|
نگرشی برروش ريخته گري دقيق :
نویسنده: سید یاسر مرتضوی
تعريف : ريخته گري دقيق به روشي اطلاق مي شود كه در آن قالب با استفاده از پوشاندن مدلهاي از بين رونده توسط دوغاب سراميكي ايجاد مي شود. مدل(كه معمولاً از موم يا پلاستيك است) توسط سوزاندن يا ذوب كردن از محفظة قالب خارج مي شود.
ويژگي : در روش هاي قالبگيري در ماسه، مدلهاي چوبي يا فلزي به منظور تعبية شكل قطعه در داخل مواد قالب مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين گونه روشها مدلها قابليت استفاده مجدد را دارند ولي قالب قفط يك بار استفاده مي شود. در روش دقيق هم مدل و هم قالب فقط يك بار استفاده مي شود.
1- مزايا و محدوديتها :
مزايا : مهمترين مزاياي روش ريخته گري دقيق عبارتند از:
الف- توليد انبوه قطعات با اشكال پيچيده كه توسط روشهاي ديگر ريخته گري نمي توان توليد نمود توسط اين فرآيندامكان پذير مي شود.
ب- مواد قالب ونيز تكنيك بالاي اين فرآيند، امكان تكرار توليد قطعات با دقت ابعادي و صافي سطح يكنواخت را مي دهد.
ج- اين روش براي توليد كليه فلزات و آلياژهاي ريختگي به كار مي رود. همچنين امكان توليد قطعاتي از چند آلياژ مختلف وجود دارد.
د- توسط اين فرآيند امكان توليد قطعاتي با حداقل نياز به عمليات ماشينكاري و تمام كاري وجود دارد. بنابر اين محدوديت استفاده از آلياژهايي با قابليت ماشينكاري بد از بين مي رود.
ه- در اين روش امكان توليد قطعات با خواص متالورژيكي بهتر وجود دارد.
و.قابليت تطابق براي ذوب و ريخته گري قطعات در خلاء وجود دارد.
ی- خط جدايش قطعات حذف مي شود و نتيجتاً موجب حذف عيوبي مي شود كه در اثر وجود خط جدايش به وجود مي آيد.
محدوديت ها:مهمترين محدوديتهاي روش ريخته گري دقيق عبارتند از :
الف- اندازه و وزن قطعات توليد شده اين روش محدود بوده و عموماً قطعات با وزن كمتر از 5 كيلوگرم توليد مي شود.
ب- هزينة تجهيزات و ابزارها در اين روش نسبت به ساير روشها بيشتر است.
2-انواع روشهاي ريخته گري دقيق :
در اين فرآيند دو روش متمايز در تهيه قالب وجود دارد كه عبارتند از روش پوسته اي و روش توپر. به طور كلي اين دو روش در تهية مدل با هم اختلاف ندارند بلكه در نوع قالب با هم تفاوت دارند.
1-2- فرآيند قالبهاي پوسته اي سراميكي در ريخته گري دقيق :
در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان باران ذرات ماسةنسوز قرار مي گيرد، تا يك لاية نازك در سطح آن تشكيل شود. براي توليد قطعات ريختگي فولادي سادة كربني، فولادهاي آلياژي، فولادهاي زنگ نزن، مقاوم به حرارت و ديگر آلياژهايي با نقطه ذوب بالاي 100 0C اين روش به كار مي رود اشكال(1 ، 2 ، 3 ، 4) به طور شماتيك روش تهيه قالب را در اين فرآيند نشان مي دهد كه به ترتيب عبارتند از :
1. تهية مدلها :مدلهاي مومي يا پلاستيكي توسط روش هاي مخصوص تهية مي شوند.
2. مونتاژ مدلها: پس از تهية مدلهاي مومي يا پلاستيكي معمولاًتعدادي از آنها (اين تعداد بستگي به شكل و اندازه دارد) حول يك راهگاه به صورت خوشه اي مونتاژ مي شوند. در ارتباط با چسباندن مدلها به راهگاه بار ريز روشهاي مختلف وجود دارد كه سه روش معمولتر است و عبارتند از:
روش اول: محل اتصال در موم فرو برده مي شود وسپس به محل تعيين شده چسبانده مي شود.
روش دوم : اين روش كه به جوشكاري مومي معروف است بدين ترتيب است كه محل هاي اتصال ذوب شده به هم متصل مي گردند.
روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهاي مخصوص است كه محل اتصال توسط چسبهاي مخصوص موم يا پلاستيكي به هم چسبانده مي شود.روش اتصال مدلهاي پلاستيكي نيز شبيه به مدلهاي مومي مي باشد.
3. مدل خوشه اي ضمائم آن در داخل دوغاب سراميكي فرو برده مي شود. در نتيجه يك لاية دوغاب سراميكي روي مدل را مي پوشاند.
