Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yayınlar
- MakaleYalnız künye2026Scopus SJRQ2Comparative investigation of composite-metal lap joints with mono-adhesive and thermoplastic-reinforced mixed adhesive at elevated temperatures
Erbayrak, Engin; Eker, Beril; Colak, Murat
This study primarily examines the strength of a single lap joint having a mixed adhesive overlap consisting of a single adhesive and its thermoplastic reinforced state under varying temperatures. In the single lap joint, Titanium-Boron reinforced A356 aluminum was employed as the metal adherend, while plain woven glass fiber-reinforced epoxy (GFRE) was employed as the composite adherend. In the application of the mixed adhesive overlap, the brittle adhesives were employed in the middle section of the lap joint, while the reinforcement of the thermoplastics was employed on the adhesives at both sides of the lap joint. The single lap joints were subjected to tensile tests at 1 mm/min loading rates under room temperature and 120 °C, which is the melting point of the copolyester. In the numerical analysis, the cohesive zone model was applied in order to define the adhesives; however, elastic isotropic and orthotropic material behaviors were employed for the metal and composite adherends, respectively. Eventually, it is determined that the strength of a mixed adhesive lap joint consisting of a single adhesive and its thermoplastic reinforced state is better than a lap joint made with the mono-adhesive alone. Although literature suggests that mixed adhesive overlaps can be formed using at least two different adhesives (one ductile and one brittle), this study demonstrated that a mixed adhesive zone can be created using a single adhesive and thermoplastic reinforcement.
- MakaleAçık Erişim2026Scopus SJRQ2Low-velocity impact analysis of metal-composite joints with grain-refined A356 and reinforced epoxy adhesive using six node pentahedron cohesive elements
Erbayrak, Engin; Colak, Murat; Noberi, Cansu
This study evaluates the strength of double lap joints composed of metal composite adherends and epoxy adhesive subjected to low impact energies (20 J, 40 J). The study was carried out through experimental and numerical methods to understand the strength of lap joints comprehensively. In the production of double lap joints, A356 aluminum and grain-refined aluminum adherends were used as the metal components. To refine the grain structure, titanium (Ti) and boron (B) were added to the liquid metal at a rate of 0.01% of the total metal weight (A356-TiB). The composite laminates consisted of glass/epoxy and aramid/epoxy, made with unidirectionally oriented fibers. Araldite 2015 epoxy adhesive, available in both unreinforced and copolyester-reinforced forms, was utilized to bond the metal and composite materials. In the numerical analysis of double-lap joints, the metal and composite adherends are modeled using 8-node solid elements, while the adhesive is represented by 6-node pentahedron cohesive elements. Furthermore, a surface-to-surface, two-way treatment of contact was created between the impactor and the metal adherend. Consequently, the maximum impact loads obtained from the numerical analysis are in good agreement with the experimental results for both impact energies.
AtıfScopus4WoS5OpenAlex4
İncele - MakaleAçık Erişim2026Scopus SJRQ2Relationship Between Aluminum Liquid Metal Quality and Defects
Kutsal, Umit; Colak, Murat; Ertugrul, Onur
Aluminum alloys are commonly used in various industries today. In order to produce defect-free high-quality alloys with sustainable processes, defects must be reduced, and liquid metal quality must be improved. There are various methods that can be used for the measurement of liquid metal quality. Some of which are density index, bifilm index, K-Mold index, PoDFA, Prefil, fluidity test, and thermal analysis. The relationship and validation between these methods are still not clear. In this study, the relationship between aluminum liquid metal quality and defects is analyzed. Three different conditions were utilized. These conditions are (1) before a controlled degassing, (2) after the controlled degassing and (3) after the liquid metal is transferred to the holding furnace. According to the results, it was observed that the reduction of bifilms index did not reduce other inclusions and did not always favorably affect other measurement methods. It was also observed that the reduction of bifilm index did not improve the porosity level. Moreover, it was found that elongation values are related to the largest defect diameters. Bifilm index are not the only factor affecting the elongation and the density index directly affects the defect distribution. K-Mold index has an impact as it shows macro-inclusions. However, bifilm index, density index, fluidity index and K-Mold index are not as sufficient as numerical calculation of defect size by computed tomography (CT). The main factor directly affecting the elongation and tensile strength was found to be the inclusion size and diameter in the CT result. Examination of the fracture surfaces revealed that oxide contents are present, and the oxygen orientations and aluminum orientations are compatible. This harmony is thought to be related to the orientation of the bifilms in the structure.
