جزوه رنگی و تایپ شده ریخته گری فلزات
مهندس احمد صادقنیا در دانشگاه آزاد اسلامی مهندسی مکانیک خودرو دانشگاه پیام نور حسن قنبری قجرلو علمی کاربردی استاد
(ً ) () ( ) [1]
()، [2]
()، : [3]
() : (). [4]
(-) () ً -(-) -(-) () : () ()
: -() () [5] 
: ”” : : () [5]
ً نیاز به کار مجدد دارند.
قالب گیری ضایعاتی از گچ
در این بخش هیچ منبعی ذکر نشده است . لطفاً با افزودن نقل قول به جزوه ریخته گری فلزات معتبر به بهبود این بخش کمک کنید . مطالب بدون منبع ممکن است به چالش کشیده و حذف شوند. ( فوریه 2009 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )
یک واسطه گچ بادوام اغلب به عنوان مرحله ای برای تولید یک مجسمه برنزی یا به عنوان راهنمای اشاره برای ایجاد یک سنگ تراشیده شده استفاده می شود. با تکمیل گچ، کار دوام بیشتری دارد (اگر در داخل خانه نگهداری شود) نسبت به گچ اصلی که باید مرطوب نگه داشته شود تا ترک نخورد. با در دست داشتن گچ کم هزینه، کار گرانقیمت ریختهگری برنز یا سنگتراشی ممکن است تا زمانی که حامی پیدا شود به تعویق بیفتد و از آنجایی که چنین کاری بهجای هنری فرآیندی فنی در نظر گرفته میشود، حتی ممکن است فراتر از طول عمر به تعویق بیفتد. از هنرمند
در قالبگیری ضایعات، ً () : : : : : (“”) ً : () : () ً 
ً () [7]
: ()
ً 9000 کیلوگرم جرم کل با حد معمول برای هر قطعه 2.3-4.5 کیلوگرم.
از نظر صنعتی، ریختهگری گریز از مرکز [8] چرخهای راهآهن، کاربرد اولیه روشی بود که توسط شرکت صنعتی آلمانی Krupp توسعه یافت و این قابلیت باعث رشد سریع این شرکت شد.
قطعات هنری کوچک مانند جواهرات اغلب با استفاده از فرآیند موم گم شده با این روش ریخته می شوند، زیرا این نیروها فلزات مایع نسبتاً چسبناک را قادر می سازند از طریق گذرگاه های بسیار کوچک و به جزئیات ظریف جزوه حسابداری ضایعات برگ ها و گلبرگ ها جریان پیدا کنند. این اثر مشابه مزایای ریخته گری خلاء است که در ریخته گری جواهرات نیز اعمال می شود.
بازیگری مستمر
مقاله اصلی: ریخته گری پیوسته
ریختهگری پیوسته اصلاح فرآیند ریختهگری برای تولید مداوم و با حجم بالا مقاطع فلزی با سطح مقطع ثابت است. در درجه اول برای تولید محصولات نیمه تمام برای پردازش بیشتر استفاده می شود. [9] : 339 فلز مذاب در قالبی با انتهای باز و خنک شده با آب ریخته می شود، که اجازه می دهد یک “پوست” از فلز جامد بر روی مرکز هنوز مایع تشکیل شود و به تدریج فلز را از بیرون به داخل جامد کند. پس از انجماد، رشته، همانطور که گاهی اوقات نامیده می شود، به طور مداوم از جزوه ریخته گری فلزات خارج می شود. طول های از پیش تعیین شده رشته را می توان با قیچی مکانیکی یا مشعل های متحرک اکسی استیلن قطع کرد و به فرآیندهای شکل گیری بعدی یا به انبار منتقل کرد. اندازه های ریخته گری می تواند از نوار (ضخامت چند میلی متر و عرض حدود پنج متر) تا بیلت (90 تا 160 میلی متر مربع) تا اسلب (عرض 1.25 متر در ضخامت 230 میلی متر) متغیر باشد. گاهی اوقات، رشته ممکن است قبل از برش، تحت یک فرآیند نورد گرم اولیه قرار گیرد.
ریخته گری پیوسته به دلیل کاهش هزینه های تولید مداوم یک محصول استاندارد و جزوه ریخته گری فلزات افزایش کیفیت محصول نهایی استفاده می شود. فلزاتی مانند فولاد، مس، آلومینیوم و سرب به طور پیوسته ریختهگری میشوند و فولاد بیشترین تناژ ریختهگری را با استفاده از این روش انجام میدهد.
