ریخته گری چیست

ریخته گری فلز یکی از روش‌های تولید قطعات فلزی است که در آن مواد فلزی در قالب‌ های مختلف با استفاده از قالب ‌های چدنی یا فلزی، با استفاده از فرآیند ذوب و ریخته گری به شکل قطعات تبدیل می‌شوند. این روش برای تولید قطعات با شکل‌ها و اندازه‌ های مختلف استفاده می‌شود.

ریخته گری فلز به دلیل امکان تولید قطعات با شکل‌ های پیچیده و دقت بالا، هزینه تولید کمتر و زمان تولید کوتاه ‌تر، به عنوان یکی از روش‌های پرکاربرد تولید قطعات در صنایع مختلف شناخته شده است. به علاوه، در مقایسه با روش‌های دیگر تولید قطعات، ریخته گری فلز قابلیت تولید قطعات در اندازه و شکل‌های مختلف را دارد.

مراحل ریخته گری

هدف ریخته گری کنترل پارامتر ها در این مراحل برای رسیدن به قطعه ای سالم، با شکل و خواص متالورژیکی معین می باشد.

شبیه سازی و تحلیل سیالاتی و دینامیکی

مدل سازی و قالب گیری

تهیه مذاب، پاالیش، نگهداری و ذوب ریزی

انجماد

پرداخت و آماده سازی قطعه

کنترل کیفی

مزایای ریخته گری

قابلیت تولید قطعات با اندازه های مختلف از چند گرم تا چند صد تن

قابلیت تولید قطعات با هندسه پیچیده

تولید قطعات به صورت یکپارچه

امکان تولید از آلیاژ های خاص

تولید قطعات نزدیک به ابعاد نهایی با ایعادد  نهایی در یک مرحله

معایب ریخته گری

به علت درجه حرارت بالا، جنس قالب در برخی روش ها از جنس سرامیک است که در نتیجه کیفیت قطعات نهایی پایین می آید.

دقت ابعادی در نمونه های تهیه شده در قالب ماسه ای پایین است

پدیدار شدن عیوب ناشی از استحاله ذوب و انجماد و تاثیر منفی بر خواص

خطرات ناشی از وجود مواد مذاب و مشکلات زیست محیطی

امکان جدایش بخصوص در قطعات بزرگ

موارد تعیین کننده انتخاب روش ریخته گری

نوع آلیاژ

حجم تولید (تعداد قطعات)

مشخصات مورد انتظار از قطعه

قیمت تمام شده با در نظر گرفتن قیمت مواد شارژی، کوره و قالب.

تقسیم بندی روش های ریخته گری از نظر توزیع فشار

  • گرانشی
  • فشار بالا
  • فشار پایین

مزایای ریخته گری در قالب های دائمی

  • بعد از انجماد قالب باز می شود و دوباره استفاده خواهد شد.
  • سرعت تولید بالا
  •  هزینه قالب بالا ، هزینه تولید پایین.

روش های ریخته گری در قالب های دائم

  1. گرانشی (ثقلی)
  2. فشار بالا
  3. فشار پایین
  4. سانتریفیوژ
  5. ریخته گری در قالب های موقت
  6. پس از انجماد قالب تخریب می شود
  7. هر قطعه نیاز به ساخت قالب دارد و سرعت تولید کم
  8. امکان تولید قطعات پیچیده

روش های ریخته گری در قالب های موقت

  1. ماسه خشک
  2. ماسه تر
  3. ماسه Co2
  4. قالب گیری پوسته ای
  5. مدل فومی فدا شونده
  6. دوشابی

فرآیند های ریخته گری- ریخته گری در قالب های دائمی

 ریخته گری گرانشی  (ثقلی)

فرایندی است که طی آن مذاب با استفاده از نیروی گرانشی (جاذبه زمین) و بدون دخالت گاز، خالء و یا نیروی گریز از مرکز به درون قالب جریان پیدا می کند و به شکل محفظه قالب در آمده و منجمد می شود.

در این روش وزن مذاب عامل پر کننده قالب است.

