در این مطلب می خواهم کمی در مورد نکات مربوط به ساخت مدل ریخته گری و جعبه ماهیچه مربوط صحبت کنم. مدلی که ساخته می شود جهت ریخته گری به روش شاو است. در این روش جهت ساخت جعبه ماهیچه الزامی به استفاده از آلومینیوم جهت ساخت جعبه ماهیچه نمی باشد. بنابراین از چوب و موم جهت ساخت مدل ریخته گری و جعبه ماهیچه استفاده می شود.
امروز با پیشرفت صنایع نیاز به تولید قطعات بدون عیب بسیار احساس می شود. بر این اساس ریخته گری به عنوان فرآیند کلیدی برای تولید بسیاری از انواع قطعات پیچیده شناخته می شود. به طور معمول ریخته گری به عنوان فرآیندی سنتی که بدون داشتن دانش فنی و مهارت انجام می شود، شناخته می شود. در صورتی که داشتن مهارت و آشنایی با انواع روش های قالب گیری و ریخته گری جهت تولید قطعات سالم و با دقت بالا مورد نیاز است. ریخته گری دقیق به عنوان فرآیند استفاده از سرامیک نسوز به عنوان مواد قالب گری شناخته می شود. اما معمولا ریخته گری دقیق را با ریخته گری مومی یا Investment Casting می شناسند. در صورتی که روش های دیگری نیز برای به کار گیری سرامیک در قالب گیری در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. به این فرآیندها قالب گیری سرامیکی یا Ceramic Molding میگویند. مهم ترین این روش ها روش قالب گری شاو Shaw Process می باشد که در این مقاله به طور مفصل در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
روش شاو یکی از روش های قالب گیری سرامیکی جهت ریخته گری فلزات می باشد. در این روش دوغاب سرامیکی به صورت دوغابی درون قالب ریخته می شود. پس از ژل شدن چسب مورد استفاده، به راحتی از قالب جدا شده و برای سوزاندن و پخت آماده می شود. با این وجود استحکام قبل از پخت قالب جهت جابجایی اهمیت دارد. در ادامه به بیان روش های استحکام بخشی به سرامیک خام می پردازیم.
در شرایطی که قالب نیاز به حرارت دیدن تا دمای بالاتر نداشته باشد به راحتی می توان از قانجاق فلزی جهت استحکام بخشی استفاده نمود. قالب های ماسه ای را به راحتی می توان با این روش استحکام بخشید. در این حالت قانجاق فلزی همانند آرماتور عمل کرده و استحکام لازم را فراهم می کند.
اما برای قالب های سرامیکی از این قانجاق ها نمی توان استفاده نمود علت این امر هم اختلاف انبساط حرارتی فلز و سرامیک می باشد. در دمای بالا فلز انبساط بیشتری نسبت به سرامیک خواهد داشت که باعث شکستن قالب سرامیکی خواهد شد. بنابراین می بایست به دنبال راه حل دیگری برای استحکام بخشی خام قالب سرامیک بود. در ادامه به راه کارهایی جهت بهبود استحکام خام قالب یا ماهیچه سرامیکی خواهیم پرداخت.
پمپ یکی از مهم ترین اجزای مورد استفاده در صنعت می باشد. پمپ های گریز از مرکز بیشترین کاربرد را در بین پمپ های صنعتی دارد. دغدغه اصلی پمپ سازان در ساخت پمپ ها، افزایش هر چه بیشتر بازدهی پمپ می باشد. مهم ترین قطعه به کار رفته در پمپ ها پروانه آن می باشد. در واقع می توان قلب پمپ را پروانه آن در نظر گرفت. جهت افزایش بهره وری پمپ، هرچه دقت ابعادی و صافی سطح پروانه بهتر باشد، بازدهی پمپ بالاتر خواهد بود. معمول ترین روش تولید پروانه پمپ، ریخته گری است. جهت افزایش دقت ساخت پروانه پمپ، از روش های ریخته گری دقیق استفاده می شود. در این صورت بازدهی پمپ 3 تا 7 درصد افزایش خواهد داشت. معمولا با ساخت مدل مومی و ساخت قالب سرامیکی پوسته ای به روش Invetment اقدام به ساخت قالب ریخته گری دقیق جهت ریخته گری پروانه می کنند. در این روش کیفیت خوبی خواهیم داشت اما معایبی نیز داردکه در ادامه بیان می شود.
قالب های سرامیکی مورد استفاده در ریخته گری دقیق دارای این مزیت اند که تولید قطعات در آنها نسبت به سایر قالب هات دارای بیشترین دقت است. موقعیت نادری که در نتیجه استفاده طولانی از این فرایند در تولید قطعات نسبتا کوچک بوده که در آنها مسائل ابعادی به راحتی قابل تشخیص نمی باشد. قطعات ریخته شده توسط این فرآیند، دارای سطوح تمام شده بسیار عالی و نقوش و جزئیات ریز و تیز می باشد.
