قالب ریخته گری

یکی از متداول ترین سوال ها درعملیات ریخته گری این است که قالب ریخته گری چیست؟ و قالب های ریخته گری چند نوع هستند

همانطور که در مقاله ریخته گری چیست توضیح داده شده، برای انجام عملیات ریخته گری، از قالب ریخته گری استفاده می شود. نام دیگر قالب ریخته گری، در حقیقت محفظه ای تو خالی می باشد که برای شکل دهی مواد مذاب استفاده می شود.

روش کار ریخته گری به این صورت است که ابتدا فلز به حالت مذاب درمیاید، سپس فلز مذاب شده درون قالب ریخته می شود. بعد از سرد شدن و انجماد ماده مذاب فلزی از قالب جدا می شود.

همانطور که پیداست برای انجام عملیات ریخته گری ما به قالب نیاز داریم. قبل از شروع فرآیند ریخته گری باید قالب مناسب با شکل قطعه مورد نظر تولیدی ساخته شود. این کار با توجه به ویژگی های انحصاری قالب به روش های مختلف تعیین میشود.

اجزای قالب ریخته گری

قالب های ریخته گری در ابعاد و اندازه های مختلف تولید می شوند. این قالب ها برحسب نوع کاربرد و نوع مصارف میتوانند دارای اجزای مختلفی باشند. مثلا می توانند دارای قطعاتی از جنس چدن، آلومینیم و سرامیک باشند.

انواع قالب ریخته گری

همانطور که در مقاله ریخته گری قطعات صنعتی گفته شد، انواع قالب های ریخته گری شامل دو نوع است : قالب های دائمی و قالب های موقت.

قالب ریخته گری موقت

قالب های موقت از جنس سرامیک یا ماسه هستند، که پس از پایان فرآیند ریخته گری دیگر قابل استفاده نیستند و با خارج کردن قطعه از قالب از بین می روند. البته امروزه ریخته گری در قالب های ماسه ای های متداول تر از سایر قالب ها می باشد. برای ساخت این قالب ها از ماسه، چسب و دیگر مواد افزودنی استفاده می شود. برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در خصوص انواع قالب ریخته گری به فایل پی دی اف میتوانید مراجعه کنید.

از دیگر روش های ریخته گری در قالب های موقت به موارد زیر میتوان اشاره کرد:

• ریخته گری در قالب های خشک
• ریخته گری در قالب های پوسته ای
• ریخته گری در قالب های دقیق

قالب های دائمی

یکی از انواع قالب در صنعت ریخته گری قالب های دائمی هستند. در فرآیند ریخته گری قطعات چدنی، با استفاده از قالب های دائمی میتوان بیش از یک قطعه ریخته گری تولید کرد.‌ قالب های دائمی، بر خلاف قالب های موقتی پس از استفاده از بین نمیروند و برای مصارف بعدی می توانند مجددا به کار برده شوند.

جنس این قالب ها فلزی می باشد و برای ساخت آنها از فلزاتی مانند آلومینیوم، چدن خاکستری و فولاد با پوشش گرافیت استفاده می شود.  فرایند ریخته گری در قالب ریژه، یکی از انواع ریخته گری قطعات دائمی می باشد. برای تولید قطعات به تعداد زیاد، از این روش استفاده می شود. قالب های ریژه برای فلزاتی چون آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژ مس، آلیاژ روی، آلیاژ چدن های خاکستری و منیزیم مناسب می باشد. برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در خصوص ریخته گری در قالب های دائمی به فایل پی دی اف میتوانید مراجعه کنید.

قالب ریژه ای

فرایند ریخته گری در قالب ریژه (فلزی) به روش ثقلی هم معروف است. این قالب معمولا از 2 یا تعدادی قطعه‌ی فلزی ساخته شده که به وسیله گیره، پیچ و … به هم متصل است و جهت تولید قطعه‌ ای با تعداد زیاد و مستمر مورد استفاده قرار می‌گیرد و تکنولوژی ریژه‌ریزی در قالب بر اساس وزن (نیروی ثقل) مذاب صورت می‌گیرد و نیروی خارجی برای ورود مذاب به درون قالب وجود ندارد.

