama maddeleri, özellikle grafit eklendiginde, ince cidarli kisimlara sahip kompleks kaliplarin da üretilebildigi sasirtici biçimde görülmüstür; burada döküm kaliplari bastan sona esit oranda yüksek bir yogunluga ve katiliga sahip olmaktadir; böylece döküm esnasinda esasen döküm hatalari gözlemlenmemistir. Eklenen yassi tanecik biçimli yaglama maddesi, özellikle gratit miktari, kalip ham maddesine göre, tercihen agirlikça % 0,05 ila 1, özellikle tercihen agirlikça % Yassi tanecik biçimli yaglama maddesinin yerine veya ona ilaveten, inorganik baglayici ajan bileseninin içinde, kalip materyali karisiminin akma kabiliyetini iyilestiren yüzey aktif maddeler, özellikle yüzey etkin maddeler de kullanilabilir. sülfonik asit gruplari bulunan yüzey aktif maddeler belirtilmistir. Uygun diger tarif edilmektedir ve bu dogrultuda o, mevcut patentin açiklamasinin parçasi yapilmaktadir. 00926-P-0009 Kalip materyali karisimi, belirtilen bilesenlerin yani sira, baska katkilari da kapsayabilmektedir. Örnegin çekirdeklerin kaliplama takimindan ayrilmasini kolaylastiraii ayirici maddeler eklenebilmektedir. Örnegin kalsiyum stearat, yag asidi esterleri, vaks, dogal reçineler veya özel alkid reçineleri uygun ayirici maddelerdir Sayet bu ayirici maddeler baglayici ajanin içinde çözünür ise ve ondan, uzun süreli depolamanin ardindan da` her seyden önce düsük sicakliklarda, ayrilmiyor ise, onlar, halihazirda zaten baglayici ajan bileseninin içinde ihtiva ediliyor olabilmektedir veya da onlar katkinin bir parçasini teskil edebilmektedir. Ayrica, kalip materyali karisimina, örnegin çekirdeklerin depolanma stabilitesini ve/Veya onlarin su bazli kalip materyali kaplamalarina karsi dayanimini daha da arttirmak için, silanlar da eklenebilmektedir. Tercih edilen bir diger uygulama sekline göre, kalip materyali karisimi bu nedenle en az bir silan fraksiyonunu içermektedir. Örnegin aminosilanlar, epoksisilanlar, merkaptosilanlar, hidroksisilanlar ve üreidosilanlar, silanlar olarak kullanilabilmektedir. y- aminopropil-trimetoksisilan, y-hidroksipropiltrimetoksisilan, 3-üreidopr0pil- trimetoksisilan, y-merkaptopropil-trimetoksisilan, y-glisidoksipropil- trimetoksisilan, ß-(3,4-epoksisikloherksi1)-trimetoksisi1an, N-ß-(aminoetil)-y- aminopropil-trimetoksisilan ile onlarin trietoksi muadili bilesikleri bu tür silanlara örneklerdir. Belirtilen silanlar, özellikle aminosilanlar, burada önceden hidrolize edilmis de olabilmektedir. Baglayici ajana göre, tipik olarak agirlikça % 0,1 ila agirlikça % 2 tercihen agirlikça % 0,1 ila agirlikça % 1 silan kullanilir. Kalip materyali karisimi silanlari içeriyor ise, o halde onlarin eklenmesi, alisilmis olan sekilde, onlarin önceden baglayici ajanin içine islenmesi yoluyla gerçeklestirilmektedir. Ancak, onlarin kalip materyaline eklenmesi de mümkündür. Kalip materyali karisimi üretilirken, önce atese dayanikli kalip ham maddesi bir karistiricinin içine konulmaktadir ve sonra ilk önce sivi bilesen eklenmektedir ve atese dayanikli kalip ham maddesi ile birbirine, atese dayanikli kalip ham 00926-P-0009 maddesinin tanelerinin üzerinde homojen bir baglayici ajan katmani olusuiicaya kadar karistirilmaktadir. Karistirma süresi, atese dayanikli kalip ham maddesi ile sivi bilesen tamamen karisacak sekilde seçilmektedir. Karistirina süresi, üretilecek olan kalip materyali