ریخته‌گری آلومینیوم روشی برای تولید قطعات با تحمل بالا و کیفیت بالا با ریختن آلومینیوم مذاب در یک قالب، قالب یا فرم با طراحی دقیق و مهندسی دقیق است. این یک فرآیند کارآمد برای تولید قطعات پیچیده، بغرنج و دقیق است که دقیقاً با مشخصات طرح اصلی مطابقت دارند.
فرآیند ریخته‌گری آلومینیوم
۱. ریخته‌گری قالب دائمی
بخش عمده‌ای از هزینه ریخته‌گری قالب دائمی آلومینیوم، مربوط به ماشینکاری و شکل‌دهی قالب است که معمولاً از چدن خاکستری یا فولاد ساخته می‌شود. قالب به شکل هندسی قطعه طراحی شده با مشخصات و شکل قطعه به دو نیمه تقسیم می‌شود. در فرآیند تزریق، نیمه‌های قالب محکم آب‌بندی می‌شوند به طوری که هیچ هوا یا آلودگی وجود نداشته باشد. قالب قبل از ریختن آلومینیوم مذاب، که می‌تواند با ملاقه، ریخته‌گری یا تزریق انجام شود، گرم می‌شود.
در پایان فرآیند، قالب اجازه داده می‌شود تا خنک شود تا قطعه آلومینیومی جامد شود. پس از خنک شدن، قطعه به سرعت از قالب خارج می‌شود تا از ایجاد نقص جلوگیری شود.
صرف نظر از اینکه این فرآیند چقدر ساده به نظر می‌رسد، یک روش علمی و فنی مهندسی شده برای تولید قطعات با حجم بالا است.
۲. ریخته‌گری ماسه‌ای
فرآیند ریخته‌گری ماسه‌ای شامل چیدن ماسه در اطراف یک الگوی قابل استفاده مجدد است که شکل، جزئیات و پیکربندی محصول نهایی را دارد. در این الگو، برآمدگی‌هایی وجود دارد که به فلز مذاب اجازه می‌دهد تا به داخل قالب ریخته شود و آلومینیوم داغ در حین انجماد، ریخته‌گری را تغذیه کند تا از تخلخل ناشی از انقباض جلوگیری شود.
این الگو شامل یک راهگاه است که امکان ورود فلز مذاب به قالب را فراهم می‌کند. ابعاد الگو کمی بزرگتر از محصول است تا انقباض در طول فرآیند خنک شدن را در نظر بگیرد. ماسه وزن و استحکام لازم برای حفظ شکل الگو را دارد و در برابر برهمکنش با فلز مذاب مقاوم است.
۴. ریخته‌گری تحت فشار در خلاء ریخته‌گری تحت فشار در خلاء از یک محفظه زنگوله‌ای شکل هوابند استفاده می‌کند که دارای یک دهانه اسپرو در پایین و یک خروجی خلاء در بالا است. این فرآیند با فرو بردن اسپرو در زیر سطح آلومینیوم مذاب آغاز می‌شود. یک خلاء در گیرنده ایجاد می‌شود که اختلاف فشار بین حفره قالب و آلومینیوم مذاب در بوته ایجاد می‌کند.
اختلاف فشار باعث می‌شود آلومینیوم مذاب از طریق راهگاه به داخل حفره قالب جریان یابد، جایی که آلومینیوم مذاب جامد می‌شود. قالب از مخزن جدا شده، باز می‌شود و قطعه به بیرون پرتاب می‌شود.
کنترل خلاء و اختلاف فشار بین حفره قالب و آلومینیوم مذاب، امکان کنترل نرخ پر شدن مورد نیاز طراحی قطعه و الزامات راهگاهی را فراهم می‌کند. کنترل نرخ پر شدن، توانایی تعیین سلامت قطعه نهایی را افزایش می‌دهد.
قرار دادن اسپرو در زیر سطح آلومینیوم مذاب، تضمین می‌کند که آلومینیوم مذاب خالص‌ترین آلیاژ عاری از اکسیدها و تفاله‌ها خواهد بود. قطعات تمیز و سالم با حداقل مواد خارجی هستند.