قالب ریخته‌ گری میلگرد 

نحوه طراحی و ساخت قالب ریخته گری میلگرد با قطر کم شامل یک قالب یا مغزی گرافیتی است که محکم به یک پوشش خنک‌ کننده سه جداره مسی پرس شده است.

آب در لوله مرکزی تا خروجی جریان می یابد. خنک‌کاری اولیه فلز مذابی که وارد قالب می شود بوسیله هدایت گرمایی از فصل مشترک دیواره قالب گرافیتی و لوله مسی صورت میگ یرد. خنک‌ کاری ثانویه توسط مغزی‌ های گرافیتی راهنما در امتداد طول مجموعه انجام می شود. مواد نسوز به شکل حلقه‌ های آلومینا-سیلیکات یا زیرکونیا که بین انتهای داغ خنک کننده مسی و شانه قالب گرافیتی قرار گرفته اند،‌ اثر خنک‌کنندگی بر فلز مذاب وارد شده به قالب را کاهش می دهند.

قالب ریخته گری گچی

برای ساخت قالب ریخته گری گچی، از گچ یا پودر تالک برای استحکام و سفتی قالب استفاده می شود. این مواد با آب مخلوط شده و دوغاب در داخل یك مدل قالب ریخته می شود. بعد از آنكه گچ خشك شد، معمولا ظرف مدت ١٥ دقیقه، مدل برداشته میشود و قالب خشك و رطوبت زدایی میگردد. دو نیمه قالب روی هم سوار می شوند تا كل قالب را تشكیل دهند. این دو نیمه تا دمای حدود ١٢٠ درجه سانتیگراد برای مدت ١٦ ساعت نگهداری میشوند.

بعد از این مراحل می توان فلز مذاب را داخل آن ریخته گری نمود. به سبب این كه قالب های گچی نفوذپذیری بسیار كمی دارند، گازهای ایجاد شده در طی فرآیند نمی توانند فرار كنند. بنابراین فلز مذاب در داخل خلا و یا تحت فشار ریخته می شود. قطعات ریخته گری شده به این روش دارای دقت و كیفیت سطح خوب هستند. به سبب آنكه قالب های گچی دارای ضریب هدایت حرارتی پایین تری نسبت به سایر قالب ها می باشند، خنك شدن به آهستگی صورت می گیرد و بنابراین منجر به ساختار یكنواخت تر دانه ها و خواص مكانیكی بهتر آن ها میشود.

این روش ریخته گری به همراه ریخته گری توسط قالب های مومی و سرامیكی به عنوان روش های ریخته گری دقیق شناخته می شوند. زیرا دارای دقت بالا و كیفیت سطح خوب هستند. از قطعاتی كه با این روش تولید میشوند می توان به قفل ها، دنده ها، شیرها، ابزار و وسایل تزیینی اشاره كرد. از انواع قالب های ریخته گری با گچ میتوان قالب ریخته گری گچی دوغابی و ریخته گری آلومینیم با قالب گچی را نام برد.

قالب ریخته گری نقره

 گرافیت به دلیل ویژگی های کم نظیری که دارد ماده بسیار مناسبی برای ساخت قالب های ریخته گری نقره می باشد. قالب های گرافیتی را عموما برای ریخته گری فلزات گران بها مانند طلا و نقره استفاده میکنند.

گرافیتی که برای ساخت این قالب ها استفاده می شود خلوص کربن بیش از ٪۹۹ دارد و محتوای خاکستر آن کمتر از ٪0/1 می باشد که باعث می شود هیچ آلودگی به ماده مذاب وارد نشود که ویژگی بسیار مهمی برای قالب های نقره می باشد. قالب های نقره، مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارند که در حقیقت گرافیت مقاوم ترین ماده شناخته شده در طبیعت  در برابر حرارت می باشد.

این قالب ها همچنین در برابر محلول های اسیدی، قلیایی و نمکی واکنش نشان نمی دهند و در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارند و از هدایت حرارتی بالایی نیز برخوردار می باشد. از دیگر فواید قالب های نقره می توان به پایداری حرارتی بالا و مقاومت بالا در برابر خوردگی و ضربه و همچنین مقاومت مکانیکی بالا  و کاهش زمان ریخته گری اشاره کرد.

