مشخصات قالب ها در ریخته گری آلومینیم

[پیرهاید 10193]

نویسنده: حامد سرلکی / متالورژی هفت گانه

 

آلياژهاي آلومينيم درتمامي روشهاي مختلف ريخته گري توليد مي شوند :

الف) قالب موقت (ماسه اي ، گچي ، سراميك و پوسته اي ) ب) قالب دائمي ( ريژه ، داي كاست ، گريز از مركز ) ولي عمده ترين روشها در توليد اين آلياژ به 3 دسته ريخته گري درقالب ريژه ، ريخته گري در قالب داي كاست و ريخته گري در قالب ماسه اي تقسيم مي شوند . به دليل نقطه ذوب و وزن مخصوص كم اين آلياژ ها ، قالبهاي مورد استفاده كمتر تحت تاثير واكنش هاي حرارتي و هيدرو استاتيكي مذاب قرار مي گيرند و از اين رو سطح ريختگي و دقت ابعاد آن از كيفيت بهتري نسبت به ساير آلياژ هاي سنگين و آهني برخوردار است .

الف) ريخته گري تحت فشار (داي كاست ) : جنس قالبهاي مورد نظر برتي ريخته گري آلوميينم از فولا د مخصوص مقاوم حرارتي و مكانيكي ( فولادي هاي كرم ، نيكل ، واناديمو تنگستن ) است. در ريخته گري اين فلز ، آلياژ هايي مورد نظر است كه حاوي سيليسم و روي باشند ، دراين فرآيند ماشينهاي محفظه گرم قابليت استفاده زيادي در ذوب و ريخته گري آلومينيم ندارد و ماشين ها ي محفظه سرد و در سيستم هاي افقي و گاه درسيستم هاي عمودي با وسعت روز افزون در اين صنعت بكار مي روند .

 

ب) ريخته گري با قالبهاي ريژه ( صيقلي ) : در ريخته گري اين آلياژ بوسيله ي قالب دائمي ( ريژه ) معمولا از ماهيچه هاي ماسه اي استفاده مي شود ( به دليل مقامت كم اين آلياژ در حرارت بعد از انجماد )‌ به هميت دليل به اين فرآيند نيمه دائمي نيز مي گويند. قطعات توليدي اين فرآيند معمولا قطعات كوچكي هستند . جنس قالبهاي فلز ي معمولا از چدن خاكستري ( پر كردن ) ساخته مي شود تا حدالامكان از خوردگي آهن توسط آلومينيم مذاب جولگيري مي شود معمولا قالبهاي فلزي را با گرافيت و يا زير كنت محلول در آب پوشش مي دهند .عمل پوشش دادن با گرم كرده قالب تا حدود 80 درجه سانتي گراد انجام مي گيرد و پس از هر بار خشك كردن ، پوشش را تكرار مي كنند تا حداقل به ضخامت 1mm پوشش لازم داده شود . با تغيير ضخامت پوشش مي توان در قالبهاي فلزي جهت انجماد ايجاد نمود و لذا قسمتهايي از قالب كه بايستي دير تر سرد شوند داراي ضخامت پوششي بيشتري هستند. ماهيچه هاي فلزي مورد استفاده بايد بعد از اولين نشانه هاي انجماد به دليل انقباض شديد خطي آلومينيم به صورت از داخل قطعه خارج شوند . در اين فرايند قبل از بارريزي قالب را تا دماي حدود 300 درجه سانتي گراد گرم. مي نمايد . در مواردي كه ريخته گري در قالب به سرعت انجماد مي گيرد ، افزايش درجه حرارت قالب در چگونگي انجماد و تاخير در انجماد كامل و در نتيجه ايجاد قطعه تاعيوب انجمادي و گازي موثر مي باشد كه معمولا در اين مواردقالب را با عبور آب با هوا خنك مي كنند .

 

ج) ريخته گري باقالب هاي ماسه اي ( موقت ) : دراين فرآيند مي توان از تمامي ماسه هاي طبيعي و مصنوعي استفاده كرد . در ريخته گري آلوميينم به روش قالب ماسه اي ، به 3 پارامتر رطوبت ، فشردگي و پخش يكنواخت چسب بايد دقت كرد. مثلا درمورد فشردگي ، به دليل پائين بودن چگالي آلوميينم و كاهش نيرو هالي هيدرواستاتيكي و شرايط تسهيلي خروج گازها از محفظه قالب باعث آن مي شود كه مقاومت در حالت تر ماسه كم باشد و از اين رو فشار ماسه تر از 2 تا 3كيلو گرم بر سانتي متر مربع تجاوز نمي كند . در مورد پخش نمودن يكنواخت چسب نيز ذكر اين نكته حائز اهميت است كه كلوخه اي بودن چسب به سرعت در جريان انجماد تاثير گذاشته و به دليل انبساط حرارتي قالب خرد شده ،‌سطح قالب را متخلخل و يا "ماسه ريزي " را تشديد مي كنند . رطوبت نيز در ماسه نبايد از 5% درصد تجاوز كند ، در صورت افزايش رطوبت ،‌بخار ناشي از فعل و انفعالات رطوبت قالب و مذاب باعث ايجاد تخلخل ،‌بخصوص در پوسته ي خارجي و قسمت نزديك به پوسته مي گردد . حال بدليل اهميت اين فرايند در ريخته گري آلومينيم به نكات مهم زير اشاره مي كنيم . - براي بهبود قابليت نفوذ گاز درقطعات بزرگ از مواد سلولزي و خاك اره استفاده مي كنيم . - از هيچ ماده اي پوششي در قالبگيري استفاده نكنيم ( فقط در الياژ هاي آلومينيم – منيزيم 4 % ) . - ايجاد سرعت انجماد و تشكيل انجماد پوسته اي ، مي تواند به مقدار زيادي از فعل و انفعالات قالب و فلز مذاب جلوگيري نماييد ( با افزايش رطوبت به ميزان 8% اين امر تحقق مي يابد ). - استفاده از ماسه تر ارحج تر از ماسه خشك است ( به استثنا ء قطعات بزرگ ). - از انواع ماهيچه در ريخته گري آلوميينم ( با ماسه) مي توان استفاده كرد . - ماسه ماهيچه گاز كمي داشته باشد ،‌نرم و ريز باشد ، قابليت از هم پاشيدگي خوبي داشته باشد ، استحكام زيادي نداشته باشد .