5. ریخته‌گری سرمایه‌گذاری
ریخته‌گری دقیق، که با نام ریخته‌گری با موم از دست رفته نیز شناخته می‌شود، با تزریق موم به قالب برای ایجاد الگوی محصول نهایی آغاز می‌شود. الگوهای مومی شده به یک راهگاه متصل می‌شوند تا پیکربندی درخت مانند را تشکیل دهند. درخت چندین بار در یک دوغاب فرو می‌رود که یک پوسته سرامیکی قوی در اطراف شکل موم تشکیل می‌دهد.
پس از اینکه سرامیک سفت و سخت شد، در اتوکلاو گرم می‌شود تا فرآیند موم‌سوختگی کامل شود. برای رسیدن به دمای مطلوب پوسته، قبل از پر شدن با آلومینیوم مذاب، پیش‌گرم می‌شود. آلومینیوم مذاب درون اسپرو ریخته می‌شود و از میان مجموعه‌ای از راهگاه‌ها و دریچه‌ها به قالب‌ها عبور می‌کند. هنگامی که قطعات سفت شدند، سرامیک جدا شده و قطعات متصل به درخت برای برش از درخت باقی می‌مانند.
۶. ریخته‌گری فوم از دست رفته
فرآیند ریخته‌گری فوم از دست رفته نوع دیگری از ریخته‌گری دقیق است که در آن موم با فوم پلی‌استایرن جایگزین می‌شود. الگو از پلی‌استایرن در یک مجموعه خوشه‌ای مانند راهگاه و راهگاه‌های ریخته‌گری دقیق قالب‌گیری می‌شود. دانه‌های پلی‌استایرن با فشار کم به قالب‌های آلومینیومی گرم شده تزریق می‌شوند و بخار به آنها اضافه می‌شود تا پلی‌استایرن منبسط شود و حفره‌ها را پر کند.
این الگو در ماسه خشک و متراکم قرار می‌گیرد که برای از بین بردن حفره‌ها یا حباب‌های هوا، با ویبره فشرده می‌شود. همزمان با ریختن آلومینیوم مذاب در قالب ماسه‌ای، فوم سوزانده می‌شود و قطعه ریخته‌گری شکل می‌گیرد.
کاربردهای رایج ریخته‌گری آلومینیوم
به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی عالی، بسیاری از صنایع بزرگ از آلومینیوم ریخته‌گری شده استفاده می‌کنند. در اینجا چند کاربرد رایج این ماده آورده شده است.
۱. صنعت پزشکی
تولیدکنندگان قطعات پزشکی به دلیل استحکام و سبکی آلومینیوم در ساخت پروتزها، سینی‌های جراحی و غیره به ریخته‌گری‌های آلومینیومی متکی هستند. گذشته از این، این فرآیند برای ساخت اشکال پیچیده و دقیقی که این صنعت به خاطر آنها شناخته شده است، مناسب است. همچنین، آلومینیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، ماده مناسبی است زیرا بسیاری از تجهیزات پزشکی در تماس با مایعات بدن قرار دارند.
۲. صنعت خودرو
تولیدکنندگان قطعات خودرو به دلیل خواص سبک وزنی آلومینیوم بدون کاهش استحکام و دوام آن، به ریخته‌گری آن متکی هستند. در نتیجه، این روش باعث بهبود راندمان سوخت شده است. علاوه بر این، ساخت قطعات خودرو با اشکال پیچیده با فرآیند ریخته‌گری آلومینیوم آسان‌تر است. ریخته‌گری آلومینیوم برای ساخت قطعاتی مانند ترمز و فرمان مناسب است.
۳. صنعت آشپزی
آلومینیوم ریخته‌گری شده به دلیل دوام، مقاومت در برابر خوردگی، سبکی و رسانایی حرارتی عالی در صنعت آشپزی مفید است. گذشته از این، این ماده به دلیل اتلاف حرارتی عالی، یعنی گرم و سرد شدن سریع، برای ساخت ظروف پخت و پز مناسب است.
۴. صنعت هواپیماسازی
قطعات آلومینیومی به دلیل سبکی و استحکامشان برای صنعت هواپیماسازی عالی هستند. وزن سبک آن به هواپیما اجازه می‌دهد تا سوخت کمتری مصرف کند تا وزن بیشتری را حمل کند.
منبع:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum
زمان ارسال: ۲۶ ژوئیه ۲۰۲۳
