ریخته گری قطعات چدنی در قالب ماسه ای چطور انجام می شود؟

ریخته گری قطعات چدنی در قالب ماسه ای

ریخته گری قطعات چدنی در قالب ماسه ای چگونه است؟ چه فاکتور هایی در انجام این نوع ریخته گری اهمیت دارد؟

در مطالب قبلی شما را با بهترین کارخانه ریخته گری قطعات چدنی آشنا کردیم. در ادامه همراه ما باشید تا اطلاعات بیشتری در خصوص ریخته گری در قالب ماسه ای به دست آورید.

فرایند ریخته گری قطعات چدنی در قالب ماسه ای

ریخته ‌گری با ماسه فرآیندی است که از قالب ‌های ماسه ‌ای غیرقابل استفاده مجدد برای تشکیل ریخته ‌گری فلزی استفاده می ‌کند.

از یک طرف، ریخته ‌گری یک فرآیند ساخت فریبنده ساده است: هرکسی که در دوران کودکی ساحل قلعه ساخته باشد، می ‌داند که می‌ توان از شن و ماسه برای ایجاد اشکال دقیق استفاده کرد.

اما در یک ریخته گری که با گرمای فلز مذاب سروکار دارد، عوامل زیادی برای موفقیت باید در نظر گرفته شود. ریخته گری برای ساخت اجزای فلزی در اندازه های مختلف، از چند اونس تا چندین تن استفاده می گردد.

قالب های شنی را می توان برای ایجاد ریخته گری با جزئیات بیرونی ظریف، هسته های داخلی و اشکال دیگر تشکیل داد.

تقریباً هر نوع آلیاژ فلزی را می توان با ماسه ریخته گری کرد. حفره ها در ماسه مرطوب ساخته می شوند، با فلز مذاب پر می شوند و می گذارند تا خنک شوند.

ماسه قالب گیری چیست؟

ماسه قالب گیری سه مزیت مهم نسبت به سایر مواد قالب دارد:

  1. ارزان می باشد،
  2. به راحتی بازیافت می شود و
  3. می تواند دمای بسیار بالا را تحمل کند.

ریخته گری شن و ماسه یکی از معدود فرآیندهای موجود برای فلزات با دمای ذوب بالا مانند فولاد، نیکل و تیتانیوم است. به دلیل انعطاف پذیری، مقاومت در برابر حرارت و هزینه نسبتا کم، ریخته گری شن و ماسه پرکاربردترین فرآیند ریخته گری است.

ریخته گری با ریختن فلز مایع در حفره قالب تولید می شود. برای موفقیت آمیز بودن ریخته گری، حفره قالب باید شکل خود را حفظ کند تا زمانی که فلز سرد و کاملا جامد شود.

ماسه خالص به راحتی از هم جدا می شود، اما ماسه قالب گیری حاوی مواد پیوندی است که توانایی آن را برای مقاومت در برابر حرارت و حفظ شکل افزایش می دهد.

ماسه سبز (مجموعه ای از شن، زغال سنگ پودر شده، خاک رس بنتونیت و آب) به طور سنتی در ریخته گری شن و ماسه استفاده می شود، با این حال سیستم های قالب گیری با پیوند شیمیایی مدرن در حال محبوب شدن هستند. پرمصرف ترین ماسه ریخته گری سیلیس (SiO2) است.

خواص ماسه قالب گیری

استحکام – قدرت

توانایی قالب ماسه ای برای حفظ شکل هندسی خود در شرایط تنش مکانیکی.

نفوذپذیری

توانایی قالب ماسه برای اجازه خروج گازها و بخار در طول فرآیند ریخته گری.

محتوای رطوبت

محتوای رطوبت بر استحکام و نفوذ پذیری قالب تأثیر می گذارد: یک قالب با رطوبت بسیار کم ممکن است از هم جدا شود، در حالی که یک قالب با رطوبت بیش از حد می تواند باعث به دام افتادن حباب های بخار در قالب ریخته گری شود.

حتما این مقاله را نیز مطالعه کنید
جالب ترین کاربرد های ریخته گری برنج( بخش دوم)

ریخته گری قطعات چدنی در قالب ماسه ایجریان پذیری

ظرفیت ماسه برای پر کردن حفره های کوچک در الگو. جریان پذیری بالا قالب دقیق تری ایجاد می کند و بنابراین برای ریخته گری های دقیق مفید است.

اندازه دانه

اندازه تک تک ذرات شن و ماسه.

شکل دانه

این ویژگی شکل تک دانه های ماسه را بر اساس میزان گرد بودن آنها ارزیابی می کند. به طور کلی از سه دسته دانه در ماسه ریخته گری استفاده می شود:

ماسه های دانه گرد استحکام پیوند نسبتاً ضعیفی دارند، اما جریان پذیری و پرداخت سطحی خوبی دارند.

دانه های زاویه ای به دلیل به هم پیوستگی استحکام پیوند بیشتری دارند، اما جریان پذیری و نفوذپذیری ضعیف تری نسبت به ماسه های دانه گرد دارند.

