دانلود تحقیق ریخته گری

تاریخچه: ریخته گری قدیمی ترین فرایند در تولید فلزات است و آثار باستانی موزه ها نشان می دهد که این هنر قدمت چند هزار رساله دارد.

قلع و سرب و مس و امیژان (آلیاژ به فارسی) آنها مفرغ و برنج اولین فلزات است در دوران باستان کشف و مورد استفاده قرار گرفت.

کانی های این فلزات است در مجاورات حرارت بسادگی احیاع شده و بدلیل دمای ذوب پایین جریان یافته و در انتهای اجاق یا کوره منجمد می شدنند.

به نظر می رسد اکثر فلزات بصورت اتفاقی کشف شده اند ریخته گری نیز برحسب تصادف کشف که دید وقتی بشر اولیه فهمید مذاب حاصل از فرایند اجساد در کف کوره و به شکل آن منجمد می شود کف کوره را شکل داد تا محصول به شکل دلخواه منجمد شود.

و به این ترتیب صنعت ریخته گری پایه ریزی شد.

تعریف ریخته گری: ایجاد شکل مورد نظر از طریق ذوب ماده اولیه و ریختن آن به داخل قالب به منظور رسیدن به شکل نهایی قالب پس از انجماد را ریخته گری گویند.

انواع ریخته گری: شامل دو نوع می باشد 1- شکلی ریزی Shape easting
2- شمش ریز ingot casting
شمش ریزی براساس روش تولید تکباری- نیمه پیوسته- پیوسته
شکل ریزی براساس قالب موقت- دائمی
انواع کوره های ریخته گری:
عناصر اصلی ذوب:
1- فلزات خالص
2- برگشتی ها (ضایعات) (مزیت اصلی ترکیب شیمیایی مطابق با نیاز) 15%
مانند را گاه های ریخته گری که بعد از ریخته گری کنده می شود .

3- عناصر آلیاژی (فسفر- گوگرد- منگنز و ...) 5%
4- قراضه ها (ضایعات ورق و غیره 70%
5- شمش های ثانویه (ترکیب شیمیایی مطابق با نیاز یا سفارش 10%
مقدار حرارت لازم برای رسیدن به دمای مشخص در حالت مذاب
1- حرارت لازم برای رسیدن از دمای محیط به دمای ذوب
2- حرارت لازم برای طی کردن مرحله نهان گداز
3- حرارت لازم برای رسیدن به دمای فوق گداز مورد نظر
تعریف کوره های ذوب: واحدی جهت ایجاد حرارت لازم برای ذوب وزن معینی از یک فلز یا آلیاژ خاص با سرعت لازم و هزینه قابل قبول
انواع کوره ها از لحاظ روش تولید: 1- تکباری 2- مداوم
کوره تکباری یعنی هر سری ظرف ریخته گری تغذیه شده سپس حرارت داده و قالب ریخته می شود.

و سپس بعد از اتمام دوباره ظرف پر شده و عملیات را انجام می کنند.

کوره های مداوم: دائم از بالا تزیق شده و جهت شمش ریزی استفاده می گردد.

انواع کوره ها از جهت متالوژیکی
1- پس سوخت و شارژ تماس مستقیم وجود دارد.

(کوره کوپلاس جهت تولید سنگ آهن استفاده می شود.)
2- بین سوخت و شارژ تماس مستقیم وجود ندارد (کوره های شعله های مانند دیگ که زیر آن آتش روشن شده باشد)
3- بین سوخت و شارژ تماس غیر مستقیم برقرار می کنند (کوره انعکاس)
4- بین سوخت و شارژ هیچ گونه تماس ندارد (الکتریکی) شامل قوس الکتریکی و القایی طبقه بندی می شود.

جلسه سوم ریخته گیری
کوره های القایی بدون هسته
انواع کوره ها از لحاظ ایجاد ذوب مورد نیاز تولید


1- آلیاژ سازی 2- نگهدارنده ها holder 3- میانی
عموما از کوره های آلیاژسازی از بدون هسته استفاده می شود و ظرفیت آن بین 2 الی 5 تن کوره نگهدارنده را مادرنیرس گویند و ظرفیت 40 الی 100 تن دارد کوره های میانی ظرفیت 1 الی 2 تن
کوره های القایی بدون هسته
اطراف جدار بیرونی این کوره ها سیم پیچ اولیه همراه با سیستم آبگرم قرار دارد و شارژ کوره بعنوان سیم پیچ ثانویه عمل می کند (شارژ حتما باید هادی باشد وبرای غیر آهنی مناسب نیست) در این روش چون عمل ذوب از طریق جریانهای چرخشی یا فوکو ایجد می شود تلاتم مذاب زیاد بوده و لذا این کوره ها بیشتر بعنوان کوره های الیاژسازی استفاده می شود.

کوره های القایی هسته دار
در این کوره ها سیم پیچ اولیه و ثانویه بصورت جداگانه وجود داشته و تلاتم ذوب نسبت به کوره های بدون هسته بسیار کمتر می باشد.