ماهیچه های ساده از جنس فلز ولی نوع پیچیده ان از ماسه یا گچ ساخته می شوند.

روش ریژه در تولید قطعات در تعداد زیاد و ضخامت دیواره نسبتا یکنواخت استفاده می شود.

مزایای ریخته گری گرانشی (ثقلی)

سرعت تولید بالا

قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت

دقت ابعادی خوب

سطح تمام شده خوب

خواص فیزیکی و مکانیکی بالا

عیوب ریخته گری کم

معایب ریخته گری گرانشی  (ثقلی)

نداشتن امکان تولید کلیه آلیاژ ها

غیر اقتصادی بودن در تعداد کم

نداشتن امکان تولید قطعات بزرگ و سنگین

نبود امکان تولید قطعاتی با اشکال خاص

لزوم استفاده از پوشش قالب

فلزات و آلیاژ ها در روش گرانشی

آلومینیم، منیزیم، مس، روی، چدن خاکستری هیپویوتکتیک

روش های ریخته گری گرانشی

روش ساده کتابی: برای تولید قطعات نازک و برای تولید قطعات با ضخامت زیاد

روش نیمه اتوماتیک: برای تولید انبوه قطعات به کار می رود

روش تمام اتوماتیک: برای تولید قطعات انبوه در اندازه بزرگ و کوچک

عمر قالب در روش گرانشی

بسته به عوامل می تواند بین 100 بار الی 25000 بار ریخته گری و یا حتی بیشتر در نظر گرفته شود

عوامل موثر بر عمر قالب در روش گرانشی

درجه حرارت بارریزی

وزن قطعه

شکل قطعه

روش سرد کردن

پیش گرم کردن قالب

پوشش قالب

جنس قالب

انبار کردن

تمیز کردن

سیستم راهگاهی

ریخته گری تحت فشار

در واقع بهبود یافته ی ریخته گری در قالب های دائمی است. مواد مذاب با فشار معین داخل قالب تزریق شده و در همان حالت یعنی تحت فشار مواد مذاب منجمد می شود و امکان تولید قطعات با استحکام بالا را فراهم می کند. ریخته گری تحت فشار کوتاه ترین راه برای تولید یک محصول از فلز است

یکی از مزایای این روش، تولید قطعات بسیار نازک و همچنین با استحکام بسیار زیاد است

در روش تحت فشار، امکان تولید قطات پیچیده تر وجود دارد و از لحاظ مک و حفره گازی و انقباض و خواص مکانیکی شرایط بهتری نسبت به روش ویژه دارد

تفاوت اصلی روش ریژه و تحت فشار، در نحوه پر کردن قالب است

انواع ریخته گری تحت فشار

  1. تحت فشار بالا
  2. تحت فشار پایین

مزایای ریخته گری تحت فشار بالا

قابلیت تولید قطعاتی با اشکال پیچیده تر نسبت به روش گرانشی

امکان تولید قطعات نازک و طویل و نیز دقت ابعادی بالا نسبت به روش های دیگر

بالا بودن راندمان تولید در روش تحت فشار بالا

تولید قطعات با کیفیت سطوح بهتر نسبت به گرانشی

کاهش سیستم راهگاهی و در نتیجه کاهش مصرف مذاب

کاهش قیمت تمام شده

بهبود خواص مکانیکی قطعه نسبت به روش های دیر

معایب ریخته گری تحت فشار بالا

محدودیت بالا در وزن قطعه ریخته گری حتی نسبت به روش گرانشی

وابستگی شدید به طراحی قطعات ریخته گری و سیستم راهگاهی

گران بودن تجهیزات

تولید فلزات با نقطه ذوب بالاتر از مسی عملی نمی باشد یا نیاز به تجهیزات خاصی دارد و هزینه بر است.