4. در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان باران ذرات ماسة نسوز قرار مي گيرد، تا يك لايه نازك در سطح آن تشكيل شود.
5. پوسته سراميكي ايجاد شده در مرحله قبل كاملاً خشك مي شوند تا سخت و محكم شوند و مراحل3و4 مجدداًبراي چند بار تكرار مي شود. تعداد دفعات اين تكرار بستگي به ضخامت پوستة قالب مورد نياز دارد. معمولاً مراحل اوليه از دوغابهايي كه از پودرهاي نرم تهيه شده، استفاده شده و به تدريج مي توان از دوغاب و نيز ذرات ماسة نسوز درشت تر استفاده نمود. صافي سطح قطعة ريختگي بستگي مستقيم به ذرات دوغاب اوليه ونيز ماسه نسوز اوليه دارد.
6. مدل مومي يا پلاستيكي توسط ذوب يا سوزاندن از محفظه قالب خارج مي شوند، به اين عمليات موم زدايي مي گويند. در عمليات موم زدايي بايستي توجه نمود كه انبساط موم سپس تنش و ترك در قالب نشود.
7. در قالبهاي توليد شده عمليات بارريزي مذاب انجام مي شود.
8. پس از انجماد مذاب، پوسته سراميكي شكسته مي شود.
9. در آخرين مرحله قطعات از راهگاه جدا مي شوند.
مواد نسوز در فرآيند پوسته اي دقيق :
سيليس به دليل انبساط حرارتي كم به طور گسترده اي به عنوان نسوز در روش پوسته اي دقيق مورد استفاده قرار مي گيرد. اين ماده نسوز براي ريخته گري آلياژهاي آهني وآلياژهاي كبالت مورد استفاده قرار مي گيرد.زيركنيم شايد بيشترين كاربرد را به عنوان نسوز در فرآيند پوسته اي دارد. اين ماده بهترين كيفيت را در سطوح قطعه ايجاد نموده و در درجة حرارتهاي بالا پايدار بوده و نسبت به خوردگي توسط مذاب مقاوم است.آلومين به دليل مقاومت كم در برابر شك حرارتي كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. به هر حال در برخي موارد به دليل مقاومت در درجه حرارت بالا (تا حدود0C1760) مورد استفاده قرار مي گيرد.
شکل 1- مدل مونتاژ شده به داخل دوغاب سراميكي غوطه ور مي شوند
2- مراحل توليد قطعات در فرآيند قاليهاي پوسته اي سراميكي دقيق
3- مراحل توليد قطعات در فرآيند قالبهاي پوسته اي سراميكي دقيق
4- مراحل توليد قطعات در روش ريخته گري دقيق پوسته اي
عمليات و مونتاژ و سوار كردن مدلهاي مومي روي سيستم راهگاهي:
چسبها: مواد نسوز يه وسيله چسبها به يكديگر مي چسبد اين چسبها معمولاً شيميايي مي باشند مانند سيليكات اتيل، سيليكات سديم و سيليس كلوئيدي . سيليكات اتيل باعث پيدايش سطح تمام شده بسيار خوب مي شوند. سيليس كلوئيدي نيز باعث بوجود آمدن سطح تمام شدة عالي مي شود.
اجزاي ديگر:يك تركيب مناسب علاوه بر مواد فوق شامل مواد ديگري است كه هر كدام به منظور خاصي استفاده مي شود. اين موارد به اين شرح است:
الف- مواد كنترل كنندة ويسكوريته.
ب- مواد تركننده جهت كنترل سياليت دوغاب و قابليت مرطوب سازي مدل.
ت- مواد ضد كف جهت خارج كردن حبابهاي هوا.
ث- مواد ژلاتيني جهت كنترل در خشك شدن و تقليل تركها.
2-2-فرآيند تهيه قالبهاي توپر در ريخته گري دقيق :
شكل 5 به طور شماتيك مراحل تهيه قالب به روش توپر را نشان مي دهد كه عبارتند از:
1.تهية مدلهاي ذوب شونده .
2.مونتاژ مدلها
3.مدلهاي خوشه اي و ضمائم آن در داخل جعبه اي قرار مي گيرد و دوغاب سراميكي اطراف ريخته مي شود تا درجه با دوغاب ديرگداز پر شود. به اين دوغاب، دوغاب پشت بند نيز گفته مي شود. اين دوغاب در هوا سخت مي شود و بدين ترتيب قالب به اصطلاح توپر تهيه مي شود.
4.عمليات بارريزي انجام مي شود.
5.قالب سراميكي پس از انجماد مذاب شكسته مي شود.
6.قطعات از راهگاه جدا مي شوند
5- مراحل توليد قطعات در روش قالبهاي توپر ريخته گري دقيق
بازگشت |