AtıfScopus8WoS8İncele - MakaleYalnız künye2026Scopus SJRQ2Identifying the optimal flexural performance of metal-composite single-lap joints with copolyester-reinforced epoxy adhesive under various loading rates using the Grey Relation Analysis
Erbayrak, Engin; Erbayrak, Seda; Eker, Beril; Colak, Murat
This study examines the best flexural performance of metal composite single-lap joints fabricated with copolyester-reinforced epoxy adhesives at various loading rates using the Grey Relation Analysis (GRA). The study consists of three parts. The first part involves the formation of metal composite single-lap joints and their experimental approach under different loading rates. In the experimental approach, A356 aluminum was used as the metal material with the addition of titanium (Ti) and boron (B) additives. Plain-woven glass fiber-reinforced epoxy (GFRE) and plain-woven carbon fiber-reinforced epoxy (CFRE) were served as the composite materials. The lap joints were tested in three-point bending tests under loading rates of 1, 10, and 50 mm/min, respectively. In the second part, a numerical analysis was conducted using boundary conditions similar to the experimental conditions. In the numerical analysis, a 6-node pentahedral cohesive element was utilized, representing a novel approach for modeling adhesives in finite element analysis (FEA). When experimental and numerical results were compared, a difference of 4.36% was observed between the maximum load values and 6.80% between the failure displacements. Based on these results, it can be said that the experimental results converge with the numerical results. In the last part of the study, performance rankings of metal composite joints were determined using the Grey Relational Analysis (GRA) method, which enabled us to identify the optimum joint. This systematic approach facilitated the scientific design of joints that demonstrate optimal flexural performance under various loading conditions.
- Derleme MakaleAçık Erişim2026Scopus SJRQ2Titanium and polyetheretherketone for spinal fusion cages: a comparative narrative review of material behavior, structural design, and clinical translation
Hasheminasab; Bazmi, Arian; Hamsianetefagh, Rojin; Tabak, Yasemin; Ashkani, Omid; Mahboubizadeh, Shahram; Colak, Murat; Şensoy, Abdullah Tahir
Cage material selection in spinal fusion requires a trade-off among biological fixation, mechanical compatibility, subsidence resistance, and postoperative imaging. This structured narrative review compares titanium and polyetheretherketone (PEEK) cages across seven domains: osseointegration, modulus matching, endplate load transfer, surface biofunctionality, imaging, additive manufacturing and personalization, and geometry-guided architecture. Peer-reviewed literature indexed in PubMed/MEDLINE, Scopus, and Web of Science was considered from database inception through May 2026, with emphasis on comparative clinical studies, systematic reviews, meta-analyses, and mechanistic studies directly relevant to cage design. Preclinical studies favor porous and additively manufactured titanium for bone–implant integration, but a consistent fusion-rate advantage in anterior cervical discectomy and fusion (ACDF) has not been established. In lumbar surgery, lower subsidence has been reported in selected lateral lumbar interbody fusion cohorts, while results after transforaminal lumbar interbody fusion remain heterogeneous. PEEK retains advantages in radiolucency and intrinsic modulus matching, while surface-modified and porous PEEK can improve biological performance. Subsidence is not determined by chemistry alone; cage footprint, architecture, endplate preparation, fixation, and bone quality remain major modifiers. Current evidence therefore supports procedure and design-specific selection rather than universal replacement of either platform. Long-term comparative data and standardized definitions of fusion and subsidence remain limited.
