ریخته‌گری قالب ماسه‌ای
آنچه در این مطلب میخوانید:
ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای
ریخته‌گری ماسه‌ای شامل استفاده از ماسه به عنوان ماده قالب برای انجام ریخته‌گری فلز است. این فرآیند یکی از قدیمی‌ترین روش‌های مورد استفاده در ساخت قطعات و اقلام فلزی است. امروزه، ریخته‌گری ماسه‌ای یکی از پرکاربردترین تکنیک‌های ریخته‌گری است.
دلایل متعددی برای محبوبیت ریخته‌گری قالب ماسه‌ای وجود دارد. اولاً، این نوع ریخته‌گری معمولاً شامل سربار بسیار کمی است و امکان استفاده از کمترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین تکنیک‌های ابزارسازی را فراهم می‌کند. علاوه بر این، تولیدکنندگان می‌توانند عملاً هر فلزی را با استفاده از ریخته‌گری قالب ماسه‌ای ریخته‌گری کنند. همچنین، این فرآیند امکان تولید تقریباً هر اندازه، شکل و وزنی از قطعات فلزی را فراهم می‌کند.
مزایای ریخته‌گری قالب ماسه‌ای
اگرچه شرایط تولید در هر فرد ممکن است متفاوت باشد، ریخته‌گری با قالب ماسه‌ای به طور کلی مزایای متعددی از جمله موارد زیر را ارائه می‌دهد:
راندمان بالا: ریخته‌گری قالب ماسه‌ای معمولاً ضایعات زیادی ندارد و این آن را به یک فرآیند بسیار کارآمد تبدیل می‌کند. امروزه، بسیاری از تولیدکنندگان درصد بالایی از ماسه ریخته‌گری مورد استفاده در این نوع ریخته‌گری را بازیافت و در نهایت دوباره استفاده می‌کنند. بازیافت قطعات اضافی به طور قابل توجهی هزینه کل فرآیند را کاهش می‌دهد.
تولید قطعات با جزئیات پیچیده: ریخته‌گری ماسه‌ای امکان تولید قطعات فلزی پیچیده و سطوح خارجی را فراهم می‌کند. همچنین امکان تولید قطعات فلزی متنوع با جزئیات پیچیده را فراهم می‌کند.
محدوده‌های تلرانس وسیع: بسته به فلز و فناوری‌های تولید موجود، ریخته‌گری قالب ماسه‌ای ممکن است امکان کنترل ابعادی و ثبات را در محدوده تلرانس ±0.030 تا ±0.125 اینچ (±0.8 تا 3.2 میلی‌متر) فراهم کند. معمولاً طراحان به محدوده‌های تلرانس وسیع‌تری در امتداد خطوط جدایش نیاز دارند.
توانایی استفاده از انواع پرداخت‌ها: ریخته‌گری‌های قالب ماسه‌ای عموماً از انواع پرداخت‌های سطحی، از جمله رنگ، پوشش پودری، آبکاری، پرداخت شات بلاست و موارد دیگر استفاده می‌کنند، اما محدود به این موارد نیستند. معمولاً، پرداخت سطح بین تقریباً 300 تا 500 جین (7.7 تا 12.9 گرم) rms متغیر است. همچنین، حداقل ضخامت دیواره 0.125 اینچ است، در حالی که ضخامت دیواره مطلوب 0.250 اینچ است.
هزینه‌های نسبتاً پایین ابزار و قطعات:
ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای لزوماً شامل استفاده از ابزار یا لوازم تولید گران‌قیمت نیست. در نتیجه، تولیدکنندگان اغلب می‌توانند با استفاده از این فرآیند، محصولات را با هزینه نسبتاً کمی تولید کنند.
توانایی ریخته‌گری طیف گسترده‌ای از فلزات: ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای امکان استفاده از تقریباً هر فلز یا آلیاژ فلزی را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، تولیدکنندگان می‌توانند از این فرآیند برای ایجاد قطعات ریخته‌گری شده از چدن، مس، آلیاژهای مس، فولاد کربنی، آلیاژهای فولاد، طلا، فولاد ضد زنگ، برنج، نقره و آلیاژهای فلزی پیچیده استفاده کنند.
