قالب ریخته گری قلب تپنده ی صنایع تولیدی است که به شکل گیری مجموعه ای از محصولات و قطعات فلزی با دقت و کیفیت بالا کمک می کند. این تکنیک دارای تاریخچه ای غنی از دوران باستان تا به امروز می باشد که در تحولات صنعتی نقش بسزایی ایفا کرده است و در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد.
با ما همراه باشید چرا که در ادامه این مطلب به بررسی ویژگی های قالب ریخته گری و همچنین تشریح چگونگی فرآیند ریخته گری می پردازیم.
قالب ریخته گری چیست؟
قالب ریخته گری یکی از اجزای مهم در فرآیند ریخته گری است که در طراحی و ساخت قطعات فلزی استفاده می شود و در صنایع مختلفی از جمله تولید قطعات صنعتی، خودرو، هوافضا و غیره کاربرد دارد.
قالب ریخته گری به طور کلی به ساختاری گفته می شود که در آن عموماً مواد مذاب به داخل آن ریخته می شود تا پس از مدتی سرد شدن و سخت شدن شکل قالب را به خود بگیرد. این قالب می تواند از جنس های مختلفی همچون چدن، آلومینیوم، سیلیکون یا حتی مواد سرامیکی ساخته شود که بسته به نوع فرآیند تولید از آن استفاده می شود.
با پیشرفت تکنولوژی روش های نوینی در زمینه طراحی و ساخت قالب های ریخته گری ابداع شده است که هر کدام به نوبه خود باعث بهبود فرآیند ریخته گری و افزایش کیفیت محصولات تولیدی می گردد.
مطالعه مفید: سیلیس | بررسی چالش های آن در صنعت
فرآیند ریخته گری چگونه است؟
به طور کلی فرآیند ریخته گری شامل ذوب کردن فلز و ریختن آن داخل قالب مورد نظر است که پس از مدتی سرد شده و شکل قالب را می گیرد. در ادامه به تشریح بیشتر در مورد مراحل ریخته گری می پردازیم.
- طراحی ساخت قالب: طراحی قالب اولین مرحله از فرآیند ریخته گری است که در آن مهندسان نقشه قطعه ای که قرار است تولید شود را ترسیم می کنند. سپس نوب به مرحله ساخت قالب می رسد که قابل های دائمی از فلز و قالب های موقت از ممکن است از مواد غیر فلزی ساخته شوند.
- ذوب فلز: انتخاب فلز یکی دیگر از چالش های فرآیند ریخته گری است که این انتخاب بستگی به خواص مکانیکی و شیمیایی دارد. ذوب کردن فلز، در کوره صورت می گیرد که نوع کوره نیز به نوع فلز بستگی دارد.
- ریختن فلز مذاب در قالب: قبل از ریخت مواد مذاب به داخل قالب، ابتدا آن را سفید کرده و سطوح داخلی را بررسی می کنند و فلز مذاب را به آرامی به داخل قالب می ریزند. توجه داشته باشید این مرحله بسیار حساس بوده و کنترل دقیق دما و فشار ضروری است.
- سرد کردن و سخت شدن: پس از پر شدن قالب، مواد مذاب به آرامی سرد می شوند و شکل قالب را به خود می گیرند که نحوه سرد شدن این مواد می تواند تاثیر زیادی در خواص قطعه داشته باشد.
- خارج کردن قطعه: پس از شکل گرفتن کامل، قطعه تولید شده به آرامی و با دقت از قالب خارج می شود زیرا ممکن است در صورت بی احتیاطی شکسته شود.
- پردازش نهایی: پس از اتمام فرآیند تولید قطعه با ریخته گری، ممکن است مراحل نهایی دیگری همچون پرداخت، برش و ماشین کاری برای بهبود کیفیت سطح قطعه انجام شود. در پایان نیز قطعه تولید شده مورد ارزیابی و آزمایش قرار می گیرد تا از استاندار بودن آن اطمینان حاصل شود.
کاربردهای قالب ریخته گری چیست؟
قالب های ریخته گری که نقش بسیار مهمی در تولید قطعات فلزی و ریخته گری ایفا می کنند، به طرز وسیعی کاربردهای گوناگونی دارند که در ادامه این مطلب به برخی کاربردهای قالب های ریخته گری اشاره می کنیم.
