ریخته گری چدن

با سلام خدمت همراهان همیشگی پارس بوته. امروز هم با یک مطلب آموزشی دیگر در خدمت شما هستیم. یکی از روش‌های تولید و شکل‌دهی فلزات در اشکال گوناگون برای استفاده در صنایع، ریخته گری چدن می باشد.

امروزه برای تولید قطعات فلزی، با ریختن فلزات مذاب نظیر چدن، آلومینیوم و آهن درون قالب‌های مناسب مانند بوته گرافیتی جهت تزریق مواد مذاب انجام می‌دهند.

شکل‌گیری و فرم پذیری قطعات چدنی که ترکیبی از مواد مهدنی از کربن، سیلیسیم و آهن می باشد، ریخته گری چدن می‌نامند. در این مقاله با ما همراه باشید تا شما را با زیر و بم این روش ریخته گری آشنا کنیم.

انواع روش‌های ریخته گری چدن

بعضی از این روش‌ها مانند روش‌های ریخته گری آلومینیوم هستند و تفاوت روش‌های به کار برده شده در ریخته گری آن‌ها به خواصشان برمی‌گردد. در ادامه این روش‌ها را نام برده و در مورد هرکدام توضیحاتی ارائه می‌دهیم:

1. ریخته گری داکتیل(چدن نشکن)
2. قالب ریزی ماسه co2 (سیلیسی)
3. قالب ریزی ماهیچه‌ای

ریخته گری داکتیل (چدن نشکن)

برای از بین بردن خاصیت شکنندگی چدن با افزودن مقدار مشخصی منیزیم (Mg) و سدیم (Na) به چدن مذاب، ساختار آن را تغییر داده و به شکل کروی در می‌آوریم. این فرآیند سبب افزایش استقامت و میزان جاذبه چدن می‌شود.

قالب ریزی ماسه دی اکسید کربن (co2)

همانگونه که از نام این روش مشخص است برای قالب ریزی به این روش باید از ماسه‌های سیلیسی و چسب‌های سیلیکات سدیم استفاده نمود.

این چسب‌ها با انتقال گازهای دی اکسید کربن سبب تولید سیلیس شده و سپس ذرات ماسه به یکدیگر جذب می‌شوند و به همدیگر می‌چسبند. پس از شکل‌گیری قالب‌ها نقش آن‌ها بر روی ماسه باقی می‌ماند.

از این روش ریخته گری چدن برای کارهایی با دقت بالا و تراشکاری کم استفاده می‌شود.

قالب ریزی ماهیچه‌ای

به بخش جداشدنی قالب که در قطعات توخالی در ساختن محفظه‌های داخلی نقش اصلی را ایفا می‌کند ماهیچه گفته می‌شود. از ماهیچه‌ها در زائدات بیرونی که سطح یکسانی ندارند، به عنوان جایگزین قطعات آزاد به کار برده می‌شود.

در صورتی که توانایی ضربه زدن دستی به ماسه ممکن نباشد و قالب‌های ماهیچه‌ای دارای پیچیدگی باشند، با ایجاد فشار باد و قالب گیری دمشی، ماسه‌ها را به درون قالب تزریق می‌کنیم. بعد از طی این روند مواد مذاب مورد استفاده تبدیل به یک قطعه چدنی در ریخته گری چدن می‌شود.

ریخته گری قطعات چدنی

برای ریخته گری با کمترین درصد خطا باید با روند این فرآیند آشنایی لازم را داشته باشید. در ادامه مراحل را نام برده و در مورد هر کدام توضیحاتی ارائه می‌دهیم:

1. طراحی قالب ریخته گری
2. تولید درجه‌های ریخته گری
3. فرآیند ذوب نمودن چدن داکتیل
4. جداسازی قالب‌های ریخته گری

طراحی قالب‌های ریخته گری چدن

این قالب‌ها با طراحی نقشه‌هایی که با دستگاه سی ان سی که توسط شرکت‌های تولیدکننده قطعه چدنی در قالب‌های نهایی تبدیل می‌شوند. پس از ساخت قالب، یک قالب دیگر نیز تولید شده که آن را درجه می‌نامند. این قالب‌ها از جنس فلز بوده و قالب اصلی درون درجه‌ها قرار می‌گیرد.

