قالب ریخته گری

آیا تا‌به‌حال به شمشیر‌های درخشان، جام‌های زیبا یا حتی لوله‌های توپ فکر کرده‌اید که چگونه تولید می‌شوند؟ این محصولات همگی از‌طریق قالب ریخته گری خلق شده‌اند. در اینجا قصد داریم به شما انواع مختلف قالب‌های ریخته‌گری را معرفی کنیم و در مورد مزایا و معایب هرکدام صحبت کنیم.

قالب ریخته گری چیست

ریخته‌گری، امکان تولید انبوه قطعاتی با ابعاد کوچک تا بزرگ، وزن چند گرم تا چند تن، شکل ساده تا پیچیده و ساختار یکپارچه را فراهم می‌کند. روش‌های متعددی برای اجرای ریخته‌گری وجود دارند. با‌این‌حال، ریخته‌گری ماسه‌ای به‌عنوان قدیمی‌ترین و رایج‌ترین روش اجرای ریخته‌گری شناخته می‌شود.

انواع قالب های ریخته گری

برای انجام عملیات ریخته‌گری، قالب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این ‌روش، فلز را به‌حالت مذاب درمی‌آورند و سپس آن را درون قالب می‌ریزند. پس‌از سرد شدن و انجماد ماده مذاب، قطعه فلزی از قالب جدا می‌شود. برای انجام این فرآیند، قالب مناسب و متناسب با شکل قطعه مورد نیاز باید ساخته شود. روش‌های مختلفی برای ریخته‌گری وجود دارد که بسته به جنس و ویژگی‌های قطعه، یکی از آن‌ها انتخاب می‌شود.

قالب دائمی در ریخته گری

در حوزه صنعت ریخته‌گری، یکی از روش‌های مناسب، استفاده از قالب‌های دائمی است. این قالب‌ها امکان تولید بیش از یک قطعه ریخته‌گری را فراهم می‌کنند و پس‌از آن، از بین نمی‌روند و می‌توانند مجددا به‌کار برده شوند.قالب ریخته گری دائمی از جنس فلزی مانند آلومینیوم، چدن خاکستری و فولاد با پوشش گرافیت ساخته می‌شوند. این قالب‌ها به‌خصوص برای ریخته‌گری فلزاتی مانند آلیاژ‌های آلومینیوم، مس، روی، چدن خاکستری و منیزیم مناسب هستند. از روش ریخته‌گری در قالب ریژه، برای تولید قطعات به تعداد زیاد استفاده می‌شود.

قالب موقت در ریخته گری

قالب‌های موقت، ساخته شده از جنس سرامیک یا ماسه، پس‌از اتمام فرآیند ریخته‌گری دیگر قابل مصرف نیستند و با خروج قطعه از آن‌ها از بین می‌روند. امروز، ریخته‌گری در قالب‌های ماسه‌ای، رایج‌تر از سایر قالب‌ها است. برای تهیه این قالب‌ها، از ماسه، چسب و سایر مواد افزودنی استفاده می‌شود.برای انجام ریخته‌گری در قالب‌های موقت، می‌توان روش‌های خلاقانه دیگری به‌کار برد. به‌عنوان مثال، از روش ریخته‌گری در قالب‌های خشک، پوسته‌ای یا دقیق استفاده کرد.

قالب های ریخته گری پیوسته

در فرایند ماشین ریخته‌گری پیوسته، از قالب‌ها برای ایجاد شکل به مواد مذاب استفاده می‌شود. بعد‌از عبور از قالب، مواد مذاب با اشکال مختلف خارج خواهد شد. امروز، برای ایجاد همگنی در مواد و افزایش کیفیت قطعات، از دستگاه‌های لرزاننده کمک می‌گیرند. قالب ریخته گری پیوسته باید مقاوم در برابر سایش باشد و از جنس مس یا گرافیت تولید شود.

ریخته گری در قالب ریژه

روش ثقلی یا ریخته‌گری در قالب فلزی، یک فرایند معروف که به‌نام «ریژه» هم شناخته می‌شود. قالب مورد مصرف در این ‌روش معمولا از یک یا چند قطعه فلزی تشکیل شده که با استفاده از گیره، پیچ و دیگر اتصالات به هم وصل می‌شوند. این شیوه برای تولید قطعات با تعداد بالا و به‌صورت پیوسته است. در این ‌روش، مذاب به داخل قالب تحت‌تاثیر وزن خود (نیروی ثقل) وارد می‌شود و نیازی به نیروی خارجی برای پرکردن قالب وجود ندارد.