karisiminin miktarina ve kullanilan karistirma agregasina baglidir. Karistirma süresi tercihen 1 ile 5 dakika arasinda olacak sekilde seçilmektedir. Tercihen karisim hareket ettirilmeye devam edilerek, sonra amorf silisyumdioksit halinde olan kati bilesen(ler) ve opsiyonel olarak diger toz halindeki kati maddeler eklenmektedir ve sonra karisim karistirilmaya devam edilmektedir. Burada da karistirma süresi, üretilecek olan kalip materyali karisiminin miktarina ve kullanilan karistirma agregasina baglidir. Karistirma süresi tercihen 1 ile 5 dakika arasinda olacak sekilde seçilmektedir. Bir sivi bilesen altinda, hem farkli sivi bilesenlerin bir karisimi hem de bütün sivi tekli bilesenlerin bütünü anlasilmaktadir; burada sivi tekli bilesenler, kalip materyali karisimina birlikte veya da ardi ardina eklenebilmektedir. Pratikte, ilk önce (diger) kati bilesenlerin atese dayanikli kalip ham maddesine eklenmesi, karistirilmasi ve ancak ondan sonra sivi bilesen(ler)in, onlari yeniden karistirmak üzere, karisima eklenmesi, kendisini ispat etmistir. Kalip materyali karisimi ardindan istenilen sekle getirilmektedir. Bu esnada sekillendirme için alisilmis olan yöntemler kullanilmaktadir. Örnegin kalip materyali karisimi, bir çekirdek çikarma makinesi vasitasiyla basinçli hava yardimiyla kaliplama takiminin içine firlatilabilmektedir. Bir diger olanak, kalip materyali karisiminin, serbest akacak sekilde, karistiricinin içinden kaliplama takiminin içine akitilmasidir ve onun orada sarsma, tokmaklama veya presleme yoluyla sikistirilmasidir. Kalip materyali karisimi, esasen, su camlari için bilinen, sicak sertlestirme gibi bütün sertlestirme yöntemleri ile veya COz-yöntemi ile sertlestirilebilmektedir. COz- ile hava gazi vermenin bir kombinasyonunu kapsayan COz-yönteminin bir 00926-P-0009 materyali karisiminin sertlestirilmesi için uygun bir metodu teskil etmektedir. Sertlestirmenin hizlandirilmasi için, C02 veya hava veya her iki gaz, bu yöntemde üstelik bir de, örnegin 100°C`ye varan sicakliklara, isitilabilmektedir. Sivi (örnegin organik esterler, triasetin vs.) veya kati katalizörler (örnegin Uygun alüminyumfosfatlar) ile sertlestirme, kalip materyali karisiminin sertlestirilmesi için bir diger yöntemi teskil etmektedir. Hizli prototiplendirme, döküm kaliplarinin üretilmesi için bir diger yöntemi teskil etmektedir. Bu teknolojinin bilhassa farki, kalip materyali karisiminin basinç vasitasiyla istenen sekle sikistiriliyor olmamasidir, bilakis ilk önce kalip ham maddesi ile olasi katkilar gibi kati bilesenlerin katmanlar halinde uygulaniyor olmasidir. Bir sonraki adimda, kalip materyali karisiminin sivi bileseni, hedef1i bir sekilde kum/katki karisiminin üzerine bastirilmaktadir. Döküm kalibi, bunu takiben, "baskili" yerlerin sertlesmesi yoluyla üretilmektedir. Inorganik baglayici ajanlar için, hizli prototiplendirme teknolojisi alaninda, sertlestirme, digerlerinin yani sira mikrodalga ile sertlestirme yoluyla, bir sivi veya kati katalizör vasitasiyla seitlestirme yoluyla veya bir firinin içinde veya havada kurutma yoluyla gerçeklestirilmektedir. Hizli prototiplendirme teknolojisine iliskin diger detaylar, maruz birakildigi sicak sertlestirme tercih edilmektedir. Sicak sertlestirmede, kalip materyali karisiminin suyu giderilmektedir. Bundan dolayi tahminen silanol