ارتقاء
همچنین ببینید: روش چوکرالسکی
ریخته گری (ریخته گری به بالا، بالادست یا رو به بالا) روشی است برای ریخته گری مداوم عمودی یا افقی میله ها و لوله های پروفیل های مختلف (اسوانه ای، مربعی، شش ضلعی، دال و غیره) به قطر 30-8 میلی متر. [10] آلیاژهای مس (Cu)، برنز (آلیاژ Cu· Sn )، آلیاژهای نیکل معمولاً به دلیل سرعت بیشتر ریختهگری (در صورت برآمدگی عمودی) و به دلیل ویژگیهای فیزیکی بهتر استفاده میشوند. مزیت این روش این است که فلزات تقریباً بدون اکسیژن هستند و سرعت تبلور محصول (انجماد) ممکن است توسط یک کریستالایزر تنظیم شود – دستگاهی مقاوم در برابر دمای بالا که میله یا لوله فلزی در حال رشد را با استفاده از آب خنک می کند. [10]
این روش با روش Czochralski برای رشد کریستال های سیلیکون (Si) که یک متالوئید است قابل مقایسه است .
اصطلاحات
فرآیندهای ریخته گری فلز از اصطلاحات زیر استفاده می کنند: [11]
الگو : تکرار تقریبی از ریخته گری نهایی که برای تشکیل حفره قالب استفاده می شود.
مواد قالب گیری: موادی که در اطراف الگو بسته بندی می شود و سپس الگوی برداشته می شود تا از حفره ای خارج شود که مواد ریخته گری در آن ریخته می شود.
فلاسک : قاب چوبی یا فلزی سفت و سختی که مواد قالبگیری را نگه میدارد.
Cope : نیمه بالایی الگو، فلاسک، قالب یا هسته.
کشیدن : نیمه پایینی الگو، فلاسک، قالب یا هسته.
هسته : درج در قالب که باعث ایجاد ویژگی های داخلی در ریخته گری مانند سوراخ می شود.
چاپ هسته: ناحیه ای که به الگو، هسته یا قالب اضافه می شود که برای مکان یابی و پشتیبانی از هسته استفاده می شود.
حفره قالب: منطقه باز ترکیبی از مواد قالب گیری و هسته، که در آن فلز برای تولید ریخته گری ریخته می شود.
رایزر : یک فضای خالی اضافی در قالب که با مواد مذاب پر می شود تا انقباض در طول انجماد را جبران کند.
سیستم دروازه ای: شبکه ای از جزوه ریخته گری فلزات های متصل که مواد مذاب را به حفره های قالب می رساند.
فنجان ریختن یا حوضچه ریختن: قسمتی از سیستم دروازه که مواد مذاب را از ظرف ریختن دریافت می کند.
اسپرو : فنجان ریختن به اسپرو که قسمت عمودی سیستم دروازه است متصل می شود. انتهای دیگر اسپرو به دونده ها متصل می شود.
دونده ها: بخش افقی سیستم دروازه که اسپروها را به دروازه ها متصل می کند.
دروازه ها: ورودی های کنترل شده از دونده ها به داخل حفره های قالب.
دریچه ها: کانال های اضافی که راه خروج گازهای تولید شده در حین ریختن را فراهم می کند.
خط جدایی یا سطح جدایی: رابط بین قسمت های کوپ و درگ قالب، فلاسک یا الگو.
پیش نویس : مخروطی روی قالب یا الگوی که به آن اجازه می دهد از قالب خارج شود
جعبه هسته: قالب یا قالبی که برای تولید هسته ها استفاده می شود.
شاپلت: میله نگهدارنده عمودی بلند برای هسته که پس از ریختهگری جزء لاینفک ریختهگری میشود، تکیهگاه هسته را تامین میکند.
برخی از فرآیندهای تخصصی، مانند ریخته گری، از اصطلاحات اضافی استفاده می کنند.