بطور کلی کوره های القایی بدون هسته بدلیل ایجاد جریان پیچش یا چرخش (فوکو) منجر به یکنواخت شدن ترکیب مذاب شده و در مواردی که نیاز به ترکیب الیاژهای پیچیده و دقیق می باشد جز بهترین گزینه ها می باشد.
بطور کلی کوره های القایی بدون هسته بدلیل ایجاد جریان پیچش یا چرخش (فوکو) منجر به یکنواخت شدن ترکیب مذاب شده و در مواردی که نیاز به ترکیب الیاژهای پیچیده و دقیق می باشد جز بهترین گزینه ها می باشد.

فصل سوم تقسیم بندی الیاژهای آهنی و غیرآهنی آهنی چدن (1- خارکدی 2- سفید 3- نشکن 4- چکش خوار) فولاد (1- ساده 2- الیاژی) غیرآهنی الومینیوم 2- منیزیم بدن خاکستری (cray cast iron) چدن ماکتدی این چدن ها بدلیل ظاهر سطح مقطع شکسته شان که خاکسری می باشد و چدن خاکستری نامگذاری شده است و پرمصرف ترنی و رایج ترین چدن در صنعت می باشد از جمله رایج ترین قطعه ات که با استفاده از چدن های خاکستری تولید می شود می توان به بلوک سیلندر موتور ROA- لوله های فاضلاب می توان اشاره کرد.

ساختار گرافیت در انی نوع چدن ها ورقه ای بوده و بهمین دلیل قابلیت ماشین کاری بسیار بالایی دارند بدلیل وجود گرافیت ها با ساختار ورقه ای در زمینه پرلیتی قابلیت جذب صدا و ارتعاشات در این نوه چدن ها بسیار بالا می باشد.

ترکیب شیمیایی این نوع چدنها بطور عمد شامل آهن- کربن و سیلدیم می باشد متداول ترین تقسیم بندی چدن های خاکستری براساس استحکام کشی آنها بوده و بصورت زیر می باشد.

کابید ترکیب کربن با هر آلیاژ دیگر را کابید گویند جوانه زنی به دو روش 1- هموژن (بدون ذره خارجی) 2- هتروژن (با ذره خارجی) می باشد در روش هتروژن ذره خارجی به عنوان جوانه الیاژی si (سیلسیم) در چدن خاکستری می شود.

کابید در صورت کاهش زمان سرد شدن زمان کافی از کربن برای شرکت در ترکیب چدن گرفته شده و منجر به تشکیل کربن ترکیب یا کاربید در ساختار نهایی چدن می شود.

روشهای جلوگیری از تشکیل کاربید (می توان کاهش سرعت سرد شدن و اضافه کردن جونه زای مناسب در زمان مقتضی اشاره کرد.) چدن خاکستری با توجه به این ترکیب شیمیایی و سرعت سرد شدن چدن خاکستری را بنحوی انتخاب می کنند که در ضمن انجماد کربن بصورت گرافیت رسوب کند خواص چدن های خاکستری بشدت تحت تاثیر مقدار توضیع و شکل گرافیت (5 مورفلوژی A تا E) می باشد .

خواص چدن خاکستری مهم ترین خواص چدن خاکستری که بعنوان پرمعرف ترین چدن در صنعت می باشد 1- سیاست مناسب 2- قابلیت جذب ارتعاش 3- قابلیت ماشین کاری عالی 4- قیمت ارزان معایب چدن خاکستری 1.

مقاومت ضربه کم 2.

انحطاف پذیری پایین است (elongation پایین) یادآوری (برای چدن خاکستری نوع گرافیت است که بهترین نوع آن A و بدترین نوع آن E می باشد و براساس نوع گرافیت نوع محلول را انتخاب می کنند) تعریف کربن معادل در چدن خاکستری: (به دلیل اینکه کربن در تشکیل فاز گرافیت مشارکت می کند و گرافیت فاز نرمی است با افزایش درصد کربن سختی و استحکام چدن خاکستری کاهش می یابد) تعریف: با توجه به تاثیر بسیار تعیین کننده و قوائم کربن و سیسلیم بر خواص چدن های خاکستری لازم است تاثیر مجموع این دو عنصر را به خواص چدن های خاکستری بنحوی بیان نمود به همین دلیل واژه کربن معادل طبق فرمول زیر تعریف می شود.

اگر اتم سیلسیم جای اتم کربن را بگیرد چون کوچکتراز آن است کربن در هنگام انجماد راحت تر می تواند از ترکیب خارج شد و تشکیل گرافیت دهد بنابراین با وجود عناصری با قطر کوچکتر از آهن می توان گرافیت های بیشتری با همان درصد کربن به وجود آورد.