- MakaleAçık Erişim2025Scopus SJRQ2Microstructure and Mechanical Properties Change of Al7SiMgxEr (x: 0.03–0.1)
Colak, Murat; Muhammed, Enes Aydin; Turkmen, Mustafa; Dispinar, Derya
Aluminum and its alloys are widely used in many fields, such as automotive, aerospace, and defense industries, due to their many advantages. Due to such critical applications, the quality demands are also increasing. With the recent development in technologies, studies on casting of aluminum with different alloying element additions are ongoing rapidly. Various elements are added to the alloy to provide the desired properties. In this study, the effects of 0.03, 0.06, and 0.1 wt% Er addition to A356 aluminum alloy were evaluated simply because in the literature, only 0.1 wt% and above additions were studied. Samples were prepared using permanent molds and subjected to mechanical testing and microstructural characterization. Changes in the microstructure (evaluated via SDAS and SDAL) and mechanical properties of the cast specimens were analyzed. The results showed that Er addition improved tensile strength by up to 30%, increased elongation fourfold, and enhanced toughness by a factor of 4.5.
- MakaleAçık Erişim2024A356 alüminyum alaşımının dökümünde katılaşma zamanı ve Nb ilavesinin mikroyapıya etkisinin incelenmesi
Colak, Murat; Tokatlı, Mehmet; Yalçın, Önder; Tigli, Ahmet
Alüminyum alaşımları hafiflik, korozyon direnci, elektrik ve ısı iletkenliğinin yüksek olması yüksek dayanım, sünek olması gibi özelliklerinde dolayı oldukça önemli bir mühendislik malzemesidir. Bu sebeple; otomotiv, havacılık, savunma, uzay endüstrisi, makine imalat, gıda endüstrisi gibi birçok alanda yaygınca kullanım bulmaktadır. Özellikle otomotiv sanayi ve yüksek teknoloji gereksinimi olan birçok sektörde kullanımı artmakla birlikte kalite gereksinimleri de artmaktadır. Alüminyum döküm alaşımlarından kalite beklentisindeki artışa bağlı olarak farklı alaşım elementi ilaveleri ile dökümler yapılması ve üretimde yeni teknoloji kullanımları üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Bu çalışmada A356 alüminyum döküm alaşımına %0.03, %0.06 ve %0.1 Niyobyum ilavesinin değişen kesitler içeren kokil kalıba dökümünde mikroyapı üzerindeki etkileri incelenecektir. Çalışmada ergitme, sıvı metal temizleme, kokil kalıba döküm, metalografik numune hazırlama, mikroyapı inceleme ve imaj analiz teknikleri kullanılmıştır. Sonuçlar incelediğinde katılaşma zamanına ve Nb ilave miktarına bağlı olarak döküm mikro yapılarında değişimler olduğu gözlenmiştir.
AtıfOpenAlex1
İncele - MakaleAçık Erişim2024Investigation of The Effect of Molding Material Difference on Design in GGG70 Ductile Cast Iron Production
Colak, Murat; Keskin, Muhammet Emin; Durmuş, Melek; Şekerden, Mete
The casting process involves filling a prepared mould cavity with molten metal, which takes the shape of the container. While the liquid metal takes the shape of the container it is in, the method is attractive, while the volumetric changes during the liquid-solid transformation reveal the importance of moulding design for the manufacture of solid parts. Especially in cast irons, moulds with the same design may produce different results depending on the changing casting and foundry conditions because the volumetric change that occurs during the solidification of ductile cast irons is affected by many parameters and develops differently than in steel and aluminium castings. This study used model wet and resin molding materials to create single and double-riser moulding and castings with different section thicknesses. The importance of the type of mold material used in castings and the number of feeders for the robust production of the cast part was evaluated using experimental and modeling techniques. When the results were examined, it was seen that the shrinkage risk was lower with resin mould than with green sand moulding. In addition, depending on the riser connection point, the importance of the riser neck has emerged.
