ریخته گری دقیق عبارت است از ساخت قالب نسوز با پوشاندن مدل های از بین رونده و انتقال فلز مذاب به این قالب برای انجماد و شکل گیری قطعه نهایی. مزیت اصلی این فرآیند این است که با استفاده از آن می توان فلزاتی را با دمای ذوب بالا که قابلیت قالب گیری در گچ یا فلز ندارند، ریخته گری کرد.
برای دریافت خدمات ریخته گری با شماره تماس 09107733349 ارتباط برقرار کنید. بهترین شرکت ریخته گری تهران را انتخاب کنید.
قالب های این نوع ریخته گری با استفاده از یک مدل مومی متناظر با ابعاد قطعه مورد نظر تولید می شوند. مدل های به کار رفته نیز معمولا از جنس موم یا پلاستیک هستند و با سوزاندن یا ذوب، از محفظه قالب خارج می شوند.
فرایند ریخته گری دقیق با استفاده از موم فدا شونده، روشی بسیار دقیق برای تولید قطعات فلزی با هندسه پیچیده از هر نوع آلیاژی است. امروزه بسیاری از آلیاژهای فلزی مانند ، فولاد آلیاژی، آلیاژهای برنزی، با این روش ریخته گری می شوند.
برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله ریخته گری چیست را مطالعه کنید. همچنین می توانید مقاله ریخته گری گریز از مرکز را نیز مطالعه کنید.
در ابتدا طراح قالب، یک الگوی اصلی از جنس موم، خاک رس، چوب و یا پلاستیک می سازد. در سال های اخیر استفاده از تکنولوژی، ساخت الگوی اصلی ریخته گری دقیق را بسیار آسان تر کرده است.
در این مرحله قالبی متناسب با الگوی اصلی تولید می گردد. موم فدا شونده، در این قالب ها ریخته گری می شود. برای ساخت این قالب ها روش های متفاوتی وجود دارد. مثلا می توان به طور مستقیم از الگوی اصلی با اجرای فرآیند ریخته گری قالب اصلی را ساخت. البته در این حالت باید الگوی اصلی فلزی باشد و نقطه ذوب قالب اصلی کمتر از الگوی اصلی باشد.
در این مرحله الگوهای مومی ساخته می شوند. البته غیر از موم می توان از جیوه منجمد یا پلاستیک نیز استفاده کرد. این الگوها معمولا به دو روش تهیه می شوند:
پس از تولید تعداد الگوهای مومی، آن ها را به صورت یک الگوی بزرگ تر مونتاژ می کنند. این الگوی درختچه مانند به ما کمک می کند تا قطعات در یک مرتبه بارریزی تولید شوند. به این صورت که همه الگوها به یک راهگاه مومی وصل می شوند تا یک الگوی بزرگ ساخته شود.
برای ساخت قالب های سرامیکی نهایی، درختچه الگوهای مونتاژ شده را به داخل دوغاب هایی از مواد نسوز فرو برده و خارج می کنند. پس از خشک شدن این دوغاب، مجددا این عمل را تکرار می کنند تا مدل به ضخامت هایی برسد. پوسته باید به اندازه ای ضخیم باشد که توانایی تحمل ذوب ریزی را داشته باشد. قالب برای خشک شدن به مدت 16 الی 48 ساعت در محفظه هایی گذاشته می شود.
پس از تهیه پوشش های سرامیکی با کیفیت مطلوب، درختچه به شکل وارونه در کوره هایی قرار می گیرد تا موم موجود در آن ذوب شده و خارج گردد. می دانیم ضریب انبساط حرارتی موم بیشتر از قالب سرامیکی است. به همین دلیل افزایش دما باید به سرعت اتفاق بیفتد تا انبساط قالب مومی باعث شکستن قالب سرامیکی نشود. از موم فدا شده پس از بازیافت می توان به منظور ساخت قالب های مومی استفاده کرد.