چدن های سفید : در صورتی که چدن خاکستری را بصورت غیرتعالی و بسیار سریع سرو کنند چدن سفید تشکیل می شود که دارای سطح مقطع تقریبا نقره ای رنگ می باشد.

در این چدن ها هیچ کربن آزادی (گرافیت) وجود نداشته و تمامی کربن بصورت (Fe3c سمانتیت) درمی آید به همین دلیل برای دست یابی به این چدن ها معمولا از قالب های فلزی استفاده می کنند.

ساختار این چدن بسیار ترد و شکننده بودن ولی سختی آن از چدن های خاکستری بالاتر است و همچنین مقاومت به سایش بالایی داشته و برای همین در قطعاتی که در معرض سایش زیادی دارند مورد استفاده قرار می گیرد.

دارای گرافیت میله ای باریکتر و کوچکتر می باشد.

چون مالیبل یا چکش خوار: (Malleable) (در اثر عملیات حرارتی روی چدن سفید و دارای ساختار برفکی می باشد و دارای ضمینه پرلیتی می باشد) ساختار گرایفیت این چدن ها به صورت برفکی است و در ایران به چدن چکشخوار یا قیچی نیز نامبرده می شود.

این چدن از عملیات حرارتی چدن سفید با ترکیب مناسب بدست می آید بدین صورت که در اثر عملیات حرارتی سمانتیت تجزیه شده و کربن بصورت کره های متلاشی شده و نامنظم گرافیت رسوب می کند بدلیل توضیح خاص گرافیت و موروفلوژی آن مقاومت به ضربه و انعطاف پذیری آن این چدن ها بسیار بالا می باشد.

چدن نشکن یا چدن با گرافیت کروی : (داکتیل) ساختار گرافیت این چدن ها بصورت که روی می باشد و ترکیب شیمیایی آنها شبیه چدن خاکستری است ولی با درصد گوگرد و فسفر کمتر فرایند کروی کردن توسط اضافه کردن مقدار بسیار کم ولی محاسبه و کنترلی شده از عناصر نظیر منیزیم، سدیم، ...

درست قبل از ریخته شدن مذاب به قالب انجام می شود.

اگرچه مکانیزم و نحوی دقیق که وی شدن گرافیت هنوز از مباحث تحقیقاتی می باشد ولی تقریبا مشخص شده است که علت اصلی کروی شدن حذف گوگرد و اکسیژن از مذاب است در غیاب عناصر فوق سینتیک رشد گرافیت در جهات A و C یکسان می شود.

در حالی که در حضور عناصر فوق رشد گرافیت در ابتدا به محور A بیشتر از C است MnS MnO از نظر خواص مکانیک از نظر انعطاف پذیری و مقاومت بهر به این نوع چدن شبیه چدن مالیبل می باشد.

بطور کلی می توان گفت برای ساخت یک قطعه انتخاب بین چدن مالیبل و یا چدن داکتیلب بیشتر به قیمت تمام شده دارد تا خواص نهایی فولادها: 23/1/88 تقسیم بندی از نظر ترکیب شیمیایی 1- ساده کربن 2- آلیاژی فولادها براساس ترکیب شیمیایی کربنی کم یا پر الیاژ و یا ساختار آنها (فرینیتی ها و تنزیت (نظری فریتی- ماتنزیتی- آوستنیت) و یا شکل محصول (نظیر ورق تسمه یا لوله) تقسیم بندی می شونند.

فولادهای ساده کربنی: فولادهایی هستند که مجموعه عناصر آلیاژ آنجا معمولا کمتر از 1/ درصد بوده و بیشتر در مصارف عمومی مانند ساختمان ها (ارماتورها) که نیاز به خواص مکانیک پیچیده ای ندارنند استفاده می شود.

فولادهای الیاژی: این فولادها براساس عناصر آلیاژی تقسیم بندی می شود مثلا فولادهای نیکل دار کرم دارد و یا کرم و اتادیم) آلیاژهای غیر آهنی: سری سری 1) آلومینیوم 1) آلیاژهای ریخته گی 2) آلیاژهای شکل دهی استفاده از آلیاژهای غیر آهنی با کشف پدیده رسوب سختی و افزایش استحکام ناشی از آن به سرعت توسعه پیدا کرد.

ویژگی های خاص آلومینیوم: 1) نقطه ذوب کم 2) قابلیت سیاست بالا عکس (ویسکوزیته) 3) خواص مکانیکی مناسب 4) قابلیت ریخته گری در قالب های دائم و موقت می باشد .

آلومینیوم 99% و بیشتر آلومینیوم حداقل 99% و بیشتر مس مس سیلسیم یا جزئی مسی یا منیزیم منگنز سیلسیم سیلسیم آلیاژهای ریخته گی آلومینیوم: محتوی عناصر آلیاژی متنوع تر و بیشتر نسبت به آلیاژهای کار شده (شکل دهی) هستند (به ویدژه سیلسیم) و در قطعات ریخته شده ماشین ها و دستگاه ها تا 5/13% و در تهیه پیستون اتومبیل حتی 26% سلسیم نیز دارنند.

