بخشی از مقاله
روش ریخته گری دقیق
تعریف :
ریخته گری دقیق به روشی اطلاق میشود كه در ان قالب با استفاده از پوشاندن مدل های از بین رونده توسط دوغاب سرامیكی ایجاد می وشد. مدل (كه معمولا از موم یا پلاستیك است ) توسط سوزاندن با یاذوب كردن از محفظه قالب خارج می شود.
ویژگی :
در روشهای قالبگیری در ماسه ، مدلهای چوبی یا فلزی به منظور تعبیه شكل قطعه در داخل مواد قالب مورد استفاده قرار میگیرد. در اینگونه روشا مدلها قابلیت استفاده مجدا دارند ولی قالب فقط یكبار استفاده می شود. در روش دقیق هم مدل و هم قالب فقط یك بار استفاده می شود. درروش دقیق هم مدل و هم قالب فقط یك بار استفاده می شود .
مزایا و محدودیتها
الف: مهمترین مزایای روش ریخته گری دقیق عبارتند از : - تولید انبوه قطعات با اشكال پیچیده كه توسط روشهای دیگر ریخته گری نمی توان تولید نمود توسط این فرایند امكان پذیر می شود. - مواد قالب و نیز تكنیك بالای این فرایند،- امكان تكرار تولید قطعات با دقت ابعادی وصافی سطح یكنواخت را میدهد. - این روش برای تولید كلیه فلزات و آلیاژهای ریختگی به كار م
ی رود . همچنین امكان تولید قطعاتی از چند آلیاژ مختلف وجود دارد. - توسط این فرآیند امكان تولید قطعاتی با حداقل نیاز به عملایت ماشینكاری و تمام كاری وجود دارد. بنابراین محدودیت استفاده از آلیاژهای با قابلیت ماشینكاری بد از بین می رود. - در این روش امكان تولید قطعات با خصوصا متالورژیكی بهتر وجود دارد. - قالبت تطابق برای ذوب و ریخته گری قطعات در خلاء وجود دارد. - خط جدایش قطعات حذف می شود و نتیجتا موجب حذف عیوبی می شود كه در اثر وجود خط جدایش به وجود می آید.. –
ب:مهمترین محدودیتهای روش ریخته گری دقیق عبارتنداز : - اندازه و وزن قطعات تولید شده توسط این روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن كمتر از 5 كیلوگرم تولید می شود . - هزینه تجهیزات و ابزارها در این روش نسبت به سایر روشها بیشتر است.
انواع روشهای ریخته گری دقیق:
در این فرایند دو روش متمایز در تهیه قالب وجود دارد كه عبارتند از روش پوسته ای و روش توپر به طور كلی این دو روش درتهیه مدل با هم اختلاف ندارند بلكه در نوع قالبها با هم تفاوت دارند. فرایند قالبهای پوستهای سرامیكی پوسته ای سرامیكی درریخته گری دقیق: برای تولید قعطات ریختگی فولادی ساده كربنی ، فولادهای آلیاژی ،فولاد های زنگ نزن، مقاومت به حرارت ودیگر آلیاژهایی با نقطعه ذوب بالای این روش به كار می رود به طور شماتیك روش تهیه قالب را در این فرآیند نشان می دهند كه به ترتیب عبارتند از :
الف : تهیه مدلها : مدلهای مومی یا پلاستیكی توسط ورشهای مخصوص تهیه میشوند.
ب : مونتاژ مدلها : پس از تهیه مدلهای مومی یا پلاستیك معمولا تعدادی از آنها ( این تعداد بستگی به شكل و اندازه دارد) حول یك راهگاه به صورت خوشه ای مونتاژ م
ی شوند در ارتباط باچسباندن مدلها به راهگاه بار ریز روشهای مختلف وجود دارند كه سه روش معمولتر است و عبارتند از :
روش اول: محل اتصال در موم مذاب فرو برده می شود و سپس به محل تعیین شده چسبانده می شود .
روش دوم: این روش كه به جوشكاری مومی معروف است بدین
ترتیب است كه محلهای اتصال ذوب شده به هم متصل می گردند .
روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهای مخصوص است كه محل اتصال توسط جسبهای مخصوص موم یا پلاستیكی به هم چسبانده می شود. روش اتصال مدلهای پلاستیكی نیز شبیه به مدلهای مومی می باشد..