- صنعت خودرو
- صنعت هوافضا
- صنعت الکترونیک
- صنایع تولید ابزار و ماشین آلات
- ساخت قطعات هنری و دکوری
- صنایع نفت و گاز
- صنعت ساخت و ساز
- تولید قطعات پزشکی
- صنایع دستی و سنتی
انواع قالب ریخته گری
انواع مختلفی از قالب های ریخته گری در صنعت وجود دارد که در زیر به بررسی انواع قالب ریخته گری می پردازیم.
قالب های دائمی (Permanent Molds)
قالب های دائمی را از مواد مقاومی نظیر فولاد و چدن طراحی می کنند زیرا قرار است بارها و بارها استفاده شوند و مناسب تولید قطعات در تولید انبوه هستند.
به طور کلی این نوع قالب ها دارای مقاومت بالا، پایداری و کیفیت سطح خوبی هستند که همانطور که مشخص است، قیمت بالاتری نسبت به سایر قالب های ریخته گری دارند.
مطالعه مفید: گیلسونایت | 9 مورد از کاربرد های الماس سیاه طبیعت
قالب های موقتی (Temporary Molds)
قالب های موقتی عموماً از جنس های غیر فلزی همچون ماسه یا پلاستیک ساخته می شوند که برای تولید دسته های کوچکی از قطعات مناسب هستند، که دارای ویژگی هایی از جمله هزینه پایین، انعطاف پذیری و محدودیت در استفاده هستند که به مرور زمان در اثر گرم شدن تخریب می شوند و در صنایع خاص مانند ساخت مجسمه استفاده می شوند.
قالب های شن و ماسه (Sands Molds)
این نوع قالب ها که از قدیمی ترین روش های ریخته گری هستند، از ترکیب شن، چسب و آب ساخته می شوند که کاهش نقص های گاز را به همراه دارد و به دلیل هزینه پایین مورد استفاده اکثر صنایع قرار می گیرد، توجه داشته باشید که کیفیت این روش متغییر است و با طراحی مناسب می تواند کیفیت خوبی را ارائه دهد.
قالب های مومی (Investment Molds)
ریخته گری مومی شامل الگوهایی از موم هستند که در ابتدا ایجاد شده و سپس پوشش دهی می شوند. این نوع قالب جزئیات و دقت بالایی تولید می شود که می توان اشکال پیچیده ای ساخت و هزینه بالایی نیز به همراه دارند.
قالب های سرامیکی (Ceramic Molds)
این نوع قالب ها از مواد سرامیکی ساخته می شوند که می توانند دماهای بالایی را تحمل کنند و در صنایعی برای تولید قطعات سنگین و دمای بالا استفاده می شوند که می توانند قابل تعمیر باشند.
قالب های تحت فشار (Die Casting Molds)
قالب های تحت فشار برای مواد آلومینیومی و روی استفاده می شود که تولید قطعات با این قالب ها بسیار کیفیت محصول را بالا می برد و همچنین مناسب تولید انبوه و مستمر بوده که می توان از آن در صنایع خودروسازی و الکترونیک نیز استفاده نمود.
قالب های برقی (Electroforming Molds)
قالب های برقی به دقت بالا و تولید اشکال پیچیده معروف هستند که از طریق نیروی الکتریکی ساخته می شوند و قطعات نهایی تولیدی با کیفیت بالایی تولید می شوند که انعطاف پذیر نیز هستند، اگرچه تولید قطعات ممکن است هزینه بر باشد ولی برای طراحی های پیچیده و خاص ضروری است.
بررسی اجزای اصلی قالب ریخته گری
قالب ریخته گری همانند تمامی ابزار آلات صنعتی، دارای قطعاتی است که هر کدام وظیفه ای را بر عهده دارند و با همکاری این اجزا با یکدیگر، یک قطعه با کیفیت تولید می شود. در زیر به اصلی ترین قطعات قالب ریخته گری اشاره می کنیم.
- بدنه (Mold Body)
- هسته (Core)
- پرتو (Sprue)
- کانال های تغذیه (Fedding Channels)
- کانال های خروجی (Exhaust Channels)
- پوسته و پوشش قالب (Coating)
- مخزن سردکننده (Cooling Channels)
- گفتگو گسکت (Parting line)
