Sentetik olarak adlandırılan alüminyum döküm için kumlar, doğadan, çok düşük oranda kil ihtiva eder şekilde çıkarılan kuma veya yıkanmışkuma bentonit gibi bir bağlayıcı ve su ilavesi ile elde edilerek alüminyum döküm yapılmaya uygun hale getirilir. Sentetik alüminyum kalıp kumlarının doğal kalıp kumlarına nazaran başlıca avantajları şöyle özetlenebilir:

1) Daha üniform tane boyutu
2) Daha yüksek refrakter özelliğe sahiptirler.
3) Daha az su
4) daha  az bağlayıcı  ilavesi gerektirirler.
5) Çeşitli özellikleri daha kolay kontroldilebilir.
6) daha az depolama yeri isterler.

Ayrıca sentetik kumların daha yüksekolan geçirgenliği, kalıbın daha ser dövülebilme imkanını verir ki bu yumuşak dövme ile ilgili döküm hatalarını ortadan kaldırır. Daha yüksek refrakter özelliği ile daha temiz döküm verir; ancak doğal kumlara nazaran kırılgan oluşu, kalıplarda model çıkarılışı veya gerekli tamirlerin yapılışını zorlaştırır. Doğal kumlar, sentetiklere nazaran  %100 veya 220 daha fazla ”temper suyu” gerektirirler. Doğal kumlardaki yaklaşık %6 -8  nem’e karşı sentetik kumlarda  çoğunlukla %3 civarında nem vardır. Alçak orandaki nem ise döküm esnasında kalıp boşluğunda daha az oksitleyici atmosfer demektir. Sentetik kalıp kumları daha uzun kullanış süresine sahiptirler; yeniden kullanmak için çok daha az bağlayıcı ilavesi gerektirirler.

Alüminyum dökümlerin büyük bir kısmı kum kalıpta yapılır. Genel bir ortalama olarak 1 ton döküm için 4 ila 5 ton kum gereklidir. Bu miktar dökülen metalin cinsine, parça büyüklüğüne ve kalıplama tekniğine bağlı 1/4 ila 10/ton döküm arasında değişebilmektedir.

Alüminyumda kum kalıba dökümde hatasız ve kaliteli üretim yapmak; alaşım bileşimi, ergitme yöntemi, döküm şekli ve katılaşmayı kontrol eden soğuma şekli yanında, kalıplama tekniği ve bilhassa kalıp malzemesi özelliklerine büyük ölçüde bağlı olmaktadır.

Kalıp malzemesinin esas görevi döküm boşluğu şeklini meydana yetirmek ve bu şekli, sıvı metal dökülüp katılaşana kadar saklayabilmektedir.

Kalıp malzemesi başlıca üç bileşenden meydana gelir:

1) Gerekli refrakter özelliği sağlayan kum taneleri,

2) Kum içinde doğal olarak bulunan veya sonradan ilave edilen bağlayıcı,

3) Bağlayıcı etkisi ile kum tanelerinin birbirini tutmasına imkan veren ve dolayısıyla kumu uygun bir kalıp malzemesi haline getiren su.

Alüminyum dökümde kullanılan kalıp kumu diğer demir döküm yöntemlerinde kullanılanlar arasında pek farlılık göstermez. Alüminyum dökümde kullanılan kalıp kumu daha ince taneli olması sebibiyle üretilen parçaların yüzey kaliteleri daha yüksektir ve pürüzsüzdür. Ayrıca Alüminyum dökümde kullanılan kumların kullanım süreleri daha uzundur çünkü alüminyumun ergime sıcaklığı düşük olduğu için kumlar daha geç yanarlar.

Alüminyum dökümde kullanılan kalıp kumunu içeriğine göz atarsak;

Doğal Kum                                                   Sentetik Kum

Afs no: 130-120                                        Afs no:100-170

Kil: 12-18                                                    Kil:6-12

Su: 5-7                                                         Su:3-5

Kalıp yapımında kullanılan kalıp malzemesi kumlardır. Kalıp kumu, silis + kil + rutubet ten oluşur. Kalıp malzemesi olan kumun esas görevi sıvı metal dökülüp de katılaşıncaya kadar boşluğu bozulmadan muhafaza etmektir. Bu nedenle kalıp kumu aşağıdaki isteklerimizi yerine getirmek zorundadır.

1. MUKAVEMET : Kalıbın dökümü esnasında sıvı metalin basıncı ile bozulup bozulmadığını temsil eder. 3 çeşit mukavemet vardır.

  • Yaş Mukavemet : Kalıbın içine sıvı metal dökülür dökülmez kalıp kumunda henüz nem varken kalıbın şeklini muhafaza edebilmesine kumun yaş mukavemeti diyoruz.
  • Kuru Mukavemet : Erimiş metal kalıba dökülünce kumun rutubeti buharlaşır gider işte kum kalıbın kil ve silisle birlikte bu haldeyken sıvı metalin basıncına dayanmasına kuru mukavemet diyoruz.
  • Sıcak Mukavemet : Erimiş metal kalıp içersinde epey uzun bir vakit kaldıktan sonra kumun sıcaklığı, erimiş metal sıcaklığına eşit olduğu anda sıvı metalin basıncına dayanmasına sıcak mukavemet diyoruz.

2. ATEŞE DAYANIKLILIK : Kalıp kumları ateşe dayanıklı değillerse taneler birbirine yapışır ve topak bir hale dönüşürler. Böyle bir durumda sıcak metal kalıbı parçalar ve dışarı çıkar. İşte döküm sıcaklığında kalıbın bozulmasına kumların topaklanmasına ateşe dayanıklılık diyoruz. Dökme demir için bu sıcaklık 1300 °C civarındadır.

3. GAZ GEÇİRGENLİĞİ : Sıvı metal kalıbın içine döküldüğünde kalıp içinde var olan veya tam döküm esnasında reaksiyonla yeni oluşan gazların geçebilmesine izin verebilecek kabiliyette olmasına kumun gaz geçirgenliği adını veriyoruz. Gaz geçirgenliği yetersiz ise ürünün yüzeyi kabarcıklı ve gözenekli olur.

4. AKICILIK : Kumun kalıbın şeklini alabilmesi için kil ve rutubetle takviyeli şekilde belirli bir akıcılığa sahip olması gerekir. Aksi taktirde kalıbın şekli olan negatif boşluk temin edilemez.

5. DÜZGÜN YÜZEY : Döküm parçalarının yüzeylerinin düzgün olması, ancak ince taneli kumların modelin kalıplanması esnasında yüzeye dökülmesiyle gerçekleşir.

6. YENİDEN KULLANMA : Eritilmiş metal kalıbın içine döküldüğünde ilk temas eden kum taneleri aşırı bir şekilde çatlayıp parçalanmadan ve topaklanma olmadan kalabilmelidir. Çünkü ileride yeni kalıp hazırlanırken bu kumların yeniden kullanılması gerekecektir.

7. SÜNEKLİLİK : Bu terim kalıp kumlarının yüksek sıcaklıklarda fazla sertleşmeden kalabilmeyi ifade eder.

8. PLASTİKLİK : Kalıp kumlarının kalıbın şeklini alabilmesi için plastik yapıda olması gerekir bu da ancak kil ve rutubetin desteğiyle sağlanır.