قالب ریخته گری سرب

سرب مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. همچنین در برابر اسید ها نیز مقاوم است. از سرب برای ساخت قالب ریخته گری سربی استفاده می شود. ترکیبات سرب فوق العاده سمی است. سرب را به دلیل نرم بودن میتوان چکش کاری کرد و خم نمود. برای خم کردن لوله های سربی باید از فنر استفاده شود.

سنگ سرب را پس از تغلیظ کردن ابتدا در کوره های دوار برشته می کنند. سپس آن را در کوره های تنوره ای احیا می کنند. مهم ترین آلیاژ سرب، سرب خشک نام دارد. به دلیل داشتن قابلیت خوب ریخته گری سرب در قالب های تحت فشار، از این آلیاژ در تهیه وسایل زینتی و دستگیره ها استفاده می شود.

ریخته گری در قالب سرامیکی شبیه ریخته گری قالب فلزی و گچی می باشد. با این تفاوت که مواد مورد استفاده از این نوع قالب ها متحمل  سیلسیوم به همراه رزین می باشد. بعد از گرفتن دوغاب قالب ها صفحات سرامیکی خشک شده و سوزانده می شود تا مواد تبخیر شدنی آن خارج و قالب نیز پخته شود.

مدل میت واند از چوب یا فلز باشد. قالب ها محکم بسته می شود. سپس این وجوه سرامیکی روی هم سوار و آماده ریخته گری می شود. مقاومت این قالب در دماهای بالا سبب شده است این نوع قالب برای ریخته گری فلزات آهنی و آلیاژهای دما بالا، فولاد زنگ نزن و فولادهای ابزار استفاده شوند.

قطعات ریخته گری شده با این روش می توانند دارای اشکال پیچیده با ابعاد مختلف باشند. این فرآیند یک روش تولید گران قیمت می باشد. قطعاتی که معمولا با این روش تولید می شوند، پره های توربین، ابزار برش ماشین کاری، قالب های مورد استفاده در شکل دهی فلزات و قالب های مورد استفاده برای قطعات پلاستیکی و لاستیکی می باشد.

انواع قالب ریخته گری آلومینیوم

همانطو که گفته شد، ریخته گری یکی از قدیمی‌ ترین شیوه‌های استفاده از فلزات است که در آن فلز مورد نظر را به شکل نهایی مورد نیاز تبدیل ‌می کنند. در ریخته گری آلومینیوم به کوره‌های ریخته گری نیاز است که اولین نمونه‌ های آن با خاک رس ساخته می شود.

با گذشت زمان و پیشرفت فناوری، از لایه‌های مس و چوب در این کوره‌ها کمک گرفته شد. به‌صورت کلی، برای فلزات با موم سانی کم یا تولید قطعات با شکل‌های منحصربه ‌فرد، می‌ توان از روش ریخته گری استفاده کرد.

ریخته گری آلومینیوم هم یکی از شیوه‌های اساسی تولید قطعات و محصولات گوناگون آلومینیومی است. قالب ریخته گری آلومینیوم به ‌صورت حفره‌ ای کاملاً مشابه با قطعه موردنیاز است. با این‌ حال،  انواع قالب ریخته گری آلومینیم را در ابعادی کمی بزرگ ‌تر از قطعه موردنظر می سازند تا به ماده ریخته شده درون قالب اجازه سرد شدن و انجماد بدهد. قالب‌های ریخته گری آلومینیوم را از فلزات مختلف، پلی استایرن، گچ، سرامیک، ماسه و یا پارافین می سازند.

برای دریافت خدمات ریخته گری آلومینیوم، بهترین شرکت ریخته گری تهران ار انتخاب کنید.

ساخت قالب ریخته گری آلومینیم

در این روش از مدل‌های مومی یا پلاستیکی استفاده میک نند که با ذوب شدن از محفظه قالب ریخته گری آلومینیوم خارج می شود. اصلی‌ترین ویژگی ریخته گری دقیق آلومینیوم این است که در این روش، قالب و مدل تنها یک ‌بار میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند.

از این‌ رو، محصولاتی بسیار دقیق و با ظاهری زیبا تولید می شوند. همچنین با روش ریخته گری دقیق آلومینیوم میتوان قطعاتی با شکل‌های پیچیده را ساخت که با سایر روش‌ها امکان این کار وجود ندارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آلومینیوم، مقاله آلومینیوم چیست را مطالعه کنید. همچنین می توانید مقاله آلیاژ آلومینیوم را نیز مطالعه کنید.

