انتقال حرارت در ریخته گری دقیق

قالب های سرامیکی مورد استفاده در ریخته گری دقیق دارای این مزیت اند که تولید قطعات در آنها نسبت به سایر قالب هات دارای بیشترین دقت است. موقعیت نادری که در نتیجه استفاده طولانی از این فرایند در تولید قطعات نسبتا کوچک بوده که در آنها مسائل ابعادی به راحتی قابل تشخیص نمی باشد. قطعات ریخته شده توسط این فرآیند، دارای سطوح تمام شده بسیار عالی و نقوش و جزئیات ریز و تیز می باشد.اما وقتی از قالب های سرامیکی با اندازه های مورد استفاده در سایر فرآیندهای ریخته گری نظیر فرآیندهای دقیق مونتاژ ماهیچه تولید می گردند، مسائل ابعادی نیز به مقیاس مشابهی رشد می نمایند که با توجه به عملیات چندگانه در تولید قالب های سرامیکی که هر کدام دارای مقداری خطا باشند، چندان تعجب انگیز نیست. یکی از این عملیات ها تزریق موم درون قالب های آلومینیومی است که دمای موم و قالب بر روی مدل مومی تاثیر می گذارد. دمای تانک دوغاب و اتاقک خشک کننده هم بر تشکیل پوسته تاثیر مشابهی دارند. سوزاندن سرامیک ها که با ایجاد باند باعث مقداری انقباض می گردند و دمای قالب و فلز در زمان ریخته گری نیز از دیگر عوامل تاثیر گذار هستند. طی زمانی که فلز مذاب در داخل قالب قرار می گیرد، قالب در اثر نرم شدن دچار خزش شده که اغلب منجر به باد کردن یا سایر اعوجاجات قطعه می گردد.ویژگی های انبساطی مواد مختلف پوسته سرامیکی، با مقادیر مختلف سیلیس دستخوش تغییر می گردد. در مورد قالب های فرآیند شاو به جای پوسته های سرامیکی یک تکه، بلوکه های دو تکه به صورت رویی و زیری تولید می شوند. در این قالب ها می توان نشان داد که ابعاد خطی قالب، به اندازه زیادی به وسیله زمان و دمای سوزاندن، ترکیب سرامیک و اندازه قطعه ای که تولید می گردد، تحت تاثیر قرار می گیرند.در این م, ...ادامه مطلب

مقدمهروش شاو برای ریخته گری دقیق در قالب های سرامیکی استفاده می شود. این روش در انگلستان (در سال 1951) توسط دو برادر به نام های نوئل و کلیفورد شاو به ثبت رسید و به سرعت در خارج از انگلستان کاربرد وسیعی یافت.قالب سرامیکی شاو با صافی سطح بسیار خوب، پایداری ابعادی بالا، مقاومت در برابر شوک های حرارتی شناخته می شود. همچنین در هنگام ریختن، انجماد و سرد شدن قطعات ریخته گری هیچ گازی از خود ساطع نمی کند. خواص فوق، امکان تولید قطعات با دقت ابعادی بالا و صافی سطح اولیه خوب را فراهم می کند. این امر، روش شاو را در کنار سایر روش های ریخته گری، پرچم دار روش های ریخته گری دقیق قرار می دهد.در این روش ژل سرامیکی با ترکیب مواد نسوز ریزدانه و چسب اتیل سیلیکات به عنوان چسبنده به همراه عامل ژل ساز تشکیل می شود. در طول سخت شدن (انجماد)، ماسه قالب گیری از حالت مایع به حالت جامد تغییر فاز می دهد. سپس خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری بالایی از خود نشان می دهد که شبیه به لاستیک سخت است. این ژل امکان جدا کردن مدل را بدون ایجاد تغییر شکل قالب، حتی در مورد مدل‌های بدون شیب ریخته‌گری یا با شیب جزئی در جهت مخالف، ممکن می‌سازد. در عین حال، مواد قالب گیری دارای استحکام کافی برای انجام عملیات انتقال، چرخش و قرار دادن قالب می باشد.تثبیت کامل قالب سرامیکی شامل حذف الکل، آب و سایر مواد فرار از ژل است. برای این منظور، قالب را جهت سوزاندن الکل آتش زده و سپس آن را در کوره آنیل می کنند. قالب تهیه شده آماده ذوب ریزی است. در قالب سرد یا گرم امکان ذوب ریزی وجود دارد.شبکه ای از ریز ترک ها در قالب طی سوزاندن اولیه الکل و تبخیر آب در قالب های ساخته شده با روش شاو ایجاد می شود. این پدیده سینرژی یا هم افزایی نامیده می شود. تر, ...ادامه مطلب

