ارائه مطالب علمی، تخصصی و عمومی در مورد استیل

انواع روش های ریخته گری

.

ریخته گری، فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه ای به نام قالب و آن گاه سرد کردن و انجماد آن محفظه قالب است. این روش کهن ترین فرایند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره های ریخته گری از خاک رس ساخته می شدند و لایه هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می شد. درصد بسیار بالایی از کالاهای تولید شده حاوی حداقل یک قطعه ریخته گری هستند.

اندازه قطعات ریخته شده می تواند از چند گرم و چند میلی متر تا بیش از ۱۰ متر و چندین تن باشد (مانند چرخ پروانه های بزرگ یا قاب های عقب کشتی های اقیانوس پیما).

فرایندهای ریخته گری بیشتر زمانی استفاده می شود که تولید شامل اشکال پیچیده بوده، یا قطعاتی با مقاطع توخالی یا حفره های داخلی باشد. همچنین قطعاتی که دارای سطوح منحنی نامنظم هستند قطعات بسیار بزرگ یا قطعات ساخته شده از فلزاتی که ماشین کاری آن ها دشوار است، را نیز بیشتر به روش ریخته گری می سازند. ریخته گری قدمتی ۷ هزار ساله دارد.

آشنایی با انواع روش های ریخته گری

1-ریخته گری دقیق 

.

روش دقیق یا همان (Casting Investment) که اصطلاحاً به آن Lost-Wax نیز گفته می شود، روشی است که در آن قالب از مواد فراری تهیه می شوند که این مواد پس از انجماد کامل و در اثر جذب حرارت از مذاب از بین می روند، این مواد به روش دوغاب سرامیکی تهیه می شوند و با توجه به فرار بودن آن ها می توان گفت در روش دقیق هم مدل و هم قالب فقط یک بار استفاده می شود.

2-ریخته گری ثقلی

.

«ریخته گری ثقلی» (Gravity Casting) یا «ریخته گری در قالب دائمی» (Permanent Mold Casting)، از دیگر روش های قدیمی ساخت قطعات فلزی با حجم متوسط تا بالا است. این روش شباهت های زیادی به ریخته گری ماسه ای و دایکاست دارد. البته برخلاف ریخته گری ماسه ای و مشابه با دایکاست، قالب مورد استفاده در روش ثقلی از جنس فلز و از نوع دائمی (دارای قابلیت استفاده مجدد) است. این روش، اغلب به منظور تولید انبوه قطعات کوچک و ساده فلزی با ضخامت یکنواخت مورد استفاده قرار می گیرد.

3-ریخته گری به روش دایکاست

.

این ریخته گری از روش های دیگر دائم بوده که در آن مذاب با فشار بالا به درون محفظه قالب تزریق می شود. روش دائم به روش هایی گفته می شود که در آن قالب از بین نمی رود و برای قطعات بعدی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. جنس این قالب ها از فلزات است. در این روش مذابی که تحت فشار به درون قالب فرستاده شده است، تا انجماد نهایی تحت فشار قرار دارد و پس از انجماد کامل فشار برداشته شده، قالب باز شده و قطعه به بیرون پرت می شود. فشار مورد استفاده در این روش بین ۷ تا ۳۵ مگاپاسکال است.

4-ریخته گری گریز از مرکز

.

این ریخته گری روش نیرویی که سبب انتقال فلز مذاب به درون قالب می شود نیروی گریز از مرکزی است که موجب می شود مذاب روی بدنه قالب توزیع می شود، این نیرو از چرخش سریع قالب ایجاد می شود.

5-ریخته گری قالب پوسته ای

.

«ریخته گری قالب پوسته ای» (Shell Mold Casting)، یکی دیگر از روش های ساخت قطعات فلزی پیچیده با ابعاد کوچک تا متوسط، توسط قالب یکبار مصرف نازک است. این روش، شباهت زیادی به ریخته گری ماسه ای دارد. با این تفاوت که قالب مورد استفاده در این فرایند، از ماسه رزینی با ضخامت کم ساخته می شود.

6-ریخته گری پیوسته 

.