در این مرحله قالب های سرامیکی ساخته شده تا درجه حرات 900 الی 1100 درجه سلسیوس گرم می شوند. این گرمایش باعث می شود قالب ها از هرگونه رطوبت و باقی مانده‌های موم، پاک سازی شوند.
مزیت انجام این مرحله این است که می توان از همین قالب های گرم برای ریخته گری استفاده کرد. با این کار مدت زمان انجماد مذاب افزایش پیدا می کند که در نتیجه آن، دقت ابعادی بیشتر می شود و خواص مکانیکی بهبود پیدا می کند.
در این مرحله بر اساس مشخصات قالب و ابعاد آن می توان از روش های مختلفی برای ذوب ریزی استفاده کرد. در واقع این روش ها هستند که انواع حالت های مختلف ریخته گری دقیق را پدید می آورند. متداول ترین روش های ذوب ریزی عبارتند از: ریخته‌گری در خلأ، ریختن مذاب به کمک فشار و یا ریختن مذاب به کمک گرانش.
برای جدا کردن قطعه ریخته گری دقیق می توان پوسته سرامیکی را به کمک چکش و یا لرزش جدا کرد. راهگاه هم پس از جدایش قطعه مجددا بازیافت می شود و مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا در آخر محصول ریخته گری شده با تراش یا سنگ زنی تمیزتر می شود.
توجه داشته باشید که این روش، به دو صورت کلی مستقیم و غیرمستقیم قابل اجرا است. در صورتی که قطعه به صورت غیرمستقیم تولید شود، هر 9 مرحله باید اجرا شود و در صورتی که از روش مستقیم استفاده شود، به طور مستقیم از مدل های مومی استفاده می شود و ساخت قالب نسوز و موم زدایی را نخواهیم داشت.
امروزه ریخته گری دقیق به یک مفهوم کلی در صنعت تبدیل شده است. از این رو ممکن است روش های مختلفی را برای آن مشاهده کنید. هر پژوهشگر و صنعتگری ممکن است بسته به نیاز خود با تغییر در پارامترهای این روش، روشی منحصر به فرد ابداع کند. اما در این بخش به مهم ترین این روش ها که کاملا شناخته شده است، اشاره می کنیم.
این روش ریخته گری که به نام بارریزی مستقیم به کمک خلأ نیز شناخته می شود، از فشار گاز و خلأ برای بهبود بارریزی و به حداقل رساندن تخلخل در قطعات استفاده می کند. ماشین های معمول VPC یک محفظه بالایی و پایینی دارند. محفظه بالایی محل قرارگیری مذاب است و در محفظه پایینی قالب ریخته گری دقیق وجود دارد.
این دو محفظه از طریق یک مجرا با قابلیت قطع و وصل شدن به یکدیگر متصل اند. همزمان با اعمال فشار در محفظه بالایی، در محفظه پایین خلأ ایجاد می شود و مجرا باز می شود. دقت و تمیزی قطعه نهایی در این روش فوق العاده بالاست. سوپرآلیاژهای پایه نیکل با این روش قابلیت تولید بالایی دارند. اگر چه این روش بیشتر برای تولید جواهرات نقره و طلا استفاده می شود.
برای دریافت خدمات ریخته گری با شماره تماس 09107733349 ارتباط برقرار کنید.
ممکن است در مقالات مختلف نام Counter Gravity Casting را دیده باشید. این روش ریخته گری، بسیار متداول است و به روش های مختلفی اجرا می شود که مطرح ترین آن، فرایند Hitchiner است.
در این تکنیک، قالب ریخته گری یک مجرا دارد که وارد مذاب می شود. خلأ موجود، مذاب را به حفرات موجود در قالب می کشد. زمانی که بخش های مهم قطعه منجمد شد، خلأ برداشته می شود و بخش های اضافی قطعه از قالب خارج می شوند.
