آریا مذاب | ریخته گری آلومینیوم

ریخته گری آلومینیوم شاید مهم‌ترین و ساده‌ترین روش تولید محصول نهایی از جنس آلومینیوم باشد بنابراین اطلاعات در این زمینه بسیار مهم و کاربردیست. در سال‌های اخیر بیشترین نرخ رشد مصرف فلزات مربوط به آلومینیوم بوده است که این موضوع بیانگر استراتژیک بودن این فلز برای کشورهای مختلف است. بر همین اساس، ریخته گری آلومینیوم با توجه به خصوصیات این فلز اهمیت بالایی یافته است.

آلومینیوم خالص را می‌توان از آلومینا با درصد خلوص بالا به دست آورد؛ اما با توجه به اینکه آلومینیوم خالص، فلزی نرم است امکان استفاده از آن در همه صنایع و کاربردها فراهم نیست. به همین منظور، برای بالا بردن میزان استحکام آلومینیوم، عموماً آن را با سایر فلزات ترکیب می‌کنند تا به‌صورت آلیاژ درآید.

انواع ریخته گری آلومینیوم

ریخته گری یکی از قدیمی‌ترین شیوه‌های استفاده از فلزات است که در آن فلز موردنظر را به شکل نهایی موردنیاز تبدیل می‌کنند. در ریخته گری آلومینیوم به کوره‌های ریخته گری نیاز است که اولین نمونه‌های آن با خاک رس ساخته می‌شد. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری، از لایه‌های مس و چوب در این کوره‌ها کمک گرفته شد. به‌صورت کلی، برای فلزات با موم‌سانی (Plasticity) کم یا تولید قطعات با شکل‌های منحصربه‌فرد، می‌توان از روش ریخته گری استفاده کرد. ریخته گری آلومینیوم هم یکی از شیوه‌های اساسی تولید قطعات و محصولات گوناگون آلومینیومی است.

عوامل تأثیرگذار بر روش ریخته گری آلومینیوم

انتخاب روش ریخته گری آلومینیوم برای تولید آلیاژهای آن به فاکتورهایی بستگی دارد که در ادامه به معرفی برخی از آن‌ها می‌پردازیم:

– کیفیت

– هزینه و امکان‌سنجی

آلیاژهای آلومینیوم را می‌توان به روش‌های مختلفی ریخته گری کرد. از این نظر، امکان تولید مستقیم قطعات آلومینیومی با روش ریخته گری وجود دارد. بسیاری از قطعات موردنیاز به طراحی خاص و ابعادی ویژه نیاز دارند که روش‌های ریخته گری مختلف می‌توانند امکان‌پذیر بودن آن را تعیین کنند.

کیفیت محصول نهایی نیز از عوامل تأثیرگذار بر انتخاب روش ریخته گری آلومینیوم است. کیفیت یعنی محصول نهایی بدون خلل و فرج، ترک و اشکال در سطح باشد. همچنین باید قطعه و آلیاژ نهایی دارای استحکام و انعطاف‌پذیری مناسب باشد.

روش‌های ریخته گری آلومینیوم

آلومینیوم با توجه به ویژگی‌ها و خصوصیات خود، ازجمله فلزاتی است که می‌تواند در هر روشی مورد استفاده قرار بگیرد و در ریخته گری دقیق آلومینیوم نیز به‌صورت مذاب ریزی استفاده شود. ریخته گری دایکست، ریخته گری قالب دائمی، ریخته گری با ماسه، ریخته گری در قالب گچی، ریخته گری دقیق آلومینیوم و ریخته گری مداوم از انواع ریخته گری آلومینیوم هستند. در کنار این روش‌های ریخته گری آلومینیوم، روش‌های ریخته گری با فوم، ریخته گری کوبشی و پرس‌کاری ایزواستاتیک حرارتی نیز وجود دارند.

ریخته گری آلومینیوم با قالب مصرف شدنی

روش‌های ریخته گری آلومینیوم که با استفاده از قالب‌های مصرف شدنی انجام می‌شوند؛ نیازمند تخریب قالب ریخته گری است تا قطعه تولیدشده را آزاد کند. در ساخت این قالب‌ها از موادی همچون ماسه و گچ به همراه مواد متصل‌کننده هم‌چون چسب استفاده می‌شود.

قالب ماسه‌ای ریخته گری آلومینیوم

در روش‌های ریخته گری آلومینیوم، از ماسه طبیعی (مانند ماسه رودخانه‌ها و ماسه بادی که سطح گردی دارند) یا ماسه مصنوعی (که از معادن به‌دست می‌آید و با حذف آهک از آن می‌تواند دماهای بالایی را تحمل کند) یا ترکیب انواع ماسه استفاده می‌شود.