انواع قالب های ریخته گری پیوسته

قالب ها در ماشین ریخته گری پیوسته برای شکل دهی به مواد مذاب استفاده میشود. مواد مذاب بعد از عبور از قالب با شکل های مختلف از آن خارج میشوند.امروزه نیز برای همگن شدن مواد درون قالب و همچنین خروج بهتر قطعات، از دستگاه لرزاننده استفاده میشود. قالب ریخته گری پیوسته باید در برابر سایش مقاوم باشد. همچنین جنس قالب پیوسته باید از مس یا گرافیت باشد.

ساخت قالب ریخته گری دقیق

در صورتی که قطعه نهایی آلومینیومی باشد، ولی ضخامت قطعه یکنواخت نباشد و یا کیفیت قطعه از نظر استحکام مورد توجه باشد، دیگر نمیتوانیم از روش قبلی استفاده کنیم و برای این کار باید مواد مذاب به آرامی به درون قالب‌های فولادی ریخته شود که این شیوه ریخته‌ گری را ریخته ‌گری با فشار پایین می نامند.

این قالب‌ها در مقایسه با قالب‌های دایکاست دارای ابعاد و حجم کوچکتری خواهند بود. پیچیدگی این قالب‌ها در بخش طراحی آن‌ها میباشد. ساخت این قالب‌ها نیازمند تکنولوژی پیشرفته‌ تر و طراحی دقیق‌ تراست. هم چنین برای به دست آوردن یک قالب دقیق برای ریخته گری میتوان اقدام به سفارش طراحی قالب ریخته گری کرد.

قالب‌ ریخته گری ماسه ‌ای

به طور قطع متداول ‌ترین روش تولید قطعات فلزی که از دیرباز مورد استفاده قرار میگرفته است، استفاده از قالب‌های ماسه‌ ای برای ریخته‌ گری بوده است.در این روش ابتدا، یک مدل فلزی از قطعه تولید می شود و به کمک آن، قالب ماسه‌ ای تولید می شود و فلز مذاب را در این قالب می ریزند.

ماسه‌ هایی که در این شیوه استفاده می شوند، انواع گوناگونی دارند که برخی از پرکاربردترین آن‌ها، ماسه‌ های سیلیسی، ماسه چراغی و ماسه زیرکونیایی هستند. برای ساخت برخی از قالب‌ها از سیلیکات سدیم به عنوان چسب قالب استفاده می‌شود، در این صورت گاز دی‌ اکسید‌ کربن به منظور سفت شدن قالب ساخته شده، در قالب سازی ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد.

ریخته گری ماسه، شامل مراحل مختلفی از جمله ساختن الگو، قالب سازی، ذوب و ریختن مذاب و تمیز کردن است. در واقع، الگو شکلی است که در اطراف آن ماسه‌ ها فشرده شده‌اند. پس از فشرده شدن شن و ماسه به اندازه کافی برای تکثیر نمونه و الگو، قالب برداشته می شود و الگو و نمونه استخراج می شود. پس از ریختن مذاب و منجمد شدن آن، عملیات ریخته گری به اتمام می رسد. نمونه از قالب برداشته شده و از هرگونه شن و ماسه چسبنده تمیز می شود.

چگونه قالب ریخته گری بسازیم؟

برای انجام یک فرآیند ریخته گری، ابتدا می بایست نقشه قطعه ای که قصد ریخته گری و تولید آن داریم را ایجاد کنیم. سپس از روی نقشه، مدلی ایجاد کنیم. در مرحله بعدی می بایست فلز مناسب را جهت تهیه مذاب انتخاب کنیم. سپس توسط نمونه ایجاد شده، قالب را ایجاد کنیم که عموما در ماسه ایجاد می شود و شکل نمونه در ماسه ایجاد میشود.