- MakaleYayıncıda açık erişim2023Scopus SJRQ3Solidification analysis for variable thickness aluminum castings: simulation and chill design insights
Yilmaz, Galip; Colak, Murat; Uslu, Emin
Manufacturing high-quality casting parts with complex geometries requires high engineering skill and precision. One essential quality concern is isolated hot spots within the castings, often in thick sections. Each hot spot must be consistently fed or mitigated through directional solidification techniques. The impact of various mold sands and the geometry of chill parts on solidification direction was investigated using specialized casting and general-purpose simulation programs. A parametric optimization method was employed to analyze directional solidification to adjust the geometry of the chill parts. The results indicate that employing diverse mold sands to enhance cooling in the thick sections was a viable strategy for achieving directional solidification in parts where the feeding pathway is obstructed due to changes in cross-section. Furthermore, the study revealed that intricate details in the chill part’s geometry are not critical; however, a minimum volume (or weight) was necessary for adequate directional solidification. Lastly, an easily applicable mathematical model has been developed to determine the required volume of chill parts to ensure successful directional solidification.
AtıfScopus1WoS1OpenAlex1İncele - Derleme MakaleYalnız künye2022Alüminyum Alaşımlarının Dökümünde Yaygınca Kullanılan Sıvı Metal Temizleme Yöntemlerinin İncelenmesi
Yüksel, Çağlar; Colak, Murat; Koşatepe, Abdulhadi; Tokatlı, Mehmet; Saydam, Ferhat; Hal, Murat
Alüminyum ve alaşımlarının birçok avantajlı özelliği sayesinde metal dökümü endüstrisinde demir-çelikten sonra kendisine ikinci sırada yer bulmayı başarmıştır. Alüminyum üretimi cevherden ve hurdadan geri dönüşüm şeklinde temelde iki farklı prosesle elde edilmektedir. Alüminyumun en önemli hammaddesi boksittir ve birincil alüminyum bu cevherden elde edilir. Alüminyum üretiminde boksit cevherinden üretim, hurdadan geri dönüşüme nazaran çok daha fazla enerjiye ihtiyaç duymaktadır. Üretici girdisinde de ciddi ekonomik değere sahip olan ikincil alüminyum sanayide oldukça fazla kullanılmaktadır. Ancak geri dönüşüm yoluyla ikincil alüminyum kullanımında karşılaşılan en önemli problemler sıvı metal kalitesinin optimizasyonu ve ilave sıvı metal işlemlerinin gereksinimidir. Yüksek kaliteli alüminyum dökümler üretmek için, çözünmüş hidrojenin, çift katlı oksit filmlerinin (bifilm), katışkıların (inklüzyon) ve safsızlıkların (empürite) arındırılması gerekmektedir. Bu amaçla endüstride birçok sıvı metal temizleme yöntemi kullanılmakta ve her geçen gün alternatif yeni yöntemler geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Bu derlemede de bu perspektiften bakılarak, alüminyum ve alaşımlarının dökümünde güncel olarak yaygınca kullanım bulan sıvı metal temizleme yöntemlerinden; flaks kullanımı, rotary (döner tip) gaz giderme, kontrollü katılaştırma yöntemi, elektromanyetik yönlü gaz giderme, sprey gaz giderme, ultrasonik gaz giderme yöntemi, vakumlu gaz giderme yöntemleri ele alınmıştır.
AtıfOpenAlex5TR Dizin3İncele - MakaleAçık Erişim2022Modeling the Effect of Pour Height, Casting Temperature and Die Preheating Temperature on the Fluidity of Different Section Thicknesses in Permanent Mold Casting of Al12Si Alloys
Colak, Murat; Asan, Yunus Emre
The first and most important step of the casting method is that the liquid metal completely fills the mold cavity. One of the common mistakes in the casting process is that the liquid metal does not fully fill the mold cavity. For this reason, there is a need to improve the fluidity properties of aluminum alloys, the usage area of which is expanding thanks to its many advantageous properties. The aim of this study is to examine the parameters affecting the fluidity in the casting of Al12Si alloy by modeling techniques. The effects of varying pouring height, casting temperature and mold preheating temperature on fluidity in different section thicknesses were investigated in permanent mold casting. A specially designed mold with 2 mm, 4 mm, 6 mm and 8 mm section thickness was used in the study. Modeling studies were carried out with the FlowCast filling module, which is integrated into the SolidCast Casting simulation program. When the results are examined; It has been determined that all parameters play an active role on fluidity and different filling levels in different section thicknesses.
