فرآیند ریخته گری فلز

ریخته گری یکی از اولین روشهای شکل دادن به فلز است که برای بشر شناخته شده است. به طور کلی به معنای ریختن فلز مذاب در قالب نسوز با حفره ای از شکلی است که باید ایجاد شود و به آن اجازه می دهد تا جامد شود. چه زمانی
جامد شده ، شی metal فلزی مورد نظر یا با شکستن قالب یا جدا کردن قالب ، از قالب نسوز خارج می شود. جسم جامد شده ریخته گری نامیده می شود. به این فرآیند موسس نیز گفته می شود

1. تاریخچه فرآیند ریخته گری
روند ریخته گری احتمالاً در حدود سال 3500 قبل از میلاد در بین النهرین کشف شد. در آن دوره در بسیاری از نقاط جهان ، تبرهای مس و سایر اشیا مسطح در قالب های باز ساخته شده از سنگ یا پخته شده
خاک رس این قالب ها اساساً به صورت یک تکه بودند. اما در دوره های بعدی ، هنگام ساخت اجسام گرد ، چنین قالب هایی به دو یا چند قسمت تقسیم می شوند تا برداشت اجسام گرد را تسهیل کنند
عصر برنز (حدود 2000 سال قبل از میلاد) اصلاحات بیشتری را در روند ریخته گری ایجاد کرد. شاید برای اولین بار هسته ای برای ایجاد جیب های توخالی در اشیا اختراع شده باشد. این هسته ها از خشت پخته شده ساخته شده بودند.
همچنین ، فرایند cire perdue یا موم گمشده به طور گسترده ای برای ساخت زیور آلات و کارهای ظریف استفاده می شد.

فناوری ریخته گری از حدود 1500 سال قبل از میلاد توسط چینی ها بسیار بهبود یافته است. قبل از آن ، هیچ شواهدی از فعالیت ریخته گری در چین یافت نشده است. به نظر نمی رسد که آنها عالی بوده باشند
با روند cire perdue آشنا شوید و نه به طور گسترده از آن استفاده کرده اید بلکه در قالب چند قطعه برای ساخت مشاغل بسیار پیچیده تخصص دارید. آنها زمان زیادی را صرف کامل کردن قالب کردند تا آخرین جزئیات ، به سختی
هرگونه کار تکمیل در ریخته گری ساخته شده از قالب مورد نیاز است. آنها احتمالاً قالب های قطعه ای ساخته اند که شامل قطعات دقیق نصب شده و تعداد آنها به سی یا بیشتر رسیده است. در حقیقت ، بسیاری از این قالب ها کشف شده اند
تحت کاوش های باستان شناسی در مناطق مختلف چین.

تمدن دره سند همچنین به دلیل استفاده گسترده از ریخته گری از مس و برنز برای زیور آلات ، سلاح ، ابزار و ظروف مشهور است. اما پیشرفت زیادی در این فناوری حاصل نشده است. از vari
اشیاous و مجسمه های مختلفی که از سایت های دره سند کاوش شده است ، به نظر می رسد که آنها با تمام روش های ریخته گری شناخته شده مانند قالب باز ، قالب قطعه و فرآیند خنک کننده آشنا شده اند.

اگرچه می توان هند را با اختراع فولاد بوته ای قلمداد کرد ، اما مقدار زیادی از پایه گذاری آهن در هند مشهود نبود. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد سنگ آهن از حدود 1000 سال قبل از میلاد در سوریه و ایران آغاز شده است. ظاهر می شود
که فناوری ریخته گری آهن در هند از زمان حمله به اسکندر بزرگ ، حدود 300 سال قبل از میلاد مسیح مورد استفاده بوده است.

ستون آهنی معروف که در حال حاضر در نزدیکی معدن قطب دهلی واقع شده است ، نمونه ای از مهارت های متالورژی سرخپوستان باستان است. طول آن 7.2 متر است و از آهن قابل انعطاف پذیری خالص ساخته شده است. فرض بر این است که از
دوره Chandragupta II (375-413 میلادی) از خاندان گوپتا. میزان زنگ زدگی این ستون که در هوای آزاد در خارج قرار دارد عملاً صفر است و حتی قسمت دفن شده نیز با سرعت بسیار آهسته زنگ می زند. این
ابتدا باید ریخته شده باشد و سپس به شکل نهایی چکش خورده باشد.