نظریه
ریخته گری یک فرآیند انجماد است، به این معنی که پدیده انجماد اکثر خواص ریخته گری را کنترل می کند. علاوه بر این، بیشتر عیوب ریخته گری در طول انجماد رخ می دهد، مانند تخلخل گاز و انقباض انجماد . [12]
انجماد در دو مرحله انجام می شود: هسته زایی و رشد کریستال . در مرحله هستهزایی، ذرات جامد درون مایع تشکیل میشوند. هنگامی که این ذرات تشکیل می شوند، انرژی درونی آنهاپایین تر از مایع احاطه شده است که یک رابط انرژی بین این دو ایجاد می کند. تشکیل سطح در این فصل مشترک نیاز به انرژی دارد، بنابراین وقتی هستهزایی اتفاق میافتد، به دلیل انرژی اضافی مورد نیاز برای تشکیل سطوح مشترک، ماده در واقع کمتر سرد میشود (یعنی زیر دمای انجماد خود سرد میشود). سپس برای مرحله رشد کریستال تجدید می شود یا تا دمای انجماد خود گرم می شود. هسته زایی روی یک سطح جامد از قبل موجود اتفاق می افتد زیرا برای یک سطح مشترک جزئی به اندازه یک سطح مشترک کروی کامل انرژی مورد نیاز نیست. این می تواند سودمند باشد زیرا ریخته گری های ریز دانه دارای خواص بهتری نسبت به ریخته گری دانه درشت هستند. ساختار دانه ریز را می توان با پالایش دانه یا تلقیح ایجاد کرد، که فرآیند افزودن ناخالصی ها برای القای هسته است. [13]
همه هسته ها نشان دهنده یک کریستال هستند که با خارج شدن گرمای همجوشی از مایع رشد می کند تا جایی که مایعی باقی نماند. جهت، سرعت و نوع رشد را می توان برای به حداکثر رساندن خواص ریخته گری کنترل کرد. انجماد جهت دار زمانی است که ماده در یک انتها جامد می شود و تا انتهای [13]
: [14]
[15]
منحنی خنک کننده فوق یک وضعیت اساسی را با یک فلز خالص نشان می دهد، با این حال، اکثر قطعات ریخته گری از آلیاژهایی هستند که منحنی خنک کننده مانند شکل زیر دارند.
منحنی خنک کننده alloy.svg
توجه داشته باشید که دیگر ایست حرارتی وجود ندارد، در عوض محدوده انجماد وجود دارد. محدوده انجماد مستقیماً با مایع و جامد موجود در نمودار فاز برای آلیاژ خاص مطابقت دارد.
قانون چوورینوف
نوشتار اصلی: حکومت چوورینوف
زمان انجماد محلی را می توان با استفاده از قانون Chvorinov محاسبه کرد که عبارت است از:
{displaystyle t=Bleft({frac {V}{A}}right)^{n}}t=Bleft({frac {V}{A}}right)^{n}
جایی که t زمان انجماد است، V حجم ریختهگری است، A مساحت سطح ریختهگری است که با قالب تماس میگیرد ، n یک ثابت است و B ثابت قالب است. برای تعیین اینکه آیا رایزر قبل از ریختهگری جامد میشود یا نه، بسیار مفید است، زیرا اگر رایزر ابتدا جامد شود، بیارزش است. [16]
سیستم دروازه
یک سیستم دروازه ای ساده برای قالب افقی.
همچنین ببینید: اسپرو (تولید)
سیستم دروازه اهداف بسیاری را انجام می دهد، مهمترین آنها انتقال مواد مایع به قالب است، اما همچنین کنترل انقباض، سرعت ً [17]
ً [18] ً [17]
ً () [18]
/[19]
: [20]
[21] [22]
——شوند، نوع انقباض بستگی به گستردگی دامنه انجماد مواد دارد. برای موادی با محدوده انجماد باریک، کمتر از 50 درجه سانتیگراد (122 درجه فارنهایت)، [23] یک حفره به نام لوله در مرکز ریخته گری تشکیل می شود، زیرا پوسته بیرونی ابتدا یخ می زند و به تدریج به مرکز جامد می شود. . فلزات خالص و یوتکتیک معمولاً محدوده انجماد باریکی دارند. این مواد تمایل به تشکیل پوست در قالبهای هوای آزاد دارند، بنابراین به آلیاژهای پوستساز معروف هستند . [23]برای موادی با دامنه انجماد گسترده، بیشتر از 110 درجه سانتیگراد (230 درجه فارنهایت)، [23] مقدار بیشتری از ریخته گری ناحیه لجن () [21] [24]
[21]
فهرست مطالب