ریخته گری قالب دائمی سفارشی
آنچه در این مطلب میخوانید:
قالب های دائمی سفارشی
ریخته گری قالب دائمی یک فرآیند ریخته گری فلز است که از قالب های فلزی “دائمی” قابل استفاده مجدد استفاده می کند. اغلب از آن به عنوان ریخته گری گرانشی یاد می شود زیرا به جای استفاده از تزریق اجباری، فلز معمولاً تحت فشار ناشی از گرانش در قالب ریخته می شود. برخی از تولیدکنندگان از فرآیندهای دیگری نیز استفاده می کنند، مانند ریختن فلز مذاب تحت فشار گاز یا فشار خلاء بالا.
ریخته گری قالب دائمی عمدتاً برای تولید حجم بالا قطعات فلزی کوچکتر تا متوسط استفاده می شود که لازم است ضخامت دیواره یکنواخت داشته باشند. آنها می توانند از منیزیم، آلومینیوم، مس و بسیاری از آلیاژهای فلزی ساخته شوند و وزن آنها از 1.5 اونس تا 150 پوند باشد. از آنجایی که ریخته گری قالب دائمی تنها توانایی متوسطی برای تولید جزئیات پیچیده دارد، بهتر است برای قطعات ساده تر از نظر ساختاری استفاده شود.
نمونه‌هایی از قطعات فلزی که اغلب در تولیدات بزرگ با استفاده از ریخته‌گری قالب دائمی ایجاد می‌شوند عبارتند از: اتصالات لوله، بلوک‌های سیلندر، سر سیلندر، جعبه دنده و محفظه، میله‌های اتصال، و اجزای خودرو مانند چرخ‌ها، پیستون‌ها و پروانه‌ها.
نمای کلی فرآیند
در ریخته‌گری قالب دائمی از یک قالب فلزی قوی استفاده می‌شود که معمولاً از فولاد، چدن یا چدن متراکم با نام تجاری Meehanite ساخته می‌شود. هزینه تولید قالب می تواند قابل توجه باشد، اما از آنجایی که دائمی است، قالب را می توان هزاران بار استفاده مجدد کرد. این ترکیب از عمر طولانی قالب و حجم بالای محصول که می توان با همان قالب تولید کرد، هزینه های تولید قالب را جبران می کند و فرآیند را بسیار مقرون به صرفه می کند.
ریخته گری قالب دائمی به طور کلی برای شکل دادن به فلزات غیر آهنی که شامل آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای مس هستند، استفاده می شود. با این حال، از قالب های گرافیتی می توان برای ریختن چدن، فولاد و برخی فلزات دیگر نیز استفاده کرد.
یک هسته دائمی از فلز یا یک هسته قابل مصرف از ماسه اغلب قبل از ریختن مواد مذاب و بستن قالب در داخل قالب دائمی قرار می گیرد. سپس مواد مذاب اجازه داده می شود تا خنک شوند و به شکل قطعه مورد نظر در قالب در دمای تعیین شده جامد شوند.
پس از باز کردن قالب، قطعه خارج شده و کار تکمیل انجام می شود. این کار ریخته گری اضافی را از ناحیه دروازه حذف می کند و عیوب جزئی و چشمک زن ها را در امتداد مکان هایی که بخش هایی از قالب و/یا هسته به هم متصل شده اند متصل می کند.
شرح گام به گام فرآیند
ریخته گری دائمی قالب معمولاً شامل شش مرحله است:
1. ایجاد قالب سفارشی
اولین مرحله ریخته گری دائمی قالب، ایجاد یک قالب سفارشی است. هر یک از اجزای قالب با دقت از بلوک‌های فلزی جداگانه ماشین‌کاری می‌شوند و مطمئن می‌شوند که آنها دقیقاً با هم قرار می‌گیرند و به راحتی و با دقت باز و بسته می‌شوند. قالب همچنین باید دارای یک قسمت دروازه باشد تا اطمینان حاصل شود که مواد مذاب می توانند ایمن وارد شوند.
هنگامی که قالب ساخته شد، می توان هزاران بار قبل از پایان عمر قالب از آن استفاده کرد. عمر قالب به عنوان تعداد قطعات ریخته گری تولید شده توسط قالب در طول عمر مفید آن تعریف می شود. این ویژگی معمولاً به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله: مواد قالب، مواد ریخته‌گری و دمای عملیاتی.
2. آماده سازی قالب
به طور معمول، قبل از ریخته گری، قالب از قبل بین 300 درجه فارنهایت تا 500 درجه فارنهایت گرم می شود. قالب های گرم شده جریان فلز را نرم تر می کنند و عیوب را کاهش می دهند. پیش گرم کردن نیز احتمال آسیب رسیدن به خود قالب از فلزات مذاب داغ را کاهش می دهد.
یک لایه محافظ نازک از خاک رس یا سیلیکات سدیم نیز ممکن است برای حفره های داخلی قالب اعمال شود تا به عنوان یک گرادیان حرارتی و روان کننده برای حذف آسان تر قسمت ریخته گری عمل کند و همچنین از قالب در برابر آسیب محافظت کند.
