دوشنبه ۵ آذر ۱۴۰۳
۰ نظر
۱۱۰۸ بازدید
ریخته گری در قالب های ریژه
مزایا و محدودیت ها:
فرآیند ریخته گری در قالب های ریژه برای تولید قطعات در تعداد زیاد و ضخامت دیواره نسبتا یکنواخت مناسب می باشد. این روش در مقایسه با روش های ریخته گری در قالب های موقت دارای مزایا و محدودیت ها به شرح زیر می باشد :
الف ـ مزایا:
الف ـ مزایا:
1ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
2ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
3ـ دقت ابعادی خوب
4ـ سطح تمام شده مناسب
5 ـ خواص فیزیکی و مکانیکی بالا
6 ـ عیوب ریخته گری کم
ب ـ محدودیت ها و معایب:
1ـ عدم امکان تولید کلیه آلیاژها
2ـ غیراقتصادی بودن تولید در تعداد کم
3ـ عدم امکان تولید قطعات بزرگ و سنگین
4ـ عدم امکان تولید قطعاتی با اشکال خاص
5 ـ لزوم استفاده از پوشش قالب
فلزات و آلیاژهای مناسب برای ریخته گری در قالب های ویژه عبارتند از:
الف ـ آلیاژهای آلومینیوم :
در تولید انبوه این آلیاژها را می توان تا وزن 70 کیلوگرم در قالب ویژه تولید نمود. البته در برخی موارد تا حدود 345 کیلوگرم پوسته موتور در قالب ویژه ریخته گری شده است.
ب ـ آلیاژهای منیزیم :
ب ـ آلیاژهای منیزیم :
آلیاژهای منیزیم نیز علیرغم پایین بودن قابلیت ریخته گری آن ها، در قالب های ویژه ریخته گری می شوند. تولید قطعاتی تا وزن 10 کیلوگرم به صورت انبوه توسط این روش معمول و متداول می باشد. البته ریخته گری قطعاتی تا حدود 30 کیلوگرم نیز توسط این روش گزارش شده است.
ج ـ آلیاژهای مس :
ج ـ آلیاژهای مس :
ریخته گری برخی آلیاژهای مس به ویژه برنج ها در قالب ویژه معمول می باشد. درجه انجماد آلیاژهای مس نسبتا بالا بوده و سرعت انجماد در آن زیاد است. ماهیچه های فلزی بایستی بلافاصله پس از ریختن مذاب و انجماد از داخل قالب خارج شوند زیرا انقباض باعث گیر کردن ماهیچه در داخل قطعه می شود. معمولا تولید قطعات بزرگتر از 10 کیلوگرم توسط این روش غیرمعمول است.
د ـ آلیاژهای روی :
د ـ آلیاژهای روی :
آلیاژهای روی را نیز می توان توسط این فرآیند ریخته گری نمود، اما به دلیل این که این آلیاژها بیشتر توسط روش ریخته گری تحت فشار تولید می شوند، روش ویژه در مورد آلیاژهای روی کمتر متداول است.
هـ ـ چدن های خاکستری :
ریخته گری چدن های خاکستری هیپواتکتیک در تعداد زیاد و تا وزن حدود 14 کیلوگرم توسط روش ریژه معمول می باشد. علت محدود بودن وزن قطعه ریختگی در این روش هزینه قالب، و همچنین زمان سرد شدن قطعه در قالب است که در قطعات بزرگ زیاد بوده و حتی از 10 دقیقه هم بیشتر می شود.
روش های ریخته گری ریژه ریخته گری در قالب های ریژه را می توان به سه گروه روش های دستی، روش های نیمه اتوماتیک و روش های تمام اتوماتیک تقسیم نمود. در این قسمت به بررسی آن ها پرداخته می شود.
روش دستی :
روش های ریخته گری ریژه ریخته گری در قالب های ریژه را می توان به سه گروه روش های دستی، روش های نیمه اتوماتیک و روش های تمام اتوماتیک تقسیم نمود. در این قسمت به بررسی آن ها پرداخته می شود.
روش دستی :
ریخته گری در قالب های ریژه به طریق دستی دارای طرح های نسبتا ساده ای بوده و متناسب به ضخامت قطعه ساخته شده است.
