نگرشی برروش ريخته گري دقيق

تعريف : ريخته گري دقيق به روشي اطلاق مي شود كه ‏در آن قالب با استفاده از پوشاندن مدل هاي از بين رونده ‏توسط دوغاب سراميكي ايجاد مي شود. مدل(كه معمولاً ‏از موم يا

پلاستيك است) توسط سوزاندن يا ذوب كردن ‏از محفظه قالب خارج مي شود.‏ ويژگي : در روش هاي قالبگيري در ماسه، مدلهاي چوبي ‏يا فلزي به منظور تعبيه شكل قطعه در

داخل مواد قالب ‏مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين گونه روشها مدلها ‏قابليت استفاده مجدد را دارند ولي قالب فقط 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 در نتیجه  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- هزينه تجهيزات و ابزارها در اين روش ‏نسبت به ساير روش ها 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

تهيه 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 ماسه نسوز قرار  مي گيرد، تا يك لايه نازك در ‏سطح آن تشكيل شود.

براي توليد قطعات ريختگي ‏فولادي ساده كربني، فولادهاي آلياژي، فولادهاي زنگ ‏نزن، مقاوم به حرارت و ديگر آلياژهايي با نقطه

ذوب ‏بالاي 100°c‏ 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.‏ تهيه مدلها :مدلهاي مومي يا پلاستيكي توسط ‏روش هاي مخصوص تهيه  مي شوند.‏

‏2.‏ مونتاژ مدلها: پس از تهيه 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

معمول تر 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 لايه ‏دوغاب سراميكي روي مدل را

مي پوشاند.‏

‏4.‏ در اين مرحله مدل خوشه اي در معرض جريان ‏باران ذرات ماسه 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 پوسته ‏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 ‏ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافي سطح ‏قطعه 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 درجه حرارت هاي 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 ‏حدود1670°c) مورد استفاده قرار مي گيرد.‏

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

شده 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 كننده ويسكوريته.‏

ب‌- ‏مواد تركننده جهت كنترل سياليت دوغاب و ‏قابليت مرطوب سازي مدل.‏

ت‌- ‏مواد ضد كف جهت خارج كردن حباب هاي ‏هوا.‏

ث‌-‏ مواد ژلاتيني جهت كنترل در خشك شدن و ‏تقليل ترك ها.‏

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.‏تهيه 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