gruplari arasinda kondansasyon reaksiyonlari da baslatilmaktadir; böylece su caminin baglanmasi gerçeklesmektedir. bir sicakliga sahip olan bir kaliplama takiminin içinde gerçeklestirilebilmektedir. Tercihen, burada, kalip materyali karisiminin içinden bir gaz (örnegin Hava) 00926-P-0009 geçirilmektedir, burada bu gaz tercihen 100 ila 180°C, özellikle tercihen 120 ila 150°C olan bir sicakliga sahiptir. Döküm kalibinin sertlestirilmesine iliskin diger detaylar EP 1802409 Bl°de ayrintili sekilde tarif edilmektedir ve bunlar, bu dogrultuda, mevcut patent açiklamasinin parçasi olarak kabul edilmelidir. Suyun kalip materyali karisimindan giderilmesi, kalip materyali karisiminin mikro dalga isinimi ile isitilmasi seklinde de yapilabilmektedir. Örnegin mikro dalga isinimi, döküm kalibi kaliplama takimindan çikartildiktan sonra gerçeklestirilebilmektedir. Bu durumda, döküm kalibi halihazirda zaten yeterli bir katiliga sahip olmak zorundadir. Zaten açiklanmis oldugu gibi, bu, örnegin döküm kalibinin en azindan bir dis kabugunun daha kaliplama takiminin içindeyken sertlestirilmesi yoluyla saglanabilmektedir. Yukarida tarif edilen hizli prototiplendirme teknolojisi çerçevesinde, suyun kalip materyali karisimindan giderilmesi de yine kalip materyali karisiniinin mikro dalga isinimi ile isitilmasi seklinde yapilabilmektedir. Örnegin, kalip ham maddesinin, kati, toz biçimindeki bilesen(ler) ile karistirilmasi, bu karisimin katmanlar halinde bir yüzeyin üzerine uygulanmasi ve münferit katmanlarin, bir sivi baglayici bileseni yardimiyla, özellikle bir su cami yardimiyla, baski uygulanmasi mümkündür, burada kati madde karisiiiiinin katmanlar halinde uygulanmasini her seferinde sivi baglayici yardimiyla bir baski islemi takip etmektedir. Bu islemin sonunda, yani son baski islemi sona erdirildikten sonra, bütün karisim bir mikrodalga firinin içinde isitilabilmektedir. Bulusa göre olan yöntemler metal dökümü için alisilmis olan bütün döküm kaliplarinin, yani örnegin çekirdeklerin ve kaliplarin üretimi için uygundur. Kalip materyali karisimlari ile elde edilebilen yüksek dayanimlara ragmen, bu kalip materyali karisimlarindan üretilen çekirdekler, döküm sonrasinda, iyi bir ayrisma arz etmektedir, böylece kalip materyali karisimi, dökümden sonra, döküm parçasinin dar ve açilandirilmis kesitlerinden de yine disari dökülebilmektedir. 00926-P-0009 Kalip materyali karisimlarindan üretilen kaliplanmis cisimler genel olarak örnegin hafif metaller, demir disi metaller veya demir metalleri gibi metallerin dökümü için uygundur. Avantaj olarak, döküm kalibi, mekanik yükte çok yüksek bir stabiliteye sahiptir; böylece döküm kalibinin ince cidarli kisimlari da, onlar döküm islemi esnasinda metalostatik basinçtan dolayi deforme olmadan. Bu nedenle, yukarida tarif edilen, bulusa göre olan yöntem ile elde edilen bir döküm kalibi bu bulusun bir diger konusunu olusturmaktadir. Bulus, asagidaki örnekler yardimiyla, onlarla sinirli kalmamak kaydiyla, detayli sekilde açiklanmaktadir. Örnekler: 1. Bir lityumhidroksit çözeltisinden su cami bazli baglayici aianin üretilmesi Tablolar 1, 2, 3 ile 4 mevcut deney çerçevesinde test edilmis olan bulusa göre olan veya bulusa göre olmayan farkli su cami bazli baglayici ajanlarin bilesimine bir genel bakis sunmaktadir. Su cami bazli baglayici ajanlarin üretimi, Tablo 