اگر قطعه مورد نظر ما دارای تورفتگی، یا قسمت های برجسته یا تو رفته است، می بایست برای آن، ماهیچه هایی را در نظر گرفت که این برجستگی ها و تو رفتگی ها را شکل می دهد. اکنون مذاب را به داخل قالب ریخته و در این هنگام می بایست گازهای متصاعد از داخل قالب خارج شوند تا ماده مذاب بتواند شکل نهایی خود را بگیرد. و قالب ما بطور کامل بوسیله مذاب پر شود.

پر کردن قالب توسط مذاب باید در دما و سرعت مناسب انجام شود. سرعت سرد شدن و کنترل مذاب بسیار مهم است چون اگر ملزومات آن رعایت نشود، باعث ایجاد حفره هایی در قطعه ریخته گری شده خواهد شد. بعد از انجماد مذاب،  باید قطعه شکل گرفته را از قالب خارج کرد. بنابراین ریخته گری یا متالورژی بعنوان یک علم و هنر یاد می شود.

روش های ساخت قالب ریخته گری

انواع ساخت قالب با ریخته گری شامل:

• روش های دستی
•  روش های نیمه اتوماتیک
•  روش های تمام اتوماتیک
• قالب‌های دایکاست

این قالب‌ ها مناسب ساخت قطعات آلومینیومی هستند که دارای ضخامت یکنواخت بین 5/1 تا 15 میلی‌متر می باشند. بهترین شیوه ریخته‌گری این قطعات، ریخته‌گری تحت فشار است. چون که کیفیت ساخت قطعه نهایی بالا بوده و نداشتن پلیسه موجب می شود که مراحلی مانند پلیسه‌ گیری، سنگ ‌زنی و سوراخ‌ کاری از فرآیند تولید قطعه حذف شود.

از این رو برای ساخت قطعات در تعداد بالا از این شیوه استفاده می شود، چون زمان تولید هر قطعه بسیار کم میشود و هم هزینه تمام شده برای تولید هر قطعه کمتر خواهد شد.

همان‌طور که از نام این شیوه پیدا است، مذاب آلومینیوم با فشار بالا داخل قالب تزریق می شود. پس قالب مورد استفاده در این روش باید تحمل فشار بالای فلز مذاب را داشته باشد، از این رو قالب‌ ها با حجم و ضخامت بالا و از جنس فولاد گرمکار تولید می شوند. قالب‌ های دایکاست عموما قالب‌ هایی بزرگ و گران‌ قیمت هستند.

برای اطلاعات بیشتر می توانید مقاله ریخته گری آلومینیوم را مطالعه کنید.

سفارش طراحی قالب ریخته گری

در این قسمت بهتر است نگاهی به فرآیند ساخت و فروش قالب های ریخته گری هم داشته باشیم. امروزه پیشرفت تکنولوژی در زمینه ریخته گری، آثار خوبی را به نمایش گذاشته است. ورود دستگاه های نرم افزاری مختلف مهندسی در زمینه طراحی قالب های ریخته گری، باعث به دست آوردن دو نتیجه مهم در این صنعت شده است. هم چنین میتوان با کمک این نرم افزار ها طراحی قالب های ریخته گری را به بهترین شکل ممکن انجام داد.

برای سفارش طراحی قالب ریخته گری با ما تماس بگیرید. 09107733349

هزینه ساخت قالب ریخته گری

در مورد این موضوع پاسخ قطعی را نمیتوان اعلام کرد. زیرا هزینه ساخت قالب ریخته گری به موارد بسیاری بستگی دارد. مثلا ابتدا باید بدانیم جنس قالب ریخته گری از چیست؟ یا چه وزن و حجمی دارد؟ در صورت دانستن پاسخ این سوالات میتوان پاسخ قطعی را اعلام کرد.

خرید قالب ریخته گری

در اکثر کارخانه ها وکارگاه های تولیدی نیز بخش فروش محصولات موجود است و با توجه به نیاز و تولید محصول دلخواه میتوان اقدام به خرید یا فروش قالب های ریخته گری کرد.

آموزش ساخت قالب ریخته گری

برای انجام این کار لازم است بدانید که در منزل و بدون داشتن تجهیزات ایمنی این کار انجام پذیر نیست. بهتر است در کارگاه ها یا کارخانه های صنعتی زیر نظر ناظر مربوطه این کار انجام شود. اما ما در ادامه برای شما توضیحاتی را خواهیم آورد.

سوالات متداول