فرایندهای ریخته گری: 1) شکل ریزیبراساس قالب 1) موقت (Expanable) 2) دائمی (Permanent) موقت براساس مدل 1) موقت (ریخته گری دقیق) 2) دائمی (ماسه ای) دای کس Die Cost جز قالب های دائمی است.

دائمی 1) Die cost 1) محفظه گرم Hot chomper 2) محفظه سرد cold champer 2) ریخته گری ثقلی 3) گریز از مرکز 4) Squeez casting فرایند ریخته گری: برای ایجاد قطعه ای با شکل مورد نظر به روش ریخته گری نیاز به قالب داریم که قالبها به دو صورت دائمی (فلزی)- موقت (ماسه ای) هستند.

برای ایجاد قالب نیز به مدل احتیاج داریم که مدل ها دائمی (چندین قالب را با استفاده از آن ایجاد کرد) موقت (تنها یک قالب می توان گرفت) اگر مدل دائمی باشد جنس آن چوبی- فلزی و یا برخی مواد پلی مری خواهد بود.

اگر مدل موقت باشد جنس آن مومی- پلی استیل و یا فرمی خواهد بود.

مزایای قالب موقت نسبت به دائمی: 1) قابلیت تولید اشکال پیچیده 2) صرفه اقتصادی مزایای قالب دائمی نسبت به موقت: 1) دقت ابعادی بیشتر 2) عمر بیشتر 3) کیفیت سطح بیشتر اجزای قالبهای موقت: 1) جزء نسوز (ماسه) 2) جزء چسب (بنتوئیت) 3) جزء فعال کننده (پودر زغال) یا گاز CO2 4) جزء آب شرایط عمومی قالبها 1) نقطه ذوب قالب از نقطه ذوب مذاب بالاتر باشد 2) قابلیت تولید تعداد معین قطعه با شکل و اندازه معین داشته باشد 3) استحکام کافی برای عدم تغییر شکل در اثر ریختن مذاب را داشته باشد 4) قابلیت انتقال حرارت به میزان مورد نظر را داشته باشد 5) صرفه اقتصادی 6)‌ قابلیت خروج گاز مناسب داشته باشد مراحل تهیه قالبهای موقت: 1) مخلوط کردن مواد قالب گیری با یکدیگر 2) ریختن به اطراف مدل 3) کوبیدن به اطراف مدل 4) خروج مدل از قالب 5) مونتاژ قسمتهای مختلف قالب با یکدیگر ماسه های متداول در ریخته گری (براساس ترکیب شیمیایی) 1- ماسه سیلیسی: (Sio2 سیلیس)(99%)- (1%)- ارزانترین ماسه و در الیاژهای غیر آهنی 2- ماسه کرومیتی: به خاطر نقطه ذوب بالا برای آلیاژهای فولادی استفاده می گردد.

3- ماسه زیرکنی: بیشتر برای ماهیچه ها استفاده می شود.

4- ماسه اولیوینی: بیشتر برای ماهیچه ها استفاده می شود انواع ماسه ها براساس شکل ظاهری: 1- ماسه های گرد 2- ماسه های گوشه دار ماسه های گرد: در اثر فرسایش ناشی از جریان آب شکل گرفته اند.

1) دارای فضای خالی 2) لغزش دانه ها بر روی یکدیگر ماسه های گوشه دار: فرسایش طبیعت درمعرض هوا (هوازدگی) آزمایشات ماسه ای : 1) تعیین عدد ریزی ماسه (آزمایش الک) تعداد مشخصی الک از درش به ریز بر روی هم قرار داده و در زمان مشخص با استفاده از ویبراتور تحت لرزش قرار می دهد در پایان کاروزن ماسه های باقی ماننده بر روی هر الک را با دقت هزارم اندازه گیری کرده و در رابطه زیر گذاشته تا عدد ریزی ماسه محاسبه شود.

هر چه عدد ریزی بیشتر باشد ماسه ریزتر است 2) درصد رطوبت ماسه: وزن مشخصه ای از ماسه را در دستگاهای رطوبت سنج ماسه در زمان حرارت مشخص گرما می دهند و پس از آن وزن نهایی ماسه ای را با حالت اولیه مقایسه و اختلاف آن را به درصد رطوبت تبدیل می کنند.

3) نفوذپذیری: برای تعیین نفوذپذیری ماسه حجم مشخص از آن را در معرض فشار معین از باد قرار داده و براساس فشار خروجی از ماسه نفوذ پذیری آن را تعیین می کنند 4) استحکام فشاری: برشی: برای تعیین استحکام فشاری بر روی ماسه حجم مشخص از آن را درون استوانه های نمونه گیری قرار داده تا پس از کوبش و تهیه نمونه در دستگاه های تعیین استحکام تحت تنش فشاری یا برشی قرارنند.

