ریخته گری کم فشار ( I )

ریخته‌گری با فشار کم به روش ریخته‌گری اطلاق می‌شود که در آن یک قالب معمولاً بالای یک بوته آب‌بندی شده قرار می‌گیرد و هوای فشرده به داخل بوته وارد می‌شود تا فشار کم (0) ایجاد شود.06-0.15 مگاپاسکال بر روی بوته سطح فلز مذاب، باعث می شود مایع فلزی از رایزر بلند شود و قالب را پر کند و انجماد را کنترل کند. این روش ریخته‌گری دارای جبران انقباض خوب، ساختار ریخته‌گری متراکم است و ریخته‌گری‌های پیچیده جدار نازک بزرگ بدون نیاز به رایزر آسان است و نرخ بازیابی فلز 95 درصد است. بدون آلودگی، دستیابی به اتوماسیون آسان است. اما هزینه تجهیزات بالا و راندمان تولید پایین است. معمولا برای ریخته گری آلیاژهای غیر آهنی استفاده می شود.

اصل

ریخته‌گری با فشار کم روشی است که در آن آلیاژ مایع تحت فشار از پایین به بالا به داخل حفره قالب فشرده می‌شود و تحت فشار برای به دست آوردن مواد ریخته‌گری جامد می‌شود. اصل ریخته گری کم فشار در شکل 1 «اصل ریخته گری کم فشار» نشان داده شده است. هوای فشرده خشک یا گاز بی اثر به داخل یک بوته آب بندی شده وارد می شود و با کمک فشار وارد بر سطح مایع فلزی، مایع فلزی به آرامی از طریق اسپرو از پایین به بالا در امتداد رایزر به داخل قالب پر می شود. فشار پر شدن عموماً 20-60 کیلو پاسکال است. پس از جامد شدن کامل ریخته گری، فشار گاز را روی سطح مایع رها کنید تا مایع فلزی که در رایزر و رانر جامد نشده است با وزن خود به داخل بوته جریان پیدا کند و سپس قالب را باز کنید تا ریخته گری خارج شود.

فرآیندهای اساسی:

1. آماده سازی قالب

ابتدا لازم است قالبی ایجاد شود که بتوان از آن برای ریخته گری کم فشار استفاده کرد. این قالب باید بتواند دما و فشار بالای فلز مایع را تحمل کند و از استحکام کافی برای اطمینان از کیفیت قطعات برخوردار باشد. معمولاً قالب ها از مواد نسوز ساخته می شوند و برای جلوگیری از چسبندگی فلز با لایه خاصی از مواد داخل آن پوشانده می شوند.

2. آماده سازی کوره گرمایش

برای گرم کردن فلز تا دمای کافی بالا به طوری که بتواند جریان یابد، باید یک کوره گرمایشی آماده شود. کوره های گرمایش معمولا از گاز طبیعی یا برق برای تامین انرژی گرمایشی استفاده می کنند. هنگام گرم کردن فلز در یک کوره، باید اطمینان حاصل شود که دمای آن به اندازه کافی برای تبدیل آن به حالت مایع می رسد.

3. ذوب فلز

فلز را در کوره گرم کنید تا کاملا ذوب شود. در طول این فرآیند، لازم است که فلز را به طور مداوم هم بزنید تا از گرم شدن و ذوب یکنواخت آن اطمینان حاصل شود.

4. پیش تیمار قالب

قبل از ریختن فلز در قالب، لازم است قالب را از قبل تصفیه کنید. این فرآیند شامل تمیز کردن قالب و اعمال لایه ای از مواد مخصوص برای جلوگیری از چسبندگی فلز است. سپس قالب را در دستگاه ریخته گری کم فشار قرار دهید تا برای تزریق فلز آماده شود.

5. تزریق فلز

وقتی فلز کاملا ذوب شد و قالب آماده شد، زمان شروع تزریق فلز است. در ریخته گری کم فشار از سر پرکننده برای تزریق فلز به داخل قالب استفاده می شود. سر پرکننده معمولاً از چند سوراخ تشکیل شده است که از طریق آنها می توان دبی و سرعت را کنترل کرد.

6. خنک کننده قطعات

هنگامی که فلز به طور کامل قالب را پر کرد و خنک شد، می توان قالب را جدا کرد. معمولاً برای اطمینان از سرد شدن و جامد شدن کامل قالب ریخته گری باید مدتی صبر کرد. سپس می توان قالب را از قالب خارج کرد.

7. پس پردازش قطعات

در نهایت، پس پردازش برای ریخته گری مورد نیاز است. این فرآیند شامل حذف هرگونه مواد اضافی و عملیات سطحی است. معمولاً برای انجام این کارها به ماشین آلات یا ابزار دستی نیاز است.

کاربرد

ریخته گری کم فشار اولین تکنولوژی ریخته گری ضد جاذبه است که در دهه 1940 در تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه ریخته گری کم فشار عمدتاً برای تولید قطعات آلیاژ آلومینیوم و آلیاژ منیزیم مانند چرخ خودرو در صنعت خودروسازی، بلوک سیلندر، سرسیلندر، پیستون، بدنه موشک، پروانه، بادگیر و سایر قطعات ریخته گری با اشکال پیچیده استفاده می شود. و الزامات کیفیت بالا برای موتورهای احتراق داخلی. هنگامی که از ریخته گری کم فشار برای تولید فولاد ریخته گری استفاده می شود، مانند چرخ های فولادی ریخته گری، باید از مواد نسوز ویژه برای لوله بالابر استفاده شود. ریخته گری کم فشار را می توان برای ریخته گری های آلیاژ مس کوچک مانند اتصالات لوله، شیرهای حمام و غیره نیز اعمال کرد.

صنعت خودروسازی: ساخت خودرو یک حوزه کاربردی اصلی ریخته گری کم فشار است. با استفاده از فناوری ریخته گری کم فشار، سازندگان خودرو می توانند طیف وسیعی از قطعات پیچیده از جمله اجزای موتور و قطعات انتقال را تولید کنند.

صنعت هوافضا: در صنعت هوافضا تولید یک سری قطعات پیچیده از جمله پره های توربین و اجزای موتور هواپیما ضروری است. فناوری ریخته گری با فشار پایین می تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا این قطعات با کیفیت بالا را تولید کنند.

3. صنعت ساخت ماشین آلات صنعتی: ساخت ماشین آلات صنعتی یکی دیگر از حوزه های کاربردی اصلی حوزه ریخته گری کم فشار است. با استفاده از فناوری ریخته گری کم فشار می توان طیف وسیعی از قطعات ماشین آلات صنعتی با کیفیت بالا از جمله چرخ دنده ها، کاهنده ها و سیستم های انتقال تولید کرد.