در این روش فلز مذاب خالی از هرگونه سرباره است. قابلیت ریخته گری فلزاتی با چگالی پایین با بهترین بازده وجود دارد. همچنین قابلیت کار در دمای پایین، باعث می شود دانه بندی مطلوبی را در روش CGC مشاهده کنیم.
ریخته گری دقیق پوسته ای
در این روش برای پوشش دهی مدل درختچه ای، آن را در معرض باران ذرات ماسه نسوز قرار می دهند. پس از این عملیات، یک لایه نازک در سطح تشکیل می گردد. امروزه برای تولید قطعات ، فولادهای آلیاژی، آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و دیگر آلیاژهایی با نقطه ذوب بالای 100 درجه سانتیگراد، این روش کاربرد زیادی دارد.
این روش ریخته گری که با نام واترگلس (Water glass) نیز مشهور است، رایج ترین روش ریخته گری دقیق در چین به شمار می رود. در این روش از واترگلس یا چسب سدیم سیلیکات برای ادغام پوستۀ سرامیکی و مدل استفاده می شود. از روش واترگلس اغلب برای ریخته گری استفاده می شود.
در این روش از ترکیب «سیلیکا سُل زیرکون» به عنوان قالب استفاده می شود. این ترکیب بسیار گران قیمت است اما قطعاتی بسیار دقیق را به ارمغان می آورد. این روش تمیزترین سطح و کمترین عیوب داخلی را رقم می زند. از ریخته گری دقیق سیلیکا سل برای فولاد ضد زنگ استفاده می شود. در چین، حدود 25 درصد کارخانجات از روش ریخته گری دقیق سیلیکا سل استفاده می کنند.
سوپرآلیاژها قابلیت کار و تحمل تنش در دماهای بالا را دارند. این آلیاژها به سه گروه پایه نیکلی، پایه کبالت و پایه آهن تقسیم می شوند که ۸۵ درصد آنها را سوپرآلیاژهای پایه نیکل تشکیل می دهند.
ریخته گری سوپرآلیاژهای نیکل باید دارای خصوصیات منحصربه فردی باشد. این موضوع به دلیل ویژگی های خاصی است که سوپرآلیاژها دارند:
به علت وجود شرایط خاص، استفاده از روش‌های انجماد جهت دار و رشد تک بلور امکان پذیر نیست و توجیه اقتصادی کمی دارد. از این رو ریخته گری دقیق بهترین پیشنهاد برای تولید قطعات سوپرآلیاژی است. هرچه ساختار نهایی در این روش ریزدانه تر باشد و یوتکتیک غیر پیوسته تر توزیع شود، حساسیت آلیاژ به ترک گرم کاهش یافته و قطعه تولیدی کیفیت بالاتری خواهد داشت.
مواد نسوز متداول که برای شکل دهی پوسته و قالب در ریخته‌گری دقیق به کار می روند، می توانند اط جنس سیلیس (SiO2)، زیرکن (ZrO2)، ترکیبات سیلیکاتی مختلف یا باشند. در این بین از زیرکن بیشتر در پوشش اولیه استفاده می شود، چرا که عنصر زیرکونیم واکنش پذیری کمتری با فلز مذاب دارد.
زیرکن در مقایسه با سیلیس کیفیت بهتری را در سطح قطعه ایجاد می کند. همچنین در دماهای بالا پایدارتر است و نسبت به خوردگی توسط مذاب مقاوم است. آلومینا به دلیل مقاومت کم در برابر شوک حرارتی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و بیشتر برای کاربردهای معمولی به کار می رود.
برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله آلومینیوم چیست را مطالعه کنید. همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله آلیاژ آلومینیوم را مطالعه کنید.
برای دریافت خدمات ریخته گری با شماره تماس 09107733349 ارتباط برقرار کنید.