روش های مختلف ساخت قالب های موقت: 1) روش ماسه تر (Green Saxd Maolding) مزایای ارزان بودن 2) در دست رس بودن 3) قابلیت بازیابی مجدد 4) قابلیت تولید قطعاتت پیچیده 5) رنج وسیعی از قطعات (از لحاظ وزنی) با این روش قابل تولید است 6) از لحاظ زمان تولید (نرخ تولید) دارای سرعت بالایی است معایب استحکام نسبتا پایین 2) احتمال وجود مک گازی در قطعات تولید شده با این روش وجود دارد 3) کیفیت سطح نسبتا پایین دارند 2) روش ماسه خشک: (دارای اجزاء ماسه+ آب+ بنتونیت- بعد از قالب گیری باید قالب حرارت داده شود) مراحل قالب گیر مشابه تر می باشد با این تفاوت که بعد از قالب گیری خشک کردن قالب توسط جریان هوای گرم (گرفتن مشعل به روی قالب) یا درکوره (150 الی 300) انجام می شود.

بنابراین از این روش بیشتر در مواردی که الیاژ ما حساست به رطوبت دارد استفاده می شود.

مزایا حجم گاز کمتر و احتمال وجود مشک هم کمتر است 2) دقت ابعادی بالاتر 3) استحکام بالاتر (بدلیل حذف ذرات بخار آب) معایب زمان بر است 2) هزینه بالایی دارد 3) نیاز به تجهیزات بیشتر و پیچیده تری دارد 4) زمان بین خشک کردن قالب و ریختن مذاب بسیار محدود است 3) روش گودال ماسه: اگر برای قطعات بسیار سنگین و حجیم که نیاز به درجه نداشته و تعداد پایین تولید می شود دروم گودال مقدار مناسبی از ماسه را ریخته و به دیواره آن نیز ضخامت مشخصی از ماسه مالیده می شود و سپس ریخته گری انجام و با استفاده از حلقه نعل شکلی از قبل در بالای گودال معلق شده بود قطعه را از گودال خارج می کنند.

4) روش قالبگیری شابلونی: برای قطعات حجیم و سنگین که تماما یا قسمتی از آنها متقارن است استفاده می شود.

در این روش مخلوط قالب را بر روی اسکلت اصلی قالب که از جنس چوب یا آجر می باشد مالیده و ابعاد دقیق قالب را توسط چرخ شابلون ایجاد می کنیم.

5) روش قالبگیری با استفاده از چسب سیمان: این روش نیز برای قطعات سنگین و حجیم استفاده شده ولی دقت ابعادی آن نسبت به سایر روش های سنگین ریزی بیشتر است مخلوط قالب گیری علاوه بر ماسه شامل 8 الی 12 درصد سیمان و 4 تا 6 درصد آب می باشد.

قالب گیری مشابه روش های معمول انجام اما قبل از خروج قالب از مدل و قبل از مونتاژ قسمتهای مختلف قالب بر روی هم لازم است قالب به مدت 72 ساعت در هوای آزاد قرار گیرد تا استحکام نهایی را کسب کند پس از ذوب ریزی آب تبلور ماسه با حجم زیادی از قالب خارج شده و لذا لازم است هواکش گذاری مناسب برای خروج گاز از قالب انجام شود.

قالبگیری با چسب سیلکات سدیم و گاز CO2 : این روش بیشتر برای قالبگیری دستی و برای نرخ پایین تولید انجام می شود و برای ساخت ماهیچه و انواع قطعات با الیاژهای مختلف کاربرد دارد.

مخلوط قالبگیری شامل چسب سیلیکات سدیم (6% تا 1/5) و مساه مرسوم به ماسه CO2 که ترکیبی از می باشد چسب سیلیکات یک چسب بیرنگ و معمولا بصورت مایع می باشد که با CO2 دمیده شده به قالب و اکنش داد.

و محصول آن چسبندگی زیادی با ماسه ایجاد می کند.

دمیدن گاز CO2 معمولا بعد از خروج مدل این کار را انجام و به منظور جلوگیری از تخریب قالب ناشی از انقباض آن 3 تا 8 درصد پودر زغال و اکسید آلومینیوم به مخلوط اضافه می کنند.

مزایا: کیفیت سطح بالاتر 2- دقت ابعادی بالا 3- امکان تولید قطعات پیچیده 4- در مقایسه با روش های دستی دیگر بالاترین سرعت را دارد (کوبیدن ندارد) معایب: قیمت بالا (ماسه CO4 گران تر است و CO2 نیز تهیه اش مشکل 2) زمان ریختن مذاب تا زمان خودگیری قالب باید کوتاه باشد، (زمان گرفتن و آماده سازی قالب تا زمان ریختن مذاب باید کوتاه و محاسبه شده باشد) جهت جلوگیری از فروپاشی قالب 7- پاورقی قالبگیری دیزاماتیک : Disamatic قالب نداریم مخزن ماسه مستقیم به سوی مدل (که تای چپ و راست دارد) هدایت می شود و با فشار خیلی زیاد به دور مدل ریخته می شود.