AtıfOpenAlex7TR Dizin1İncele - MakaleAçık Erişim2021Emme manifoldu malzeme seçiminde bilgisayar destekli yazılım kullanılması
Colak, Murat; Efe, Sukran
Dört zamanlı bir içten yanmalı motor 30 000’den fazla parçadan oluşmaktadır. Bu parçalar birçoğu, motorlardaki çalışma prensipleri nedeniyle yüksek sıcaklık, yüksek basınç, yüksek gerilmelere maruz kalabilmektedir. Motorlarda gerçekleşen çevrimlerin yüksek motor performansı ve yüksek enerji verimliliği için kararlı yapıda olması gerekmektedir. Bir çevrimin ortalama 0.025 saniyede tamamlandığı düşünülecek olursa, kullanılan çoğu motor parçasının üretimi için gerekli malzeme seçiminin, sistem kararlığı açısından ne kadar önemli olduğu görülmektedir. Malzeme seçiminde parçalarda kullanılan malzemelerin yapısal özellikleri kadar kuvvet, basınç, sıcaklık gibi çalışma şartları altındaki davranışlarının da iyi bilinmesi gerekmektedir. Malzeme seçimini önemli kılan bir diğer hususta ekonomikliktir. Malzeme özelliklerinin her geçen gün iyileştirildiği günümüzde, malzeme seçimi için bilgisayar destekli yazılım programları kullanılmaktadır. Bu çalışmada birçok bilgisayar destekli yazılım programına rağmen malzemelerin teknik özelikleriyle birlikte malzemenin ekonomikliğini de analiz eden CES Selector isimli bilgisayar destekli malzeme seçim programı kullanılmıştır. Bu program kullanılarak, motor performansına ve yanma verimine direk etki eden emme manifoldunun malzeme seçimi yapılmıştır. Sonuç olarak kokil kalıba dökülen, T6 ısıl işlemi yapılmış A356 alüminyum alaşımının en uygun malzeme olduğuna karar verilmiştir.
AtıfOpenAlex1İncele - MakaleAçık Erişim2021Scopus SJRQ2Characterization of properties of Vanadium, Boron and Strontium addition on HPDC of A360 alloy
Gursoy, Ozen; Colak, Murat; Tur, Kazim; Dispinar, Derya
The demand for lighter weight decreased thickness and higher strength has become the focal point in the automotive industry. In order to meet such requirements, the addition of several alloying elements has been started to be investigated. In this work, the additions of V, B, and Sr on feedability and tensile properties of A360 has been studied. A mold design that consisted of test bars has been produced. Initially, a simulation was carried out to optimize the runners, filling, and solidification parameters. Following the tests, it was found that V addition revealed the highest UTS but low elongation at fracture, while B addition exhibited visa verse. On the other hand, impact energy was higher with B additions.