3. مونتاژ قالب
قالب ها در ریخته گری قالب دائمی معمولاً از حداقل دو بخش شامل دو بخش قالب و هر هسته‌ای که برای تشکیل ویژگی‌های پیچیده استفاده می‌شود، تشکیل شده‌اند. قبل از ریختن فلز مذاب در داخل، تمام قطعات باید بسته شده و با نیرو در کنار هم نگه داشته شوند. این معمولاً با کمک ماشین آلات انجام می شود.
4. ریختن
مواد مذاب از بالا با سرعت آهسته از طریق یک دروازه که توسط دهانه ای به نام اسپرو قابل دسترسی است وارد قالب می شود.
5. خنک کننده و باز شدن قالب
فلز مذاب به آرامی در قالب جامد شده و تا دمای دلخواه خنک شود. از آنجایی که اندازه بسیاری از فلزات در طول فرآیند خنک‌سازی تا حدودی منقبض می‌شود، ریخته‌گری فلز جامد باید قبل از سرد شدن کامل از قالب خارج شود تا از ترک خوردن قالب جلوگیری شود. این کار با استفاده از پین های اجکتوری که در قالب تعبیه شده است انجام می شود.
6. اتمام
قسمت فلزی ریخته‌گری شده برای حذف نهایی قطعات فلزی اضافی آماده است.
ویژگی های ریخته گری قالب دائمی
ریخته گری قالب دائمی باعث کاهش سطح حباب‌های گاز محبوس شده در داخل قطعات فلزی می‌شود، در حالی که ماهیت قالب اجازه می‌دهد ریخته‌گری به سرعت و تنها با انقباض جزئی جامد شود. در نتیجه، محصولات ریخته‌گری دارای ساختار دانه‌های فلزی کوچکتر، یکنواختی بیشتر در هر قسمت از قطعات ریخته‌گری و خواص مکانیکی برتر هستند.
ریخته گری قالب دائمی نیز با پرداخت سطحی خوب مشخص می شود. نقص هایی مانند ردپای خطوط جریان فلزی فقط جنبه زیبایی دارند و نه کاربردی. آنها را می توان به راحتی در مرحله تکمیل فرآیند ریخته گری حذف کرد.
درباره ریخته گری قالب دائمی
در طول ریخته گری قالب دائمی ، یک سازنده از یک قالب “دائمی” استفاده می‌کند. در حالی که این ساختار به طور نامحدود دوام نمی آورد، معمولاً قبل از نیاز به تعویض، استفاده مجدد طولانی مدت را مجاز می کند. بر خلاف قالب یکبار مصرف، در فرآیند ریخته گری زنده می ماند. قالب های دائمی امروزه معمولاً از فولاد ضد زنگ، گرافیت یا سایر اجزای بادوام تشکیل شده اند.
لحظه ای به چهار نوع فرآیند ریخته گری معروف که ممکن است از قالب های دائمی استفاده کنند، در نظر بگیرید. برخی از تولیدکنندگان بر روی یکی از این روش ها تمرکز می کنند، در حالی که برخی دیگر بر چندین فرآیند ریخته گری مختلف تکیه می کنند:
ریخته گری گرانشی
در طول ریخته‌گری گرانشی ، در ساده‌ترین شکل خود، یک سازنده مواد مذاب را از یک نقطه دسترسی در بالا به داخل قالبی که به خوبی روغن کاری شده است، می‌ریزد. گرانش باعث می شود مایع به سطوح پایینی قالب پخش شود و در آنجا با سرد شدن به شکل جدیدی مطابق با حفره قالب سخت شود.
سازندگان قطعات فلزی که ریخته‌گری گرانشی سنتی را انجام می‌دهند، معمولاً ابزار قابل توجهی را برای ایجاد قالب‌های دائمی با طراحی خوب سرمایه‌گذاری می‌کنند. سازنده برای کاهش چسبندگی سطح قالب را کاملاً روغن کاری می کند. سپس مواد خام مذاب از دهانه یا دروازه ای در بالا وارد قالب می شود. گرانش به پر کردن کامل هر حفره در قالب اجازه می دهد. پس از خنک شدن، سازنده قسمت ریخته گری را جدا می کند. امروزه، فرآیند ریخته‌گری گرانشی تا حد زیادی از ریخته‌گری گرانشی معمولی در محیط‌های تولیدی با حجم بالا پیشی گرفته است.
امروزه تنوع ریخته گری گرانشی استفاده از مواد مختلف را در طول این فرآیند مجاز می سازد. علاوه بر این، این شکل از ریخته گری کاربردهای گسترده ای به دست آورده است.
مواد: ریخته‌گری گرانشی با قالب‌های دائمی که از طریق دروازه یا دهانه دیگری که در بالای قالب قرار دارد، به خوبی کار می‌کند. اگرچه مواد خام مورد استفاده در ریخته‌گری بر انتخاب اجزای قالب‌سازی تأثیر می‌گذارد، امروزه تولیدکنندگان اغلب قالب‌های دائمی را از فولاد ضد زنگ، چدن خاکستری، گرافیت یا سایر مواد بادوام ایجاد می‌کنند.
