Aluminyum-seramik takviyeli kompozit malzemelerinin üretiminde en çok kullanılan ve normal dökümhane şartlarında kullanılmaya en elverişli olan yöntem vorteks yöntemidir. Vorteks yönteminde kullanılan deney düzeneği şematik olarak verilmiştir.
Sıvı faz ortamında üretim yönteminin temelini sıvı metalin karıştırılması ve parçacıkların karıştırılan sıvı metal içerisine katılması oluşturur. Karıştırmalı döküm yönteminde genellikle parçacık, kırpılmış elyaf veya kılcal kristal şeklinde olan takviye elemanı kullanılır. Karıştırmalı döküm yönteminin en basit şekli vorteks (girdap) yöntemidir . Metal matrisli kompozitte optimum özellikler sağlamak için matris içinde takviye malzemesinin dağılımı üniform olmalı ve matris-parçacık arasındaki bağın (ıslatılma) çok iyi olması gerekir.
Parçacık takviyeli metal matrisli kompozitlerin karıştırmalı döküm yöntemiyle üretilmesi sırasında; takviye malzemesinin iç yapıda homojen olarak dağılımını sağlamak zorluğu, matris malzemesinin seramik esaslı takviye malzemesini ıslatmasının kötü olması, karıştırma sırasında gaz hapsolması ile iç yapıda gözenek (porozite) oluşması, karıştırmanın vakum veya soy gaz ortamında yapılmaz ise iç yapıda oksit inklüzyonlarının oluşması, sıvı metalle takviye parçacıklarının uzun süre temas etmesi nedeniyle istenmeyen kimyasal reaksiyonların oluşması, karıştırma sırasında veya karıştırma sonrası
yerel parçacık topaklanmalarının (kümelenme) oluşması, uzun elyafların kullanılamaması ve takviye yönlenmesinin yapılamaması gibi problemlerle karşılaşılır.
Ergitme işleminin yapıldığı üretim düzeneği pota fırını ile mekanik bir karıştırıcıdan oluşur. Alüminyum ya da alüminyum alaşımı, bir pota içerisinde ergitilerek, parçacık ilave edilmeden önce koruyucu bir gaz ile veya hegzaklor etan gibi katı gaz gidericilerle gaz giderme işlemine tabi tutulur. Mekanik karıştırıcı ve kanatçıkları sıvı metal ile reaksiyona girmeyen malzemeden yapılır. Diğer bir yöntem de işlem sıcaklığında karıştırıcının sıvı Vorteks (girdap) Süreksiz takviye elemanları (parçacık, kılcal kristal,…) Karıştırıcı Sıvı metal potası metal içinde çözünmesini önlemek amacıyla karıştırıcı ve kanatcıkları ince bir seramik ile kaplanabilir. Karıştırma hızı vorteks oluşturacak düzeyde ayarlanır. Girdap oluştuğunda önceden tartılmış parçacıklar belirli bir besleme hızında girdabın içine katılırlar. Parçacık katma işlemi tamamlandıktan sonra karıştırma işlemine bir süre daha sürdürülür veya
hemen döküm yapılır.
Tolga KARANFİL