AtıfScopus13WoS12OpenAlex14İncele - MakaleAçık Erişim2020OPTICast Yazılımı ile Döküm Endüstrisinde Kalıplama Tasarımı Optimizasyonu Uygulaması
Colak, Murat
Döküm yöntemi, en eski imalat yöntemlerinden bir olup aşamalı bir süreci kapsamaktadır. Bu süreçlerin ilki modelgeometrisi tasarımı ve gerekli malzeme özelliklerini sağlayacak mühendislik alaşımı seçimidir. Bu aşamalardan malzemeseçimi Dökümcüyü doğrudan ilgilendirmemekle birlikte, dökümcünün asıl vazifesi belirlenen alaşım ile kalıp boşluğunadüzgün bir şekilde doldurulabilmesinden, katılaşmanın tamamlanmasına kadar geçen sürecin kontrolü ve sağlam parçaimalatıdır. Parçaların yolluk ve besleyicilerinin bütünleştirilmiş hali olarak adlandırılan kalıplama tasarımı özelliklekarmaşık kesitli geometriye sahip parçalarda oldukça zordur. Bu sebeple gelişen bilgisayar teknolojilerinin dökümendüstrisine adaptasyonu sonucu kalıplama tasarımları döküm simülasyonu adı verilen bilgisayar teknolojileri ilemodellenebilmektedir. Döküm simülasyon programları ile herhangi bir alaşımın dolum, katılaşma ve soğuma aşamalarımodellenebilmektedir. Böylece bütün tasarım süreci bilgisayar üzerinde gerçekleştirilebilmekte, model hazırlanması,kalıplama ve döküm için enerji, maliyet ve zaman kaybı ortadan kaldırılabilmektedir. Özetle; deneme ve yanılma sürecibilgisayar üzerinde yapılabilmesi sonucu belirlenen tasarıma uygun olarak ilk dökümde sağlam parça imalatı mümkünhale gelmiştir. Günümüz yoğun rekabet ortamında, döküm üreticilerine, parçayı sağlam imal etmenin yanı sıra, kaliteyiarttırmak, maliyeti düşürmek ve teslimat gecikmelerini önleme konusunda kolaylık sağlamaktadır. Özellikle üretimadetlerinin çok fazla olduğu otomotiv endüstrisinde de dökümhaneler için bu yazılımlar başarının anahtarı halinegelmiştir. Bu çalışmada SOLIDCAST döküm simülasyon programına bütünleşik olarak çalışan OPTICAST modülü ilebesleyici optimizasyonu uygulamalı olarak örnek bir parça üzerinde açıklanarak, optimizasyon tekniğinin sağladığıavantajlar değerlendirilmiştir.
AtıfOpenAlex3TR Dizin2İncele - MakaleAçık Erişim2020Grafit Katkılı Polipropilen Kompozitlerin Mekanik ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi
Yetgin, Salih Hakan; Colak, Murat
Bu çalışmada, grafit katkılı Polipropilen (PP) kompozitlerinin mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, PP polimerine ağırlıkça %1, 3, 5 ve 10 oranlarında grafit ilave edilmiştir. PP/Grafit granülleri çift vidalı ekstruderde elde edildikten sonra çekme ve aşınma numuneleri enjeksiyon kalıplama tekniği ile elde edilmiştir. Farklı oranlarda grafit katkılı PP kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışları pim-disk sisteminde ve kuru ortam şartları altında 1.0m/s ve 1.5m/s kayma hızı ve 20N ve 40N yük altında gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, PP polimerine ilave edilen grafit minerali ile çekme dayanımı azalırken çekme modülü artmıştır. Grafit katkılı PP kompozitin sürtünme katsayısı ve aşınma oranı uygulanan yük ve kayma hızından etkilenmiştir.
