ریخته گری

ریخته گری در اشكال مختلف آن یكی از مهمترین فرایندهای شكل دهی فلزات می باشد گرچه روش ریخته گری ماسه ای یك فرایند متنوع بوده و قادر به تولید ریخته با اشكال پیچیده از محدوده زیادی از فلزات می باشد، ولی دقت ابعادی و تشكیل سطح مختلف ساخته شده به این روش نسبتاً ضعیف می باشد علاوه بر این ریخته گری ماسه ای عموماً برای حجم تولید بالا مناسب نمی باشد

ریخته گری

ریخته گری و متالوژی پودر:

مقدمه: ریخته گری در اشكال مختلف آن یكی از مهمترین فرایندهای شكل دهی فلزات
می باشد. گرچه روش ریخته گری ماسه ای یك فرایند متنوع بوده و قادر به تولید ریخته با اشكال پیچیده از محدوده زیادی از فلزات می باشد، ولی دقت ابعادی و تشكیل سطح مختلف ساخته شده به این روش نسبتاً ضعیف می باشد. علاوه بر این ریخته گری ماسه ای عموماً برای حجم تولید بالا مناسب نمی باشد. به ویژه در جایی كه ریخته ها احتیاج به جزئیات دقیق دارد، جهت از بین بردن این محدودیت ها فرایندهای ریخته‌گری دیگری كه هزینه تولید كمتری هم دارند به وجود آمده اند، این روش شامل:

(i) قالب گیری پوسته‌ای

( ii ) قالب‌گیری بسته‌ای

(iii ) دای كاست یا ( ریخته گری حدیده ای كه علاوه برفرآیندهای ریخته گری شكل دهی قطعات با استفاده از پودرهای فلزی نیز شامل این فصل می باشد.

 قالب گیری پوسته ای: این فرآیند را می توان به عنوان فرآیند گسترش داده شده ریخته گری ماسه ای دانست. اصولاً این روش از 2 نیمه مصرف شدنی قالب یا پوسته قالب از ماسه مخلوط شده با یك چسب مناسب جهت ایجاد استحكام در برابر وزن فلز ریخته شده، پخته شده است تشكیل می شود.

شكل دهی پوسته:

برای تشكیل پوسته ابتدا یك نیم الگوی فلزی ساخته می شود كه معمولاً از جنس فولاد یا برنج می باشد و به صفحه الگو چسبانده می شود. یك الگوی راه گاه بر روی این صفحه تعبیه می شود. بر روی الگو یك زاویه 1 تا 2 درجه برای راحت جدا شدن ایجاد می شود. همچنین بر روی صفحه الگو دستگیره هایی برای جدا كردن صفحات ایجاد می شود.

پخت جزعی: این مجموعه تا درجه حرارت    در كوره یا توسط هیترهای مقاوم الكتریكی كه در داخل الگو نصب شده اند گرم می شوند. از هر كدام از روشهای حرارت دهی كه استفاده شده باشد صفحه الگو به جعبه های ماسه مخلوط شود. با چسب تر متوسط متصل می شود این جعبه سپس وارونه شده تا مخلوط ماسه و چسب بر روی الگوی حرارت دیده ریخته شود تا رزین یا چسب ذوب شده و باعث چسبیدن ماسه شود. پس از 10 تا 20 ثانیه را برگردانده تا یك لایه ( حدوداً    نیمه پخته شده پوسته كه به الگو چسبیده باقی بماند.

 پخت نهایی و ریزش:

مجموعه صفحه الگو به همراه پوسته به داخل كوره براه شده تا پخته نهایی در درجه حرارت 300 الی    در مدت زمان 1 الی 5 دقیقه صورت گیرد. زمان و درجه حرارت دقیق جهت این كار بستگی به نوع رزین مصرف شده دارد. پس از پخت پوسته از صفحه الگو جدا می شود هر دوی پوسته ها به این روش ساخته می شود. و قالب به هم چسباندن 2 نیمه توسط چسب یا كلمپ یا پیچ كامل می شود.

قالب همگون آماده ریختن می باشد. در جاهایی كه احتیاج به قسمتهای تو خالی
می باشد. فنری قرار داده می شود و این ماسه مشابه روش ریخته گری ماسه ای انجام
نمی شود. مراحل ساخت یك پوسته قالب در شكل (1. 2) نشان داده شده است.

مراحل تهیه و ساخت قالب گری پوسته ای:

در مقایسه با روش ریخته گری ماسه ای قالب گیری پوسته ای دارای مزایای زیر
می باشد:

a) دقت ابعادی بهتر یا تلرانس (   ).

b) تكمیل سطح بهتر یا قابلیت دوباره تولید جزئیات دقیق تر.

c) این فرآیند جهت كاركردهای غیر ماهر یا با مهارت كم می توانند استفاده كنند.

اشكال این روش قسمت بالای الگوها و ماسه قالب گیری آنها می باشد. ( هر چند ) چون فرآیند نیمه مكانیزه می باشد زمان تولید یك پوسته قالب در مقایسه با ساخت یك قالب برای ریخته گری ماسه ای به صورت قالب ملاحظه ای كمتر می باشد. بنابراین این فرآیند جهت تولید ریخته  اثر بالا كه هزینه های اولیه در آن قابل جبران می باشد مناسب می باشد.

 قالب گیری Invesment )   (بسته‌ای)

این روش ریخته گری قدمتی مانند ریخته گری ماسه ای دارد توسط قدیمیان جهت ساخت قطعات با جزئیات دقیق مانند دسته شمشیر و جواهرات مورد استفاده قرار گرفته است. در طول قرن ها این فرآیند محدود شده بود به مجسمه های برنزی و به درستی تنی فرآیندی است كه امروزه در این حرفه مورد استفاده قرار می گیرد در پانزده سال اولیه این قرن بوده كه قالب گیری Invesmemt جهت فرآیندهای صنعتی به ویژه در جابه جائی كه ریخته ها با دقت ابعادی و تكمیل سطح بالا مورد نیاز است مناسب تشخیص داده شده.

اساساً رویه فوم از مراحل ساختن و شكل دادن تشكیل شده است كه از مواد نسوز (مقاوم در مقابل حوادث ) برای شكل دادن قالب پوشانده می شود.

وقتی پوشانده سخت می شود فوم مذاب از حفره های قالب بیرون زده و از آهن مذاب پر می شود. زمانی كه آهن مذاب به درجه انجماد رسید و قالب نسوز شكسته
 شد، چدن ریخته گری ظاهر می شود.

I) مدل ساخته می شود.  II) مدل پوشانده می شود. III ) آهن ریخته گری می شود.

ساختن مدل

برای رویه فوم به یك قالب دو نیمه ای لازم است كه اساساً از یك یا دو روش زیر ساخته می شود.

1) زمانیكه انتظار دوام طولانی داشته باشیم، قالبها معمولاً از آهن، استیل، برنج، آلومینیوم ساخته می شوند. شكل معكوس قالب را در فلز تراش داده و آن را برای راحتی انقباض مقداری بزرگ می سازند، كه مقدار دقت و مهارت در این مرحله خیلی بالاست. دقیقاً مانند مرحله ساخت قالبهای پلاستكی.

2) اگر دوام قالب مهم نباشد. از قالبهای ارزانی كه با آلیاژ های نقطه ذوب پائین ساخته شده استفاده می شود. مراحل در شكل (2-2) نشان داده شده است.

 

اولین لازمه قالب اصلی است كه از برنج یا استیل ساخته شده است كه از سطح صاف و صیقلی ساخته شده، برای انقباض موم مقداری اندازه آن را بزرگ می سازند. شكل تا

عمق نصف قالب داخل ماسه فرو می رود و قالب استیلی دور بقیه شكل قرار داده میشود و با آلیاژهای بانقطه ذوب پائین 19 درجه سانتیگراد پر میشود.

پس از انجماد شدن آلیاژ دو نیمه قالب از هم جدا می شود و ماسه اطراف آن عوض میشود با همان آلیاژ نقطه ذوب پائین مانند قبل.

هر كدام از روشهای ساخت نوع قالب استفاده شده را معین می كند. و پس از انتخاب موم گداخته شده را داخل آن تزریق می كنیم و آن را مونتاژ می كنیم. بعد از انجماد موم قالب را دو نیمه كرده و موم شكل گرفته را از آن خارج می كنیم.

 

 

 

 

 

 

 

پوشاندن مدل:

به پوشش نسوزی كه به روی شكل كشیده می شود كه قالب را تكمیل كند و به آن پوشاننده می گویند. و در دو مرحله انجام می گیرد.

پوشانده اولیه از رنگ كردن یا فرو بردن شكل در آبی كه مخلوطی از سدیم سلیكات و اكسید كرومیك و آرد زارگون است تشكیل شده قبل از خشك شدن پوشش معمولاً مقداری پودر خاك نرم روی آن ریخته، برای پوشاندن و زمینه را برای پوشاندن نهائی فراهم می كند. بعد از خشك شدن یك قالب فلزی دور شكل پوشیده شده می گیرند و با پوشش دوم كه معمولاً از موادی كه آب با آلومینیوم گداخته شده یا خاك رس مذاب تشكیل شده پر می كنند. برای اطمینان مواد نسوز دور اولین لایه پوشش را فرا می گیرد و معمولاً قالب را تكان می دهند. قالب را در كوره با درجه حرارت كم قرار می دهند تا اینكه هم پوشش سخت می شود و هم موم ذوب می شود و از قالب خارج می شود كه در دفعات بعد استفاده شود. این مراحل معمولاً 8 ساعت در دمای 95 درجه سانتیگراد طول می كشد. زمان و حرارت دقیقاً به نوع جنس موم بستگی دارد. سپس درجه حرارت تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. تا اینكه قالب كاملاً سخت شده و هیچگونه اثری از موم باقی نماند. قالب برای قالبگیری آماده است. (در شكل 4-2)

 

 

 

 

 

 

 

قالب گیری فلز:

زمانیكه قالب گرم است آنرا در كوره ای كه با برق گرم می شود و مواد مذاب در آن موجود است قرار می دهند (شكل 5-2) در درجه حرارت مناسب كوره را بر عكس كرده تا مواد مذاب وارد قالب شود. برای اطمینان از اینكه مواد مذاب درون تمام حفره‌ها را پركرده، معمولاً مواد را با فشار زیاد تزریق می­كنند. بصورتیكه تمام جزئیات نشان داده شود.سپس بعد ازسرد شدن (انجماد) قالب كوره به حالت اولیه برگردانده می شود و قالب برداشته می شود. سپس با چكش های باید و قلم مواد را از قالب خارج می كنند.

جهت دریافت فایل ریخته گری لطفا آن را خریداری نمایید