تطبیق‌پذیری بالا: تکنیک‌های ریخته‌گری با قالب ماسه‌ای با کیفیت بالا، مزیت تطبیق‌پذیری را ارائه می‌دهند. به عبارت دیگر، این فرآیند می‌تواند برای ایجاد قطعات فلزی ساده و پیچیده مورد استفاده قرار گیرد.
انعطاف‌پذیری در حجم تولید: تولیدکنندگان از ریخته‌گری قالب ماسه‌ای برای تولید در حجم کم و زیاد استفاده می‌کنند. بنابراین، این تکنیک تولید می‌تواند در شرایطی که یک شرکت نمی‌داند در نهایت به چند واحد تولید نیاز دارد، بسیار مقرون به صرفه باشد.
فرآیند ریخته‌گری قالب ماسه‌ای
ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای تا حدودی به این دلیل محبوبیت پیدا کرده است که این فرآیند تولید تنها به پنج جزء اساسی نیاز دارد:
- فلز (معمولاً به شکل شمش یا قراضه فلز)
- کوره ذوب فلز
- الگوی چوبی یا فلزی
- ماسه ریخته‌گری که معمولاً شامل یک عامل پیوند دهنده است
- جعبه قالب ماسه‌ای، که به آن فلاسک ریخته‌گری نیز گفته می‌شود
ریخته‌گری قالب ماسه‌ای شامل ده مرحله زیر است:
۱. در ابتدا، یک الگوی نمونه اولیه در چوب یا فلز تولید می‌شود تا ساختار و طراحی یک قطعه فلزی را به طور دقیق کپی کند. نمونه اولیه معمولاً شامل یک بخش اضافی به نام دریچه اسپرو است تا کانالی برای ورود فلز مذاب به قالب ماسه‌ای نهایی ایجاد کند.
۲. سپس الگو در یک جعبه فلزی یا چوبی قرار می‌گیرد. الگوی نمونه اولیه باید کاملاً درون محفظه ریخته‌گری قالب ماسه‌ای قرار گیرد.
۳. ماسه ریخته‌گری محکم در اطراف نمونه اولیه در هر دو بخش قالب ماسه‌ای قرار داده می‌شود. ماسه در اطراف الگو کوبیده می‌شود تا حفره قطعه ایجاد شود.
۴. سپس، الگوی نمونه اولیه از ظرف قالب ماسه‌ای خارج می‌شود و یک جای خالی در ماسه باقی می‌ماند. این جای خالی از هر نظر با الگوی نمونه اولیه مطابقت دارد، زمانی که در امتداد خط جدایش به هم متصل می‌شوند.
۵. سپس از یک کوره برای ذوب شمش یا قراضه فلز استفاده می‌شود. این کوره ممکن است از برق یا گاز برای رسیدن به دمای مطلوب استفاده کند.
۶. کانال اسپرو برای ریختن مایع مذاب به داخل حفره خالی قالب ماسه‌ای استفاده می‌شود.
۷. فلز در حفره ته نشین می شود و با سرد شدن، دوباره به تدریج جامد می شود.
۸. پس از اینکه فلز به اندازه کافی خنک شد، ماسه به صورت دستی یا از طریق وسایل مکانیکی از قطعه ریخته‌گری شده جدا می‌شود.
۹. از یک اره فلزی یا تیغه اره نواری برای جدا کردن قیف اسپرو و خارهای سوراخ تهویه از ریخته‌گری نهایی استفاده می‌شود.
۱۰. مرحله نهایی در فرآیند تولید شامل تمیز کردن ریخته‌گری، پاکسازی هرگونه شن و ماسه باقی مانده و از بین بردن پلیسه‌ها و همچنین هرگونه نقص دیگر از خط جدایش است.
