فرآيند ريخته گري با توليد قالب آغاز مي شود که شکل قالب، قرينه و معکوس قطعه اي است که ما نياز داريم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهيه مي شود. فلز بر روي يک اجاق حرارت داده مي شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودي قالب که شکل قطعه مورد نظر است ريخته مي شود. و تا زمان جامد شدن خنک مي گردد. نهايتا قطعه فلزي شکل گرفته از قالب جدا مي شود.
تعداد زيادي از سازه هاي فلزي که هر روز با آنها سرو کار داريم به روش ريخته گري توليد شده اند. علل اين (گستردگي کاربرد ريخته گري) عبارتند از :
1- به روش ريخته گري مي توان قطعاتي را توليد کرد که هندسه بسيار پيچيده اي دارند و يا داراي حفره هاي دروني مي باشند.
2- براي توليد قطعات بسيار کوچک و همچنين قطعات بسيار بزرگ از چندصد گرم تا چندين هزار کيلو گرم مي توان از اين روش استفاده کرد.
3- اين روش از نظر اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمي دارد. فلزات اضافي در هر بار ريخته گري دوبار ذوب شده و استفاده مي شوند.
4- فلز ريخته گري شده ايزو تروپيک است يعني در تمام جهات داراي خواص فيزيکي و مکانيکي يکساني است.
مثال هاي پرکاربرد:
دستگيره هاي در ، قفل ها ،پوشش يا بدنه موتور ها، پمپ ها و غيره، چرخ بسياري از اتوموبيل ها.
از روش ريخته گري بطور گسترده اي در صنايع اسباب بازي استفاده مي گردد . به عنوان مثال در توليد قطعات ماشين ها، هواپيما ها و غيره.

فرآيند	مزايا	معايب	نمونه ها
ماسه	هزينه پايين، گستره وسيعي از فلزات ،اندازه ها و شکل ها	تلرانس زياد، کيفيت سطح نامطلوب	سر سيلندر ها ، بدنه موتور ها
قالب پوسته اي	دقت بالا، نرخ توليد بيشتر و کيفيت سطح بهتر	محدوديت در اندازه قطعات	ميله هاي اتصال ، جعبه دنده ها
الگوي مصرف شدني Expendable	گستره وسيعي از فلزات ،اندازه ها و شکل ها	الگو ها استحکام پاييني دارند	سر سيلندر ها، اجزاي ترمز
قالب گچي	اشکال پيچيده ، کيفيت سطح عالي	فقط براي فلزات غير آهني ،نرخ توليد پايين	نمونه هاي اوليه قطعات مکانيکي
قالب سراميکي	اشکال پيچيده ، دقت بالا وکيفيت سطح خوب	فقط اندازه هاي کوچک	پروانه ها، تجهيزات قالب هاب تزريق
investment	اشکال پيچيده و کيفيت سطح عالي	قطعات کوچک و گران قيمت	جواهرات
قالب دائمي	کيفيت سطح خوب، نرخ توليد بيشتر وتخلخل کم	اشکال ساده، گراني قالب	چرخ دنده هاي و جعبه دنده ها
تحت فشار	دقت ابعادي عاي ، نرخ توليد بالا	گراني قالب ،قطعات کوچک، فلزات غير آهني	چرخ هاي اتوموبيل، بدنه دوربين و چرخ دنده هاي دقيق
گريز از مرکز	احجام سيلندري شکل بزرگ، کيفيت خوب	محدوديت در شکل ، هزينه بالا	لوله ها ، بويلر ها و چرخ طيار ها

جدول 1: خلاصه اي از انواع روش هاي ريخته گري ، به همراه مزايا و معايب آنها و مثالهايي در اين زمينه.

ريخته گري با ماسه:
 