2. مزایا و محدودیت ها
از فرآیند ریخته گری به دلیل مزایای فراوان در ساخت بسیار استفاده می شود. مواد مذاب به هر قسمت کوچکی در حفره قالب و به همین ترتیب ، به هر شکل پیچیده - داخلی جریان می یابد
یا خارجی - می تواند با فرآیند ریخته گری ساخته شود. ریختن تقریباً هر ماده ای اعم از آهنی یا غیر آهنی امکان پذیر است. بعلاوه ، ابزارهای لازم برای ریخته گری قالبها بسیار ساده و ساده است
ارزان. در نتیجه ، برای تولید آزمایشی یا تولید مقدار کمی ، این یک روش ایده آل است. در فرآیند ریخته گری می توان مقدار مواد را در جایی که دقیقاً مورد نیاز است قرار داد. در نتیجه
کاهش وزن در طراحی می تواند حاصل شود. ریخته گری ها به طور کلی از همه کناره ها به طور یکنواخت خنک می شوند و بنابراین انتظار می رود که هیچ خاصیت هدایتی نداشته باشند. فلزات و آلات خاصی وجود دارد
که فقط با ریخته گری قابل پردازش است و نه با هر فرآیند دیگری مانند جعل به دلیل ملاحظات متالورژی. می توان ریخته گری در هر اندازه و وزن ، حتی تا 200 تن را انجام داد.

با این حال ، دقت ابعادی و پایان سطح حاصل از فرآیند طبیعی ریخته گری شن و ماسه برای کاربرد نهایی در بسیاری از موارد کافی نیست. برای در نظر گرفتن این موارد ، مقداری کاستین خاص
فرآیندهایی از قبیل diastasting توسعه یافته است که جزئیات آن در فصل های بعدی آورده شده است. همچنین ، فرآیند ریخته گری شن و ماسه تا حدی پرزحمت است و بنابراین بسیاری از پیشرفت ها در آن انجام می شود ،
مانند قالب گیری ماشینی و مکانیزاسیون ریخته گری. با برخی از مواد ، رفع نقص ناشی از رطوبت موجود در ریخته گری شن و ماسه اغلب دشوار است

3. شرایط بازیگران
در فصل های بعدی جزئیات ریخته گری شن و ماسه ، که نشان دهنده روند اساسی ریخته گری است ، دیده می شود. قبل از پرداختن به جزئیات فرآیند ، تعریف تعدادی از واژگان واژگان انتخابی می تواند باشد
مناسب.

فلاسک - یک فلاسک قالب سازی است که قالب ماسه را دست نخورده نگه می دارد. بسته به موقعیت فلاسک در ساختار قالب ، با نام های مختلف مانند کشیدن ، کنار آمدن و گونه ذکر می شود. از چوب ساخته شده است
برای کاربردهای موقتی یا به طور کلی از فلز برای استفاده طولانی مدت.
کشیدن - فلاسک قالب پایین
مقابله - فلاسک قالب بالا
گونه - فلاسک قالب میانی که در قالب سه تکه استفاده می شود.
الگو - الگو الگوئی از آخرین شی است که با برخی اصلاحات ساخته می شود. حفره قالب با کمک الگو ساخته می شود.
خط تقسیم - این خط تقسیم بین دو فلاسک قالب گیری است که قالب شن را تشکیل می دهد. در الگوی تقسیم نیز خط تقسیم بین دو نیمه الگو است
تخته پایین - این تخته ای است که به طور معمول از چوب ساخته می شود و در ابتدای ساخت قالب استفاده می شود. این الگو ابتدا روی تخته پایین نگه داشته می شود ، ماسه بر روی آن پاشیده می شود و سپس رامینگ در کشش انجام می شود
شن و ماسه روبرو - مقدار کمی مواد کربنی که روی سطح داخلی حفره قالب ریزی پاشیده می شود تا سطح بهتری را به ریخته گری بدهد
ریخته گری شن و ماسه - این ماده نسوز تازه آماده شده است که برای ساخت حفره قالب استفاده می شود. این مخلوطی از رس سیلیس و رطوبت به نسبت مناسب است تا نتایج مطلوبی را بدست آورد و اطراف آن را احاطه می کند
الگوی ساخت قالب.
شن و ماسه پشتی - همان چیزی است که بیشتر مواد نسوز موجود در قالب را تشکیل می دهد. این از شن های دست دوم و سوخته تشکیل شده است.
هسته - برای ایجاد حفره های توخالی در ریخته گری استفاده می شود.
حوضچه ریختن - یک حفره کوچک قیف شکل در بالای قالب که فلز مذاب در آن ریخته می شود.
Spure - محل عبور فلز مذاب از حوضچه ریخته شده به حفره قالب می رسد. در بسیاری از موارد جریان فلز را به داخل قالب کنترل می کند.
Runner - راههای عبور در صفحه تقسیم که از طریق آن جریان فلز مذاب قبل از رسیدن به حفره قالب تنظیم می شود.
دروازه - نقطه ورود واقعی که از طریق آن فلز مذاب وارد حفره قالب می شود.

Chaplet - از chaplets برای حمایت از هسته های داخل حفره قالب برای مراقبت از وزن خود و غلبه بر نیروهای متالوستاتیک استفاده می شود.
Chill - لرز اشیا فلزی هستند که برای افزایش سرعت خنک کاری ریخته گری ها در قالب قرار می گیرند تا سرعت خنک کننده یکنواخت یا مطلوب را فراهم کنند.
Riser - مخزنی از فلز مذاب است که در ریخته گری فراهم می شود تا در صورت کاهش حجم فلز به دلیل جامد شدن ، فلز داغ بتواند به داخل حفره قالب برگردد.