کاربردهای این روش به قدری گسترده است که نمی توان در چند مورد محدود آن را خلاصه کرد. امروزه این روش به فرایندی تضمین شده برای دست یابی به قطعاتی مشابه یا نزدیک به طرح اصلی و با تلورانس بالا تبدیل شده است. ریخته گری دقیق قادر است با استفاده از قالب های هندسی با ظرافت بالا، برای متقاضیان خود در کاربردهای مختلف از تجهیزات نظامی و هوافضا گرفته تا پزشکی و دندان پزشکی، کیفیت بالایی را به ارمغان آورد.
باید توجه داشت که اگر ضخامت جدارۀ قطعۀ ریخته گری زیاد از حد باشد، سبب افزایش نرخ آب رفتگی ابعاد می شود. از طرفی اگر ضخامت دیواره نازک باشد، نتیجه خلاف آن خواهد بود.
برآورد هزینه های اولیه، یکی از مهم ترین مواردی است که بسیاری افراد پیش از شروع یک بیزنس به آن توجه می کنند. آگاهی از هزینه های کار، می تواند قدم بسیار مهمی در تدوین طرح توجیهی برای احداث کارگاه باشد. در صورتی که قصد راه اندازی کارگاه ریخته گری و تولید قطعات به این روش را دارید، به موارد زیر توجه کنید:
سرمایه ای که برای تهیه قالب فلزی باید اختصاص دهید، بخش مهمی از هزینه ها را تشکیل می دهند. فراموش نکنید که اگر تعداد سفارشاتی که می گیرید اندک باشد، روش دقیق ممکن است در مقایسه با بقیه روش های ریخته گری برای شما گران تر تمام شود و ضررده باشد!
برای آن دسته از کاربردها، روش SLA یا الگوهای چاپی ممکن است یک جایگزین بسیار مقرون به صرفه باشد، حتی فقط برای تولید یک قطعه. اگر تعداد سفارش هایتان بالا باشد، هزینه قالب فلزی نیز می تواند مقرون به صرفه باشد.
این مورد یکی از نکات کلیدی برای تعیین میزان هزینه ها است. معمولا قالب های فلزی ریخته گری دقیق شامل یک دستگاه با ظرافت و قالب مونتاژ تزریق آلومینیوم می شود. این قالب ها پس از مدتی ممکن است مستهلک شوند و نیاز به تعمیر داشته باشند که این هزینه ها ناچیز نیستند!
برای دریافت خدمات ریخته گری با شماره تماس 09107733349 ارتباط برقرار کنید.
جدای از تمامی مزایا و محدودیت هایی که روش ریخته گری دقیق دارد، کاربردهایی دارد که انسان را به سمت این روش سوق می دهد. همواره نیاز به تولید محصولاتی با هندسه در صنعت و زندگی روزمره وجود دارد که استفاده از این روش را توجیه پذیر می کند.
این روش انعطاف پذیری زیادی دارد. در ضمن، امتحان خود را در تولید قطعاتی با خواص متالورژیکی بی نظیر و دقت ابعادی بالا پس داده است. از این رو پیش بینی می شود استفاده از آن در سال های آینده بیشتر و بیشتر شود
در مقایسه با ، روش دقیق فقط برای قطعات کوچک و هندسه پیچیده امکان پذیر است. در حالی که ممکن است امکان ساخت قطعات ریخته گری در اندازه های مختلف در دیگر روش های ریخته گری وجود داشته باشد. حتما به این نکته توجه کنید!
ریخته گری دقیق انتخابی عالی برای محصولاتی با جداره نازک است. اما قسمت های درونی بسیار کوچکی که از ماهیچه استفاده می کنند، می توانند فرآیند را با چالش هایی همراه سازند. اگر قصد استفاده از ماهیچه را دارید، بررسی کنید که آیا این کار شدنی است یا خیر.
فرآیند ریخته گری دقیق فرآیندی چند مرحله ای و زمان بر است. این روش وقت بسیار بیشتری نسبت به دیگر روش های ریخته گری می گیرد. اما توجه داشته باشید که به دلیل کاهش عملیات ماشین کاری و تمام کاری، می توان در زمان و هزینه تمام شده، صرفه جویی کرد.