دانه های زیر زاویه ای راه وسط هستند. آنها نسبت به دانه های گرد دارای استحکام بهتر و نفوذپذیری کمتری هستند، اما نسبت به دانه های زاویه دار استحکام کمتر و نفوذپذیری بهتری دارند.

قابلیت جمع شدن

توانایی مخلوط ماسه در فروپاشی تحت فشار. قابلیت جمع شدن بیشتر قالب باعث می شود که قالب فلزی بدون خطر ترک خوردن، آزادانه در حین جامد شدن منقبض شود.

استحکام نسوز

قالب نباید ذوب شود، بسوزد یا ترک بخورد زیرا فلز مذاب درون آن ریخته می شود. استحکام نسوز توانایی قالب گیری ماسه را برای مقاومت در برابر گرمای شدید اندازه گیری می کند.

قابلیت استفاده مجدد

توانایی ماسه قالب‌ گیری برای استفاده مجدد (پس از تهویه ماسه) برای تولید سایر ماسه‌ های ریخته ‌گری در عملیات‌های تولید بعدی.

بسیاری از خواص ماسه قالب گیری به اندازه دانه و توزیع ذرات ماسه بستگی دارد: دانه های کوچک استحکام قالب را افزایش می دهد، اما اندازه دانه بزرگ نفوذپذیرتر است.

شن و ماسه ریزدانه سطح خوبی را برای ریخته گری فراهم می کند، اما نفوذپذیری پایینی دارد، در حالی که ماسه دانه بندی شده برعکس را فراهم می کند.

افزودنی ها یا چسباننده های خاصی ممکن است به دانه های اصلی ماسه، خاک رس و آب اضافه شوند تا انسجام را افزایش دهند. این چسب ها می توانند آلی یا معدنی باشند. چسب های رایج شامل غلات، زمین زمین، زغال سنگ دریا، گیلسونیت، روغن سوخت، خاک چوب، آرد سیلیس، اکسید آهن، پرلیت، ملاس، دکسترین و مواد اختصاصی است.

یافتن ترکیب کامل آسان نیست. برخی از خواص یک سنگدانه شن و ماسه با یکدیگر متناقض هستند: شن و ماسه قالب گیری با قابلیت جمع شدن بیشتر استحکام کمتری دارد و ماسه با استحکام بیشتر قابلیت جمع شدن کمتری دارد. برای دستیابی به مصالحه ای که خواص مناسبی را برای قطعه خاص و کاربرد ریخته گری فراهم می کند، اغلب به معاوضه هایی نیاز است. کنترل دقیق ویژگی‌های ماسه قالب‌گیری آنقدر ضروری است که آزمایشگاه‌های شن و ماسه به یک مکمل رایج برای ریخته‌گری‌های مدرن تبدیل شده ‌اند.

حتما این مقاله را نیز مطالعه کنید
آشنایی با عملکرد چرخ دنده آسانسور

قطعات قالب ریخته گری شن و ماسه.

ریخته گری فلزی توسط قالبی که برای تولید آن استفاده می شود شکل می گیرد – یک قالب خوب پیش نیاز یک ریخته گری خوب است. قالب ها دارای قسمت های متعددی هستند که با هم کار می کنند تا محصول نهایی را تحت تاثیر قرار دهند.

حفره قالب با الگوی شکل می گیرد، مدلی با اندازه کامل از قطعه که در قالب ماسه تاثیر می گذارد. برخی از سطوح داخلی در الگو گنجانده نشده اند و در عوض توسط هسته های جداگانه ایجاد می شوند.

هسته یک شکل ماسه ای است که برای شکل دادن به داخل قالب، از جمله ویژگی هایی مانند سوراخ ها یا گذرگاه ها، وارد قالب می شود. هسته ها معمولاً از ماسه قالب گیری ساخته می شوند تا بتوان آنها را از ریخته گری تکان داد. چاپ هسته ناحیه ای است که به الگو، هسته یا قالب اضافه می شود تا هسته را در داخل قالب قرار داده و پشتیبانی کند.

پشتیبانی بیشتر از هسته توسط قطعات فلزی کوچکی که بین هسته و سطح حفره بسته می شوند، فراهم می شود. به منظور حفظ آن تکیه گاه، شاخک ها باید از فلزی با دمای ذوب یکسان یا بالاتر از فلز ریخته گری شده تشکیل شده باشند. پس از انجماد، شاخک ها در داخل قالب ریخته گری قرار می گیرند.

قالب ‌گیری با ماسه یک روش ریخته ‌گری تجهیزات فلزی است که با ریختن فولاد مذاب یا فلز دیگر در قالب ماسه و اجازه دادن به آن در شرایط دمایی اتمسفر، شکل طراحی دلخواه را به محصول نهایی می‌ دهد.

محصولات تولید شده توسط قالب گیری ماسه ای در کارخانه های تخصصی به نام ریخته گری انجام می شود. بیش از 70 درصد از تمام قالب های فلزی از طریق فرآیند قالب گیری ماسه ای تولید می شود.

