خانه / مقالات فلزات / همه چیز در مورد ریخته‌گری فلز و انواع آن

همه چیز در مورد ریخته‌گری فلز و انواع آن

در فرآیند ریخته‌گری، فلز به صورت مایع داغ و ذوب شده در داخل یک قالب با کانال توخالی ریخته می‌شود که پس از خنک شدن قالب و فلز، محصول نهایی با فرم ریخته‌گری شده به دست می‌آید. از ریخته‌گری فلز معمولا برای ساخت اشکال پیچیده بدون در نظر گرفتن اندازه، در مقادیر کم یا عمده که امکان تولید آن‌ها با روش‌های دیگر دشوار است و یا از نظر اقتصادی به صرفه نیستند استفاده می‌شود.

همه چیز در مورد ریخته‌گری فلز و انواع آن

ریخته‌گری فلز چیست؟

در هزاران سال پیش از فرآیند ریخته‌گری فلز برای ساخت سلاح، ابزار، زیورآلات، مجسمه سازی بخصوص برای ساخت اشیا برنزی و … استفاده می‌شد که بعنوان یک فرایند صنعتی تاثیر گذار در تاریخ شناخته می‌شود. امروزه ریخته‌گری مهندسی شده در صنایع گسترده‌ای مانند خودروسازی، لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی، توربین‌های بادی، قطار، هوا فضا، محصولات دفاعی و … کاربرد دارد. همچنین به دلیل متکی بودن فرآیند ریخته‌گری به فلزات بازیافتی بعنوان یک منبع مصرفی اقتصادی، به طور قابل توجهی ضایعات فلزی توسط آن کاهش می‌یابند.

از روش‌های سنتی ریخته‌گری می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • ریخته‌گری لاست وکس
  • ریخته‌گری شن و ماسه
  • ریخته‌گری قالب گچ

انواع ریخته‌گری فلز

با افزایش تقاضاها و کاربردهای صنعتی، تقاضا برای محصولات پیچیده و با کیفیت بالا به موازات افزایش یافته است. خوشبختانه، انواع مختلفی از فرآیندهای ریخته گری فلز وجود دارد که می‌توانند محصولات پیچیده و دقیقی را برای کاربردهای مختلف و نیازهای کاربر تولید کنند. ریخته‌گری فلز با توجه به ماهیت اساسی طراحی قالب به دو گروه یعنی ریخته‌گری قالب مصرفی و غیر مصرفی تقسیم می‌شود که عبارتند از:

ریخته‌گری قالب مصرفی

در این نوع از ریخته‌گری فلز، از قالب‌های غیرقابل استفاده مجدد و موقت استفاده می‌شود. زیرا برای خارج نمودن محصول نهایی باید قالب شکسته شود و اکثرا استفاده از خاک رس، ماسه و گچ برای ساخت این قالب‌ها رایج است. این ریخته‌گری برای تولید اشکال پیچیده کاربرد دارد.

ریخته گری شن و ماسه: این روش ریخته‌گری مدت‌های طولانی است که مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسیار ساده بوده و محبوبیت زیادی دارد. همچنین برای ریخته‌گیری آلیاژ آهنی، غیرآهنی و فلزی کاربرد داشته و همه کاره است. با ریخته‌گری شن و ماسه با هزینه کمتر قابلیت ایجاد دسته‌های کوچکتر از ‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری قالب دائمی وجود دارد.

از این روش در واحدهای صنعتی برای تولید انبوه قطعات خوردو مانند میل لنگ، سرسیلندر و بلوک موتو استفاده می‌شود.

ریخته‌گری دقیق: نام دیگر این نوع از ریخته‌گری موم گمشده است و توسط فرآیند واکس گمشده از هزاران سال پیش برای تولید قطعات فلزی کاربرد دارد. در ریخته‌گری دقیق فلز مایع درون قالب مومی ریخته می‌شود. سپس قالب مومی در داخل دوغاب سرامیکی برای تشکیل لایه‌های پوشش دهنده فرو می‌رود. پس از ایجاد قالب مومی، در فر حرارت می‌بیند و موم به خاطر دمای بالا ذوب می‌شود. به همین دلیل این روش با نام موم فداشونده نیز شناخته می‌شود.

