ریخته گری گرانشی
ریخته گری گرانشی که معمولاً بهعنوان ریخته گری قالب دائمی نیز شناخته میشود، از قالبهای قابلاستفاده مجدد ساختهشده از فولاد، گرافیت و غیره برای ساخت فلز و آلیاژهای فلزی استفاده میکند. این نوع ریخته گری میتواند قطعات مختلفی مانند چرخدنده، محفظه دنده، اتصالات لوله، چرخ، پیستون موتور و غیره را تولید کند.
در این فرآیند ریختن مستقیم فلز مذاب به داخل حفره قالب تحت تأثیر جاذبه صورت میگیرد. برای انجام بهتر فرآیند، قالب را میتوان کج کرد تا از این طریق پر شدن قالب تحت کنترل درآید. سپس به فلز مذاب اجازه داده میشود تا خنک شده و در داخل قالب جامد شود. درنتیجه، این فرآیند برای ریخته گری موادی مانند آلیاژهای سرب، روی، آلومینیوم، منیزیم، برنزهای خاص و چدن بسیار مناسب است.
این فرآیند ریخته گری برخلاف سایر فرآیندهای ریخته گری تحت فشار، با روش پایین به بالا برای پر کردن قالب کار میکند. اگرچه، این فرآیند دارای نرخ ریخته گری بالاتری نسبت به ریخته گری ماسه ای است، اما به دلیل قالبهای فلزی گرانقیمت از نظر هزینه نسبتاً بالاتر است.
مزایای ریخته گری گرانشی
کیفیت سطح بهتر محصولات را به دلیل انجماد سریع فراهم میکند.
محصولات ریخته گری دارای دقت بالا و استحکام بالا هستند.
محصولات دارای خواص مکانیکی بهتری هستند.
قابلیت تولید محصولات جدار نازک
قالبهای قابلاستفاده مجدد باعث صرفهجویی در زمان و افزایش بهرهوری میشود که هزینههای تولید را کاهش میدهد.
معایب ریخته گری گرانشی
ریخته گری قطعات پیچیده دشوار است.
هزینههای ساخت قالبها بالاتر است.
گاهی اوقات، بیرون کشیدن قطعه از قالب، یک فرورفتگی در محصول ایجاد میکند.
ریخته گری تحت فشار
دو نوع ریخته گری تحت فشار بسته به فشار وجود دارد که شامل ریخته گری فشار پایین و ریخته گری فشار بالا میشوند. ریخته گری فشار بالا برای تولید انبوه قطعات با هندسههای پیچیده که نیاز به دقت بالایی دارند محبوبیت بیشتری دارد. درحالیکه برای تولید قطعات بزرگ و ساده، ریخته گری فشار پایین یک فرآیند ریخته گری ترجیحی است.
در این نوع ریخته گری فلزات، فلزات و آلیاژهای غیرآهنی مانند روی، قلع، مس و آلومینیوم در قالبی قابلاستفاده مجدد که با روانکننده پوشانده شده است، با فشار بالا تزریق میشوند. بنابراین، فشار بالا در طول فرآیند تزریق سریع حفظ میشود تا از سخت شدن فلز جلوگیری شود. درنهایت، پس از اتمام فرآیند، استخراج قطعه ریخته گری و تمامکاری برای حذف هرگونه مواد اضافی و پلیسه انجام میشود.
مزایای ریخته گری تحت فشار
دقت بالا و ثبات ابعاد
راندمان بالا و کیفیت خوب محصول
کاهش نیاز به ماشینکاری پس از ریخته گری
خنک شدن سریع فلز مذاب بهسرعت تولید سریعتر منجر میشود.
این فرآیند میتواند ساعتهای طولانیتری بدون نیاز به تعویض قالب اجرا شود.
معایب ریخته گری تحت فشار
هزینه ابزار نسبتاً بالا
محدود به ریخته گری مواد غیر آهنی
اطمینان از خواص مکانیکی محصولات دشوار است، بنابراین برای قطعات ساختاری استفاده نمیشود.
راهاندازی کامل آن نیاز به سرمایه زیادی دارد.
ریخته گری دقیق
ریخته گری دقیق که بهعنوان ریخته گری موم فدا شونده نیز شناخته میشود، فرآیندی است که الگوی موم را با مواد نسوز و یک ماده اتصالدهنده برای شکل دادن به یک قالب سرامیکی یکبارمصرف دقیق به کار میبرد و سپس فلز مذاب برای ساخت قالبهای فلزی در قالب ریخته میشود.
ریختهگری دقیق فرآیندی پرهزینه و پرزحمت است و میتواند برای تولید انبوه یا در ریختهگریهای پیچیده برای تولید محصولات ریختهگری فلزی مانند چرخدندهها، بدنه دوچرخه، دیسکهای موتور و قطعات یدکی در ماشینهای انفجار استفاده شود.
کاربرد فوم
مزایای ریخته گری دقیق
میتواند قطعاتی با دیوارههای نازک، پیچیدگی بیشتر و کیفیت سطح بالا تولید کند.
نیاز به ماشینکاری پس از ریخته گری را کاهش میدهد.
میتواند آلیاژهای با نقطه ذوب بالا مانند فولاد ضد زنگ و غیره را ریخته گری کند.
به دلیل جدا شدن قالب پوسته، امکان ریخته گری با زوایای ۹۰ درجه را فراهم میکند.
