Kumlama işleminde nozul seçimi

Nozulların boru şekli parça üzerine oluşacak kumlama yüzeyini belirlemektedir.

1- Düz nozullar: Nozullar genellikle düz bir boru şeklinde ve ya farklı açılarda dizayn edilmektedirler. Düz bir boru şekline sahip nozuller genellikle ufak parçaların kumlaması için kullanılır ayrıca daha sık pürüzlü bir doku oluşturur.(foto-1)

2- Açılı nozullar: Diğer tür nozullar boru şeklinde fakat ortadan açılı şekilde tasarlanmıştır. Açılı nozullar geniş yüzeye sahip olan parçaların kumlaması için kullanılmaktadır. Böyle bir nozul daha hızlı ve daha az kum tüketerek kumlama yapar. Nozul borusunda mevcut olan açıların kum girişinden mesafesi kumun etki alanını belirlemektedir(Hot Spot), yani açının başlangıç yeri ne kadar kum girişine yakınsa hot spot bölgesi daha küçük çapta oluşacaktır.(foto-2-3)

 

3- Çift Ventüri Nozullar: Çift  ventüri  nozullarn şekli  iki nozulun peşpeşe takılması gibi bir tasarıma sahip olduğundan çok daha geniş kum dağılımına yol açmakta, büyük hot spot oluşturarak daha etkin bir kumlama elde edilmektedir.Böyle bir nozul tipinde kumun etkin bölgesi ve dağılım çapı düşürülmemesi için orta kısımlarda açılı delikler yardımıyla normal hava basıncından yardım alınır. (foto-4)

4- Bazuka Nozullar: Diğer ventüri nozula Bazuka nozul tipi denilmektedir. Bu nozullarda  nozul içi açılı ve açı kum girişine yakın olur ve nozul boyu daha uzun olmaktadır. Böyle bir nozulda kumlama genişliği %15 daha faz olmaktadır. Daha büyük yüzeyli parçalarda hızlı kumlamalar için kullanılmaktadır.(foto-5)

Nozulların performans olarak genel bir karşılaştırma:

NOT:  Nozulların dizaynına göre 10cm2 lik bir parçanın kumlama sürelerini dakika bazında göre biliriz.

 Genelde bir kumlama makinesi için kompresör tedarik görüldüğünde bu işlem kullanılacak nozul çapına göre ayarlanır. Normal bir seçimde, tedarik gördüğümüz kompresör ihtiyacımız olan hava tüketimi miktarının %50 üzerinde olmalıdır. Nedenleri iş geliştirme, nozul değişimi ve zaman süresince iç çapın genişlemesi ve hava tüketiminin çoğalması olabilir. Örnek olarak eğer 6mm çapında bir nozul kullanıyorsak ve her şey dahil 7 bar basınca ihtiyacımız varsa min. 140PSİ-150PSİ bir basınç temin edecek kompresör tedari etmemiz lazimdir.   

Kullanılacak nozule göre kompresör seçimi:

Gereken Tüketim miktarı (m²/h)	Nozul çapı (mm)	makina basıncı 7bar olursa yapılacak iş	makina basıncı 6,2 bar olursa yapılacak iş	makina basıncı 5,5 bar olursa yapılacak iş	7bar sağlayacak kompresör gücü
9,2 e kadar	6	9,2	7,9	6,5	30-37kw
9,3-14,8 e kadar	8	14,8	12,6	10,4	45-50kw
14,9-21,3	10	21,3	18	15	55-75kw
21,4-29,4	11	29,4	25	20,6	94kw
29,5-37,1	12	37,1	31,5	26	112kw

Nozullarda olan basınca göre kum akış hızı ve etkileme yüzdesi

Nozul da basınç (bar)	Tahmini kum akış hızı (km/h)	Etkileme yüzdesi
9,7	946	160%
8,6	844	138%
7,6	743	115%
6,9	675	100%
6,6	643	93%
6,2	587	85%
5,9	531	78%
3,4	434	70%
5,2	337	63%
4,8	305	55%