و بعد از تکمیل شدن آن قالب بعدی نیمه بعدی قالب قبلی را تشکیل می دهد و با چسبید این دو قالب به هم ، فرم قالب در وسط تشکیل میشود.

پرسرعت ترین روش قالب گیر است.

امکان ماهیچه گذاری وجود ندارد و حجم محدودی را می توان ریختگی کرد.

این روش در تقسیم بندی روشهای کلاسیک قالب گیری در منابع علمی وجود نداشته ولی بدلیل کابرد بسیار وسیع آن بنام کارخانه سازند.

این روش مشهور شده است در این روش نیازی به درجه نبوده و قالبها بصورت عمودی در کنار یکدیگر قرار گرفته و قسمت چپ هر قالب با قسمت را ست قالب بعدی تشکیل یک قالب کامل را می دهند.

مزایا: 1) بالاترین سرعت تولید را در روشهای قالب گیری موقت دارد 2) بدلیل عدم نیاز به درجه و بازیابی ماسه بسیار مقرون به صرفه می باشد 3) امکان تولید قطعات کوچک با پیچیدگی زیاد توسط این روش وجود دارد.

معایب : 1) امکان ماهیچه گذاری وجود ندارد 2) قطعات بزرگ و سنگین را با این روش نمی توان ریختگی نمود 3) امکان تولید قطعات کوچک با پیچیدگی زیاد توسط این روش وجود دارد.

ماهیچه گذاری در ریخته گری : در صورتی که نیاز به تعبیر فضاهای خالی در قطعه نهایی باشد از ماهیچه برای ایجاد آن در قطعه نهایی استفاده می شود.

و بعد از خروج مدل از قالب و قبل از مونتاژ قسمتهای مختلف قالب روی یکدیگر درون قالب جایگذاری می شود.

روش ساخت ماهیچه ها معمولا مشابه روش ایجاد قالب های موقت می باشد بسته به نوع قالب، آلیاژ و روش ریخته گری پروسه تولید و ترکیب مخلوط آن متفاوت می باشد.

مشخصات عمومی ماهیچه ها : 1) استحکام بالایی در حالت خشک داشته باشد 2) قابلیت فروپاشی بالایی داشته باشد 3) حفظ استحکام تا پایان مرحله انجام داشته باشد 4) حداقل میزان تولید و خروج گاز را داشته باشد.

(در هنگام واکنش با مذاب) پروسه متداول ماهیچه سازی (ماهیچه گیری) مخلوط ماهیچه شامل: ماسه سیلیسی، رزین بعنوان چپ و یک نوع کاتالیست که معمولا اکسید آهن می باشد برای تسریع در واکنش چسب و خودگیری ماهیچه می باشد.

مخلوط فوق با شدت بسیار بالا بر روی مدل ماهیچه پرتاب شد و پس از خروج مدل از قالب، قالب ماهیچه اماده شده را در معرض حرارت مستقیم بین 2 تا 3 دقیقه قرار می دهند سپس ماهیچه تهیه شده در حوضچه های پوشش دهی فرو برده شده تا لایه نازکی از پوشش نسوز بر روی آن ایجاد و پس از آن وارد کوره ریخته می شود.

دلایل استفاده از پوشش (رنگ) در ماهیچه ها (در سطوح مجاز) : 1) جلوگیری از عبور گاز ماهیچه به قالب 2) افزایش کیفیت سطحی 3) جلوگیری از ماسه سوزی 4) مانع از ترکیب مذاب با ماهیچه و واکنش بین آنها شود.

انواع مدل ها از لحاظ نحوه ساخت : 1- موقت 1- wax 2) مومی 3) پلاستیک 4) پلی استیلن 2- دائمی 1) چوبی 2)‌ فلزی الف) چدنی 2) فولادی 3) AL روش های افزایش عمر مدل ها رایج ترین پوشش دهی سطح مدل یا رنگ زدن که برای مدل های چوبی از رنگ های پلاستیکی یا هیپوکسی و برای مدل های فلزی از پوشش های سخت نظیر آب گرم استفاده می شود.

عوامل موثر در انتخاب جنس مدل 1- تعداد دفعات قالبگیری یا تیتراژ تولید 2- روش قالبگیری (در روش ماسه تر نمی توان از مدل چوبی استفاده کرد) 3- اندازه و شکل قطعه 4- صرفه اقتصادی طراحی مدل: 1- اضافه انقباضی 2- اضافه ماشین کاری 3- شیب مدل برای طراحی مدل در ریخته گری سه اصلی بالا را در محاسبات مدل (طراحی مدل) لحاظ کرد.