تولید قطعات با این روش شامل فرآیندهای تکرار شونده ‌است به همین دلیل در مقایسه با دیگر روش‌ها به زمان و  هزینه بالاتری نیاز دارد.

ریخته‌گری با الگوی تبخیری: در این فرآیند از مواد الگویی استفاده می‌شود که هنگام ریختن مواد مذاب تبخیر می‌شوند. یعنی دیگر لازم نیست مواد الگو قبل از ‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری از قالب حذف شوند. این روش شامل دو فرایند است که عبارتد از:

  • ‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری با قالب کامل: ترکیبی از ریخته‌گری کف از دست رفته و ریخته‌گری شن و ماسه است. و از الگوی فوم پلی استایرن منبسط شده استفاده می‌شود و در مرحله بعد با شن احاطه می‌گردد. سپس به طور مستقیم فلز داخل قالب ریخته شده که در اثر تماس، فوم بخار می‌شود.
  • ‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری فوم از دست رفته: این نوع از ریخته‌گری با الگوی تبخیری، به ریخته‌گری دقیق شباهت دارد با این تفاوت که به جای موم از فوم برای الگو استفاده می‌شود.

قالب لوم: از این قالب برای ساخت اشیا بزرگ و متقارن مانند توپ استفاده می‌شود. لوم شامل مخلوطی از ماسه و رس با کود یا کاه است و فقط یکبار قابل استفاده است.

قالب پوسته: شبیه به ریخته‌گری شن و ماسه است اما حفره قالب‌گیری توسط پوسته سخت شده ایجاد می‌شود. در روش قالب پوسته از ماسه ظریف‌تر که با یک رزین مخلوط می‌شود استفاده می‌گردد تا بتواند در اطراف الگو سفت شود. به دلیل استفاده از ماسه ریزتر و رزین سطح ظریف‌تری ایجاد می‌شود. این نوع از ریخته‌گری از روش شن و ماسه دقیق‌تر است. فرایند ریخته‌گری قالب پوسته برای ساخت اشکال پیچیده با اندازه کوچک تا متوسط مناسب است.

فلزات رایجی که ریخته گری می‌شوند شامل مس، آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای چدن هستند.

ریخته‌گری قالب غیرمصرفی

در ریخته‌گری قالب غیر قابل مصرف از قالب‌های دائمی استفاده می‌شود که پس از هر چرخه تولید مجدداً قابل استفاده هستند. در این روش می‌توان قطعات قابل تکرار را تولید نمود اما فقط برای ریخته‌گری‌های ساده مناسب است. انواع ریخته‌گری قالب غیرمصرفی عبارتند از:

‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری پوششی: این فرایند ریخته‌گری، فلز مایع را تحت فشار بالا وارد حفره‌های قالب می‌کند. اکثر قالب‌های ریخته‌گری از فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس ساخته می‌شوند اما امکان ریخته‌گری با قالب‌های آهنی وجود دارد. ‌‌‌‌‌‌ریخته‌گری پوششی برای ساخت قطعات کوچک تا متوسط همراه با جزئیات ایده آل است.

ریخته‌گری فلز نیمه جامد: در این فرایند ریخته‌گری تخلل باقیمانده در اکثر ریخته‌گری‌ها کاهش یافته یا از بین می‌رود. در ریخته‌گری فلز نیمه جامد به جای فلز مذاب، از ماده با ویسکوزیته بالاتر بعنوان ماده خوراک استفاده می‌شود که تا حدی مایع و تا حدی جامد است.

ریخته‌گری گریز از مرکز: در این ریخته‌گری، فلز مایع در قالب ریخته‌‌‌‌‌‌ شده و  فرصت دارد تا زمان چرخش قالب‌‌‌‌‌‌، جامد شود. در محور چرخش‌‌‌‌‌‌، فلز به مرکز قالب ریخته‌‌‌‌‌‌ و در اثر نیروی اینرسی‌‌‌‌‌‌، فلز مایع به سمت اطراف پرتاب‌‌‌‌‌‌ می‌گردد.

همچنین ببینید

مختصر در مورد آلیاژ ورشو و موارد استفاده از آن

مختصر در مورد آلیاژ ورشو و موارد استفاده از آن

آلیاژ ورشو از فلزات نیکل، مس و روی ساخته شده است و با نام‌های نقره‌ی …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *