دیگر انواع روش های ریخته گری

در بخش‌های قبلی، به معرفی برخی از مهم‌ترین و پرکاربردترین روش‌های ریخته‌گری پرداختیم. ریخته‌گری، از تنوع بسیار زیادی در فرآیند اجرا و تجهیزات مورد استفاده بهره می‌برند. برخی دیگر از روش‌های شناخته‌شده برای اجرای این فرآیند عبارت هستند از:

• «ریخته گری دیزاماتیک» (DISAMATIC Casting): روشی با خط تولید اتوماتیک برای ساخت قالب ماسه‌ای و تولید انبوه قطعات مورد استفاده در صنایع خودروسازی و ماشین‌سازی

• «ریخته گری در قالب گچی» (Plaster Mold Casting): روشی مشابه ریخته‌گری ماسه‌ای اما با قالب‌های یکبار مصرف گچی

• «ریخته گری سریع» (Rapid Casting): ادغام روش‌های مرسوم ریخته‌گری با روش‌های نمونه‌سازی سریع نظیر
  پرینت سه‌بعدی

• «ریخته گری فرسابی» (Ablation Casting): روشی مشابه ریخته‌گری ماسه‌ای اما با قالب قابل حل

• «ریخته گری سرمایش مستقیم» (Direct Chill Casting): روشی مشابه ریخته‌گری پیوسته با قالب باز و کوتاه

• «ریخته گری انجمادی» (Freeze-Casting): روشی برای ساخت قطعات متخلخل در دماهای پایین

• «ریخته گری ژلی» (Gelcasting): روشی برای ساخت داربست سرامیکی و پلیمری

• «ریخته گری شیشه» (Gelcasting): روشی برای ساخت قطعات شیشه‌ای بر مبنای اصول ریخته‌گری

• «ریخته گری چرخشی» (Spin Casting): روشی مشابه ریخته‌گری گریز از مرکز برای ساخت قطعات لاستیکی

• «ریخته گری نواری» (Tape Casting): فرآیند ساخت نوارها و ورقه‌های سرامیکی

• انواع روش های ریخته گری بر اساس ماده مورد استفاده و کاربرد آن‌ها

• همان طور که در بخش‌های قبلی اشاره کردیم، فلزاتی نظیر چدن خاکستری، چدن نشکن، آلومینیوم، فولاد، مس و روی از متداول‌ترین مواد مورد استفاده در ریخته‌گری به شمار می‌روند. خواص مکانیکی این مواد، هر یک از آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت قطعات مورد نیاز در صنایع مختلف تبدیل می‌کند.

• به علاوه، سازگاری برخی از مواد فلزی با برخی از روش‌های ریخته‌گری بیشتر است. از این‌رو، در صنایع مختلف، فرآیندهای ریخته‌گری معمولا با عنوان ماده مورد استفاده مشخص می‌شوند. در ادامه، به ویژگی‌های هر یک از این فرآیندها می‌پردازیم.

• ریخته گری چدن خاکستری

• «چدن» (Cast Iron)، پرکاربردترین فلز مورد استفاده در حوزه ساخت و تولید است. این ماده از استحکام بالایی بهره می‌برد. پرداخت آسان سطح قطعه بدون نیاز به روش‌های مخرب، امکان ساخت قطعاتی با مشخصات سفارشی و هزینه پایین در تولید انبوه در ویژگی‌های ریخته گری چدن خاکستری است.

  

• به طور کلی، این فرآیند در بسیاری از صنایع برای ساخت قطعاتی با مشخصات زیر به کار می‌رود:

• مقاوم در برابر لرزش

• نسبت مقاومت به وزن بالا

• ابعاد پایدار

• ریخته گری چدن نشکن

• چدن چکش خوار، چدن نشکن یا «چدن مالیبل» (Malleable Cast Iron)، ماده‌ای با خصوصیات مشابه با چدن خاکستری است که امکان دستیابی به خواص مکانیکی بهتر را فراهم می‌کند.ریخته‌گری چدن نشکن برای ساخت قطعاتی با ویژگی‌های زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• استحکام زیاد

• مقاومت در برابر خوردگی

• چقرمگی بالا

• شکل‌پذیری بالا

• وزن کمتر

• جمع‌شدگی کمتر

• هزینه پایین‌تر

• ریخته گری آلومینیوم

• آلومینیوم، از معدود مواد قابل استفاده در اغلب روش های ریخته‌گری است. این فلز از مقاومت عالی در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی/حرارتی بالا، خواص مکانیکی خوب و استحکام مناسب در دماهای بالا بهره می‌برد. تمام این ویژگی‌ها، ریخته گری آلومینیوم را به یکی از فرآیندهای پرکاربرد در اکثر صنایع تبدیل می‌کنند.

• از متداول‌ترین روش های ریخته‌گری آلومینیوم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دایکاست

• ریخته‌گری در قالب دائمی یا ریخته گری ثقلی

• ریخته‌گری دقیق

• ریخته‌گری ماسه ای

• ریخته‌گری لاست فوم

• ریخته‌گری کوبشی

• ریخته گری فولاد

• فولاد، به خصوص فولاد ضد زنگ، از مواد بسیار سختی است که برای ساخت قطعات تحت بارهای سنگین، لرزش زیاد و فرسودگی قابل توجه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده از عملکرد بسیار خوبی در محیط‌های مرطوب و دماهای بالا بهره می‌برد. ترکیب فولاد با کروم، آهن و نیکل، مقاومت آن در برابر خوردگی را بهبود می‌بخشد. از این‌رو، ریخته گری فولاد در صنایع نیازمند این ویژگی‌ها کاربرد دارد.

