روش ریخته گری دقیق

  • نویسنده: حامیران
  • تاریخ و ساعت: 1396/09/18 - 12:32

در فرایند قالبگيري در ماسه، مدلهاي چوبي ‏يا فلزي برای ایجاد شكل قطعه در داخل مواد قالب ‏استفاده می شود. در این روشها مدلها ‏توانایی استفاده مجدد را دارند ولي قالب تنها يك بار ‏می تواند استفاده شود. در روش دقيق هم مدل و هم قالب ‏فقط يك بار استفاده مي شود.‏

مزايا و محدوديتها  ‏

فرایند ریخته گری دقیق دارای مزایای بسیاری می باشد. از جمله مزایای حائض اهمیت آن عبارتند از:

الف‏- توليد گسترده قطعات با اشكال پيچيده كه ‏به وسیله مدل های ديگر ريخته گري نمي ‏توان توليد کرد که توسط اين فرآيندامكان ‏پذير مي شود.‏

ب‏- مواد قالب ونيز تكنيك بالاي اين فرآيند، ‏امكان تكرار توليد قطعات با دقت ابعادي ‏و صافي سطح يكنواخت را مي دهد.‏

ج‏- از این روش می توان برای توليد كليه فلزات و ‏آلياژهاي ريختگي استفاده کرد. ‏همچنين امكان توليد قطعاتي از چند ‏آلياژ مختلف وجود دارد.‏

د‏- ‏بوسیله اين روش امكان توليد قطعاتي با ‏حداقل نياز به عمليات ماشينكاري و تمام‏كاري وجود دارد. بنابر اين محدوديت ‏استفاده از آلياژهايي با قابليت ماشينكاري ‏بد از بين مي رود.‏

ه‏- ‏در اين روش امكان توليد قطعات با ‏خواص متالورژيكي بهتر وجود دارد.‏

و‏-‏قابليت تطابق براي ذوب و ريخته گري ‏قطعات در خلاء وجود دارد.‏

ی‏- خط جدايش قطعات حذف مي شود و ‏نتيجتاً موجب حذف عيوبي  مي شود كه ‏در اثر وجود خط جدايش به وجود مي ‏آيد.‏‏           

محدودیت ها

این روش از ریخته گری دارای محدودیت هایی نیز هست، محدودیت هایی از قبیل:

الف‏- ‏اندازه و وزن قطعات توليد شده اين ‏روش محدود بوده و عموماً قطعات با ‏وزن كمتر از 5 كيلوگرم توليد مي شود.‏

ب‏- هزينه زیاد تجهيزات و ابزارها در اين روش ‏نسبت به ساير روشها

انواع روشهاي ريخته گري دقيق

برای انجام ریخته گری دقیق دو روش وجود دارد. این روش ها عبارتند از روش پوسته ای و روش توپر. این دو روش در تهیه مدل باهم تفاوتی ندارند و تفاوت آن ها در نوع قالب می باشد.

فرآيند قالبهاي پوسته اي سراميكي در ريخته گري دقيق ‏‏

در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان باران ‏ذرات ماسةنسوز قرار  مي گيرد، تا يك لاية نازك در ‏سطح آن تشكيل شود. براي توليد قطعات ريختگي ‏فولادي سادة كربني، فولادهاي آلياژي، فولادهاي زنگ ‏نزن، مقاوم به حرارت و ديگر آلياژهايي با نقطه ذوب ‏بالاي 100 ‏0C‏ اين روش به كار مي رود شماتيك روش تهيه قالب به ترتيب عبارتند از :‏

‏۱.‏ تهية مدلها :مدلهاي مومي يا پلاستيكي توسط ‏روش هاي مخصوص تهية  مي شوند.‏

‏2.‏ مونتاژ مدلها: پس از تهية مدلهاي مومي يا ‏پلاستيكي معمولاًتعدادي از آنها (اين تعداد ‏بستگي به شكل و اندازه دارد) حول يك راهگاه به ‏صورت خوشه اي مونتاژ مي شوند. در ارتباط ‏با چسباندن مدلها به راهگاه بار ريز روشهاي ‏مختلف وجود دارد كه سه روش معمولتر است و ‏عبارتند از:‏

روش اول: محل اتصال در موم فرو برده مي شود ‏وسپس به محل تعيين شده چسبانده مي شود.‏

روش دوم : فرایند این روش  بدين ترتيب است كه محل هاي اتصال ذوب ‏شده به هم متصل مي گردند كه به جوشكاري مومي معروف ‏است.

روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهاي مخصوص ‏است كه محل اتصال توسط چسبهاي مخصوص موم ‏يا پلاستيكي به هم چسبانده مي شود.‏روش اتصال مدلهاي پلاستيكي نيز شبيه به مدلهاي ‏مومي مي باشد.‏

‏3.‏ مدل خوشه اي ضمائم آن در داخل دوغاب ‏سراميكي فرو برده مي شود. در نتيجه يك لاية ‏دوغاب سراميكي روي مدل را مي پوشاند.‏

‏4.‏ در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان ‏باران ذرات ماسة نسوز قرار مي گيرد، تا يك لايه ‏نازك در سطح آن تشكيل شود.‏

‏5.‏ پوسته سراميكي ايجاد شده در مرحله قبل كاملاً ‏خشك مي شوند تا سخت و محكم شوند و ‏مراحل3و4 مجدداًبراي چند بار تكرار مي شود. ‏تعداد دفعات اين تكرار بستگي به ضخامت پوستة ‏قالب مورد نياز دارد. معمولاً مراحل اوليه از ‏دوغابهايي كه از پودرهاي نرم تهيه شده، استفاده ‏شده و به تدريج مي توان از دوغاب و نيز ذرات ‏ماسة نسوز درشت تر استفاده نمود. صافي سطح ‏قطعة ريختگي بستگي مستقيم به ذرات دوغاب ‏اوليه ونيز ماسه نسوز اوليه دارد.‏

‏6.‏ مدل مومي يا پلاستيكي توسط ذوب يا سوزاندن ‏از محفظه قالب خارج مي شوند، به اين عمليات ‏موم زدايي مي گويند. در عمليات موم زدايي ‏بايستي توجه نمود كه انبساط موم سپس تنش و ‏ترك در قالب نشود.‏

‏7.‏ در قالبهاي توليد شده عمليات بارريزي مذاب ‏انجام مي شود.‏

‏8.‏ پس از انجماد مذاب، پوسته سراميكي شكسته مي ‏شود.‏

‏9.‏ در آخرين مرحله قطعات از راهگاه جدا مي شوند.‏

مواد نسوز در فرآيند پوسته اي دقيق

از سيليس به ‏دليل انبساط حرارتي كم به طور گسترده اي به عنوان ‏نسوز در روش پوسته اي دقيق استفاده می شود. اين ماده نسوز براي ريخته گري آلياژهاي آهني ‏وآلياژهاي كبالت مورد استفاده قرار مي گيرد.‏زیرا بيشترين كاربرد را به عنوان نسوز در ‏فرآيند پوسته اي دارد. اين ماده بهترين كيفيت را در ‏سطوح قطعه ايجاد نموده و در درجة حرارتهاي بالا ‏پايدار بوده و نسبت به خوردگي توسط مذاب مقاوم ‏است.‏آلومين به دليل مقاومت كم در برابر شك حرارتي ‏كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. به هر حال در ‏برخي موارد به دليل مقاومت در درجه حرارت بالا (تا ‏حدود0C‏1760) مورد استفاده قرار مي گيرد.‏

عمليات و مونتاژ و سوار كردن مدلهاي مومي روي ‏سيستم راهگاهي

چسبهاو مواد نسوز يه وسيله چسبها به يكديگر مي ‏چسبد اين چسبها معمولاً شيميايي مي باشند مانند ‏سيليكات اتيل، سيليكات سديم و سيليس كلوئيدي . ‏سيليكات اتيل باعث پيدايش سطح تمام شده بسيار ‏خوب مي شوند. سيليس كلوئيدي نيز باعث بوجود ‏آمدن سطح تمام شدة عالي مي شود.‏

اجزاي ديگر: يك تركيب مناسب بجز مواد فوق ‏شامل مواد ديگري است كه از هر كدام به منظور خاصي ‏استفاده مي شود. اين موارد به صورت زیر می باشد:‏

الف‌- ‏مواد كنترل كنندة ويسكوريته.‏

ب‌- ‏مواد تركننده جهت كنترل سياليت دوغاب و ‏قابليت مرطوب سازي مدل.‏

ت‌- ‏مواد ضد كف جهت خارج كردن حبابهاي ‏هوا.‏

ث‌-‏ مواد ژلاتيني جهت كنترل در خشك شدن و ‏تقليل تركها.‏

 

فرآيند تهيه قالبهاي توپر در ريخته گري دقيق

مراحل تهیه قالبهای توپر به شرح زیر می باشد:

‏1.‏تهية مدلهاي ذوب شونده .‏

‏2.‏مونتاژ مدلها

‏3.‏مدلهاي خوشه اي و ضمائم آن در ‏داخل جعبه اي قرار مي گيرد و ‏دوغاب سراميكي اطراف ريخته مي ‏شود تا درجه با دوغاب ديرگداز پر ‏شود. به اين دوغاب، دوغاب پشت بند ‏نيز گفته مي شود. اين دوغاب در هوا ‏سخت مي شود و بدين ترتيب قالب ‏به اصطلاح توپر تهيه مي شود.‏

‏4.‏عمليات بارريزي انجام مي شود.‏

‏5.‏قالب سراميكي پس از انجماد مذاب ‏شكسته مي شود.‏

‏6.‏قطعات از راهگاه جدا مي شوند

ملاحظات مهم در ریخته گری

1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟

صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.

2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟

به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند. باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد

3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است .(چرا)

4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.

5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.

6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.

7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد. ربات قالبها را از ديپ سراميک به آرامي در مي آورد و چند لحظه اي در بالاي ديپ منتظر مي شود که مواد اضافي به مخزن بازگردد. ربات مذاب را به داخل قالبها مي ريزد و ربات قطعات فالب ريزي شده را پرداخت مي کند. ربات تقريبا" مي تواند کليه مراحل کاري اين صنعت را پوشش دهد.

به کانال رسمی حامیران در تلگرام بپیوندید