دقت ابعادی بالا در محصولات
قابلیت ایجاد انقباض در قالب
معایب ریخته گری دقیق
چرخه تولید طولانیتر
هزینههای بالاتر ساخت قالب
نیاز به قالب جدید برای ایجاد الگوهای مومی برای هر چرخه ریخته گری
ریخته گری پیوسته یا مداوم
همانطور که از نام آن پیداست، این روش از انواع روش های ریخته گری، امکان تولید انبوه پروفیلهای فلزی با سطح مقطع ثابت را فراهم میکند. این نوع ریخته گری در تولید میلگردهای فولادی و همچنین بیلت، شمش، بلوم و غیره رایج است.
در این فرآیند، فلز مذاب با سرعت محاسبهشده در قالبی با آب خنک و با انتهای باز ریخته میشود که اجازه میدهد سطحی از فلز جامد روی فلز مایع در مرکز تشکیل شود. بنابراین، انجماد فلز از بیرون به داخل اتفاق میافتد. پس از اتمام این فرآیند، رشتههای فلزی را میتوان بهطور مداوم از قالب استخراج کرد. طولهای از پیش تعیینشده محصولات را میتوان با قیچی مکانیکی یا مشعلهای اکسی استیلن متحرک قطع کرد. بهطورکلی، محصولات ایجادشده با استفاده از ریخته گری پیوسته، همگن، یکدست و متراکم هستند.
مزایای ریخته گری پیوسته
هزینه کمتر فرآیند به دلیل تولید مداوم
هدر رفت کمتر مواد
طیف اندازههای متنوع محصولات ریخته گری از نوار با ضخامت چند میلیمتر تا بیلت ها و اسلب های بزرگتر متغیر است.
معایب ریخته گری پیوسته
نیاز به خنکسازی مداوم قالبها، در غیر این صورت، انقباض لایه مرکزی ایجاد میشود. فقط قابلیت ریخته گری قطعات ساده با مقطع ثابت نیاز به فضای بزرگ و سرمایهگذاری اولیه بالایی دارد.
ریخته گری قالب پوسته ای
ریخته گری قالب پوسته ای یک فرآیند ریخته گری قالب مصرفی است. شبیه فرآیند ریخته گری ماسه ای است با این تفاوت که پوسته سخت شده ماسه بهجای یک فلاسک ماسه، حفره قالب را تشکیل میدهد. ماسه مورداستفاده در این روش، ریزتر از ماسه ای است که در ریخته گری ماسه ای استفاده میشود و با رزین مخلوط میشود تا بتوان آن را حرارت داد و در پوسته اطراف الگو سخت کرد. ریخته گری قالب پوسته ای محصولات صنعتی را تولید میکند، بهعنوانمثال، محفظه گیربکس، شاتون، قایقهای کوچک، هود کامیون، سر استوانهای، میل بادامک، بدنه سوپاپ و غیره به این روش تولید میشوند. محصولات ریخته گری سطح و دقت ابعادی خوبی دارند. اما محدودیت این نوع ریخته گری شامل محدودیت اندازه و وزن قطعات میشود.
مزایای ریخته گری قالب پوسته ای
قابلیت ریخته گری قطعات جدار نازک و دارای هندسه پیچیده
نیروی کار نیمه ماهر
بدون نیاز به ماشینکاری زیاد پس از فرآیند
قابلیت کنترل عیوب سطحی
معایب ریخته گری قالب پوسته ای
برای تولید در مقیاس کوچک مناسب نیست.
محدودیت در اندازه و وزن
الگوی فلزی خاصی موردنیاز است که آن را برای ریخته گری قطعات بزرگ گران میکند.
مراحل ریخته گری فلزات
فرآیندهای ریختهگری عمدتاً از مراحل اولیه مانند الگوسازی، قالبسازی، انتخاب و ریختن آلیاژهای فلزی و درنهایت تکمیل قطعه ریختهگری شده پیروی میکنند.
ساختن الگو
برای ایجاد یک الگو، تعیین شکل قالب مهم است. برای این کار، مواد مورداستفاده موم، ماسه، پلاستیک یا حتی چوب هستند.
قالبسازی
در ادامه، نیاز به ایجاد انواع قالب برای ریخته گری وجود دارد. قالب یکبارمصرف را میتوان از ماسه، گچ یا پوسته سرامیکی ساخت. هرکدام از آنها روش تولید متفاوتی دارند. همچنین الگوهای ساختهشده از فوم یا موم در کوره سوزانده میشوند.
انتخاب آلیاژهای فلزی مورداستفاده
هرکدام از انواع روش های ریخته گری، مواد منحصربهفردی را برای تولید پوشش میدهند. با توجه به خواص و مخصوصاً دمای ذوب فلزات و آلیاژهای مختلف، انتخاب بهترین آلیاژ برای اینکه با روش انتخابی سازگار باشد بسیار مهم است.
ذوب و ریختن فلز
بعد از انتخاب آلیاژهای فلزی، مرحله بعدی ریختن فلز در قالب است. این فرآیند شامل قرار دادن یک فلز جامد بر روی یک بوته و حرارت دادن آن با شعله باز یا در داخل کوره تا ذوب شدن است. برای ریخته گری قطعات کوچک، ریختن فلز مذاب بهطور مستقیم از بوته امکانپذیر است. بااینحال، قطعات بزرگتر ممکن است نیاز به انتقال فلز به پاتیل بزرگتر قبل از ریختن در قالب داشته باشند.
تمامکاری
پس از انجماد، محصول ریخته گری ماشینکاری شده و سطح فلز پرداخت میشود.