1 veya 2,de belirtilen kimyasallarin, homojen bir çözelti mevcut bulunacak sekilde karistirilmasi yoluyla gerçeklestirilmektedir. Onlarin kullanimi, onlarin homojenliginin saglanmasi için ancak üretilmelerinden bir gün sonra gerçeklestirilmistir. Kullanilan su cami bazli baglayici ajan içerisinde alkalioksitlerin ve [Si02]°nin konsantrasyonu ile onlarin molar orani ve [LIZOaktif] / [M20] madde miktar orani, Tablo 4 ve 57te derlenmistir. Tablo 3, onlarda lityum bilesiginin katki-bileseni üzerinden eklenmis oldugu kalip materyali karisimlarina bir genel bakis sunmaktadir. Kati lityum bilesigi burada amor SlOz ile birlikte eklenmistir (karsilastiriniz 2.1). 00926-P-0009 2. Depolama stabilitesine iliskin incelemeler 2.1 Kalip materyali karisimlarinin üretilmesi 100 agirlikça kisim (GT) kuvars kumu (Quarzwerke GmbH"a ait kuvar kumu H32) Hobart fabrikasina ait (HSM 10 model) bir karistiricinin çanaginin içine doldurulmustur. Ardindan, karistirilarak, baglayici ajandan 2 GT eklenmis ve 1 dakika süreyle yogun sekilde kumla karistirilmistir. Baglayici ajani takiben, 0,5 GT amorf SiOz eklenmis ve bu da yine 1 dakika karistirilarak yedirilmistir. Amorf SiOfde Possehl Erzkontor GmbH firmasina ait amorf silisyumoksit POS B-W 90 LD söz konusu olmustur. 2.2 Deney numunelerinin üretilmesi Kalip materyali karisimlarinin test edilmesi için, ebatlari 150 mm x 22,36 mm x 22,36 mm olan (Georg-Fischer-çubuklari denilen) küboid biçimli deney çubuklari üretilmistir. 3.1`E göre üretilen kalip materyali karisiminin bir kismi, Almanya, Viersen`de yerlesik Röperwerk - Gießereimaschinen GmbH tarafindan üretilmis olan, kaliplama takiminin 180°C3ye isitilmis oldugu bir H 2,5 sicak-kutu-çekirdek çikarma makinesinin depolama bunkerinin içine aktarilmistir. Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi bazli baglayici (ilaveten) 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi bazli baglayici (ilaveten) ajan al [GT] [GT] a) BASF SE"ye ait sodyum su cami 48/50; [SiOz] / [M20] molar orani takriben 2,82; kati madde muhtevasi takriben % 45,5 b) sodyum hidroksiNatriumhydroxid-parçaciklari (Sigma-Aldrich) C) Lityumhidroksit-monohidrat (kati; tedarikçi: Lomberg GmbH) VE = tuzu tamamen giderilmis, GT = agirlikça kisim (100 GT = seyreltici madde su dahil toplam baglayici ajan) Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi Sodyum-su cami Potasyum-su cami VE su 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi Sodyum-su cami Potasyum-su cami VE su a) BASF SE°ye ait sodyum su cami 47/48; [SiOz] / [M20] molar orani takriben 2,68; kati madde muhtevasi takriben % 43,5 b) BASF SEaye ait potasyum su cami 35; [SiOz] / [M20] molar orani takriben 3,45, kati madde muhtevasi takriben % 34,8 0) Sodyumhidroksit-parçaciklari (Sigma-Aldrich) d) Lityumhidroksit-monohidrat (kati; tedarikçi: Lomberg GmbH) Kullanilan baglayici ajan- ve katki bilesenlerinin bilesimi" . _ . Katki olarak kalip materyali Daha deney öncesinde üretilmis olan su . . . _ _ karisimina eklenmis olan kati cami bazli baglayici ajanin bilesimi . _ . . sodyum- veya lityum bilesigi Sodyum-su cami bazli Lityum baglayici [GT] bilesigi ajan b) [GT] 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajan- ve katki bilesenlerinin bilesimi" Katki olarak kalip materyali Daha deney öncesinde üretilmis olan su karisimina eklenmis