ریخته‌گری پوسته‌ای

ریخته‌گری پوسته‌ای یا قالب‌گیری پوسته‌ای یکی از فرآیندهای ریخته‌گری قالب مصرفی است که در آن، قالب از ماسه دانه‌ریز پوشش‌داده‌شده با رزین ترموست ساخته می‌شود. در این روش، قالب به صورت یک پوسته نازک و سخت پیرامون مدل فلزی شکل می‌گیرد.

این فرآیند از نظر اصول کلی، شباهت‌هایی با ریخته‌گری ماسه‌ای دارد، اما در مقایسه با آن، دقت ابعادی بالاتر، صافی سطح بهتر، سرعت تولید بیشتر و وابستگی کمتر به نیروی کار دستی دارد. به همین دلیل، ریخته‌گری پوسته‌ای گزینه‌ای مناسب برای تولید قطعات کوچک تا متوسط با تلرانس‌های دقیق محسوب می‌شود.

مشاهده تامین کنندگان ریخته‌گری پوسته ای

تفاوت ریخته‌گری پوسته‌ای با ریخته‌گری در ماسه

در ریخته‌گری ماسه‌ای سنتی، قالب از ماسه مرطوب یا ماسه چسب‌دار ساخته می‌شود و ضخامت قالب نسبتاً زیاد است.
در مقابل، در قالب‌گیری پوسته‌ای:

• قالب از مخلوط ماسه و رزین تشکیل می‌شود
• دیواره قالب بسیار نازک‌تر است
• قالب به صورت یک پوسته سخت اطراف مدل فلزی ایجاد می‌شود
• کنترل ابعاد، کیفیت سطح و تکرارپذیری بالاتر است

به بیان ساده، اگر ریخته‌گری ماسه‌ای «انعطاف‌پذیر و اقتصادی» باشد، ریخته‌گری پوسته‌ای «دقیق و صنعتی» است.

نقش «مدل» در ریخته‌گری پوسته‌ای

مدل در ریخته‌گری پوسته‌ای یک مدل فلزی دائمی است که شکل نهایی قطعه را مشخص می‌کند و برای تولید مکرر قالب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این مدل‌ها معمولاً از چدن یا فولاد ساخته می‌شوند، اما برای تولیدات کم‌تیراژ یا شرایط خاص، از آلومینیوم یا گرافیت نیز استفاده می‌شود.

فرآیند ریخته‌گری پوسته‌ای به تجهیزات زیر نیاز دارد:

• مدل فلزی
• کوره یا آون حرارتی
• مخلوط ماسه و رزین ترموست
• جعبه نگهدارنده (Flask)
• فلز مذاب

کاربردهای ریخته‌گری پوسته‌ای

این روش برای آلیاژهای آهنی و غیرآهنی قابل استفاده است. رایج‌ترین مواد شامل موارد زیر هستند:

• چدن خاکستری
• فولاد ساده کربنی و فولاد آلیاژی
• فولاد زنگ‌نزن
• آلیاژهای آلومینیوم
• آلیاژهای مس

قطعاتی که معمولاً با این روش تولید می‌شوند، قطعات کوچک تا متوسط با دقت ابعادی بالا هستند، از جمله:

• قطعات جعبه‌دنده
• سرسیلندر
• میله‌های اتصال
• بازوهای اهرمی و قطعات مکانیکی دقیق

مراحل ریخته‌گری پوسته‌ای

۱. ساخت مدل

مدل فلزی دو‌تکه مطابق با شکل قطعه نهایی ساخته می‌شود. این مدل قابلیت استفاده مجدد در تولید انبوه را دارد.

۲. ساخت قالب پوسته‌ای

مدل تا دمای حدود ۱۷۵ تا ۳۷۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و با ماده جداکننده پوشش داده می‌شود. سپس مخلوط ماسه دانه‌ریز و رزین روی مدل ریخته یا دمیده می‌شود.
در اثر تماس با مدل داغ، رزین پخت شده و یک پوسته نازک سخت روی سطح مدل تشکیل می‌شود.

۳. پخت و جداسازی پوسته

پوسته برای مدت کوتاهی در آون قرار می‌گیرد تا استحکام نهایی خود را به دست آورد، سپس به کمک پین‌های جداکننده از مدل جدا می‌شود.

۴. مونتاژ قالب

دو نیمه پوسته با استفاده از چسب یا بست به هم متصل شده و قالب نهایی تشکیل می‌شود. در صورت نیاز، قالب توسط ماسه یا گلوله‌های فلزی پشتیبانی می‌شود.