قالب ریخته‌ گری میلگرد

طراحی و ساخت قالب ریخته‌گری میلگرد با قطر کم‌، از یک قالب یا مغزی گرافیتی استفاده می‌کند که به یک پوشش خنک‌کننده 3 جداره مسی متصل می‌شود. آب از لوله مرکزی به خارج می‌رود و خنک‌کننده اولیه متال مذاب که وارد قالب می‌شود، توسط انتقال گرمایی از دیوار مشترک قالب گرافیتی بیرون می‌رود و لوله مسی خنک می‌شودخنک‌‌کاری دومی توسط مغزی‌‌های گرافیتی راهنما در طول مسیر انجام می‌پذیرد. حلقه‌‌های مواد نسوز که بین انتهای داغ خنک‌کننده مسی و شانه قالب گرافیتی قرار دارند، اثر خنک‌کنندگی بر فلز مذاب وارد شده به قالب را کاهش می‌دهند.

قالب ریخته گری گچی

برای ساخت قالب ریخته‌گری گچی از گچ یا پودر تالک استفاده می‌شود. قالب‌ها با آب مخلوط و دوغاب شده و سپس قطعات ریخته‌گری در آن‌ها تولید می‌شوند. این ‌روش دقت و کیفیت سطح بالایی دارد و قالب‌های گچی به‌دلیل ضریب هدایت حرارتی کمتر، ساختار یکنواخت‌تر و خواص مکانیکی بهتری دارند. این‌ شیوه همراه با ریخته‌گری توسط قالب‌های مومی و سرامیکی به‌عنوان روش‌های ریخته‌گری دقیق شناخته می‌شود.

قالب ریخته گری نقره

گرافیت به‌دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، ماده مناسبی برای ساخت قالب‌های ریخته‌گری نقره است. قالب‌های گرافیتی برای ریخته‌گری فلزات گران‌بها مانند طلا و نقره استفاده می‌شوند.این قالب‌ها دارای خلوص کربن بالا و مقاومت حرارتی بسیار زیاد هستند و در برابر محلول‌های اسیدی، قلیایی و نمکی واکنش نشان نمی‌دهند. از دیگر مزایای آن‌ها می‌توان به پایداری حرارتی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و ضربه، مقاومت مکانیکی بالا و کاهش زمان ریخته‌گری اشاره کرد.

قالب ریخته گری سرب

سرب به‌دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی و اسید، استفاده می‌شود. ترکیبات سرب سمی بوده و برای ساخت قالب ریخته‌گری سربی است. سنگ سرب پس‌از تغلیظ و برشته شدن، در کوره‌های احیا می‌شود. ریخته‌گری در قالب سرامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مقاومت دمایی بالایی دارد. این‌ روش برای تولید قطعات پیچیده و ابعاد مختلف مناسب بوده، اما هزینه آن نیز بالا است.

قالب ریخته گری آلومینیوم

ریخته‌گری آلومینیم یکی از روش‌های اساسی تولید محصولات آلومینیمی است. قالب ریخته‌گری آلومینیم باید با قطعه مورد نیاز مشابه باشد. اما این قالب‌ها باید اندکی بزرگ‌تر از قطعه باشند تا به فلز ریخته شده اجازه دهند که سرد شود و انجماد کند. این قالب‌ها بعضی مواقع از فلزات مختلف یا مواد دیگر مانند پلی استایرن، گچ، سرامیک و ماسه ساخته می‌شوند.

اجزای قالب ریخته گری

تولید قالب‌ها به ابعاد و اندازه‌های متنوع در کارگاه ریخته گری صورت می‌گیرد. این قالب‌ها بسته به نوع استفاده و مصارف مختلف، می‌توانند اجزا و مواد متنوعی داشته باشند. به‌عنوان مثال، قالب‌ها ممکن است از موادی مانند چدن، آلومینیوم و سرامیک ساخته شوند.سخن پایانیتنوع فراوان قالب‌ها در انواع و اشکال مختلف با قالب ریخته گری تولید می‌شود، اما درصورتی‌که ساخت این قالب‌ها توسط مکانیزم‌های طراحی و با استفاده از دستگاه‌های مدرن صورت گیرد و شکل‌پذیری مواد بهبود یابد.امروز، تولید ابزار‌ها و تجهیزات جانبی با دقت بسیار بالا ضروری است. هر‌گونه خطای کوچک در ساخت یک قطعه، ممکن است باعث تحمل بار اضافی شود و طول عمر آن را کاهش دهد. اکنون، تمرکز بر ساخت قالب با به‌کارگیری بهترین متریال‌ها و پس‌از انجام آزمایش‌های مکانیکی دقیق، برای تولید محصولات با‌کیفیت بالا قرار دارد.