ماهیچه ریخته گری

با سلام خدمت همراهان و دوستان همیشگی پارس بوته. امروز با مطلب ماهیچه ریخته گری (casting core) در خدمت شما هستیم. در صنعت ریخته گری گاهی با چالش‌هایی روبرو می‌شوید که قادر به شکل‌دهی قالب به آن صورتی که به آن نیاز دارید، نخواهید بود. پس شما با اکثر روش‌های ریخته گری نمی‌توانید محصول مورد نظر را با کیفیت لازم تولید کنید.

پس باید به دنبال راه‌حلی باشید تا بتوانید از این سد بگذرید. اینجاست که ماهیچه‌ها به کمک شما آمده و شما را در شکل‌دهی به قالب‌های توخالی و قطعاتی که از ابعاد مختلف و نامساوی ایجاد شده‌اند، یاری می‌کنند. در ادامه با ما همراه باشید تا شما را بیشتر با ماهیچه ریخته گری، کاربردها و ویژگی‌هایش آشنا سازیم.

ماهیچه ریخته گری چیست

به قسمت‌هایی که به صورت جداگانه و خارج از قالب و جهت شکل‌دهی قسمت‌هایی که از طریق روش‌های مستقیم ریخته گری ممکن نیست، به کار برده می‌شوند و از استحکام بالایی برخوردار هستند، ماهیچه ریخته گری گفته می‌شود.

انواع ماهیچه ریخته گری

به طور کلی از ماهیچه‌ها در تولید قطعات فلزی مختلفی استفاده می‌شود و براساس نیاز به دو صورت مرکزی و متحرک به کار برده می‌شوند. این دو نوع ماهیچه عبارتند از:

1. ماهیچه مرکزی: در قطعات و محصولاتی که نیاز است در مرکز یا وسط آن‌ها سوراخ‌هایی ایجاد شود استفاده می‌شوند و به همین دلیل است که آن را مرکزی می‌نامند.
2. ماهیچه متحرک: این ماهیچه‌ها که اساسا از شن و ماسه ایجاد شده‌اند در بخش‌های مختلف قطعات مورد استفاده قرار گرفته و به دو صورت فرورفتگی و برآمدگی به کار برده می‌شوند.

البته لازم است این موضوع را نیز برای شما شفاف سازیم که میان ماهیچه و حفره (سوراخ) تفاوت‌هایی وجود دارد. البته تفاوت آن‌ها زیاد هم پیچیده نیست و با پی بردن به اینکه ماهیچه‌ها را درون قطعه قرار داده ولی حفره‌های معمولی را بیرون قطعه ایجاد می‌کنند، دیگر آن‌ها را از یکدیگر تشخیص خواهید داد.

کاربرد ماهیچه ریخته گری

علاوه بر شن و ماسه، ماهیچه‌ها ممکن است از فلز و سرامیک نیز تشکیل شده باشند و برای بهره‌گیری از خاصیت از هم‌گسیختگی ماهیچه‌ها جهت پرکردن قالب‌های ریخته گری از مواد مذاب، می‌توان از بوته گرافیتی بزرگ جهت انتقال مواد مذاب استفاده کرد.

حال جنس این ماهیچه‌ها به طور معمول در قالب‌های دائمی به صورت فلزی است که این مواد از محدودیت ظاهری برخوردار بوده و از همین رو ممکن است سبب ایجاد مشکلاتی شود.اما برای قطعاتی که نیاز است تا اشکال مختلف و پیچیده‌ای ایجاد شود، از ماهیچه‌های ماسه‌ای استفاده می‌شود و این ماهیچه‌ها از محدودیت‌های نوع فلزی مصون هستند و دست کاربر را در استفاده از آن باز می‌گذارند.

ویژگی ماهیچه ریخته گری

ماهیچه‌ها به طور کلی از موادی چون چسب، ماسه و دیگر مواد افزودنی چون بتن که هرکدام دارای کاربرد متفاوتی است، ساخته می‌شوند. برای مثال ماهیچه‌های مرغوب متشکل از ماسه به مشخصات ماسه و چسب بستگی دارد که چندین مورد از این خواص عبارتند از:

• مقاوم بودن در برابر مواد مذاب
• نسوز بودن که سبب ثبات خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی می‌شود.
• استحکام بالا در شرایط محیطی مرطوب و خشکی
• حداقل میزان انقباض و انبساط
• پس از افزودن مواد مذاب، به حداقل میزان ممکن گاز تولید کند.
• قابلیت از هم‌گسیختگی پس از انجماد مواد مذاب
• جداسازی ماهیچه از قطعه به آسانی حین تخلیه‌سازی
• کاهش میزان تنش

ماسه

ماهیچه‌های ماسه به طور کلی از نوع ماسه سیلیسی هستند و دیگر ماسه‌های رایج نیز زیرکونیوم، کرومیتی، شاموتی و اولیوینی می‌باشند. ماسه‌هایی که جهت ساخت ماهیچه استفاده می‌شوند، کروی شکل و درشت بوده و در این ماسه‌ها گاز به راحتی نفوذ می‌کند.

