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.
تضمین کیفیت در تولید ریخته گری فولاد برای اطمینان از ثبات و برتری در محصول نهایی بسیار مهم است. تولیدکنندگان از استراتژی ها و فرآیندهای مختلفی برای حفظ استانداردهای با کیفیت بالا در طول چرخه تولید استفاده می کنند. در اینجا چند روش کلیدی مورد استفاده توسط سازندگان برای اطمینان از تضمین کیفیت در تولید ریخته گری فولاد وجود دارد که در ادامه به آن می پردازیم.
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.
پروانه ها اجزای حیاتی پمپ ها هستند و وظیفه تولید جریان سیال را بر عهده دارند. بسته به عواملی مانند جنس پروانه، دقت مورد نیاز، پیچیدگی طراحی و حجم تولید، چندین فرآیند تولید برای تولید پروانه پمپ استفاده می شود. در اینجا یک نمای کلی از فرآیندهای مختلف تولید پروانه های پمپ، به همراه کاربرد آنها آورده شده است. در ادامه به بررسی روش های تولید پروانه خواهیم پرداخت.
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.
در این مقاله قصد داریم به بررسی راه کارهایی جهت کاهش و حذف عیوب مربوط به قطعات ریخته گری استیل ضد زنگ آلیاژی بپردازیم. جهت دستیابی به این هدف می بایست عواملی که باعث بروز تخلخل می شود را شناسایی کنیم. سپس به دنبال راه کاری جهت حذف آن باشیم
مواردی که در این مقاله بررسی می شود:
درک رطوبت و تخلخل ناشی از آن.
حذف تخلخل زیرسطحی در فولادهای پر آلیاژ.
مطالعه موردی برای یافتن راه حل موثر جهت جلوگیری از تخلخل زیرسطحی.
یک مرور کوتاه در مورد قالب های ریخته گری فلزات توسط فرآیند قالب گیری شاو در این مقاله انجام خواهیم داد. فرآیند شاو یک از فرآیندهای قالب گیری سرامیکی است که در این فرآیندها از سرامیک به عنوان مواد قالب استفاده شود. فرآیند شاو و یونیکست دو نمونه از فرآیندهای قالب گیری سرامیکی هستند که برای تولید قطعاتی چون پروانه و پخش کننده های پمپ با ابعاد گوناگون در تناژهای مختلف از آنها استفاده می شود. در این مقاله به مبابع علمی و ثبت اختراع مربوط به ریخته گری فلزات به روش فرآیند Shaw خواهیم پرداخت. در این مطلب صرفا یک مقاله مروری در این زمینه آورده شده و از بیان سایر منابع مورد استفاده در آن خودداری شده است.
مهمترین بخش تولید قطعه دقیق ریخته گری تولید قالب سرامیکی می باشد. چسب مورد استفاده در قالب سرامیکی روش شاو، پایه الکل بوده و توسط فرآیند ژل سازی تولید می شود. علاوه بر تولید محلول قالب به روش شاو روش های دیگری نیز برای تولید نانو ساختارها با کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوشتار سعی شده به طور خلاصه این روش ها و کاربرد هر یک بیان شود. در این صورت علاوه بر آشنایی بیشتر با فرآیند، امکان استفاده از روش های دیگر برای تولید قالب های دقیق نیز فراهم می شود.
ریخته‌گری‌های فلزی سعی می‌کنند قطعات بی عیبی تولید کنند، با این حال، تنها تعداد کمی از ریخته‌گری‌ها کاملاً عاری از نقص هستند. ریخته‌گری‌های مدرن دارای تجهیزات بازرسی پیچیده ای هستند که می توانند حتی تفاوت های کوچک در اندازه و عیوب گوناگون را تشخیص دهند. عیوب عمدتاً به دلیل خطای انسانی ناشی از شرایط محیطی یا به دلیل تخلخل در قطعات ریخته گری رخ می دهد. در این میان، تخلخل ممکن است دائمی ترین و رایج ترین شکایت کاربران ریخته گری باشد. با فرآیندهایی چون آهنگری، ماشین‌کاری و جوش‌کاری می توان تخلخل را در شمش ها و قطعات ساده حذف کرد. تخلخل در قطعات ریخته گری باعث نگرانی های مشتری در مورد قابلیت اطمینان و کیفیت می‌شود. کنترل تخلخل به درک منابع و علل آن بستگی دارد. اگر بتوان تخلخل در قطعات ریخته گری را کنترل یا حذف کرد، می توان به بهبودهای قابل توجهی در کیفیت محصول، عملکرد اجزا و قابلیت اطمینان طراحی دست یافت.
برای کاهش عیوب ریخته گری دقیق و قالب گیری سرامیکی راه های مختلفی از قبیل پیش گرم قالب، ذوب ریزی در خلا و ریخته گری در حالت گریز از مرکز پیشنهاد می شود. در این میان پیش گرم از اهمیت ویژه ای برخوردارداست.
قالب های سرامیکی به دلیل کاهش شوک های حرارتی می بایست پیش گرم شوند.
ادامه دارد...
دقت ابعادی در روش ریخته گری دقیق و فرآیند شاو، بستگی به دقت ابعادی مدل دارد. با تخمین میزان ضریب جمع شوندگی فلز ریخته شده، تلرانس ابعادی به صورت زیر در نظر گرفته می شود:
• ±0.08 mm (±0.003 in.) on dimensions up to 25 mm (1 in.)
• ±0.13 mm (±0.005 in.) on dimensions over 25 to 75 mm (1 to 3 in.)
• ±0.38 mm (±0.015 in.) on dimensions over 75 to 203 mm (3 to 8 in.)
• ±0.76 mm (±0.030 in.) on dimensions over 203 to 381 mm (8 to 15 in.)
• ±1.14 mm (±0.045 in.) on dimensions over 381 mm (15 in.)
برای خط جدایش قالب مقادیر زیر نیز به موارد بالا اضافه می گردد.
±0.25 to ±0.51 (±0.010 to ±0.020 in.)
تلرانس های بهتر با استفاده مجدد از الگوی بعد از ریخته گری آزمایشی قابل دستیابی است. تکرارپذیری نیز در این روش بسیار خوب است. در صورت استفاده مکرر از مدل، ممکن است روی عمر مدل و دقت ابعادی تاثیر گذار باشد.
قالب گیری سرامیکی فرآیندی نو برای تولید قطعه های ریخته گری با کیفیت بالا می باشد. در قالب گیری سرامیکی پودر سرامیک نسوز با چسب ترکیب شده و مقداری عامل ژل ساز به آن اضافه می شود. پس از گذشت چند دقیقه دوغاب سرامیکی به صورت ژل خالص سرامیک در آمده و به راحتی از مدل جدا می شود. بلافاصله ژل سرامیک در معرض شعله قرار داده و آتش زده می شود. تقریبا انواع آلیاژهای ریخته گری به ویژه سوپر آلیاژها، استیل و فولاد به این روش قابل انجام است. در فیلم فرآیند تولید پمپ های سانتریفیوژ به روش shaw process مربوط به یک شرکت انگلیسی تولید کننده پروانه پمپ و دیفیوزر می باشد.
مراحل کار به این صورت است:
1- ساخت مدل برای ماهیچه و قالب
2- ساخت ماهیچه سرامیکی و درجه ها
3- سرهم کردن درجه ها و ماهیچه سرامیکی
4- عملیات حرارتی قالب ریخته گری دقیق
5- ریخته گری فلز مداب درون قالب دقیق
این ویدئو را می توانید در آپارات از طریق این لینک مشاهده کنید.
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