Aktif Kırma: Kase astarı ile birlikte malzemelere (cevherler, kayalar) basınç ve kesme kuvvetleri uygulamak için eksantrik olarak dönerek bunları hedef parçacık boyutuna indirir.
Aşınma Koruması:Hareketli koninin metal yapısını doğrudan aşınma ve darbelerden koruyarak koni gövdesinin kullanım ömrünü uzatır.
Malzeme Akış Kontrolü: Daralan kırma haznesine konik profili sayesinde kırılmış malzemeleri yönlendirerek, kademeli boyut küçülmesini sağlar.
Kuvvet Dağılımı: Yerel aşınmayı en aza indirmek ve değişen malzeme sertliği altında kararlı çalışmayı sürdürmek için ezme kuvvetlerini yüzeyine eşit şekilde dağıtır.
Manto Gövdesi: Genellikle yüksek kromlu dökme demirden (Cr20–Cr26) veya nikel sert dökme demirden (Ni-Hard 4) üretilen ve kalınlığı 50–150 mm olan, aşınmaya dayanıklı ana bölüm. İç yüzeyi hareketli koniye uyacak şekilde işlenmişken, dış yüzeyi hassas bir şekilde tasarlanmış bir aşınma profiline sahiptir.
Dış Giyim Profili: Ezme verimliliğini ve aşınma dağılımını optimize etmek için tasarlanmıştır:
Konik Geometri: Kademeli olarak daralan bir kırma odası oluşturmak ve kademeli malzeme azaltımını kolaylaştırmak için 15°–30° koni açısı (kase astarının konikliğine uygun).
Yivli veya Oluklu Yüzeyler: Özellikle iri taneli cevherlerde kaymayı önlemek için malzeme tutuşunu artırmak ve düzgün aşınmayı teşvik etmek.
Pürüzsüz Geçiş Bölgeleri: Üst ve alt kenarlardaki stres yoğunlaşmasını azaltarak kırılma veya çatlamaları önler.
Montaj Özellikleri:
Konik İç Yüzey: Hareketli koninin dış konik kısmıyla birleşen, sıkı bir uyum sağlayan (0,1–0,3 mm) ve böylece göreceli dönüşü engelleyen konik bir delik.
Tutma Sistemi:
Cıvata Flanşı: Üstte, mantoyu hareketli koniye sabitlemek için cıvata delikleri bulunan radyal bir flanş bulunur ve bu sayede dönüş sırasında eksenel yer değiştirme önlenir.
Kilit Somunu Arayüzü: Üst kısımda kilitleme somunuyla birleşen dişli bir bölüm, mantoyu hareketli koniye sıkıştırarak daha fazla stabilite sağlar.
Anahtarları Bulma: Hareketli koni üzerindeki yuvalarla hizalanan iç yüzeydeki çıkıntılar veya oluklar, hassas radyal konumlandırmayı sağlar.
Takviye Kaburgaları: Mantoyu güçlendirmek ve yüksek eksenel yükler altında deformasyonu azaltmak için üst flanşa yakın iç radyal kaburgalar (10–20 mm kalınlığında).
Üst ve Alt Kenarlar: Gerilim yoğunlaşmasını en aza indirmek ve malzeme birikmesini veya sıkışmasını önlemek için pah kırılmış veya yuvarlatılmış kenarlar.
Malzeme Seçimi:
Yüksek kromlu dökme demir (Cr20Mo3), olağanüstü aşınma direnci sağlayan sert krom karbür (M7C3) fazı nedeniyle tercih edilmektedir. Sertlik ve tokluğu dengelemek için kimyasal bileşimi %2,5-3,5 C, %20-26 Cr ve %0,5-1,0 Mo olacak şekilde kontrol edilmektedir.
Desen Yapımı:
Manto dış profilini, iç deliğini, flanşını ve kaburgalarını taklit eden tam ölçekli bir desen (köpük, ahşap veya 3 boyutlu yazdırılmış reçine) oluşturulur. Soğutma büzülmesini hesaba katmak için kalın duvarlı bölümler için daha büyük paylarla büzülme payları (%1,5-2,5) eklenir.
Kalıplama:
Modelin etrafında reçine bağlı bir kum kalıp oluşturulur ve içi boş iç deliği oluşturmak için kum çekirdeği kullanılır. Kalıp boşluğu, yüzey kalitesini iyileştirmek ve dökümde kum birikmesini önlemek için refrakter bir yıkama (alümina-silika) ile kaplanır.
Eritme ve Dökme:
Dökme demir, büzülme kusurlarını önlemek için karbon eşdeğerinin sıkı kontrolü (CE ≤%4,2) altında 1450-1500°C'de bir indüksiyon fırınında eritilir.
Döküm, kalıp boşluğunun türbülans olmadan doldurulması ve yoğun bir yapı sağlanması için sabit akış hızıyla kepçe kullanılarak 1380–1420°C sıcaklıkta yapılır.
