سایر

انواع قالب های ریخته گری

انواع قالب ریخته گری

ریخته گری در واقع پروسه ای است که در طی آن می توان سازه های پیچیده و متنوعی را تولید کرد. در این پروسه از قالب های مختلفی استفاده می شود، به این صورت که قالب را از فلز مذاب پر می کنند. پس از سرد شدن و انجماد مواد مذاب، قطعه از قالب جدا می شود. قالب های ریخته گری متناسب با شکل قطعه مورد نظر ساخته می شوند. عملیات ریخته گری بسته به جنس و ویژگی های قطعه، به روش های مختلفی صورت می گیرد و بر اساس آن نوع قالب تعیین می شود. در ادامه فرآیند ساخت قالب و انواع قالب های ریخته گری را مورد بررسی قرار می دهیم.

فرآیند ساخت قالب

قالب های ریخته گری در دو مرحله طراحی و ساخت تولید می شوند. مهندسین در مرحله طراحی به وسیله نرم افزار های قدرتمندی مثل: Autodesk Inventor، Mechanical Desktop، Catia و Sollidworks با استفاده از نقشه فنی قطعه اجزاء و سیستم راه گاهی قالب را طراحی می کنند.
در مرحله بعدی مدل سه بعدی آن را می سازند. همین مدل در واقع مبنا ماشین کاری اجزاء قالب به وسیله CNC می شود. در این مرحله مدل ساخته شده در نرم افزار های ذکر شده درون نرم افزار PowerMill به برنامه مناسب CNC تبدیل می شود.
سپس هر قطعه به صورت اتوماتیک از جنس چوب تولید می شود. این اجزاء چوبی برای ساخت قالب ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند. برای جلوگیری از دفرم شدن و تاب برداشتن قطعات، تنش گیری می شوند و به مرحله مونتاژ می رسند. پس از آن می توان از قالب های آماده شده در ریخته گری استفاده کرد.

انواع قالب ریخته گری

ریخته گری

عملیات ریخته گری در واقع من اساسی روش های تولید می باشد؛ چرا که حدود ۵۰ درصد وزنی کل قطعات ماشین آلات در این پروسه تولید می شود. در عملیات ریخته گری می توان سازه های پیچیده و متنوعی تولید کرد.
همانطور که در ابتدا اشاره شد، در عملیات ریخته گری از قالب استفاده می شود. به این صورت که اول باید فلز را به حالت مذاب در آورد. پس از آن قالب مورد نظر را باید با مواد مذاب پر کرد. بعد از سرد شدن و انجماد ماده مذاب به صورت کامل، قطعه فلزی به راحتی از آن جدا می شود.
قالب ها حتما باید متناسب با شکل قطعه مورد نظر ساخته شوند. در پروسه ریخته گری از فلزات آهنی (فولاد، چدن)، انواع برنج، انواع برنز، آلیاژ های آلومینیوم و منیزیم، آلیاژ های منیزیم و روی استفاده می شود.

انواع قالب ریخته گری

انواع قالب

به صورت کلی قالب های ریخته گری در دو نوع قالب دائم و قالب موقت وجود دارند. در ادامه هر یک را به صورت مختصر مورد بررسی قرار می دهیم.

انواع قالب های ریخته گری موقت

قالب های ریخته گری موقت بعد از یک بار ذوب ریزی، در حین خارج کردن قطعه ار بین می روند. به همین دلیل این قالب ها به عنوان قالب موقت شناخته می شوند.
قالب هاب ریخته گری موقت دارای انواع مختلفی هستند. قالب های ماسه ای تر، قالب های ماسه ای خشک، قالب های CO2 دی اکسید کربن، قالب های پوسته ای از انواع قالب های ریخته گری موقت می باشند.

قالب ریخته گری دائم

ریخته گری با قالب دائم در واقع یک پروسه ریخته گری فلزات می باشد. در این روش از قالب های چندین بار مصرف استفاده می شود. این قالب ها معمولا از جنس فلز می باشند. ریخته گری نیمه جامد شناخته شده ترین زیر شاخه این شیوه است.
آلومینیوم، منیزیم، آلیاژ های مس، قلع، روی، سرب، آهن و استیل از پر کاربرد ترین فلزات در ریخته گری دائم می باشند که معمولا در قالب هایی از جنس گرافیت ریخته گری می شوند.
چرخ دنده، جعبه دنده، هزار خار، اسباب لوله کشی، محفظه تزریق سوخت، پیستون موتور اتومبیل معمولا با این روش تولید می شوند.