با توجه به گران بودن سرامیک و چسب مورد استفاده در ریخته گری دقیق نیازمند به کارگیری روش هایی برای ساخت قالب ترکیبی به جهت کاهش هزینه و افزایش بهره وری هستیم. بهترین گزینه برای رسیدن به این هدف استفاده از روش شاو برای ساخت قالب سرامیکی و ماهیچه می باشد. قالب های شاو تنها قالب هایی هستند که با پیش گرم و بدون پیش گرم قابلیت ریخته گری دقیق را با قالب های سنتی فراهم می کند. در این مطلب انواع روش های ساخت قالب ترکیبی سرامیکی به روش شاو را ارائه می دهیم.
جهت ایجاد شیارهای داخلی قطعات ریخته گری(چه با قالب سرامیکی و چه ماسه ای) ممکن است از ماهیچه استفاده شود. جهت ساخت ماهیچه باید به جنس ماهیچه، جنس قالب، ابعاد قطعه و ماهیچه، نحوه قرارگیری، لقی، استحکام و موارد دیگر توجه داشت. در ادامه مطالب نکاتی درباره ساخت ماهیچه جهت ریخته گری فلزات بیان می شود...
جهت ایجاد حفره های داخلی قطعات، از ماهیچه استفاده می شود. در شرایطی که در ریخته گری قطعات صافی سطح و دقت ابعادی مورد نیاز باشد و دمای ذوب بالا باشد یا فلز مذاب با قالب های معمولی واکنش دهد، ماهیچه سرامیکی مورد استفاده است. از این پس مقالاتی را در مورد انواع قالب های سرامیکی و کاربرد آنها در ریخته گری فلزات بیان می کنیم.
ادامه دارد...
این نوع ماسه برای قطعات ضخیم و بزرگ مناسب است و از زینتر کردن خاک رس بدست می آید. مزیت این ماسه نسبت به کوارتز یکنواختی و کم بودن تغییر حجم آن در اثر تغییرات درجه حرارت می باشد و به علت اینکه دیرتر وارد فعل و انفعالات شیمیایی شده و کمتر به سطح آن می چسبد در فولاد ریزی بکار می رود...
ریخته گری قطعات با مقاطع باریک از جنس های خاص به روش های سنتی دارای پیچیدگی هایی همچون عدم سیالیت مذاب و پرنشدن بخش هایی از قالب است. به علت نوع مواد مورد استفاده در پمپ ها ممکن است جنس پمپ های سانتریفیوژ از جنس های خاص فولاد، استیل زنگ نزن و سوپر آلیاژها ساخته شود. در واحدهای پتروشیمی به علت نوع مواد مورد استفاده در پمپ ها، قطعات یدکی مورد نیاز به صورت سفارشی و تعداد محدود مورد درخواست واحدهای تعمیر و نگهداری این صنایع می باشد که نیاز به پروسه ریخته گری مناسب می باشد. به خصوص در مورد تعمیرات پمپ های سانتریفیوژ، روش های ریخته گری دقیق که با موم یا پرینت انجام می شوند، هزینه بیشتر و زمان بیشتری نیاز دارد. با روش ریخته گری shaw process و قالب سرامیکی تولید شده به این روش می توان قطعات با دقت ابعادی بالا تولید نمود. ماهیچه تولید شده به این روش برای ایمپلرهای بسته بسیار راحت و با مدل های ارزان قیمت ساخته می شوند. قطعات پرکاربرد مورد استفاده به این روش ایمپلرها بخصوص ایمپلرهای بسته و دیفیوزرها می باشند.
از دیگر کاربردها برای ساخت فولاد ابزار قالب می باشد. با این روش به راحتی می توان از یک مدل ارزان قیمت قالب سرامیکی با تحمل دمایی بالا جهت ریخته گری فولاد ابزار سازی ساخت.
در صنایع دیگر از جمله کشاورزی، معدن، هوافضا و سایر صنایع نیز می توان از روش قالب گیری سرامیکی و فرآیند شاو، استفاده نمود.
برخی از کاربردهای معمول روش ریخته گری دقیق shaw شامل موارد زیر است:
با توجه به شکل قطعه، ساخت ماهیچه بخش کلیدی انجام پروژه است. شرایط یک ماهیچه خوب شامل موارد زیر می باشد:
در این حالت بهتر است از فیوزد سیلیکا با قابلیت فروشستن در سود استفاده شود. مراحل انجام کار برای ساخت ماهیچه و قالب شامل موارد زیر است:
با توجه به اینکه قطعات پمپ های سانتریفیوژ مورد استفاده در صنایع دارای حساسیت و دقت ابعادی بالا می باشند و همچنین قطعات یدکی مورد نیاز در این صنایع به صورت سفارشی و تعداد محدود مورد درخواست واحدهای تعمیر و نگهداری این صنایع می باشد، نیاز به پروسه ریخته گری مناسب می باشد.
بر این اساس طی پژوهشی گسترده به فرآیند ساخت قالب سرامیکی ریخته گری دقیق که از طریق فرآیند shaw ساخته می شود، دست یافتیم. در این روش از موم خبری نیست و قطعات فلزی با آلیاژهای خاص در زمان کمتر با تجهیزات اندک و صافی سطح و دقت ابعادی بالا بدون محدودیت در ابعاد ساخته می شوند. شرح این روش و مقایسه آن با سایر روش ها در ادامه آورده شده است.
اطلاعات و خدمات در زمینه ریخته گری فلزات به روش ریخته گری دقیق با قالب سرامیکی تولید شده به روش shaw