Isıl İşlem:
Çözüm Tavlama: Karbürleri çözmek için 2-4 saat boyunca 950–1050°C'ye kadar ısıtma, ardından yapıyı homojenleştirmek için hava ile soğutma.
Ostemperleme: 250–350°C'ye kadar yağda söndürme, ardından 200–250°C'de tavlama yapılarak matrisin martenzite dönüştürülmesi, darbe tokluğunu koruyarak HRC 60–65 sertliğe ulaşılması.
Kaba İşleme:
Döküm manto, iç konik yüzey, üst flanş ve cıvata deliği yerlerini işlemek için bir CNC dikey torna tezgahına monte edilir ve 1-2 mm'lik bir son işlem payı bırakılır. Temel boyutlar (iç konik açı, flanş kalınlığı) ±0,1 mm olarak kontrol edilir.
İç Yüzeyin Hassas İşlenmesi:
İç konik delik, Ra0,8 μm yüzey pürüzlülüğü elde etmek için tornalanmış ve taşlanmıştır; bu sayede hareketli koni ile sıkı bir sıkı geçme uyumu sağlanmıştır. Konik açı, düzensiz yüklemeyi önlemek için hareketli koni ile uyumludur (tolerans ±0,05°).
Montaj Özelliği İşleme:
Üst flanştaki cıvata delikleri, manto eksenine göre konumsal doğruluk (±0,2 mm) ile sınıf 6H toleransına göre delinir ve diş açılır, böylece düzgün sıkıştırma kuvveti sağlanır.
Konumlandırma anahtar kanalları (varsa) hareketli koninin anahtarlarıyla hizalanacak şekilde derinlik ve genişlik toleranslarıyla (±0,05 mm) iç yüzeye frezelenmiştir.
Dış Profil Bitirme:
Dış aşınma yüzeyi döküm kusurları açısından incelenir ve ardından tasarlanan aşınma profili korunurken yüzey düzensizlikleri giderilmek üzere hafifçe taşlanır. Kase astarıyla optimum kırma boşluğunu korumak için fazla malzeme çıkarılmaz.
Yüzey İşlem:
Hareketli koni ile birleşen iç yüzey, ısıyla büzüşerek montajı kolaylaştırmak için sıkışmayı önleyici bileşik (molibden disülfür) ile kaplanmıştır.
Dış yüzeye, basınç gerilimi oluşturmak, yorulma direncini artırmak ve çatlak yayılmasını azaltmak için bilyalı dövme işlemi uygulanabilir.
Malzeme Testi:
Kimyasal bileşim analizi (optik emisyon spektrometrisi yoluyla) alaşımın spesifikasyonları karşıladığını doğrular (örneğin, Cr20Mo3: Cr %20–23, C %2,8–3,2).
Metalografik analiz, martensitik matristeki sert karbürlerin (hacim oranı ≥%30) dağılımını doğrulayarak aşınma direncini garanti eder.
Mekanik Özellik Testi:
Sertlik testi (Rockwell C), dış yüzeyin HRC 60–65 sertliğe sahip olmasını sağlar; çekirdek sertliği, düzgün ısıl işlemin (≤HRC 55 tokluk) doğrulanması için kontrol edilir.
Darbe testi (Charpy V çentik), oda sıcaklığındaki tokluğu ölçer ve ağır darbe altında kırılmaya karşı direnç için ≥12 J/cm² gerektirir.
Boyutsal Doğruluk Kontrolleri:
Koordinat ölçüm makinesi (CMM), ±0,1 mm toleranslarla, iç konik açı, birden fazla yükseklikte dış çap ve flanş düzlüğü gibi temel boyutları denetler.
Lazer tarayıcı, dış aşınma profilinin CAD modeline uygunluğunu doğrulayarak, tasarlanan kırma boşluğunu korumak için kase astarıyla doğru hizalanmayı sağlar.
Tahribatsız Muayene (NDT):
Ultrasonik test (UT), manto gövdesindeki iç kusurları (örneğin, büzülme gözenekleri, çatlaklar) tespit eder ve >φ3 mm'ye kadar olan herhangi bir kusur reddedilmeyle sonuçlanır.
Manyetik parçacık testi (MPT), flanş, cıvata delikleri ve kenarlardaki yüzey çatlaklarını kontrol eder, doğrusal kusurlar >0.2 mm reddedilir.
Aşınma Performansı Doğrulaması:
Hızlandırılmış aşınma testi (ASTM G65), ≤0,5 g/1000 çevrim gerektiren yüksek kromlu mantolarla ağırlık kaybını ölçmek için kuru kum/kauçuk tekerlek aparatı kullanır.
Saha denemeleri, mantoyu bir test kırıcıya yerleştirmeyi ve 500 saatlik çalışma boyunca aşınma oranlarını izlemeyi, aşınmanın düzgün olmasını ve erken arıza olmamasını sağlamayı içerir.