olan kati cami bazli baglayici ajanin bilesimi ' . ' . sodyum- veya lityum bilesigi Sodyum-su cami bazli Lityum baglayici bilesigi ajan b) [GT] a) Örnekler 3.1 ila 3.3"ün her birisi 25 agirlikça kisim partiküler amorf silisyumdioksit ihtiva eder, POS B-W 90 LD üretici firma Possehl Erzkontor GmbH b) BASF SElye ait sodyum su cami 48/50; [SiOz] / [M20] molar orani takriben 2,82; kati madde muhtevasi takriben % 45,5 c) baglayici ajanin içinde çözdürülmüs olan sodyumhidroksit- parçaciklarinin fraksiyonu (Sigma-Aldrich) d) katki-bileseni üzerinden kalip materyali karisimina eklenmis olan sodyumhidroksit-parçaciklarinin fraksiyonu (Sigma-Aldrich). e) Lityumhidroksit-monohidrat (kat1; tedarikçi: Lomberg GmbH) Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi Baglayici ajana göre mol/kg cinsinden molar oran Madde miktari madde miktari konsantrasyonu [5102] / [MzO] orani [LIZOaktif] / 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi Baglayici ajana göre mol/kg cinsinden molar oran Madde miktari 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajanlarin bilesimi Baglayici ajana göre mol/kg cinsinden molar oran Madde miktari a) örnekler 1.1 ila 2.3 için [LizO] esittir [Lizoaktif], zira inorganik baglayici ajan bileseni ile birlikte eklenen LiOH-HzO yüzde yüz [LizOakmTe katki saglamaktadir. 00926-P-0009 Kullanilan baglayici ajan- ve katki bilesenlerinin bilesimi molar oran [SiOz] /madde miktari orani a) inorganik baglayici ajan için hesaplanan madde miktari konsantrasyonu. b) inorganik baglayici ajan ile katki bilesenleri için birlikte hesaplanan madde miktari konsantrasyonu. bulusa göre bulusa göre bulusa göre 00926-P-0009 Ilgili kalip materyali karisiminin kalani, kurumasinin önlenmesi için ve havada mevcut olan C02 ile zamanindan önce reaksiyona girmesinin önlenmesi için, çekirdek çikarma makinesi yeniden dolduruluncaya kadar itina ile kapatilan bir kabin içinde saklanmistir. Kalip materyali karisimlari, basinçli hava (5 bar) vasitasiyla, depolama bunkerinden kaliplama takiminin içine sokulmustur. Karisimlarin sertlesmesi için sicak takimin içinde kalma süresi 35 saniye olmustur. Sertlesme isleminin hizlandirilmasi için, son 20 saniye esnasinda, kaliplama takiminin içinden sicak hava (kaliplama takiminin içine giriste 2 bar, 100°C) geçirilmistir. Kaliplama takimi açilmis ve deney çubuklari çikartilmistir. 2.3 Üretilen deney numunelerinin dayanim incelemeleri Egilme dayanimlarinin tayin edilmesi için, deney çubuklari, bir 3-n0ktadan-egme tertibati ile donatilmis olan bir Georg-Fischer-dayanim ölçme cihazinin içine yerlestirilmis ve deney çubuklarinin kirilmasina yol açan kuvvet ölçülmüstür. Egilme dayanimlar hem çikartildiktan hemen sonra, yani maksimum 10 saniye sonra (sicak dayanimlar) hem de üretildikten takriben 24 saat sonra (soguk dayanimlar) tayin edilmistir. Çekirdeklerin akabinde 24 saat daha bir iklimlendirme kabininin (firma Rubarth Apparate GmbH) içerisinde 30°Csde ve 18,2 g/m3"lük bir mutlak hava nemine denk olan % 60"lik bir bagil hava neminde depolanmasi ve onun egilme dayaniminin yeniden ölçülmesi suretiyle depolanma stabilitesi incelenmistir. Iklimlendirme kabini tarafindan üretilen ön tanimli sicaklik ve hava nemi degerlerinin dogrulugu, testo firmasinin kalibre edilmis olan testo 635 nem-/sicaklik-/basinç çiy noktasi-ölçüm cihazi ile düzenli olarak kontrol edilmistir. Dayanim testlerinin sonuçlari Tablo 6*da belirtilmektedir. Burada belirtilen degerlerde, en az 4 çekirdekte yapilan çoklu tayinlerin ortalama degerleri söz konusudur. 