انواع روش های ریخته گری تحت فشار بالا :

1 -محفظه گرم

2-محفظه سرد

ریخته گری تحت فشار بالا محفظه گرم آلیاژ های روی- سرب- قلع

ریخته گری تحت فشار بالا محفظه سرد برای آلومینیم – منیزیم- مس کاربرد دارد

تفاوت روش محفظه گرم با سرد

  • زمان طولانی تر تزریق نسبت به محفظه گرم
  • امکان عیوب قطعات ناشی از کاهش درجه حرارت مذاب
  • فلزات و آلیاژ هایی که در روش محفظه گرم تولید می شوند که باید از درجه حرارت پایین تری برخوردار باشند.
  • ماشین تحت فشار با محقظه سرد کاریرد وسیع تری دارد و با آنها بتوان آلیاژ هایی با نقظه ذوب بالا تولید کرد
  • اندازه قطعات ریخته گر یدر روش گرم تا حدود 25 کیلوگرم است.

ریخته گری تحت فشار پایین

قالب به شکل افقی قرار می گیرد و برای باز و بسته شدن، نیمه بالایی قالب در جهت عمودی حرکت می کند.

مشخصات ریخته گری تحت فشار پایین

فشار تزریق مذاب کمتر از 1 اتمسفر و می توان از ماهیچه موقت (ماسه ای) استفاده کرد.

امکان تولید قطعات پیچیده در این روش وجود ندارد

نسبت به روش ریژه کیفیت بالاتر سطح قطعه ریخته گری شده دارد

خواص مکانیکی و متالورژیکی بالاتر مسبت به روش ریژه

سرعت تولید بالا نسبت به روش ریژه

ریخته گری خوشه ای

در این روش قالب برا اساس درخواست و نظر و مشخصات سفارش دهنده (مشتری) ساخته می شود. سپس واکس به داخل قالب برای گرفتن شکل مناسب تزریق می شود و سپس به راهبار و سایر اجزای سیستم راهگاهی جوش داده شده وصل می شود تا شکل یک درخت را به خود بگیرد.

در مرحله بعدی این پوسته حرارت داده می شود تا جایی گرم می شود که واکس داخلی آن حذف شود و پوسته در دمای بالا اصطالحا پخته شود. بعد از این مرحاه مذاب به داخل پوسته ی تو خال هدایت می شود (ذوب ریزی). بعد از مرحله انجماد و خنک شدن قطعات فلزی از درخت جدا می شده و تمیزکاری و پرداخا می شوند.

 این روش برای گستره زیادی از فلزات قابل استفاده است و همچنین برای قطعات که وزن نه چندان بالا ولی دارای پیچیدگی هستند. بعد از تولید قطعات اندازه دقیق و سطح بیسار مناسبی دارند که این امر نیاز به ماشینکاری را به کمترین مقدار خود کاهش می یابد.

ریخته گری شناوری

در این روش، قالب مورد استفاده، بر روی یک مایع فلزی (مانند آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیومی) قرار می گیرد. سپس، با تزریق گاز در مایع فلزی، قالب درون آن شناور می شود. بعد از سرد شدن فلز، قالب از آن جدا می شود.

ریخته گری به روش گرانروی: در این روش، فلزات مذاب در یک قالب فلزی ریخته می شوند. قالب فلزی حرارت داده شده و فلزات درون آن ریخته می شوند. بعد از سرد شدن فلز، قالب باز می شود و قطعه ریخته شده از

از قالب جدا می شوند.

ریخته گری شمعی

در این روش، قالب با استفاده از یک شمعی ایجاد می شود. ابتدا شمعی در قالب قرار داده می شود و سپس مایع فلزی (مانند برنج و آلیاژهای مسی) به داخل قالب تزریق می شود. بعد از سرد شدن فلز، شمعی از داخل قالب حذف می شود.

ریخته گری چاپی

این روش یکی از جدیدترین روش های ریخته گری فلز است که با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی صورت می گیرد. در این روش، با استفاده از پودر فلزی و یک لیزر، قطعه مورد نظر طراحی و سپس با داغ کردن شکل مورد نظر را چاپ می کنند.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

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

خانه درباره ماتماس با ما
راد فولاد رستاک
برای ارسال پیام کلیک کنید