ماسه‌هایی که از حدودا 5 درصد ذرات ریز تشکیل شده باشند، به دلیل کاهش قابلیت از هم‌گسیختگی، گزینه مناسبی جهت ساخت ماهیچه نیستند. از دیگر معیارهای تاثیرگذار در ساخت ماهیچه، نسوز بودن و حفظ ثبات و قابلیت انتقال گرما می‌باشد.

چسب

از آنجایی که چسب‌های مورد استفاده در ساخت ماهیچه به نوع روش ماهیچه ریخته گری بستگی دارند، از چندین نوع مختلف چسب در این فرآیند استفاده می‌شود. این چسب‌ها نیز هرکدام دارای خواص مختلف و متفاوتی هستند که چندین ویژگی این چسب‌ها عبارتند از:

• استحکام در برابر رطوبت و خشکی و حداقل میزان جذب رطوبت
• حداقل میزان تولید گاز حین افزودن مواد مذاب
• عدم افزودن ناخالصی به جعبه ماهیچه و عدم چسبندگی به آن
• قابلیت از هم‌گسیختگی
• حفظ ثبات ظاهری ماهیچه
• مقرون به صرفه

مواد افزودنی

وابسته به نوع استفاده از ماهیچه‌ها، از جمله قابلیت از هم‌گسیختگی و میزان نفوذپذیری گاز برخلاف مخلوط ماسه‌ها، وجود این مواد افزودنی از اهمیت بالایی برخوردار است. این مواد افزودنی چون پودر زغال، خاک اره و قطران زغال سنگ جهت بهبود خواص این ماهیچه‌ها استفاده می‌شوند. البته این خواص بستگی به نوع روش ماهیچه ریخته گری نیز دارد.

انواع روش‌های ماهیچه ریخته گری

برای اینکه بتوان با استفاده از ریخته گری، ماهیچه ایجاد کرد لازم است تا از چندین روش مختلف استفاده کرد؛ این روش‌ها عبارتند از:

1. روش دستی
2. روش ماشینی
3. روش مقاوم‌سازی ماهیچه

روش دستی

برای ساختن تعداد کمی ماهیچه‌های کوچک از روش دستی و با استفاده از ابزاری چون جعبه ماهیچه، صفحه ماهیچه و میز کار استفاده می‌شود. البته در صورت نیاز به حرارت و بر حسب نوع چسب مورد استفاده، گرمای آن را افزایش می‌دهند.

روش ماشینی

روش‌های ماشینی عبارتند از فشاری، ضربه‌ای یا ترکیبی از هر دو یعنی ضربه‌ای فشاری و در آخر پرتابی و دمشی هستند. این روش‌ها همانند روش‌های ریخته گری انجام شده، فقط با این تفاوت که از هم‌گسیختگی آن‌ها کمتر است.

روش مقاوم‌سازی ماهیچه

از این روش معمولا برحسب نوع چسب مورد استفاده در فرآیند تولید ماهیچه، چندین عملیات جهت افزایش مقاومت و قدرت ماهیچه‌ها انجام می‌گیرد که این عملیات به دو روش گازدهی و افزایش دما در چسب‌های آلی تقسیم می‌شود. افزایش مقاومت و استحکام ماهیچه‌ها به روش گازدهی با عبور گاز دی اکسید کربن از درون مخلوط ماسه و حسب کنشی که با چسب مورد استفاده قرار گرفته، ممکن می‌شود.

در روش دوم نیز جهت افزایش استحکام و مقاوم‌سازی ماهیچه‌ها، مخلوط ماسه را با افزایش دما، حرارت داده و سفت و محکم می‌سازند. البته دوباره این فرآیند نیز به دو روش انجام می‌گیرد؛ یعنی جهت افزایش حرارت ماهیچه‌ها، آن‌ها را در گرم‌خانه یا در جعبه ماهیچه که از یک منبع حرارتی برخوردار است، قرار می‌دهند.

روش دیگری نیز که مورد استفاده قرار می‌گیرد روش سرد نام دارد که در این روش با استفاده از یک ماده سخت‌کننده و یک کاتالیزور به اندازه کافی به مخلوط ماسه اضافه کرده که این مواد سخت کننده در هوا با سرعتی قابل توجه تاثیر خود را بر استحکام این ماهیچه‌ها می‌گذارد.

جعبه ماهیچه

منظور از جعبه ماهیچه همان قالبی است که جهت تولید ماهیچه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماهیچه‌ها نیز به دو بخش تقسیم شده که بخش اصلی این ماهیچه‌ها برحسب شکل و ظاهر مدنظر طراحی می‌شود و ستون‌های ماهیچه که همانند تیرچه‌های ساختمان هستند درون قالب قرار می‌گیرند.

جعبه ماهیچه‌ها نیز از انواع گوناگونی چون فلز و چوب تهیه می‌شوند. از نوع فلزی این جعبه ماهیچه‌ها در روش دستی با تعداد زیاد و در روش ماشینی استفاده شده و از نوع چوبی در روش‌های دستی استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی شد شما را هر چه بیشتر با ماهیچه ریخته گری، انواع آن، کاربردها، ویژگی‌ها، انواع روش‌های ماهیچه ریخته گری و جعبه ماهیچه تا جای ممکن آشنا ساخته و تمام مواردی که باید در مورد آن‌ها بدانید را در اختیارتان قرار دهیم. امیدواریم توانسته باشیم شما را راهنمایی کنیم.