۵. بارریزی و انجماد

فلز مذاب از طریق سیستم راهگاهی وارد قالب شده و پس از خنک‌کاری، شکل نهایی قطعه ایجاد می‌شود.

۶. تخریب قالب و تمیزکاری

پس از انجماد، قالب شکسته شده و عملیات تمیزکاری برای حذف زوائد انجام می‌شود.

فرایند قالب‌گیری پوسته‌ای در یک نگاه!

• استفاده از ماسه دانه‌ریز پوشش‌داده‌شده با رزین
• تشکیل پوسته در تماس با مدل فلزی داغ
• کنترل ضخامت پوسته از طریق زمان تماس ماسه با مدل
• تولید قالبی سبک، دقیق و با کیفیت سطح بالا

این روش همچنین برای تولید ماهیچه‌های دقیق در سایر فرآیندهای ریخته‌گری نیز کاربرد دارد.

مزایا و محدودیت‌های ریخته‌گری پوسته‌ای

مزایا

• مناسب برای تولید انبوه و اتوماسیون
• دقت ابعادی و صافی سطح بالا
• کاهش نیاز به ماشین‌کاری
• کاهش مشکلات گازی به دلیل نبود رطوبت
• امکان تولید اشکال پیچیده با جزئیات ریز
• قابلیت استفاده از طیف وسیعی از آلیاژها

محدودیت‌ها

• هزینه بالای مدل و تجهیزات
• قیمت بالای رزین مصرفی
• محدودیت در اندازه قطعات
• استحکام کمتر قالب نسبت به قالب‌های ضخیم ماسه‌ای

جمع‌بندی

ریخته‌گری پوسته‌ای پلی است میان دقت ماشین‌کاری و اقتصاد ریخته‌گری؛ نه ارزان‌ترین روش، نه ساده‌ترین، اما برای جایی که کیفیت حرف اول را می‌زند، انتخابی کاملاً مهندسی‌شده است.

اگر بخواهی، گام بعدی می‌تواند یکی از این‌ها باشد:

• تبدیل این متن به صفحه خدمات کارخانه
• مقایسه جدولی با ریخته‌گری ماسه‌ای و دقیق
• بازنویسی مخصوص دانشجو یا اپراتور خط تولید

تو مسیر را بگو، من ابزارش را می‌چینم.

سوال بیشتری دارید؟ با هوش مصنوعی تکصان گفتگو کنید

سوالات متداول (FAQ)

ریخته‌گری پوسته‌ای بیشتر برای چه نوع قطعاتی مناسب است؟

برای قطعات کوچک تا متوسط که نیاز به دقت ابعادی بالا، صافی سطح خوب و تکرارپذیری دارند. قطعاتی مانند سرسیلندر، جعبه‌دنده، بازوهای اهرمی و قطعات مکانیکی دقیق نمونه‌های رایج هستند.

تفاوت اصلی ریخته‌گری پوسته‌ای با ریخته‌گری ماسه‌ای چیست؟

در ریخته‌گری پوسته‌ای، قالب از یک پوسته نازک ماسه رزینی ساخته می‌شود، در حالی که در ریخته‌گری ماسه‌ای قالب ضخیم‌تر و معمولاً مرطوب است. نتیجه این تفاوت، دقت بالاتر، کیفیت سطح بهتر و نیاز کمتر به ماشین‌کاری در روش پوسته‌ای است.

آیا ریخته‌گری پوسته‌ای فقط برای فلزات خاصی استفاده می‌شود؟

خیر. این روش هم برای آلیاژهای آهنی مانند فولاد و چدن و هم برای آلیاژهای غیرآهنی مانند آلومینیوم و مس کاربرد دارد، اما بیشتر در قطعات صنعتی با نیاز کیفی بالا استفاده می‌شود.

چرا در ریخته‌گری پوسته‌ای از مدل فلزی استفاده می‌شود؟

زیرا مدل فلزی قابلیت استفاده مجدد، تحمل دمای بالا و دقت هندسی ثابت دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود قالب‌های پوسته‌ای یکنواخت و دقیق تولید شوند.

آیا ریخته‌گری پوسته‌ای فرآیند گرانی است؟

هزینه اولیه تجهیزات، مدل فلزی و رزین نسبت به ریخته‌گری ماسه‌ای بالاتر است، اما در تولید انبوه، کاهش هزینه ماشین‌کاری و نیروی انسانی می‌تواند این هزینه را جبران کند.

مهم‌ترین محدودیت ریخته‌گری پوسته‌ای چیست؟

محدودیت اصلی، اندازه قطعه و هزینه تجهیزات است. این روش برای قطعات بسیار بزرگ یا تولیدات کم‌تیراژ اقتصادی نیست.

منبع: ASM International