4. روش ساخت قالب شن
مراحل ساخت قالب شن و ماسه معمولی در مراحل زیر شرح داده شده است

ابتدا تخته کف یا روی سکوی قالب یا روی زمین قرار می گیرد و باعث یکنواخت شدن سطح می شود. فلاسک قالب گیری کششی به همراه قسمت کشیدن قسمت صفحه زیرین وارونه نگه داشته می شود
الگوی در مرکز فلاسک روی صفحه. باید فاصله کافی بین الگو و دیواره های فلاسک وجود داشته باشد که باید از حد 50 تا 100 میلی متر باشد. شن و ماسه رو به خشک پاشیده می شود
تخته و الگو برای ایجاد یک لایه نچسب. شن و ماسه قالب ریزی شده تازه تهیه شده با کیفیت لازم اکنون در کشش و روی الگو به ضخامت 30 تا 50 میلی متر ریخته می شود. بقیه فلاسک درگ است
کاملاً با شن و ماسه پشتیبان پر شده و به طور یکنواخت برای فشرده سازی شن و ماسه ریز می شود شن و ماسه شن و ماسه باید به درستی انجام شود تا بیش از حد سخت فشرده نشود ، که فرار از گازها را دشوار می کند ،
و نه خیلی شل ، به طوری که قالب مقاومت کافی نداشته باشد. پس از پایان رمینگ ، ماسه اضافی موجود در فلاسک با استفاده از یک میله مسطح تا سطح لبه های فلاسک کاملاً خرد می شود.

اکنون ، با یک سیم تهویه ، که یک سیم به قطر 1 تا 2 میلی متر با انتهای نوک تیز است ، سوراخ های دریچه در کشش به عمق کامل فلاسک و همچنین به الگوی ایجاد می شود تا حذف گازها را آسان کند در حین ریخته گری
جامد شدن این کار آماده سازی کشیدن را کامل می کند.

فلاسک درگ در حال حاضر به صفحه پایین غلتیده و الگوی مطابق عکس را نشان می دهد. با استفاده از نرم و براق ، لبه های شن و ماسه اطراف الگوی ترمیم شده و نیمی از طرح از روی آن قرار می گیرد
الگوی کشیدن ، تراز کردن آن با کمک سنجاق های رولپلاک. فلاسک مقابله در بالای کشش با کمک سنجاق ها دوباره در یک تراز قرار گرفته است. شن و ماسه خشک در سراسر کشیدن و روی الگو پاشیده می شود

یک پین اسپرو برای ایجاد گذرگاه دود در فاصله کمی حدود 50 میلی متر از الگو قرار دارد. همچنین ، پین آریزر در صورت لزوم در یک مکان مناسب نگهداری می شود و شن و ماسه قالب گیری تازه آماده شده مشابه آن را نگه می دارد
از کشیدن همراه با شن و ماسه پشت پاشیده شده است. شن و ماسه کاملاً رد و بدل می شود ، ماسه های اضافی خرد می شوند و سوراخ های تخلیه در قسمت های مختلف مانند درگ ایجاد می شوند.

پایه اسپرو و ​​پایه e riser با احتیاط از فلاسک خارج می شوند. بعداً حوضچه ریخته شده در نزدیکی قسمت بالای اسپرا بریده می شود. مقابله از کشیدن و هرگونه ماسه شل روی رابط مقابله و کشیدن جدا شده است
از کشیدن با کمک دم. اکنون ، با استفاده از سنبله های کشش و تقلیل دادن الگو به اطراف ، نیمه های مقابله و الگوی کشیدن خارج می شوند تا حفره قالب کمی بزرگ شود به طوری که
دیواره های قالب با الگوی خارج شدن خراب نمی شوند. دونده ها و دروازه ها بدون اینکه خراب شود ، با دقت در قالب بریده می شوند. هرگونه شن اضافی یا سست موجود در دونده ها و حفره قالب دمیده می شود
دور با استفاده از دم. اکنون ماسه روبرو به صورت خمیر در تمام حفره قالب و دونده ها اعمال می شود ، که باعث می شود سطح ریخته گری پایان یافته خوب باشد.

یک هسته ماسه خشک با استفاده از یک جعبه هسته تهیه می شود. پس از پخت مناسب ، همانطور که در عکس نشان داده شده است ، در حفره قالب قرار می گیرد. مقابله با کشیدن مراقبت از هم ترازی این دو را با استفاده از جایگزین می کند
سنجاق ها برای مراقبت از نیروی متالوستاتیک رو به بالا در هنگام ریختن فلز مذاب ، وزن مناسبی بر روی كنار نگه داشته می شود. قالب اکنون همانطور که در عکس نشان داده شده آماده ریختن است.