انواع قالب ریخته گری

تعدادی از رایج‌ ترین فرایند های ریخته گری با قالب دائم :

  • ریخته گری نیمه جامد:

ریخته گری نیمه جامد یک حالت ویژه می باشد که در آن اجازه نمی دهند تمام مواد مذاب منجمد شود. یعنی زمانی که قطعه به ضخامت مورد نظر برسد، فلز منجمد نشده باقی مانده را از قالب بیرون می ریزند.

  • ریخته گری کورتیاس:

در روش ریخته گری کورتیاس از یک پیستون برای جمع آوری فلز مذاب داخل راه گاه استفاده می شود. این روش برای تولید قطعاتی با ضخامت های کم و دارای جزئیات بسیار مناسب می باشد.

  • ریخته گری تحت فشار:

در روش ریخته گری تحت فشار به جای کمک گرفتن از جاذبه زمین برای جاری شدن مواد مذاب، از فشار حدود ۱ اتمسفر استفاده می شود. نگه داشتن فلز تحت این فشار موجب پر شدن قالب به صورت کامل شده و هر میزان افت در مرحله خنک کردن را متعادل نگه می دارد.
دقت داشته باشید که خواص مکانیکی قطعه تولید شده در روش ریخته گری تحت فشار در مقایسه با روش های سنتی، ۵ درصد برتری دارد.

  • ریخته‌ گری تحت خلاء:

ریخته گری تحت خلاء تقریبا مشابه با روش تحت فشار می باشد؛ با این تفاوت که به جای استفاده از فشار، فلز مذاب را تحت خلاء قرار می دهند. در هر دو روش تحت خلاء و تحت فشار تا زمانی که تعذیه کننده ای استفاده نشود، بازدهی بالایی خواهیم داشت.
در روش ریخته گری تحت خلاء خلوص فلز به خوبی حفظ می شود. دقت داشته باشید که برتری خواص مکانیکی قطعات تولید شده در این روش در مقایسه با روش های سنتی حدود ۱۰ الی ۲۰ درصد می باشد.

ریخته گری آلومینیوم

فرایند های ریخته گری آلومینیوم

آلومینیوم از فلزاتی می باشد که می تواند توسط همه فرآیند ها استفاده شده و در ریخته گری فلزات، مذاب ریزی شود. فرآیند های زیر به ترتیب باعث کاهش میزان ریخته گری آلومینیوم می شوند:

  • دایکست
  • ریخته گری قالب دائمی
  • ریخته گری ماسه ای (ماسه تر و خشک)
  • ریخته گری در قالب گچی
  • ریخته گری دقیق
  • ریخته گری مداوم

سایر فرآیند ها مثل ریخته گری با فوم یکبار مصرف، ریخته گری کوبشی، پرسکاری ایزواستاتیک حرارتی شناخته می شوند. عوامل مختلفی روی انتخاب فرآیند ریخته گری برای تولید آلیاژ آلومینیوم تاثیر گذار می باشد. مهم ترین آن ها عبارت است از:

  • هزینه و امکان سنجی
  • کیفیت

قالب موقت ریخته گری

قالب های موقت ریخته گری معمولا از جنس سرامیک، گچ و یا ماسه می باشند. همانطور که اشاره شد، این قالب ها بعد از پایان عملیات ریخته گری غیر قابل استفاده می باشند. یعنی بعد از خارج کردن قطعه، قالب از بین می رود.
امروزه عملیات ریخته گری در قالب های ماسه ای رایج می باشد. برای تولید قالب های ماسه ای از ماسه چسب، آب و مواد افزودنی دیگری استفاده می شود. به صورت کلی در این روش می توان تمام آلیاژ های آهنی و غیر آهنی را تولید کرد.
از روش های ریخته گری در قالب های موقت می توان به ریخته گری در قالب های خشک، ریخته گری در قالب های پوسته ای و ریخته گری در قالب های دقیق اشاره داشت.

قالب دائمی در ریخته گری

در پروسه ریخته گری قطعات چدنی، می توان با استفاده از قالب های دائمی بیش از یک قطعه تولید کرد. یعنی قالب های دائمی بر خلاف قالب های موقتی با یک بار استفاده از بین نمی روند.
جنس قالب های دائمی فلزی می باشد. برای تولید این نوع قالب ها از فلزاتی همچون چدن خاکستری، فولاد با پوسس گرافیت و آلومینیوم استفاده می شود.

قالب ریژه

ریخته گری در قالب ریژه

روش ریخته گری در قالب ریژه معمولا برای تولید قطعات به تعداد زیاد صورت می گیرید. این روش برای فلزات و آلیاژ هایی مثل: آلیاژ روی، آلیاژ مس، آلیاژ آلومینیوم، آلیاژ منیزیم و چدن های خاکستری مناسی می باشد.

انواع روش ریخته گری در قالب های ریژه

ریخته گری در قالب های ریژه به سه روش دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک صورت می گیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.