Döküm kumu çeşitleri çoktur ve bunlar mineral bileşimlerine, kaynaklarına ve özelliklerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. Her kum çeşidinin kendine özgü avantajları ve uygulamaları vardır.
Aşağıda yaygın olarak kullanılan döküm kumları ve detaylı açıklamaları yer almaktadır:
1. Silis Kumu – En Yaygın ve Temel
• Bileşimi: Birincil bileşeni silisyum dioksittir (SiO₂). SiO₂ içeriği ne kadar yüksekse, refrakterlik o kadar iyidir.
Kil kumu (yeşil kum), reçine kumu ve su camı kumu gibi çeşitli bağlayıcı sistemlerinde temel agrega olarak kullanılabilir.
2. Kromit Kumu – Yüksek Kaliteli Yüzey Kumu
• Bileşimi: Başlıca Cr₂O₃ açısından zengin FeCr₂O₄’dan oluşur.
• Avantajları:
• Son derece yüksek refrakterlik (>1900°C)
• İyi termal kararlılık (düşük genleşme katsayısı)
• Güçlü cüruf direnci
• Tane boyutunun incelmesine yardımcı olan hızlı soğutma.
Dezavantajları:
Pahalı
Çevresel Riskler: Alkali ortamlardaki yüksek sıcaklıklar toksik altı değerlikli krom üretebilir ve atık kum tehlikeli atık olarak atılmalıdır. Uygulamalar: Başlıca, kumun yapışmasını önlemek için çelik dökümlerin (özellikle büyük karbon çeliği ve alaşımlı çelik parçaların) yüzey taşlaması veya kaplanması için kullanılır.
3. Zirkon Kumu – En İyi Performans
Bileşimi: Esas olarak zirkonyum silikattan (ZrSiO₄) oluşur.
Avantajları:
Son derece yüksek refrakterlik (>2400°C)
Son derece düşük termal genleşme katsayısı (tüm kum kalıpları arasında neredeyse en düşük değer), dökümlerde son derece yüksek boyutsal doğruluk sağlar.
Yüksek termal iletkenlik ve dökümlerin hızlı soğuması.
İnce, yuvarlak parçacıklar, son derece pürüzsüz döküm yüzeyleri sağlar.
Dezavantajları:
Son derece pahalıdır. Küresel rezervler sınırlıdır ve arz jeopolitik faktörlerden etkilenir.
Uygulamalar: Son derece yüksek yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluk gerektiren hassas dökümler, örneğin yatırım dökümleri için son katlar ve zımpara malzemeleri; büyük, kalın duvarlı çelik dökümler için yüzey kumu.
4. Olivin Kumu – Çevre Dostu Bir Alternatif
Bileşimi: Başlıca (Mg, Fe)₂SiO₄’den oluşur.
Avantajları:
Silika kumu ile krom kumu arasında düşük termal genleşme katsayısına sahiptir.
Yüksek refrakterlik (yaklaşık 1750-1850°C).
Kimyasal olarak nötrdür, özellikle yüksek manganezli çelik dökümü için uygundur (MnO ile reaksiyona girmez).
Silika tozu tehlikesi yoktur, çevre dostudur ve toksik değildir.
Dezavantajları:
Yüksek sertlik, ekipmanlarda ciddi aşınmaya neden olur.
Yüksek sıcaklıklarda demir oksit korozyonuna karşı hassastır. • Uygulamalar: Yüksek manganezli çelik bileşenler (makaslar ve palet pabuçları gibi), alaşımlı çelik bileşenler ve dökme demir bileşenler. Silika kumu ve krom kumuna çevre dostu bir alternatiftir.
Uygulamalar: 3D baskı kum kalıplama, reçine kumu ve kaplamalı kum dahil olmak üzere çeşitli işlemler için uygun, mükemmel performansa sahip çok yönlü bir alternatif kumdur. Demir, çelik ve demir dışı alaşımların dökümü için uygundur.