دو نوع ماشین ریخته گری ریژه دستی
الف ـ قالب نوع کتابی ساده برای تولید قطعات با ضخامت کم
ب ـ برای تولید قطعات با ضخامت زیاد
روش های ریژه دستی علی رغم سادگی، کاربردی وسیع دارد و امروزه هنوز درصد بالایی از قطعات تولید شده به روش ریژه از این طریق تولید می شود.
الف ـ قالب نوع کتابی ساده برای تولید قطعات با ضخامت کم
ب ـ برای تولید قطعات با ضخامت زیاد
روش های ریژه دستی علی رغم سادگی، کاربردی وسیع دارد و امروزه هنوز درصد بالایی از قطعات تولید شده به روش ریژه از این طریق تولید می شود.
روش نیمه اتوماتیک:
برای تولید انبوه قطعات روش های نیمه اتوماتیک جایگزین روش های دستی شده است. در این روش ها جهت باز و بسته شدن قالب از سیستم های هیدرولیکی یا پنوماتیکی استفاده می شود. پر کردن قالب و نیز خارج کردن قطعات ریخته شده از قالب توسط دست انجام می شود.
روش های خودکار (اتوماتیک):
روش های خودکار (اتوماتیک):
در این نوع ماشین اکثر کارها توسط ماشین و حتی رباط ها انجام می شود شکل (3) زیر یک نوع از این ماشین را نشان می دهد. این نوع ماشین به منظور تولید انبوه قطعات مختلف کوچک و بزرگ استفاده می شود.
جنس قالب: چهار عامل اساسی در انتخاب جنس قالب و ماهیچه موثر است که عبارتند از:
الف ـ درجه حرارت بار ریزی مذاب
ب ـ اندازه قطعه ریختگی
ج ـ تعداد قطعات ریختگی در هر قالب
د ـ قیمت مواد قالب
عمر قالب:
عمر قالب از موضوعات مهم در ریخته گری قالب های ریژه می باشد، چرا که عامل اصلی و مهم در تعیین قیمت تمام شده قطعات می باشد. عمر قالب نیز همانند جنس قالب به چهار عامل ذکر شده در بالا بستگی دارد. عمر قالب می تواند از یکصد بار ریختن تا 250000 بار ریختن و حتی بیشتر باشد. به عنوان مثال قالب های مورد استفاده در پیستون های آلومینیومی می تواند 250000 قطعه بدون نیاز به تعمیرات اساسی را ارائه نماید و یا تعمیرهای مکرر تا 5/3 میلیون قطعه را امکان تولید دارد.مهمترین عواملی که می تواند در عمر قالب موثر باشد عبارتند از:
ـ درجه حرارت بار ریزی: درجه حرارت بالا باعث کاهش عمر قالب می شود.
ـ وزن قطعه ریختگی: با افزایش وزن قطعه ریختگی عمر قالب کاهش می یابد.
شکل قطعه ریختگی:
انتقال حرارت در قسمت های ضخیم نسبت به قسمت های نازک قالب بیشتر بوده بنابراین هنگامی که قطعه ریختگی دارای اختلاف سطح مقاطع زیاد باشد، در قسمت های قالب اختلاف درجه حرارت به وجود آمده و عمر قالب کاهش می یابد.
ـ روش سرد کردن:
ـ روش سرد کردن:
نحوه سرد کردن قالب در عمر آن ها موثر است به عنوان مثال سرد کردن قالب توسط آب نسبت به هوا قالب را کاهش می دهد.
ـ پیش گرم کردن قالب:
ـ پیش گرم کردن قالب:
با پیش گرم کردن، عمر قالب افزایش می یابد.
ـ پوشش قالب: پوشش از خوردگی و جوش خوردن فلز مذاب به قالب جلوگیری می کند و عمر آن را افزایش می دهد.
ـ جنس قالب
ـ انبار کردن:
ـ پوشش قالب: پوشش از خوردگی و جوش خوردن فلز مذاب به قالب جلوگیری می کند و عمر آن را افزایش می دهد.
ـ جنس قالب
ـ انبار کردن:
انبار نمودن قالب در محل های نامناسب باعث زنگ زدگی و خراب شدن آن می شود.
