ریخته گری دقیق
ریخته‌گری دقیق نوعی از ریخته‌گری است که به نام‌های “ریخته‌گری با مدل‌های مومی” و “ریخته‌گری ظریف” هم شناخته می‌شود. ریخته‌گری دقیق برای انواع آلیاژهای فلزی کاربرد داشته و فرآیندی دقیق برای ساخت قطعات فلزی با هندسه‌های پیچیده و جداره‌های نازک به شمار می‌رود. ریخته‌گری دقیق در صنایع مختلفی از جمله صنایع فضایی، نظامی و تولید برق کاربرد دارد. از جمله قطعات تولید شده با این روش می‌توان به پره‌ها، توربین‌ها، قطعات کوچک فلزی و حتی جواهرات اشاره کرد.
متدهای ریخته گری دقیق
ریخته گری دقیق به طور کلی به دو شیوه مستقیم و غیرمستقیم انجام می‌شود. در شیوه مستقیم از یک مدل موم اصلی استفاده می‌شود. در روش غیر مستقیم از کپی‌های موم اصلی که الزما از جنس موم نیست، استفاده می‌شود. در ادامه روش غیر مستقیم به اختصار شرح داده می‌شود.
مراحل ریخته گری دقیق غیرمستقیم
مراحل ریخته گری دقیق از ابتدا تا انتهای فرآیند به صورت زیر است:
روند انجام ریخته گری دقیق
به کار بردن مواد دقیق
برای تولید قالب سرامیکی که در ریخته گری دقیق به کار می‌رود، مراحلی مانند پوشش، اندود و سخت شدن را تا زمانی که ضخامت مورد نظر به دست آید، تکرار می‌کنند. در فرایند پوشش، خوشه الگو را به درون دوغابی از مواد نسوز فرو برده و سپس آن را برای ایجاد یک پوشش سطحی یکنواخت خارج می‌کنند. در مرحله اول، برای حفظ جزئیات قالب از مواد ریز استفاده می‌شود که در اصطلاح به آن پوشش اولیه گفته می‌شود. مرحله اندود کاری، ذرات سرامیکی درشت، با فرو بردن الگوها به یک بستر مذاب یا به صورت دستی اجرا می‌شود. مرحله سخت شدن فرآیند ریخته گری دقیق هم به پوشش اجازه می‌دهد تا بهبود یابد.
آشنایی با ریخته گری دقیق
ریخته گری دقیق
این مراحل آن‌قدر تکرار می‌شوند تا پوشش دقیق به ضخامت مورد نیاز برسد. سپس قالب را رها می‌کنند تا به‌طور کامل خشک شود که این روند ممکن است بین ۱۶ تا ۴۸ ساعت طول بکشد. فرایند خشک کردن را می‌توان با استفاده از خلأ یا به حداقل رساندن رطوبت محیط، سرعت بخشید. علاوه بر این، قالب دقیق را می‌توان با قرار دادن خوشه الگو درون یک فلاکس و سپس ریختن دوغاب مایع از بالا ایجاد کرد. سپس فلاکس به ارتعاش درمی‌آید تا هوای به دام افتاده خارج شود و به مواد کمک کند تا هر گونه حفره کوچک ایجاد شده را پر کنند.
تصویری از ریخته گری / ریخته‌گری
ریخته گری
مواد نسوز متداول مورد استفاده در ریخته گری دقیق
مواد نسوز که به طور متداول در ریخته گری دقیق استفاده می‌شوند، عبارت‌اند از: سیلیس، زیرکن، سیلیکات‌های مختلف آلومینیوم و آلومینا. معمولاً سیلیس را به صورت مذاب استفاده می‌کنند؛ اما در برخی موارد، ممکن است کوارتز نیز به دلیل کم هزینه‌تر بودن به کار برود. سیلیکات‌های آلومینیوم مخلوطی از آلومینا و سیلیس هستند که معمولاً از مخلوط‌هایی حاوی ۴۲ تا ۷۲% آلومینا استفاده می‌شود. در پوشش‌های اولیه معمولاً مواد نسوز مبتنی بر زیرکن استفاده می‌شوند؛ زیرا زیرکونیوم تمایل کمتری به واکنش با فلز مذاب دارد. قبل از سیلیس، مخلوطی از گچ و خاک رس استفاده می‌شده است.
نمایی از ریخته گری / ریخته‌گری
ریخته گری
موم زدایی در فرآیند ریخته گری دقیق
هنگامی که قالب‌های سرامیکی به‌طور کامل بهبود یافتند، آن‌ها را به صورت وارونه داخل کوره قرار می‌دهند تا موم آن‌ها ذوب و تبخیر شود. بیشتر شکست‌های پوسته در این مرحله رخ می‌دهند؛ زیرا ضریب انبساط حرارتی موم از قالب سرامیکی آن بسیار بیشتر است. وقتی موم گرم می‌شود انبساط پیدا کرده و تنش ایجاد می‌کند. برای به حداقل رساندن این تنش‌ها، موم با بیشترین سرعت ممکن گرم می‌شود؛ در نتیجه سطح بیرونی موم می‌تواند به سرعت ذوب و تخلیه شود و برای انبساط بقیه موم فضا ایجاد کند. در برخی شرایط، ممکن است قبل از گرم کردن سوراخی در قالب حفر کنند تا به کاهش این تنش‌ها کمک کند. موم‌هایی که از قالب خارج می‌شوند معمولاً بازیافت شده و دوباره به کار می‌روند.