ماسه‌ها از نظر ظاهری به چهار دسته گرد، شبه‌گرد، گوشه‌دار و مخلوطی تقسیم‌بندی می‌شوند. ماسه‌های مصنوعی اکثرا دارای سطح گرد هستند که کیفیت سطح و قابلیت عبور گاز بهتری دارند؛ درحالی‌که ماسه‌های گوشه‌دار به خاطر گوشه‌هایی که دارند به راحتی درهم چفت می‌شوند و استحکام بالاتری برای حمل‌ونقل و حرکت مذاب ارائه می‌کنند اما قابلیت عبور گاز در آنها کم است.

ماسه دارای ترکیبی شیمیایی به نام سیلیکا در ساختار خود است که قابلیت نسوز بودن به آن می‌بخشد. نکته مهم در استفاده از ماسه برای قالب‌های ریخته گری آلومینیوم این است که باید به‌اندازه ذرات ماسه دقت شود. دانه‌های ماسه باید به حدی کوچک باشند که بتوانند متراکم شوند و درعین‌حال، باید مقداری نیز درشت باشند تا اجازه عبور گازهای حاصل از ریخته گری را از میان منافذ خود بدهند. از همین رو، قطر ذرات تقریبا بین پنجصدم تا یک میلی‌متر قرار می‌گیرد. مزیت استفاده از ماسه برای قالب‌های ریخته گری آلومینیوم این است که می‌توان از آن دوباره استفاده کرد.

اساس ریخته گری ماسه‌ای این است که ماسه را با خاک رس، چسب و آب مخلوط کرده و در اطراف مدل آن را فشرده‌سازی می‌کنند. بر همین اساس، قالب‌های ماسه‌ای را از نظر مواد اتصال‌دهنده به سه دسته اصلی ماسه‌تر، جعبه سرد و قالب غیرحرارتی تقسیم‌بندی می‌کنند.

ریخته گری پوسته‌ای آلومینیوم

این شیوه ریخته گری از معروف‌ترین روش‌های ریخته گری آلومینیوم به شمار می‌رود که در آن از قالب‌های یک‌بارمصرف استفاده می‌شود. علاوه بر ریخته گری آلومینیوم از این شیوه ریخته گری برای سایر فلزات آهنی و غیرآهنی نیز استفاده می‌شود. در روش ریخته گری پوسته‌ای از لایه نازکی از ماسه برای دیواره قالب استفاده می‌شود که با یک ماده رزینی به هم متصل شده‌اند. سادگی فرایند، هزینه کم تولید، سرعت بالا در ساخت و امکان بازیافت ماسه و مواد استفاده شده برای ساخت قالب ریخته گری، مزایای زیادی برای روش پوسته‌ای ریخته گری آلومینیوم به دنبال داشته است.

ریخته گری آلومینیوم با قالب گچی و سرامیکی

استفاده از یک قالب متخلخل، ریختن دوغاب ریخته گری به درون آن و فرصت دادن برای شکل‌گیری، اساس روش ریخته گری آلومینیوم با قالب گچی یا سرامیکی است.

ریخته گری دایکست

ریخته گری دایکست برای آلومینیوم و آلیاژهای آن بسیار بیشتر از سایر فلزات پایه‌ای استفاده می‌شود.. روش ریخته گری آلومینیوم به شیوه دایکست کمک می‌کند تا قطعات در اندازه کوچک و با وزن حدود ۵ کیلوگرم را در مقدار انبوه تولید کرد. بااین‌حال، امکان تولید قطعات تا وزن ۵۰ کیلوگرم نیز با این روش وجود دارد. معمولاً قطعات به‌دست‌آمده از ریخته گری آلومینیوم با این روش نمی‌توانند به‌راحتی برای جوشکاری و عملیات حرارتی مورد استفاده قرار بگیرند. این موضوع می‌تواند به گازهای ایجاد شده در حین ریخته گری آلومینیوم مربوط باشد که نیاز به تولید در فشار بالا را نشان می‌دهد.

در این روش از قالب‌های فلزی دائمی که بر روی ماشین‌های خاص ریخته گری کم فشار قرار دارد، استفاده می‌شود. به صورت کلی، بوته مذاب فلزات در داخل محفظه گرم در بسته قرار می‌گیرد؛ بعد، از طریق لوله انتقال مذاب، در تماس با قالب فلزی قرار می‌گیرد. هوای فشرده برای پر کردن قالب به محفظه هدایت شده و با ایجاد فشار، مذاب از طریق لوله انتقال به سمت بالای قالب فرستاده شود و در نهایت قالب پر گردد. پس از انجماد، قطعه از قالب و دستگاه خارج می‌شود.

سبد خرید شما