تمیز کردن قالب:
عمل تمیز کردن قالب به وسیله پاشیدن مواد ساینده و فرو بردن قالب در محلول سود و تمیز کاری با برس سیمی انجام می شود.
تمیز کاری بایستی با دقت انجام شود در غیر این صورت باعث ساییدگی و کاهش عمر قالب می شود.
ـ سیستم راهگاهی:
طراحی صحیح سیستم راهگاهی عمر قالب را افزایش می دهد.
ـ نوع عملیات ریختگی:
ـ نوع عملیات ریختگی:
عمر قالب در روش های اتوماتیک نسبت به روش های دستی بیشتر است به گونه ای ممکن است عمر قالب در روش های اتوماتیک تا دو برابر روش های دستی برسد.
درجه حرارت قالب:
درجه حرارت قالب:
درجه حرارت قالب در سلامت قطعه ریختگی تاثیر قابل توجهی دارد. در صورتی که درجه حرارت قالب پایین باشد باعث به وجود آمدن عیوبی مانند پر نشدن قالب (نیامد) و ترک می شود و بر عکس اگر درجه حرارت قالب بالا باشد عیوبی مانند مک و کاهش خواص متالوژیکی قطعه را به وجود می آورد. به طور کلی عوامل زیر درجه حرارت قالب را تعیین می کند:
ـ درجه حرارت بار ریزی:
ـ درجه حرارت بار ریزی:
افزایش درجه حرارت بار ریزی درجه حرارت قالب افزایش می یابد .
ـ تعداد دفعات ریخته گری:
ـ تعداد دفعات ریخته گری:
هر چه دوره عملیات ریخته گری سریعتر باشد درجه حرارت قالب افزایش می یابد .
شکل قطعه ریختگی:
مقاطع ضخیم، گوشه های تیز نه تنها درجه حرارت کلی قالب را افزایش می دهد، بلکه یک شیب حرارتی نامناسب ایجاد می کند .
ضخامت قطعه ریختگی :
با افزایش ضخامت قطعه ریختگی درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
ضخامت دیواره قالب :
با افزایش ضخامت دیواره قالب درجه حرارت قالب کاهش می یابد.
ضخامت پوشش قالب :
با افزایش ضخامت پوشش قالب درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
درجه حرارت بار ریزی : کنترل درجه حرارت بار ریزی در ریخته گری در قالب های ریژه از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. درجه حرارت بار ریزی همانگونه که قبلا اشاره شد در عمر قالب تاثیر دارد. از طرف دیگر این درجه حرارت در سلامت قطعه ریختگی فاکتور تعیین کننده می باشد. در صورتی که درجه حرارت بار ریزی پایین تر از حد لازم باشد محفظه قالب پر نشده، راهگاه و تغذیه قبل از آخرین قسمت قالب منجمد می شود و قسمت های نازک قالب با سرعت منجمد می شود و در نهایت درجه حرارت پایین منجر به عیوبی مانند پر نشدن قالب، مک، ترک و کاهش خواص قطعه می شود.
درجه حرارت بار ریزی : کنترل درجه حرارت بار ریزی در ریخته گری در قالب های ریژه از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. درجه حرارت بار ریزی همانگونه که قبلا اشاره شد در عمر قالب تاثیر دارد. از طرف دیگر این درجه حرارت در سلامت قطعه ریختگی فاکتور تعیین کننده می باشد. در صورتی که درجه حرارت بار ریزی پایین تر از حد لازم باشد محفظه قالب پر نشده، راهگاه و تغذیه قبل از آخرین قسمت قالب منجمد می شود و قسمت های نازک قالب با سرعت منجمد می شود و در نهایت درجه حرارت پایین منجر به عیوبی مانند پر نشدن قالب، مک، ترک و کاهش خواص قطعه می شود.
اگر درجه حرارت بار ریزی از مقدار لازم بیشتر باشد، باعث انقباض و تاب برداشتن قالب می شود. در نتیجه دقت ابعادی کاهش می یابد. از طرف دیگر زمان انجمادا طولانی شده و در نتیجه سرعت تولید کاهش می یابد. همچنین عیوبی مانند مک، کاهش خواص مکانیکی و متالوژیکی نیز بر اثر افزایش درجه حرارت بار ریزی به وجود می آید .
.jpg)
.jpg)