یک مرور کوتاه در مورد قالب های ریخته گری فلزات توسط فرآیند قالب گیری شاو در این مقاله انجام خواهیم داد. فرآیند شاو یک از فرآیندهای قالب گیری سرامیکی است که در این فرآیندها از سرامیک به عنوان مواد قالب استفاده شود. فرآیند شاو و یونیکست دو نمونه از فرآیندهای قالب گیری سرامیکی هستند که برای تولید قطعاتی چون پروانه و پخش کننده های پمپ با ابعاد گوناگون در تناژهای مختلف از آنها استفاده می شود. در این مقاله به ادبیات علمی و ثبت اختراع مربوط به ریخته گری فلزات به روش فرآیند Shaw خواهیم پرداخت.معرفیریخته گری فرآیندی است که در آن فلز مذاب به یک ظرف سه بعدی توخالی (قالب) منتقل می شود که محتویات آن محصول نهایی خواهد بود. پس از انتقال فلز مذاب به قالب، فلز و قالب سرد می شوند و پس از سرد شدن محصول (یعنی فلز ریخته شده) از قالب خارج می شود. فرآیندهای ریخته گری (به عنوان مثال ریخته گری پوسته ای با موم فنا شونده، ریخته گری قالب گچ و ریخته گری شن و ماسه) برای صدها سال استفاده شده اند. معمولا از قالب های سرامیکی برای مقاومت در برابر دمای فلزات مذاب استفاده می کنند که منابع گوناگونی در این زمینه وجود دارد.به طور معمول از این فرآیند برای تولید پروانه برای پمپ های گریز از مرکز، پروانه کمپرسور، دیفیوزر پمپ، روتور توربین، چرخ های پلتون، تیغه های پلتون، تیغه های کاپلان، قطعات صنایع غذایی، بدنه پمپ های ویژه، پروانه های دریایی و همزن، قالب های آهنگری، برد، پلاستیک، شیشه، قالب های ریخته گری، قالب ها و پانچ ها، قالب های اکستروژن، دوک های خمشی لوله، صفحات فیلتر پرس، قطعات مختلف برای صنایع شیمیایی، مکانیکی، دریایی و هوانوردی استفاده می شود.مواردی را که از سرامیک یا گچ برای قالب گیری استفاده می شود، ریخته , ...ادامه مطلب

برای کاهش عیوب ریخته گری دقیق و قالب گیری سرامیکی راه های مختلفی از قبیل پیش گرم قالب، ذوب ریزی در خلا و ریخته گری در حالت گریز از مرکز پیشنهاد می شود. در این میان پیش گرم از اهمیت ویژه ای برخوردارداست.قالب های سرامیکی به دلیل کاهش شوک های حرارتی می بایست پیش گرم شوند.تفاوت پخت با پیش گرمقالب های سرامیکی به منظور حذف رطوبت (آزاد و شیمیایی) و از بین بردن هرگونه ماده آلی باقیمانده در قالب سرامیکی و زینتر می باست تا درجه حرارت مورد نیاز پخته شوند. دمای پخت ممکن است از دمای پیش گرم بیشتر باشد. گاهی پخت و پیش گرم را در یک مرحله انجام می دهند. گاهی هم پس از پخت به قالب اجازه سرد شدن داده و عملیات پیش گرم را جدا انجام می دهند. با این کار امکان بازرسی و در صورت لزوم تعمیر قالب وجود دارد. به دلیل اثرات دمای پخت بر استحکام قالب لازم است دمای پخت نیز بررسی شود تا مشکلی برای قالب حین پیش گرم به وجود نیاید.دمای پختمحدوده دمایی پخت بین 870 تا 1100 درجه سانتی گراد برای قالب های سرامیکی کامل می باشد. برای قالب های ترکیبی(سرامیک و ماسه پشتیبان) نیز دمای قالب نباید کمتر از 480 درجه سانتی گراد باشد. در قالب های ترکیبی دمای بالای 650 درجه ممکن است باعث اختلاف انبساط بین لایه های رویی و پشتیبان به علت انضباض چسب سیلیکات سدیم موجود در لایه پشتیبان گردد. این امر می تواند سبب تغییر شکل قالب شود. با این وجود برخی از منابع، پخت قالب های ترکیبی را در دماهای بالا مانند 800 تا 1000 درجه بدون اثرهای مخرب دانسته اند. مدت زمان معمول برای پخت قالب ها بین 4 تا 6 ساعت است. در صورتی که پخت و پیش گرم در یک مرحله انجام شود، پس از پخت به قالب اجازه می دهیم تا دمای پیش گرم مناسب جهت ذوب ریزی خنک شود.دمای پیش گرمم, ...ادامه مطلب