اضافه انقباضی با توجه که در حین انجماد با انقباض و کاهش حجم مذاب مواجه شویم لذا در صورتی که اضافه انقباضی را در ساخت مدل رعایت نکنیم ابعاد و قطعه نهایت کوچکتر از حد مورد نظر خواهد بود آلیاژ برنج آلیاژ برز دمای فوق گرم یا فوق گداز گرمای نمان ذوب محیط میزان انقباض یعنی به هر یک از طول ها این مقدار باید اضافه شود تا مقدار اضافه انقباضی جبران گردد.

اضافه ماشین کاری : میزان اضافه ماشین کاری که نوع آلیاژ شکل قطعه نوع قالب و روش ریخته گری سنگی دارد و میزان آن متناسب با موارد گفته شده در جداول ریخته گری موجود است.

اضافه ماشین کاری در سطح بالایی مدل بدلیل این که ناخالصی ها ناشی از سبک بودن نشان در سطح قطع جمع می شونند بیشتر است.

شیب مدل : به منظور امکان خروج سالم قالب از مدل بسته به نوع مدل و روش ریخته گری مقداری را با نام شیب مدل به ابعاد مدل اضافه می کنند.

در روش ریخته گری در ماسه تر در صورتی که مدل چدنی باشد به ازای هر 1 متر 16mm اضافه می کنیم.

روش های ریختگی در قالب های دائم : 1) Die cos ting 2) گریز از مرلز 3) ریخته گری ثقلی 4) ریخته گری کوبشی * در ریخته گری با قالب دائم سیستم راهگاهی را کوچک در نظر گرفته می شود.

روش ریخته گری در قالب های دائم معمولا برای آلیاژهای غیرآهنی و در تیراژهای تولید بالا استفاده می شود و مزایای آن نسبتا به قالب گیری موقت بصورت زیر می باشد.

1) خواص مکانیکی بالاتر 2) نرخ تولید بالا 3) کیفیت سطح 4) دقت ابعادی 5) کاهش هزینه های ناشی از عدم اتلاف مذاب در سیستم راهگاهی معایب قالب های دائم 1) محدودیت شکل 2) محدودیت اندازه 3) تکنولوژی ساخت بالاتر پارامترهای تاثیر گذار بر انتخاب الیاژ برای قالب های دائمی 1) نقطه ذوب الیاژ 2) تحمل نوسانات حرارتی 3) مقاومت به خوردگی و عدم انحلال با الیاژ ریخته گی 4) تحمل نوسانات مکانیکی 5) هم پوشانی میزان انقباض الیاژ و قالب 1) نقطه ذوب الیاژی : نقطه ذوب الیاژ قالب بستگی به میزان فوق گداز ریخته گی باید بین 120-200 درجه بیشتر باشد.

2) تحمل نوسانات حرارتی: نوسانات حرارتی (گرم شدن تا فوق گداز الیاژ ریخته گی و سرد شدن تا زمان بار ریزی بعدی) یک دوره ریخته گری (شروع با ریزی اول تا شروع بارریزی دوم) باعث ایجاد تنش های حرارتی در قالب شده و بهمین دلیل از سیستم های آبگرد به فاصله 5/1-2 cm از سطح قالب استفاده می شود.

بنابراین الیاژهایی که در مقابل نوسانات حرارتی مقاوم نیستن مانند آلیاژهای منگنز دار برای قالب های دائم توصیه نمی شود.

3) مقاومت به خوردگی و عدم انحلال با الیاژ ریختگی: جنس قالب باید به نحوی انتخاب شود تا کمترین میزان حلالیت را با عناصر موجود در مذاب را داشته باشد.

4) تحمل نوسانات مکانیکی: نوسانات مکانیکی در اثر باز وبسته شدن قالب و همچنین فشار ناشی از تزیق مذاب ایجاد می شود که بسته به شکل قالب متفاوت بوده و در قالب های با سطح جدایش V شکل حداکثر می باشد.

برای افزایش میزان تحمل نوسانات مکانیکی از عملیات حرارتی به روش های متناسب با جنس قالب استفاده می شود.

5) هم پوشانی میزان انقباض الیاژی قالب جنس آنها طوری انتخاب شود که میزان انقباض آنها جبران شود.

ریخته گری در قالب های دائم با استفاده از نیروی وزن مذاب (ریخته گری ثقلی) "gravity Die cosging" در این روش عمل مذاب رسانی مشابه ریخته گی در قالب های ماسه ای می باشد بطوری که محل ریختن مذاب نسبتا به وسیله ریختگی بالاتر بوده تا نیروی حاصل از گرانش اختلاف ارتفاع منجر به پر شدن قالب گردد.

1) الیاژ ریخته گی باید سیایت بالایی داشته باشی 2) طراحی قالب به گونه باشد که با توجه به سرعت انجماد امکان پرشدن قالب میسر باشد 3) فقط برای قطعات کوچک قابل استفاده است.