00926-P-0009 2.4 Sonuçlar Örnekler 1.1 ila l.6°nin baglayici ajanlari sadece kendilerinin [LizOaktir] / [M20] madde miktari orani bakimindan farklilik arz ederken, örnekler 1.7 ila 1.12°nin baglayici ajanlari. [Llzoaktif] / [M20] madde miktari orani için sabit bir degerde farkli bir molar orana sahiptir. Böylece,` örnekler 1.1 ila 1.6"nin karsilastirmasi, ortaya koymaktadir, örnekler 1.7 ila 1.12 ise [SiOz] / [M20] molar oraninin etkisini yansitmaktadir. Üretilen deney çubuklarinin egilme dayanimlari Iklimlendirme Iklimlendirme Soguk kabininde kabininde dayanimlar sonrab)[N/cm2] sonra"[%] 00926-P-0009 Üretilen deney çubuklarinin egilme dayanimlari dayanimlar dayanimlaral[N/cm2] Iklimlendirme kabininde depolandiktan sonrah)[N/cm2] Iklimlendirme kabininde depolandiktan sonra"l[%] 00926-P-0009 Üretilen deney çubuklarinin egilme dayanimlari Iklimlendirme Iklimlendirme Soguk kabininde kabininde sonrah)[N/cm2] sonra"l[%] a) Dayanimlarin tayini, 24 saat oda sicakliginda depolandiktan sonra gerçeklestirilmistir b) Dayanimlarin tayini, oda sicakliginda depolamayi takiben, 24 saat saat bir iklimlendirme kabininin içerisinde 30°C'de ve % 60 bagil hava neminde depolandiktan sonra gerçeklestirilmistir. c) Iklimlendirme odasinin içinde depolama sonrasinda soguk depolamaya iliskin kalan dayanim. Baglayici ajanin [L120aktif] / [M20] madde miktari oraninin 00926-P-0009 Tablo 6°da özet halinde derlenen egilme dayanimlari, lityum eklenerek baglayici ajanin depolanma stabilitesi üzerinde saglanan olumlu etkiyi belirgin sekilde kanitlamaktadir. Örnek l.1°in baglayici ajani ile üretilen çekirdeklerin dayanimlari, bir gün boyunca yüksek hava neminde depolandiktan sonra % 71 azalirken, diger lityum bakimindan zengin baglayici ajanlar ile üretilen çekirdeklerin dayanimindaki düsme belirgin ölçüde daha azdir. Bu etki, halihazirda daha 0,047"lik nispeten düsük bir [LIZOaktif] / [M20]-0ranina sahip baglayici ajanlar baslamaktadir. Örnekler 1.2 ila 1.6 karsilastirmasi, [Ll20aktif] / [M20] madde miktari orani arttikça, baglayici ajanin depolanma stabilitesinin arttigini belirgin sekilde göstermektedir, burada soguk dayaniina göre, iklinilendirme kabininin içinde depolama sonrasinda % 94°lük bir artik neme ulasilabilmektedir. Örnekler 1.1 ila 1.6 sicak dayanimlar bakimindan bir fark arz etmemektedir, soguk dayanimlarda ise [LlZOaktif] / [M20] madde miktari orani arttikça, degerlerde 40 N/cmz* ye varan belirgin bir kötülesme kaydedilmektedir. Örnekler 1.1 ila 1.6, bu baglayici ajanlar ile üretilen kum çekirdeklerin yüksek bir depolama stabilitesine ve ayni zamanda yüksek bir soguk dayanima sahip oldugunu ortaya koymaktadir. Madde miktari oraninin bir kez daha arttirilmasi, depolama stabilitesine belirgin bir iyilesmeye yol açmamaktadir, soguk dayanimlar ise azalinaktadir. Örnekler 2.] ila 2.3`ün kanitladigi gibi, bu gözlemler hem karma Li-Na-su camlari için hem de karma Li-Na-K-su camlari ile yapilabilmektedir. Örnek 3.3 lityum bilesiginin katki olarak eklenmis oldugu kalip materyali karisimlari için bulusa göre olan etkiyi ortaya koymaktadir. Bulusa göre olmayan. lityum ihtiva etmeyen