 در جدول زیر به طور خلاصه مقایسه کلی بین روش موم فنا شونده (investment casting) و قالب گیری سرامیکی (ceramic molding) شده است..., ...ادامه مطلب

عیب پارگی گرم (Hot Tear) یکی از عیوب معمول ریخته گری در قالب های سرامیکی می باشد. این عیب به دلیل استحکام بالای قالب یا ماهیچه و دمای بالای ذوب ریزی اتفاق می افتد. محل آن هم نزدیک راهگاه یا تغذیه در جاهایی که تمرکز تنش وجود دارد، اتفاق می افتد. برای حل مشکل می بایست دمای ذوب اصلاح شود. در این پدیده قالب یا ماهیچه اجازه انقباض فلز مذاب را نمی دهد. ممکن است در قالب ماسه ای ماهیچه سرامیکی یا از به صورت کلد باکس باشد که وقوع این پدیده دور از انتظار نیست., ...ادامه مطلب

با توسعه فرآیند قالب گیری شاو، علاوه بر اروپا و آمریکا، ژاپن نیز از این روش جهت تولید قالب استفاده نموده اند. شرکت تویوتا نیز از پیشگامان استفاده از روش شاو بوده است. شرکت تویوتا مدعی شده است، در سال , ...ادامه مطلب

مهم ترین کاربرد روش شاو در صنعت خودرو شامل ساخت قالب های پرس، فرج، دایکست، قالب های دائمی و قطعات ریخته گری می باشد.در ژاپن تقریبا از سال 1960 میلادی توسعه روش شاو در دستور کار شرکت های ژاپنی قرار گرف, ...ادامه مطلب

یکی از فرآیندهای قالب گیری سرامیکی فرآیند یونیکست "Unicast Process" می باشد. تفاوت این فرآیند با فرآیند قالب گیری shaw در این است که پس از ژل سازی به جای آتش زدن الکل موجود، قالب در حمام پخت قرار میگیرد.با توجه به ماهیت پخت قالب در این روش دیگر ترک های میکروسکوپی ایجاد نمی شود. نفوذ پذیری در این روش به علت عدم وجود میکرو ترک ها کمتر است. صافی سطح نیز به خوبی روش shaw می باشد. با توجه به ویژگی های بیان شده این روش برای تولید ماهیچه های سرامیکی دقیق بسیار مناسب است..., ...ادامه مطلب

در حالت کلی در ریخته گری اگر از سرامیک ریز دانه جهت ساخت قالب ریخته گری استفاده شود، به آن قالب دقیق می گویند. چون علاوه بر دقت ابعادی، صافی سطح بسیار خوبی خواهیم داشت.فرآیند اصلی مورد استفاده در ساخت, ...ادامه مطلب

ریخته گری قطعات با مقاطع باریک از جنس های خاص به روش های سنتی دارای پیچیدگی هایی همچون عدم سیالیت مذاب و پرنشدن بخش هایی از قالب است. به علت نوع مواد مورد استفاده در پمپ ها ممکن است جنس پمپ های سانتر, ...ادامه مطلب

تقریبا همه آلیاژهای موجود آهنی و غیر آهنی را می توان با این روش ریخته گری نمود. اما جدول آن در ادامه آورده شده است..., ...ادامه مطلب

سیلیکات اتیل به تنهایی خواص چسبندگی ندارد، بلکه با ترکیب با آب و انجام واکنش هیدرولیز است که خاصیت چسبندگی پیدا می کند. واکنش هیدرولیز در الکل اتیلیک و در حضور کاتالیست انجام می‌شود. این واکنش نسبتاً , ...ادامه مطلب

معمولا از شاموت یا خاک پخته با تحمل دمایی بالا به عنوان لایه پشتیبان ارزان قیمت استفاده می شود شاموت با چسب سیلیکات سدیم ترکیب شده و ابتدا روی مدل پشتیبان ریخته می شود. سپس دوغاب سرامیکی روی مدل واقعی, ...ادامه مطلب

جهت ایجاد حفره های داخلی قطعات، از ماهیچه استفاده می شود. در شرایطی که در ریخته گری قطعات صافی سطح و دقت ابعادی مورد نیاز باشد و دمای ذوب بالا باشد یا فلز مذاب با قالب های معمولی واکنش دهد، ماهیچه سر, ...ادامه مطلب