• ریخته گری مس

• مس، به عنوان یک ماده‌ای با قابلیت هدایت الکتریکی عالی شناخته می‌شود. به همین دلیل، قطعات الکتریکی ساخته شده توسط ریخته گری مس، کاربرد گسترده‌ای در صنعت ساختمان‌سازی دارند. برخی دیگر از مزایای قطعات مسی عبارت هستند از:

• چکش‌خواری خوب

• شکل‌پذیری عالی

• انتقال حرارتی مناسب

•  وجود مزیت‌های مس، ریخته‌گری این فلز می‌تواند باعث ایجاد ترک، تخلخل و حفره‌های داخلی در قطعه شود. از این‌رو، برای رفع این مشکلات، ریخته‌گری مس با ترکیب مواد دیگری نظیر سیلیکون، نیکل، روی، کروم، قلع و نقره انجام می‌گیرد.

• ریخته گری روی

• روی، فلزی با دمای ذوب پایین (425 درجه سانتی‌گراد) است. دمای ذوب پایین، روی را به یکی از مواد مناسب برای ریخته‌گری تبدیل می‌کند. ریخته گری روی با سرعت بالا (پر شدن راحت حفره‌ها و خنک‌کاری سریع) انجام می‌شود. از نظر اقتصادی، ریخته‌گری روی برای تولید انبوه قطعات کوچک مناسب است.

• مقایسه مواد قابل استفاده در ریخته گری

• ریخته گری روی، به عنوان روشی کارآمد برای اجرای دایکاست شناخته می‌شود. البته دوام پایین و مقاومت کم روی در برابر فرسودگی، کاربرد آن در محیط‌های مستعد خوردگی یا کرنش زیاد را محدود می‌کند. برای دایکاست قطعاتی با عملکرد خوب و انعطاف‌پذیری بالا، آلومینیوم گزینه مناسبی خواهد بود. برای ریخته‌گری قطعات مورد استفاده برای کاربری‌های سازه‌ای (نیاز به دوام و مقاومت بالا)، چدن خاکستری یا چدن نشکن در اولویت قرار می‌گیرد. کارایی چدن خاکستری در پروژه‌های نیازمند قطعاتی با شکل پیچیده و بدون جمع‌شدگی (مانند بلوک سیلندر) بیشتر است. چدن نشکن، عملکرد بهتری در ریخته‌گری قطعات نیازمند استحکام تنشی و چقرمگی بالا (نظیر اجزای حساس موتور) دارد.

• عوامل موثر بر کیفیت ریخته گری

• هدف اصلی از اجرای فرآیند ریخته گری، تولید قطعات با کیفیت و بهره‌مندی از مزایای این روش نسبت به دیگر روش‌های ساخت است. عوامل متعددی بر کیفیت قطعه ریخته‌گری شده تاثیر می‌گذارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• طراحی قطعه و قالب

• روش اجرا

• کیفیت مواد اولیه

• تجهیزات

• طراحی بخش‌های مختلف قطعه و قالب

• طی طراحی قالب های صنعتی، علاوه بر تعیین شکل و ابعاد بخش‌های مختلف قالب بر اساس شرایط عملیاتی، منطقی بودن طراحی‌های صورت گرفته بر اساس خواص مقاومتی نیز باید مورد بررسی قرار گیرد. به عنوان مثال، طراحی یکپارچه بخش‌های مختلف قالب، استحکام را بهبود می‌بخشد. در طرف مقابل، یکپارچگی قالب در ریخته‌گری‌های قطعات پیچیده، دقت اجرای فرآیند و سهولت خروج قطعه را با مشکل مواجه می‌کند. از این‌رو، دستیابی به خروجی با کیفیت، نیازمند طراحی بهینه با قابلیت ساخت بالا خواهد بود.

• انتخاب روش اجرای منطقی و مناسب

• روش ریخته گری، باید مطابق با ساختار، وزن و ابعاد قطعه، مشخصات فلز یا آلیاژ مصرفی و شرایط عملیاتی انتخاب شود. سیستم راهگاهی، هواکش و دیگر اجزای قالب، تاثیر قابل‌توجهی بر روی کیفیت قطعه نهایی دارند.

• استفاده از مواد اولیه با کیفیت

• هرچه کیفیت مواد اولیه و سازگاری آن‌ها با روش انتخابی بیشتر باشد،‌ کیفیت قطعه نهایی، مطابقت بیشتری با مشخصات طراحی خواهد داشت. در صورت استفاده از مواد بی کیفیت، احتمال رخ دادن عیب و نقص‌های متعدد افزایش می‌یابد. این مسئله بر روی ساختار سطحی و داخلی قطعه تاثیر می‌گذارد. به علاوه، استفاده از مواد بی کیفیت، میزان ضایعات فرآیند را افزایش می‌دهد.

• تجهیزات مورد استفاده

• از دیگر عوامل موثر بر کیفیت ریخته‌گری می‌توان به تجهیزات مورد استفاده در این فرآیند اشاره کرد. هر چه سطح تکنولوژی تجهیزات بالاتر باشد، توان فنی کارکنان و امکان اجرای صحیح فرآیندها افزایش می‌یابد.

  منبع: ویکی پدیا