قالب‌ها و ابزارآلات ریخته‌گری ماسه‌ای
امروزه، ریخته‌گری قالب ماسه‌ای اغلب در محیط‌های کاملاً خودکار انجام می‌شود. اگرچه فرآیند اساسی ساده باقی مانده است، اما تکنیک‌های تولید مدرن، لایه‌های پیچیده‌تری را به آن اضافه کرده‌اند. عوامل متعددی بر فرآیند ریخته‌گری قالب‌های ماسه‌ای و انجام مراحل ابزارسازی تأثیر می‌گذارند. به طور کلی، اصول زیر هنگام انجام ریخته‌گری قالب ماسه‌ای با کیفیت بالا در صنعت اعمال می‌شود:
قالب‌های ریخته‌گری ماسه‌ای
در بیشتر موارد، قالب‌های ریخته‌گری ماسه‌ای در دو بخش ساخته می‌شوند: بخش بالایی که به آن کوپ (cope) و بخش پایینی که به آن درگ (drag) می‌گویند. این دو بخش مجزا وقتی کوپ روی درگ (drag) قرار می‌گیرد، یک حفره تشکیل می‌دهند. خطی که در آن کوپ و درگ به هم می‌رسند، معمولاً خط جدایش نامیده می‌شود و یک قطعه ریخته‌گری شده معمولاً در این ناحیه به پرداخت اضافی نیاز دارد.
یک اتصال قیف‌مانند به نام اسپرو، سوراخی برای تزریق فلز مذاب به داخل قالب فراهم می‌کند. علاوه بر این، قالب‌های ریخته‌گری ماسه‌ای معمولاً حاوی یک دریچه یا سوراخ تهویه هستند تا امکان خروج گازها و پر کردن قالب با فلز کافی را فراهم کنند. امروزه، اکثر نمونه‌های اولیه ریخته‌گری ماسه‌ای، محل این ویژگی مهم را تعیین می‌کنند. با ریختن فلز در حفره قالب، گازها از طریق سوراخ تهویه خارج می‌شوند. وجود دریچه به کاهش تشکیل حباب و سایر عیوب در قطعه ریخته‌گری شده کمک می‌کند.
ابزارسازی
سه متغیر کلیدی بر انتخاب تکنیک‌های ابزارسازی تأثیر می‌گذارند: تعداد قطعات در یک دوره تولید، تجهیزات قالب‌گیری ماسه‌ای موجود در کارخانه ریخته‌گری و اندازه کلی هر قطعه. برای حجم تولید بسیار کم، کارخانه‌های ریخته‌گری مدرن اغلب از الگوهای آزاد یا شکاف‌دار استفاده می‌کنند. با این حال، در بیشتر موارد، کارخانه‌های ریخته‌گری امروزی به صفحات تطبیقی تکیه می‌کنند. کارگران درگ و کوپ را روی هر دو سطح یک صفحه آلومینیومی یا یک تخته نصب می‌کنند. آنها ممکن است از چندین قالب روی یک صفحه واحد استفاده کنند.
وقتی تولیدکنندگان از تجهیزات قالب‌گیری پرسرعت استفاده می‌کنند، معمولاً به صفحات آلومینیومی منطبق نیاز دارند. آنها ممکن است ماهیچه‌ها را با کمک قالب‌های درون جعبه‌های ماهیچه تولید کنند. هزینه‌ها بسته به نوع فرآیند مورد استفاده برای تولید ماهیچه‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد.
نتیجه گیری
اگرچه فرآیند ریخته‌گری قالب ماسه‌ای برای چند صد سال ثابت مانده است، نوآوری‌های اخیر تولیدکنندگان را قادر ساخته است تا قالب‌های ماسه‌ای قابل انبساط را سریع‌تر و کارآمدتر بسازند. در حال حاضر، حدود 75 درصد از کل آلیاژهای مس، آلیاژهای ضد زنگ و آلومینیوم ایالات متحده و همچنین چدن یا چدن داکتیل با استفاده از فرآیند ریخته‌گری قالب ماسه‌ای تولید می‌شوند.
شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.
هم‌اکنون با بهترین مقاطع فولادی آشنا شوید!
آیا به دنبال تأمین مقاطع فولادی با کیفیت و قیمت روز آهن آلات مناسب هستید؟
ما در آرمان گستر اقتدار ، با ارائه انواع مقاطع فولادی شامل تیرآهن، نبشی، ناودانی و پروفیل و … آماده‌ایم تا نیازهای شما را برآورده کنیم.
همین حالا با ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان بهره‌مند شوید!
شما میتوانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.