örnekler 3.1 ile 3.2 karsisinda, bu baglayici ajanlar ile 00926-P-0009 üretilen çekirdeklerin depolama stabilitesi belirgin ölçüde yüksektir, soguk dayanimlar ise, önceden de oldugu gibi, iyi bir seviyededir. Baglayici ajanin [SiOz] / [M20] molar oraninin etkisi: Örnekler 1.7 ila 1.13 vasitasiyla görülebildigi gibi, molar oran arttikça, sicak dayanimlar artmaktadir, soguk dayanimlar ise azalmaktadir. Ayrica, baglayici ajanlarin molar oraninin artmasinin, üretilen kum çekirdeklerin depolanma stabilitesinin üzerinde belirgin sekilde olumlu olan bir etkiye sahip oldugu da gözlemlenebilmektedir. Ancak, örnekler 1.11 ila 1.13 için, çekirdeklerin, iklimlendirrne kabininin içinde depolama sonrasindaki dayanimi, molar oran arttikça artiyorken, bunun tersine dogru egilimle soguk dayanimlarin azaliyor olmasi nedeniyle, mutlak bir iyilesme tespit edilememektedir. Böylece, oldugu bir optimum mevcuttur. Düsük olan bir inolar oran belirgin ölçüde azalmis bir depolama stabilitesine yol açmaktadir, molar oranin bir kez daha arttirilmasi ise, soguk dayanimlarin üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. 3. Baglavici ajanin viskozitesine iliskin incelemeler 3.1 Viskozite ölçümleri Viskozite ölçümü, bir küçük numune adaptörü ile donatilmis olan bir Brookfield- Viskozimetresinde gerçeklestirilmistir. Her seferinde incelenecek baglayici ajandan takriben 15 g viskozimetrenin içine aktarilmis ve onun viskozitesi, ig (21) ile, 25°Csde ve dakika basina 100 devir olan bir devir sayisinda ölçülmüstür. Ölçümlerin sonuçlari Tablo 7"de derlenmistir. Kullanilan baglayici ajanlarin viskozitesi 00926-P-0009 1.1 63 bulusa göre degil 1.2 64 bulusa göre 1.3 66 bulusa göre 1.4 66 bulusa göre 1.5 71 bulusa göre 1.6 79 bulusa göre 1.7 78 bulusa göre degil 1.8 70 bulusa göre degil 1.9 66 bulusa göre 1.10 66 bulusa göre 1.11 63 bulusa göre 1.12 68 bulusa göre 1.13 73 bulusa göre degil 2.1 24 bulusa göre degil 2.2 25 bulusa göre 2.3 27 bulusa göre 3.2 Sonuçlar Örnekler 1.] ila 1.6"n1n baglayici ajanlari sadece kendilerinin [LizOaktiq/ [M20] madde miktari orani bakimindan farklilik arz ederken, örnekler 1.7 ila 1.l2°nin baglayici ajanlari, [Li20akiif] / [M20] madde miktari orani için farkli bir [Si02] / 00926-P-0009 koymaktadir, örnekler 1.7 ila 1.12 ise molar oranin etkisini yansitmaktadir. Baglayici aj anin [Llzoaktif] / [M20] madde miktari oraninin etkisi: Tablo 7`de derlenen viskozite degerleri, [LIZOaktif] / [M20] madde miktari orani arttikça, baglayici aj anin viskozitesinin arttigini ortaya koymaktadir. Baglayici ajanin [8102] / [M20] molar oraninin etkisi: Baglayici aj anin molar orani bakimindan, viskozite, örnekler 19 ila 1.113in bulusa göre olan baglayici ajani araliginda bir minimumdan geçmektedir. . Baglayici ajanin K2O-fraksiy0nunun etkisi: Örnekler 2.] ila 2.3'ün viskozitesi, diger örneklerin viskozitesinin belirgin ölçüde altinda yer almaktadir, bu ise bu baglayici ajanlarin düsük kati madde muhtevasindan kaynaklanmaktadir. Baglayici ajanin içinde çözdürülen K20 yine de viskozitenin üzerine olumlu bir etki uygulamaktadir, ancak söz konusu olumlu karsilastirilmasinda, örnekler 2.1 ila 2.3,ün kati madde muhtevasi düsük oldugu için, görülememektedir. baglayici ajanlarinin, teknigin bilinen durumu karsisinda bir iyilestirmeyi teskil ettigi, zira onlarla üretilen kum çekirdeklerin iyi bir depolanma stabilitesine ve ayni zamanda yüksek soguk dayanimlara sahip oldugu tespit edilebilmektedir. Üstelik, bulusa göre olan baglayici ajanlar, düsük viskozite degerleri ile ve kendilerinin nispeten düsük lityum muhtevasi sayesinde düsük üretim maliyetleri ile karakterizedir. 