ریخته گری مداوم یا «ریخته گری پیوسته» (Continuous Casting)، یکی از روش های سریع ریخته گری است که به منظور تولید قطعات ساده فولادی نظیر میلگرد و قطعات نیمه ساخته مورد استفاده قرار می گیرد. ریخته گری مداوم به عنوان یکی از روش های متفرقه ریخته گری به شمار می رود؛ چراکه علاوه بر فرآیند اجرایی متفاوت، از هیچ قالب مرسومی در آن استفاده نمی شود.

7-ریخته گری با مدل تبخیری 

.

«ریخته گری با مدل تبخیری» (Evaporative-Patte Casting)، یکی از روش های ریخته گری ماسه ای است که در آن، از مدل های قابل تبخیر برای ساخت حفره قالب استفاده می شود. مدل های مورد استفاده در این فرایند، معمولا از جنس فوم های پلی استایرن هستند. با ریختن ماده مذاب به درون قالب، مدل تبخیر می شود و ماده مذاب فضای خالی را پر می کند.

انواع روش های ریخته گری بر اساس ماده مورد استفاده

فلزاتی نظیر چدن خاکستری، چدن نشکن، آلومینیوم، فولاد، مس و روی از متداول ترین مواد مورد استفاده در ریخته گری به شمار می روند. خواص مکانیکی این مواد، هر یک از آن ها را به گزینه ای مناسب برای ساخت قطعات مورد نیاز در صنایع مختلف تبدیل می کند. به علاوه، سازگاری برخی از مواد فلزی با برخی از روش های ریخته گری بیشتر است. از این رو، در صنایع مختلف، فرایندهای ریخته گری معمولا با عنوان ماده مورد استفاده مشخص می شوند. 

1-ریخته گری چدن خاکستری

«چدن» (Cast Iron)، پرکاربردترین فلز مورد استفاده در حوزه ساخت و تولید است. این ماده از استحکام بالایی بهره می برد. پرداخت آسان سطح قطعه بدون نیاز به روش های مخرب، امکان ساخت قطعاتی با مشخصات سفارشی و هزینه پایین در تولید انبوه در ویژگی های ریخته گری چدن خاکستری است.

2-ریخته گری چدن نشکن

چدن چکش خوار، چدن نشکن یا «چدن مالیبل» (Malleable Cast Iron)، ماده ای با خصوصیات مشابه با چدن خاکستری است که امکان دستیابی به خواص مکانیکی بهتر را فراهم می کند.

3-ریخته گری آلومینیوم

آلومینیوم، از معدود مواد قابل استفاده در اغلب روش های ریخته گری است. این فلز از مقاومت عالی در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی/حرارتی بالا، خواص مکانیکی خوب و استحکام مناسب در دماهای بالا بهره می برد. تمام این ویژگی ها، ریخته گری آلومینیوم را به یکی از فرایندهای پرکاربرد در اکثر صنایع تبدیل می کنند.

4-ریخته گری فولاد

.

فولاد، به خصوص فولاد ضد زنگ، از مواد بسیار سختی است که برای ساخت قطعات تحت بارهای سنگین، لرزش زیاد و فرسودگی قابل توجه مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده از عملکرد بسیار خوبی در محیط های مرطوب و دماهای بالا بهره می برد. ترکیب فولاد با کروم، آهن و نیکل، مقاومت آن در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. از این رو، ریخته گری فولاد در صنایع نیازمند این ویژگی ها کاربرد دارد.

5-ریخته گری مس

مس، به عنوان یک ماده ای با قابلیت هدایت الکتریکی عالی شناخته می شود. به همین دلیل، قطعات الکتریکی ساخته شده توسط ریخته گری مس، کاربرد گسترده ای در صنعت ساختمان سازی دارند.

6-ریخته گری روی

روی، فلزی با دمای ذوب پایین (۴۲۵ درجه سانتی گراد) است. دمای ذوب پایین، روی را به یکی از مواد مناسب برای ریخته گری تبدیل می کند. ریخته گری روی با سرعت بالا (پر شدن راحت حفره ها و خنک کاری سریع) انجام می شود. از نظر اقتصادی، ریخته گری روی برای تولید انبوه قطعات کوچک مناسب است.

.