Nozul için ihtiyaç duyulan hava ve basınç
Nozul çapı	Hava, güç, aşındırıcı	3,45	4,14	4,83	5,52	6,21	6,89	8,62
3,2mm	m³/min	0,34	0,37	0,42	0,51	0,54	0,59	0,74
	Kw	1,3	1,49	1,86	2,24	2,61	2,98	4,47
	Kg/h	32	36	41	45	50	54	61
4,8mm	m³/min	0,71	0,85	0,99	1,13	1,22	1,27	1,7
	Kw	3,73	5,97	6,71	7,08	7,46	7,83	11,93
	Kg/h	68	77	91	98	109	118	145
6,35mm	m³/min	1,42	1,56	1,70	1,98	2,12	2,27	2,69
	Kw	7,46	8,95	9,69	11,93	12,68	13,42	18,64
	Kg/h	122	136	159	181	204	227	306
8mm	m³/min	2,27	2,55	2,83	3,26	3,54	3,96	5,38
	Kw	12,68	14,91	18,64	20,13	20,88	22,37	26,85
	Kg/h	213	240	272	306	340	374	454
9,5mm	m³/min	3,12	3,54	4,11	4,53	4,96	5,66	7,79
	Kw	18,64	21,63	23,86	26,10	29,83	33,56	42,5
	Kg/h	306	352	397	442	481	499	612
11mm	m³/min	4,25	4,81	5,66	6,09	6,8	7,22	8,92
	Kw	26,10	29,83	33,56	37,28	41,01	44,74	52,2
	Kg/h	408	454	544	590	635	703	816
12,7	m³/min	5,66	6,37	7,08	7,79	8,50	9,63	12,18
	Kw	33,56	37,28	41,01	46,98	52,20	55,93	70,84
	Kg/h	544	612	680	771	839	919	1145
16mm	m³/min	8,5	9,91	11,33	12,74	14,16	15,58	19,82
	Kw	52,20	59,66	67,11	74,57	82,03	89,48	111,85
	Kg/h	862	998	1089	1225	13,61	1497	1814
19mm	m³/min	12,18	14,16	16,28	18,41	19,82	22,66	31,15
	Kw	74,57	85,76	96.94	108,13	119,31	130,50	160,33
	Kg/h	1225	1406	1588	1769	1950	2132	25,86

Nozul seçiminde etken faktorların diğeri nozulun malzemesidir. nozulun malzemesi kullanılacak aşındırıcı ve yapılacak kumlama süresine bağlıdır. Bu faktörlerle nozul seçmesinde nozullar altta yazılı gibi siralandırılır:

1- Alumina nozuller:   bu nozullerde ürün ömrü kısa olup ve çok az kullanımlar için uygun görülmektedir. Ayrıca bu nozullerde kullanılacak aşındırıcılar tercihen köşeli olmayacak ve düşük sertliklere sahip olacaklardır. Fiyatları diğer nozullere göre çok daha düşüktür.

2- Tüngisten karbayd: bu nozüllerin ömürleri uzun olmakta ve ekonomik nozül olarak tercih edilir ağılıkla mineraller ve cüruflar için uygundur. Bu tip nozüllerin kullanım ömürleri 400 saat olarak belirlenmektedir.

3- Silikon karbayd: bu nozüllerin özellikleri tüngesten karbayda çok yakın olup önemli farkı nozulun ağırlık olarak çok hafiftir ve uzun süreli kumlama işlemlerinde kullanılmaktadır.

4- Boron karbayd: en uzun ömre sahip nozul olarak tanımlanıp ve dayanıklılığı için kullanım aşamasında aşındırıcı seçimini kolaylaştırarak her türlü aşındırıcı için uygundur. Bu nozulların kullanım ömürleri, dışında olan tungsten karbür  kaplamasından dolayı silikon karbür nozüllerinden 5-10kat daha uzun ömürlü olup,  fiyatları pahalıdır.

Aşındırıcıları baz alarak nozul ömürleri:

Nozul	Çelik bilye/Grit (saat)	Garnet /Cam küre(saat)	Alüminyum Oksit(saat)
Alümina	20-40	10-30	1-4
Tungsten karbür	500-800	300-400	20-40
Silikon karbür	500-800	300-400	50-100
Boron karbür	1500-2500	750-1500	200-1000

Tungsten karbür ve Boron karbür nozulların fiyatları ve ömürlerinin karşılaştırma tablosu altta yer almaktadır bu tablo yaklaşık rakamlarla olup ve nozul ömrü Alüminyum oksit aşındırıcısıyla ölçülmüştür : 

	BORON KARBÜR	TUGÜSTEN KARBÜR
YAKLAŞIK ÜRÜN FİYATLARI	150€	60€
NOZULUN ÖMRÜ (SAAT)	300	70
SAATLIK MASRAF	0,50€	0,85€
300 SAATTE MASRAF	150€	255€
DEĞİŞİM GEREKEN NOZUL SAYISI	1	4
600 SAATTE MASRAF	300€	510€
DEĞİŞİM GEREKEN NOZUL SAYISI	2	8
900 SAATTE MASRAF	450€	765€
DEĞİŞİM GEREKEN NOZUL SAYISI	3	13
1200 SAATTE MASRAF	600€	1020€
DEĞİŞİM GEREKEN NOZUL SAYISI	4	17