4. Cüruf stabilitesine iliskin incelemeler 00926-P-0009 4.1. Üretim ve cüruflu deney numunelerinde dayanim incelemeleri Cüruf stabilitesinin incelenmesi için, onlarin üretiminin lfde tarif edilmis oldugu su cami bazli baglayicilar 2.1. Ve 1.3. kullanilmistir. Kalip materyali karisiminin veya kullanilan deney çubuklarinin üretimi, 2.1 ve 2.2"de tarif edilmektedir. Ekleme miktarlari, 2.2"de verilen bilgiler ile aynidir ve ayni sekilde partiküler amorf silisyum dioksit POS B-W 90 LD (tedarikçi: Possehl Erzkontor GmbH) kullanilmistir. Daha baska katki olarak, amorf SiOz ile birlikte 0,1 GT parlak pudra grafit (üretici: Luh), kalip materyali karisimina eklenmistir. Üretildikten sonra, çekirdekler, tamamen kurumalari için, 24 saat oda sicakliginda depolanmis ve ardindan 1 ila 4 saat cürufun içine daldirilmistir. Cürufta, su muhtevasi takriben % 51 ve 25°C°de viskozitesi takriben O,3-0,6 Pa's olan bir sulu, hafif alkalik cüruf (pH = 6,5-8,5) (ASK Cheinicals GmbH`a ait MIRATEC W 8 ürünü) söz konusudur. Cüruilu, yani ince bir cüruf filmi ile kaplanmis olan çekirdekler, hemen akabinde bir kurutma dolabinin (Binder firmasina ait FED 115 modeli) içinde 100°Cide kurutulmustur. Bir havayla besleme borusu üzerinden 10 m3/saatilik bir hava degisimi saglanmistir. Cüruflu deney çubuklarinin egilme dayanimlari 2, 6, 12 ve 24 dakika sonra, her seferinde kurutma islemi basladiktan sonra, tayin edilmistir. Tablo 8, dayanim testlerinin sonuçlarini derlemektedir. Burada belirtilen degerlerde, her seferinde çekirdegin ortalama degerleri söz konusudur. Karsilastirma için, cürufsuz deney çubuklarinin egilme dayanimi tayin edilmistir. Üretilen deney çubuklarinin egilme dayanimlari [N/cmz] 00926-P-0009 100°C°de / cüruf banyosundan Bulusa göre Bulusa göre olan çikartildiktan sonra kurutma .. .olmayan su cami su cami bazli dolabinin içinde kalma süresi 0 / cümfsuz 415 385 2 / cüruflu 280 260 6 / cüruflu 90 230 l2/cüruflu 150 235 24 / cüruflu 255 250 4.2 Sonuçlar Egilme dayanimlari, kalip materyali karisimi ile üretilen çekirdeklerin, sulu cürufa göre belirgin sekilde daha stabil oldugunu kesin bir sekilde kanitlamaktadir. Hem bulusa göre olan baglayici ajan ile üretilen çekirdekler hem de bulusa göre olmayan baglayici ajan ile üretilen çekirdekler, cüruf banyosundan çikartildiktan sonra, onlarin dayanimi yeniden belirgin derecede artmadan önce, takriben 6 dakikada bir dayanim minimumundan geçmektedir. Dayanim minimumunun ortaya çiktigi bu zamanda, bulusa göre olan baglayici ajan 1.3 ile üretilen çekirdeklerin daha yüksek stabilitesi belirgin olmaktadir. Bulusa göre olmayan baglayici ajan 2.1 ile üretilen çekirdekler 90 N/cmzolan bir dayanima düserken, baglayici ajan 1.3 ile üretilen çekirdekler 235 N/Cm2 olan bir dayanima sahiptir. Özellikle otomatik seri üretim için, baglayici ajan 2.1"i ihtiva eden örnekteki gibi olan bir dayanim düsüsü oldukça dezavantajlidir, zira üretilen döküm kaliplari, bu sekilde düsük dayanim degerlerinde, mekanik yüke karsi yeterince stabil degildir. TR TR TR TR TR TR TR