تولید درجه‌های ریخته گری

به رشته‌های فلزی که درون آن قالب اصلی قرار می‌گیرد درجه می‌گویند. این درجات براساس میزان ماسه مورد استفاده و ارتفاع آن ساخته می‌شوند.

درجه‌ها در دو مدل آلومینیومی و فولادی(آهن جوشکاری) بصورت قالب تولید می‌کنند.

فرآیند ذوب نمودن چدن داکتیل

در این مرحله به جمع آوری ضایعات آهنی، بلوکی می‌پردازیم و آن‌ها را به کوره انتقال می‌دهیم. با افزایش دمای کوره این ضایعات شروع به ذوب شدن می‌کنند؛ با افزودن سیلیس در هنگام ذوب شدن مواد به فرآیند ریخته گری چدن کمک می‌کنیم. دمای ذوب چدن 1200 درجه است.

جداسازی قالب‌های ریخته گری

زمانی که این مواد مذاب شروع به سخت شدن می‌کنند و استحکام آن‌ها بالا می‌رود، به جداسازی قالب‌ها می‌پردازیم. برای جداسازی قالب‌ها می‌توانیم از روش‌های مختلفی استفاده کنیم. شما می‌توانید به واسطه دستگاه‌های ویبراتور یا به صورت دستی این جداسازی را انجام دهید.

برای جدا نمودن قالب‌های ریخته گری از درجه با دست به توانایی جسمی نسبتا بالایی احتیاج دارید؛ ولی در روش‌های امروزه که ماشین‌ها نقش اساسی را ایفا می‌کنند، کافی است جهت جداسازی قالب از درجه لرزش دستگاه‌های ویبراتور را مورد استفاده قرار دهید.

پس از طی نمودن مراحل بالا، با استفاده از دستگاه‌های شات بلاست به پاک‌سازی قطعات جدا شده از قالب‌های ماسه می‌پردازیم.

چدن خاکستری

ای نوع چدن دارای سختی و استحکام بالایی است و ساختار آن به صورت خشتی است. این چدن در فرآیند ساخت و تولید قطعات به روش حذف ناخواسته به شکل براده است.

همچنین دارای خواص کششی و جذب ارتعاش بالاست. استحکام و سختی این آلیاژها به نحوه ترکیب شیمیایی مورد استفاده بستگی دارد. چدن‌های هیپو استحکام کمتری داشته ولی در عوض از مقاومت بیشتری برخوردارند. چدن‌های هیپر از گرافیت‌های درشت، مختلف و سختی بیشتری تشکیل شده‌اند.

این نوع چدن در مقابل فشار وارده مقاوم بوده و فرصت بیشتری تا فرسودگی دارند ولی درعوض چکش خوری ندارند.

توان ریخته گری چدن خاکستری بالا بوده و دمای ذوب آن تا 1250 درجه سانتی گراد بالا می‌رود. از چدن خاکستری در ساخت سرسیلندر، کاسه چرخ، قطعات موتور ماشین و … استفاده می‌شود.

قیمت ریخته گری چدن

عوامل مختلفی بر قیمت این فرآیند تاثیرگذار است و به دلیل هزینه بالای آن باید روندی را طی کنید تا در هزینه‌ها صرفه‌جویی شود. جنس آلیاژ تولیدی، روش ذوب کردن چدن داکتیل و کیفیت قالب مورد استفاده بر روی قیمت آن تاثیرگذار است.

فلزاتی که در این آلیاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز بر روی این قیمت تاثیر بسزایی برخوردارند.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی کردیم ریخته گری چدن، انواع روش‌ها و نحوه تولید قطعات به واسطه این ریخته گری را برای شما توضیح داده و درک مطلب را برای شما آسان کنیم.

شما همچنین می‌توانید مطالب دیگر سایت از قبیل ریخته گری آلومینیوم و متالوژی را نیز مطالعه نمایید تا به دانش خود در این صنعت بیافزایید. امیدوارم اگر فعال این حوزه هستید یا قصد فعالیت در این صنعت را دارید موفق و سودآور باشید.