تولید کنندگان در گذشته از ریخته گری گرانشی برای ایجاد قطعات فلزی تقریباً از هر فلز یا آلیاژ فلزی مهم تجاری استفاده می کردند. با توجه به دماهای بالای مورد نیاز برای ذوب فلزات آهنی و آلیاژهای فلزی، این فرآیند اغلب به مواد خام در محدوده نقطه ذوب پایین تر مانند سرب، روی و قلع متکی است.
برنامه های کاربردی: امروزه کاربرد قطعات ریخته گری گرانشی در هر بخش صنعتی وجود دارد. اجازه ایجاد جواهرات، ابزار، کالاهای مصرفی، چرخ دنده ها، چرخ ها، لوله ها و محفظه ها را می دهد. سازندگان ممکن است انواع و اندازه های مختلف قطعات را با استفاده از ریخته گری گرانشی ایجاد کنند.
مزایا: ریخته‌گری گرانشی به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا اقلامی با جزئیات سطح عالی را به‌طور قابل اعتماد ایجاد کنند. ریخته گری گرانشی ممکن است منجر به ایجاد محصولات نسبتاً یکنواخت شود. با اشکال ساده که اجازه ریخته گری در قالب تک قسمتی را می دهد، بهترین کار را انجام می دهد، اما امکان ایجاد برخی فرم های پیچیده را نیز فراهم می کند. آهنگرها، هنرمندان و دیگر تولیدکنندگان «تکنولوژی پایین» به راحتی از ریخته گری گرانشی اولیه استفاده می کنند.
ریخته گری لجن
این روش ریخته گری لزوماً به استفاده از دماهای بسیار بالا نیاز ندارد. اصطلاح “ریخته گری لجن” گاهی اوقات به فرآیند ریخته گری اشاره می کند که به تولید کنندگان اجازه می دهد تا انواع اقلام توخالی و سبک وزن کم هزینه ایجاد کنند. به عنوان مثال، در گذشته شرکت‌ها از ریخته‌گری لجن برای تولید مجسمه‌های اسباب‌بازی، جواهرات، زیورآلات و ماسک‌های با جزئیات تزئینی استفاده می‌کردند.
بر اساس گزارش ها، یک سازنده مواد مذاب را در قالب می ریزد و سپس اجازه می دهد تا قبل از خارج کردن مایع باقی مانده، خنک و انجماد جزئی شود. این فرآیند باعث می شود که یک پوسته جامد سطح قالب را پوشش دهد. محصول ریخته‌گری شده دارای یک حفره توخالی داخلی یا فرورفتگی خواهد بود.
ریخته گری کم فشار
ریخته‌گری تحت فشار شباهت زیادی به ریخته‌گری گرانشی دارد، با این تفاوت که یک سازنده فشار را برای کمک به توزیع مواد مذاب از طریق حفره قالب اعمال می‌کند. استفاده از محفظه و کمپرسور تحت فشار ممکن است پر کردن قالب ها را با رزین، لاستیک یا حتی فلز برای اطمینان از توزیع مطمئن تر مواد ریخته گری در داخل قالب های پیچیده، به عنوان مثال، امکان پذیر کند. روش ترجیحی انتخاب شده برای ایجاد فشار به ماده خام بستگی دارد.
ریخته گری خلاء
تولید کنندگان انواع مختلفی از فناوری های ریخته گری در خلاء را برای استفاده با مواد خام پلاستیکی و فلزی توسعه داده اند. (برخی از مراجع استفاده از خلاء برای پر کردن قالب را به عنوان ریخته‌گری به کمک خلاء یاد می‌کنند.) سازنده به شدت محیط ریخته‌گری را برای حفظ خلاء کنترل می‌کند تا به پر کردن یکنواخت قالب در طول این شکل از ریخته‌گری کمک کند.
تفاوت در گرادیان فشار اتمسفر حفظ شده در داخل قالب و اطراف فلز مذاب اجازه پر کردن قالب به کمک خلاء را می دهد و به سازندگان اجازه می دهد کنترل بیشتری روی این مرحله (به ویژه با توجه به سرعت پر کردن قالب) نسبت به ریخته گری گرانشی داشته باشند. وکیوم ها همچنین نقش مهمی در حفظ شکل خود قالب در برخی از فرآیندهای ریخته گری تجاری دارند.
کلام آخر
در طول ریخته‌گری، یک سازنده مواد مایع یا پلاستیک را در قالب می‌ریزد و به آن اجازه می‌دهد تا به شکل حفره سخت شود. تولیدکنندگان قطعات اغلب بر این فرآیند برای ایجاد اجزای فلزات مذاب تکیه می کنند. ریخته گری ممکن است شامل استفاده از قالب های یکبار مصرف یا قابل استفاده مجدد باشد. امروزه ریخته گری گرانشی همراه با استفاده از قالب های دائمی به خوبی عمل می کند.
مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.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.
در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.
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.