قالب گیری ماسه ای عبارت اند از:

شش مرحله اساسی برای قالب گیری فلز در قالب ریخته گری ماسه ای انجام می شود:

قالب ماسه ای را آماده کرده و الگوی و طرح را در آن قرار دهید

الگو و سیستم ماسه ای گِیت را آماده کنید

الگو را بردارید

حفره قالب را با فلز مذاب پر کنید

فلز مذاب اجازه داده شود تا در شرایط دمایی اتمسفر خنک شود

قالب ماسه برای حذف ریخته گری فلز شکسته می شود

قالب گیری ماسه ای برای قطعات بزرگ با سطح مقطع ضخیم بهترین است. این فرآیند قادر است با استفاده از الگوهای چوبی نسبتاً ارزان، اشکال نسبتاً پیچیده ای بسازد.

چگونه ریخته گری ماسه ای انجام می شود

هنگام ریخته گری ماسه ای، مراحل مختلفی دنبال می شود که عبارتند از:

تولید الگو – محصول مورد نظر

یک الگوی قابل استفاده مجدد با جزئیات مشابه با محصول تکمیل شده مورد نظر در این فرآیند استفاده می شود. یک الگو، همیشه بزرگتر از قسمت نهایی ساخته می شود تا اجازه انقباض یا جمع شدن حرارتی را بدهد. کمک هزینه انقباض انقباضاتی را که هنگام سرد شدن ریخته گری تا دمای اتاق رخ می دهد، محاسبه می کند.

حتما این مقاله را نیز مطالعه کنید
آشنایی با 6 آلیاژ برتر برنز

انقباض مایع: کاهش حجم است که زمانی رخ می دهد که فلز از حالت مایع به جامد تبدیل شود. برای جبران این، قالب دارای یک رایزر است که فلز مایع را به ریخته گری تغذیه می کند.

انقباض جامد: هنگامی که یک فلز دمای حالت جامد خود را از دست می دهد، حجم آن کاهش می یابد. برای در نظر گرفتن این موضوع، کمک هزینه انقباض در الگوها گنجانده شده است.

تراش خور مواد اضافی را که برای تولید یک محصول کامل حذف می شود، پوشش می دهد. سطح ناهموار محصول ریخته گری در این فرآیند حذف می شود. اندازه، خواص مواد، شکستگی ها، دقت تکمیل و روش ماشینکاری، همگی بر میزان تراش خور تأثیر می‌ گذارند. برای اطمینان از اینکه الگو به طور ایمن برداشته می شود، تمام سطوح موازی با جهت حذف الگوی کمی به سمت داخل مخروطی می شوند. این به عنوان پیش نویس فوق العاده شناخته می شود.

ایجاد الگو – دروازه‌ها و رایزرها: سیستم تحویل فلز

کانال های فلزی که طرح مورد نیاز محصول ریخته گری را با دریچه و رایزر مناسب تغذیه می کند نیز در الگو گنجانده شده است. این جریان فلز را تنظیم می کند و نیاز به تخلیه گاز در حین هدایت انقباض حرارتی اجتناب ناپذیر به مکان های قابل قبول (غیر از محصول نهایی مورد نظر واقعی) دارد.

بسته به حجم و تحمل مورد نیاز، الگوها از مواد مختلفی از جمله چوب، فلز، مصنوعی، پلی استایرن منبسط شونده (EPS) و غیره ساخته می شوند.

در شرایط دیگر، مانند اتصالات لوله، قسمت داخلی قطعه باید توخالی باشد. در چنین شرایطی باید الگوهای اضافی به نام هسته ایجاد شود.

ساخت هسته

هسته ها بخش جداگانه ای از قالب هستند که مانع از پر شدن مواد مایع شده در هر شکاف می شوند. از آنها برای ساختن حفره های داخلی و سایر چیزهایی که قالب نمی تواند تولید کند استفاده می شود. جعبه هسته ابزاری است که برای ساختن هسته استفاده می شود، که فقط نام دیگری برای قالبی است که هسته را می سازد.

مواد مورد استفاده برای ساخت هسته باید معیارهای خاصی را داشته باشند:

باید آنقدر قوی باشد که در برابر تلاطم ناشی از مواد مذاب مقاومت کند

باید سختی خوبی داشته باشد

باید نفوذپذیری بالایی داشته باشد تا گازهای تشکیل شده در فرآیند ریخته گری به راحتی خارج شوند

باید بتواند در برابر دمای بالای ناشی از مواد مذاب مقاومت کند

پرداخت سطح صاف

تشکیل حداقل گاز هنگام قرار گرفتن در معرض مواد مذاب

باید آنقدر ضعیف باشد که در حین سرد شدن و انقباض مواد مذاب بشکند و پس از انجماد خارج شود.

برای استفاده از بهترین مرکز ریخته گری قطعات چدنی با کارشناسان ما با شماره  ۰۹۱۲۳۷۶۶۹۳۹ تماس بگیرید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هفده − شانزده =

خانه تماسارتباط با ما