در ريخته گري ماسه اي از ماسه طبيعي يا ماسه ترکيبي( ماسه درياچه) استفاده ميشود، که داراي يک ماده نسوز به نام سيليکا(sio2) مي باشد. دانه هاي شن بايد بقدر کافي کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد.و در عين حال بايد آنقدر درشت باشند تا گازهاي تشکيل شده در هنگام ريخته گري از بين منافذ آنها خارج شوند. در قالب هاي بزرگ تر از ماسه سبز استفاده مي کنند(ترکيبي از ماسه،خاک رس و مقداري آب).
ماسه را مي توان مجددا مورد استفاده قرار داد. همچنين زائده ها و فلزات اضافي بريده شده و مجددا استفاده مي گردند.
قالب هاي ماسه اي داراي قسمت هاي زير مي باشند:
• قالب از دو قسمت اصلي تشکيل شده است. درجه بالايي cope و درجه پاييني drag ناميده مي شوند.
• مذاب در فضاي بين دو درجه که حفره قالب نام دارد ،جاري مي گردد. هندسه طرح توسط يک قطعهء چوبي که الگو نام دارد، ايجاد مي شود. شکل طرح ، تقريبا شبيه به قطعه اي که ما نياز داريم مي باشد.
• حفره قيفي شکل: بالاي اين قيف ظرف مذاب ريزي قرار دارد. و به قسمت لوله مانند قيف sprue گفته مي شود. فلز مذاب در داخل ظرف مذاب ريزي ريخته شده و از طريق spure به سمت پايين جاري مي شود.
• راهگاه ها ، کانل هايي عمودي و توخالي هستند که حفره قالب را به سطح آن متصل مي کنند. منطقه اي که اين راهگاه ها به حفره ء قالب مي رسند ، دروازه (gate) نام دارد.
• چندين حفره ديگر نيز درون قالب تعبيه مي شوند که با سطح آن در تماسند. اضافه مذابي که درون قالب ريخته مي شود ، به داخل اين حفره ها که "لوله هاي تغذيه" نام دارند جاري مي گردد. اين لوله ها مانند مخازن ذخيره مذاب عمل مي کنند. همينطور که مذاب در داخل حفره قالب در حال جامد شده است حجم آن کم مي شود. براي جلوگيري از ايجاد حفره در داخل قطعه ، مذاب جبران کننده از داخل اين لوله ها به قالب وارد مي شود.
• منافذ هوا : لوله هاي باريکي هستند که حفره قالب را به فضاي بيرون متصل مي کنند و به گاز ها و هواي داخل قالب اجازه مي دهند که از قالب خارج شوند.
• ماهيچه ها: بسياري از قطعات ريخته گري داراي سوراخ هاي داخلي هستند(فضا هاي خالي).يا برخي حفره هاي موجود در ساختار آنها از هيچ کجاي قالب قابل دسترسي نيستند. اين سطوح دروني به وسيله ماهيچه ها ايجاد مي گردند. ماهيچه ها ازطريق آميختن ماسه با يک سري چسب هاي خاص تهيه مي شوند . اين چسب باعث مي شود که وقتي ماهيچه را در دست مي گيريم شکل خود را حفظ کند. قالب از طريق قرار دادن ماهيچه در داخل حفره درجهء پاييني و قرار دادن درجه بالايي روي آن و قفل کردن دو درجه به هم، ساخته مي شود. بعد از انجام عمليات ريخته گري ، ماسه ها کنار زدن مي شوند و ماهيچه بيرون کشيده شده و معمولا شکسته ميشود.

ملاحظات مهم ريخته گري:
 

1- طرح الگو چگونه روي ماسه ساخته مي شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست يا به وسيله ماشين روي ماسه حک مي کنند.
2- چرا طرح ايجاد شده دقيقا شبيه قطعه نيست؟
به وسيله طرح ما تنها سطح خارجي قطعه را مي سازيم . سطوح داخلي توسط ماهيچه ها ايجاد مي شوند.
بايد مقدار فضاي لازم را براي انقباض قطعه ريخته گري شده بعد از انجماد پيشبيني کرد.
3- وقتي دو درجه تشکيل دهنده قالب را از هم جدا کنيم و طرح ايجاد شده توسط درجه پاييني و بالايي را به دو نيم تقسيم کنيم به يک برشي عرضي از قطعه مي رسيم .سطح خارجي اي برش عرضي را " خط جدا کننده" مي نامند. اولين گام در طراحي قالب تشخيص اين خط است .(چرا)
4- براي جلوگيري از صدمه ديدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبي مربوط به لوله هاي هوا، راه گاه ها و غيره ، بايد سطوح عمودي قطعه را کمي مايل طراحي کنيم. به اين شيب ملايم taper گفته مي شود. اگر مي دانيم که قطعه ما توسط ريخته گري ساخته خواهد شد، بايد هنگام طراحي در طرح اوليه به سطوح عمودي شيب ملايمي بدهيم.
5- ماهيچه ها توسط اجزايي به نام برجسته گي هاي ماهيچه(core print) در جاي خود نگه داشته مي شوند.اگر طراحي طوري باشد که ساپورت کافي براي نگه داشتن ماهيچه در جاي خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده هاي فلزي به نام چپلت استفاده ميشود.چپلت ها در داخل قطعه نهايي جاسازي مي شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ريخته گري شده بايد آن را با فشار هوا تميز کرد.
7- نهايتا ، فلزات اضافي کنار دروازه ها ، لوله هاي تغذيه و منافذ هوا بايد بريده شوند. سطوح مهم بايد ماشين کاري شوند تا سطحي پرداخت شده و دقيق حاصل گردد.
ارسال مقاله توسط کاربري : sabamm
ae