قالب ریخته گری چدن
کارگاه ریخته گری چدن

ریخته گری
چدن

از حدود 1200 سال قبل از میلاد آهن در زندگی روزمره بشر جای خود را پیدا کرد و طیف وسیعی از کاربردها از ادوات کشاورزی گرفته تا سلاح های جنگی را در بر می گرفت. هر روستا و شهر دارای آهنگری بود که در آن داس، گاوآهن، میخ، شمشیر، شمعدان و غیره تولید می‌شد.

انواع آهن

دو نوع عمده آهن تولید می شود: آهن فرفورژه و چدن.

ریخته گری چدن

چدن از ذوب آلیاژهای آهن-کربن که محتوای کربن آنها بیش از 2 درصد است تولید می شود. پس از ذوب، فلز در قالب ریخته می شود. تفاوت اولیه در تولید آهن فرفورژه و چدن این است که چدن با چکش و ابزار کار نمی شود. همچنین تفاوت هایی در ترکیب وجود دارد – چدن حاوی 2-4٪ کربن و آلیاژهای دیگر و 1-3٪ سیلیکون است که عملکرد ریخته گری فلز مذاب را بهبود می بخشد. مقادیر کمی منگنز و برخی ناخالصی ها مانند گوگرد و فسفر نیز ممکن است وجود داشته باشد.

ریخته گری آهن و ریخته گری چدن یکی از قدیمی ترین روش های ریخته گری در جهان است. چدن ذوب می شود و در قالب ها یا قالب ها ریخته می شود تا بخشی از محصولات به اندازه و شکل دلخواه ساخته شود. چدن را می توان در طیف وسیعی از صنایع استفاده کرد. در فرآیند تولید چدن، عناصر آلیاژی نوع چدن را تعیین می کنند. در مقایسه با ریخته گری فولاد، ریخته گری آهن دارای طیف گسترده ای از مزایای خواص آن است.

خواص عمومی ریخته گری چدن

چدن به دلیل توانایی آن در ریخته گری آسان به شکل های پیچیده در هنگام ذوب شدن چدن و به دلیل هزینه کم آن بسیار مورد علاقه است. علاوه بر این، خواص آن را می توان به راحتی با تنظیم ترکیب و سرعت خنک سازی بدون تغییر قابل توجه در روش های تولید تغییر داد.

از دیگر مزایای اصلی آن نسبت به فولاد ریخته‌گری می‌توان به سهولت ماشین‌کاری،مقاومت فشاری، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد.مقاومت در برابر خوردگی چدن با افزودن عناصر جزئی مانند سیلیکون، نیکل، کروم، مولیبدن و مس بهبود می یابد

ریخته گری فرآیند ایجاد اجسام فلزی با ریختن فلزذوب شده در قالب است، که در آن قالب مورد نظر سرد می شود و به شکل قالب انجام می شود. برای تبدیل  یک شی از ایده به واقعیت، طراحان باید نیازهای فیزیکی و زیبایی شناختی محصول نهایی را مشخص کنند. پیچیدگی طراحی و همچنین فشارهایی که جسم نهایی باید تحمل کند، به تعیین فلز کمک می کند.

 

فلزکاران هزاران سال است که از همان فرآیندهای ریخته گری استفاده می کنند، اولین ریخته گری به قرن چهارم قبل از میلاد در چین بازمی گردد. حتی با این سابقه طولانی، ریخته گری محل توسعه و نوآوری است.

 

مراحل زیر را از فرآیند ریخته گری فلز را بیان کرده است:

طراحی ریخته گری فلز

در مرحله طراحی، مهندسان هر دو روش فلزی و قالب‌گیری را انتخاب می‌کنند تا خواص فیزیکی و ظاهر محصول نهایی را تولید کنند.

نمونه سازی سریع

پیشرفت در پرینت سه بعدی روش نمونه سازی و تولید محصولات را تغییر داده است.

روش های ریخته گری فلزات

روش‌های ریخته‌گری فلز به دو دسته کلی قالب‌های قابل استفاده مجدد یا غیرقابل استفاده مجدد تقسیم می‌شوند.

ریخته گری شن و ماسه

ریخته‌گری شن و ماسه در قالب‌های ماسه سبز غیرقابل استفاده مجدد قدیمی‌ترین شکل ریخته‌گری فلز است و هنوز هم رایج‌ترین شکلی است که امروزه استفاده می‌شود.

ساختن الگو

الگوها نمونه اولیه اشیایی هستند که برای ایجاد قالب استفاده می شوند. آنها باید طوری طراحی شوند که بدون ایجاد مزاحمت از قالب خارج شوند و همچنین رفتار فلز در هنگام ریختن و سرد شدن در نظر گرفته شود.

ماسه ریخته گری

ماسه سبز رایج ترین نوع ماسه مورد استفاده در ریخته گری شن و ماسه است، اما افزودن به ماسه ریخته گری ظاهر نهایی ریخته گری را تغییر می دهد.

ذوب و ریختن

ذوب، اختلاط و ریختن فلزات در دمای نزدیک به 2800 درجه فارنهایت کار خطرناکی است که نیازمند تجهیزات تخصصی و کار دقیق است.

تکان دادن و تمیز کردن

تکان دادن در ریخته گری یکی از فرآیند حذف شن و ماسه از ریخته گری است. این کار را می توان به صورت دستی یا مکانیزه با لیوان ها، میزها یا دستگاه های تمیز کننده انفجار انجام داد.

سفارش ریخته گری چدن

کارگاه ریخته گری چدن

سفارش ریخته گری چدن در کارگاه ریخته گری آهن براحتی صورت می پذیرد. کارگاه ریخته گری در حقیقت تاسیسات صنعتی است که قطعات ریخته گری آهن یا اقلام قالب گیری شده را تولید می کند. این تاسیسات یا کارخانه ها دارای یک فرآیند چند مرحله ای هستند که شامل ذوب ذخایر آهن در کوره ها و سپس ریختن فلز مذاب در قالب ها می شود. هنگامی که فلز سرد شد، قالب از قالب خارج می شود، تمیز می شود و تمام عیوب ریخته گری پاک می شود. ریخته گری آهن عموماً قادر به تولید محصولات کوچک با وزن چند گرم تا ریخته گری های بزرگ با وزن چندین تن هستند. برای تولید قطعات ریخته گری از گریدهای مختلف آهن از جمله چدن داکتیل و خاکستری یا چدن استفاده می شود.

وسایل ساخته شده در ریخته گری آهن

ریخته گری آهن یکی از قدیمی ترین انواع عملیات ذوب فلز است و سالانه میلیون ها تن محصول تولید می کند. قطعات معمولی ریخته گری آهن شامل قطعات ماشین و ماشین، ظروف پخت و پز، اتصالات لوله کشی و لوله می باشد. فرآیند ریخته گری آهن برای تولید قطعات آهن و آلیاژ آهن با سادگی یا پیچیدگی زیاد و در طیف وسیعی از اندازه ها و وزن ها، بسته به تقاضا، مناسب است. این فرآیند نسبتاً ساده است و شامل سه مرحله اساسی است: ذوب آهن، ریخته‌گری و تکمیل.