مزایای روش 1) کم هزینه ترین روش در قالبهای دائم است امکان استفاده از ماهیچه هی ماسه ای در این روش وجود دارد بعلت پایین بودن فشار مذاب ریخته گری تحت فشار pressure Die costing در این روش الیاژ در حالت خمیری با فشار زیاد وارد قالبهای فلزی می گردد و در نتیجه قطعه نهایی فاقد خلل و خرج و مکهای گازی و انقباضی می باشد.

در این روش دقت ابعادی و کیفیت سطحی در بالاترین محدوده های قالب دستیابی در روش های ریخته گری می باشد ماشین های تحت فشار از بدو پیدایش تغییرات بسیاری گردند که دلیل عمده این تغییرات ناشی از تغییر مکانیزم اعلام فشار بر روی مذاب بوده است.

انواع ریخته گری تحت فشار: فشار پایین محفظه گرم 1- روش Low presser یا Hot presse: در این روش کوره جزای از ماشین مربوطه می باشد و برای الیاژهایی مانند قلع- سرب- و روی که بدلیل فوق گداز کم امکان انتقال آن از محلی جدا به دستگاه ریخته گری وجود ندارد استفاده می شود.

در این روش مطابق شکل روبرو با توجه به این که مذاب با فشار نسبتا کمی و مستقیم از محفظه گرمی که درون آن نگه داری می شود به قالب منتقل می شود محفظه گرم یا فشار پایین می گویند.

2) روش محفظه سرد یا High pressure در این روش مذاب تحت فشار و سرعت بالا (3 تا 6 برابر روش کم فشار) وارد محفظه قالب شده لذا خواص و طراحی قالب نسبت به روش قبلی متفاوت می باشد در این روش با توجه به عدم وجود سیستم تغذیه گذاری میزان مذابی که درون محفظه پرتاب برریخته می شود باید بسیار دقیق محاسبه شود برای جلوگیری از جشبیدن مذاب به قالب بلافاصله پس از هر بار ریخته گری به سطح قالب رو آن سازها با پوشانهای مناسب پاسیده می شود.

معایب روش محفظه سرد: 1)‌ بدلیل قیمت بالای تجهیزات فقط برای تیتراژها بالا مرقوم به صرفه است 2) محاسبات وزن مذاب برای ریختن به محفظه پرتاب باید بسیار دقیق باشد چون روی خواص نهایی قطعه تاثیر گذار است مزایای روش محفظه سرد: 1) در بالاترین خاصیت مکانیکی قابل دستیابی با سایر روش های ریخته گری است 2) دقت ابعادی و کیفیت سطح قطعه بسیار بالایی دارد 3) کمترین مک گازی را در مقایسه با روش ها را داراست 4) امکان تولید قطعات نازک و پیچیده ریخته گری گریز از مرکز: اساس این روش بر مبنای ورود مذاب به قالب گردان و دوار می باشد در نتیجه نیروی حاصل از دوران محوری نیروی حاصل از دوران دو مزیت اصلی دارد.

1) منجر به پر شدن تمامی قسمتهای قالب می شود (قالبهای پیچیده طویل) 2)‌ با ایجاد فشار به قسمتهای پر شده تا مرحله انجماد مانع از تشکیل موک و حفره های کاری و انقباض می شود.

مزایا: ریخته گری گریز از مرکز 1) امکان تولید قطعات بسیار ریز (انگشتر) 2)‌ اخال ها (ناخالصی سطحی مذاب) بدلیل سبکی در سیستم راهگاهی باقی ماننده و به سمت داخل کشیده نمی شود.

3) بدلیل انجماد جهت دار خواص مکانیکی خیلی بالایی دارنند 4) حفرات انقباضی کم است معایب: ریخته گری گریز از مرکز 1) قطعه باید حتما متقارن باشد 2) نیاز به تجهیزات پیشرفته ای دارد 3)‌ قیمت تمام شده نسبتا بالایی دارد.

4)‌ ریخته گری کوبشی یا *squeeze casting* این روش بیشتر برای تولید قطعات غیرآهنی کاسه ای شکل مورد استفاده قرار می گیرد و به این صورت است که وزن مشخص از الیاژ در حالت خمیری درون قالب ریخته و با استفاده از نیروی فشاری نسبت آن را درون قالب می گوییم مزایا 1) حفرات انقباضی خیلی کم دارد.

2) نسبتا استحکام به وزن بالایی دارد 3) دقت ابعادی خیلی بالا دارد 4) جز روشهایی است که متحرین پرت مذاب را دارد معایب 1) محدودیت شکل 2) قطعات کوچک و متوسط 3) الیاژهای غیر آهنی 4) محاسبه خیلی دقیق نیاز دارد طراحی سیستم های راهگاهی تعریف سیستم راهگاهی: شبکه هدایت کننده ای است که از طریق آن فلز مذاب وارد محفظه قالب گردیده و جریان مذاب در آن تا پر شدن محفظه قالب به گونه ای ادامه می یابد که قادر به نهایی شکل قطعه ریخته گی با خواص تعیین شده برای آن باشد