AtıfOpenAlex4TR Dizin4İncele - MakaleAçık Erişim2019Kum Kalıba Dökülen Farklı Alüminyum Alaşımlarının Dökümünde AL5TI1B ve AL10SR İlavesinin Mikroyapı Özelliklere Etkisinin İncelenmesi
Colak, Murat; Arslan, Ibrahim; Gavgali, Esma
Alüminyum alaşımları ağırlıkça hafif olması, yüksek korozyon dayanımı ve alaşımlandırılarak yapı çeliklerinden bile daha fazla mukavemet değerleri kazandırılabilmesi gibi özelliklerinden dolayı birçok sektörde kullanım alanı bulmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte artan ihtiyaç ve kalite beklentileri doğrultusunda çalışmalar yapılması gerekmektedir. Alüminyum dökümlerinde nihai ürün kalitesini artırmaya yönelik Ti-B ile tane inceltme, modifikasyon çalışmaları dökümhaneler arasında oldukça yaygın uygulamalardır. Ancak farklı kimyasal bileşimlere sahip Alüminyum alaşımlarının tane inceltme ve modifikasyon işlemlerine tepkileri değişkenlik göstermektedir. Bu çalışmada Etial standardı 110, 140, 160, 177 alüminyum alaşımlarının ilavesiz olarak, Al5Ti1B tane inceltici ilaveli ve Al10Sr modifiye edici ilaveli kum kalıba dökümünde mikroyapı özellikler üzerindeki değişim incelenmiştir. Çalışmada spektrometro ile kimyasal bileşim belirleme, mikro yapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda tane inceltici ilavesi ile alaşımlarda tane yapısının daha da inceldiği ve kaba dentirik yapısının bozunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca modifiye edicinin etkisinin yapı içerisindeki Ötektik Si içeriğine bağlı olarak olumlu yönde değiştiği anlaşılmıştır.
AtıfOpenAlex6TR Dizin4İncele - MakaleAçık Erişim2019Scopus SJRQ2Determination of acceptable quality limit for casting of a356 aluminium alloy: Supplier’s quality index (SQI)
Erzi, Eray; Gürsoy, Özen; Yüksel, Çağlar; Colak, Murat; Dispinar, Derya
Aluminium and its alloys have been widely used in the automotive industry for some time and A356 is one of the most popular aluminium alloys today in the sector. It contains approximately 7 wt.% Si and 0.3 wt.% Mg. Due to the defects that may be present in the cast parts, expected mechanical properties may not be reached and this alloy may perform in service under its potential. In a low pressure die casting, several precautions have to be taken in order to produce high quality and defect-free castings. Temperature of casting and the schemical composition of the melt is recorded continuously. Die temperature, pressure levels and their durations are optimized; degassing and fluxing operations are performed. Yet, regardless of the precautions, there could still be rejected parts. It is becoming clear that a good quality raw material is one of the most underrated points of the industry and that the starting material has a great effect on the final product and it should be taken in to account more seriously. Therefore, regarding the first rule of Campbell’s 10 Rules of Casting, in this study, the quality of the starting material of supply chains for a wheel manufacturer was investigated. Chemical compositions were compared, fluidity tests, mechanical tests and bifilm indexes of these various sources and ingots were measured and a final quality index was proposed to create a reference for the quantification of quality of supplier’s ingots. This new index was compared with the rejection rates.
AtıfScopus40WoS33OpenAlex39İncele - MakaleAçık Erişim2015Scopus SJRQ2Determination of the critical fraction of solid during the solidification of a PM-cast aluminium alloy
Kayikci, Ramazan; Colak, Murat; Sirin, Selcuk; Kocaman, Engin; Akar, Neset
During the solidification of aluminium alloys, a flow of the interdendritic liquid through the mushy zone plays an important role in the feedability and shrinkage-driven porosity formation. Therefore, for almost all the studies about casting modelling, a good knowledge of the mushy-zone behaviour is necessary. In this study, the limit of the mushy-zone permeability for permanent-mould (PM)-cast aluminium alloys was investigated. A novel experimental technique was developed to quantify the value of the critical fraction of solid (CFS) at which the interdendritic feeding stops. Grain-refined and non-grain-refined aluminium alloys were used to evaluate the effect of the grain size on the CFS limit of both the non-grain-refined and fully grain-refined alloys. Three different initial mould temperatures were used to find if the mould temperature has any effect on the feeding of a casting. Alloys of varying solidification intervals were also used to determine the critical fraction of solid (CFS) for the feeding limit of solidifying castings. The results showed that the CFS values for solidifying aluminium alloys may vary from 34 % to 57 % depending on the casting conditions. The results also showed that for A356 aluminium-alloy castings the CFS value is not an alloy property, yet it significantly depends on the parameters such as the grain refinement and the modification of eutectic silicon.
AtıfScopus9WoS5OpenAlex9İncele