ج : مدل خوشه ای و ضمائم آن در داخل دو غاب سرامیكی فرو برده می شود. درنتیجه یك لایه دو غاب سرامیكی روی مدل را می پوشاند
د:در این مرحله مدل خوشه ای در معرض جریان باران ذرات ماسه نسوز قرار میگیرد.تایك لایه نازك درسطح آن تشكیل شود .
ه: پوسته سرامیكی ایجاده شده در مرحله قبل كاملاخشك می شوند تا سخت و محلم شوند. مراحل ( ج ) (د) ( ه) مجددا برای جند بار تكرار می شود . تعداد دفعات این تكرار بستگی به ضخامت پوسته قالب مورد نیاز دارد. معمولا مراحل اولیه از دوغابهایی كه از پودرهای نرم تهیه شده ،استفاده شده و بتدریج می توان از دو غاب و نیز ذرات ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافی سطح قطعه ریختگی بستگی به ذرات دو غاب اولیه و نیز ماسه نسوز اولیه دارد.
ز: مدول مومی یا پلاستیكی توسط ذوب یا سوزانده از محفظه قالب خارج می شوند، به این عملیات موم زدایی می گویند . درعملیات موزدایی بایستی توجه نمود كه انبساط موم سبب تنش وترك در قالب نشود
ح: در قالبهای تولید شده عملیات بار ریزی مذاب انجام می شود ط: پس از انجماد مذاب ،پوسته سرامیكی شكسته میشود.
ی: در آخرین مرحله قطعات از راهگاه جدا می شوند.
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق:
نوعی سیلیس به دلیل انبساطی حرارتی كم به طور گسترده به عنوان نسوز در روش پوسته ای دقیق مورد استفاده قرار می گیرد.این ماده نسوز برای ریخته گری آلیاژهای آهنی و آلیاژهای كبالت مورد استفاده قرار می گیرد. زیر كنیم شاید بیشترین كاربرد را به عنوان نسوز در فرآیند پوسته ای دارد. این ماده بهترین كیفیت را در سطوح قطعه ایجاد نموده و در درجه حرارتهای بالا پایدار بوده و نسبت به خوردیگ توسط مذاب مقاوم است. آلومین به دلیل مقاومت كم در برابر شوك حرارتی كمتر مورد استفاده قرار میگیرد. به هر حال در برخی موارد به دلیل مقاومت در درجه حرارت بالا ( تا حدودc ْ1760 مورد استفاده قرار می گیرد.
چسبها :مواد نسوز به وسیله چسبها به یكدیگر می چسبد این چسبها معمولا شیمیایی می باشند سلیكات اتیل ،سیلیكات سدیم و سیلیس كلوئیدی . سیلیكات اتیل باعث پیدایش سطح تمام شده بسیار خوب میشوند. سیلیس كلوئیدی نیز باعث بوجود آمدن سطح تمام شده عالی می شود.
اجزای دیگر: یك تركیب مناسب علاوه بر مواد فوق شامل مواد دیگری است كه هر كدام به منظور خاصی استفاده می شود.
این مواد به این شرح است : - مواد كنترل كننده ویسكوزیته - مواد ترك
ننده جهت كنترل سیالیت دو غاب و قابلیت مرطوب سازی مدل - مواد ضد كف جهت خارج كردن حبابهای هوا - مواد ژلاتینی جهت كنترل در خشك شدن و تقلیل تركها فرایند تهیه قالبهای توپر در ریخته گری دقیق: شكل به طول شماتیك مراحل تهیه قالب به روش توپر را نشان می دهد كه عبارتند از :
الف : تهیه مدلهای ذوب شونده
ب :مونتاژ مدلها : این عملیات درقسمت
ج: توضیح داده شده ح: مدلهای خوشه ای و ضمائم آن درداخل درجه ای قرار میگیرد و دوغاب سرامیكی اطراف آن ریخته میشودتا درجه با دو غاب دیرگداز پر شود. به این دو غاب دو غاب پشت بند نیز گفته میشود . این دو غاب در هوا سخت می شود و بدین ترتیب قالب به اصطلاح توپر تهیه می شود
د: عملیات بار ریزی انجام میشود
ه : قالب سرامیكی پس ازانجماد مذاب شكسته می شود
و: قطعات از راهگاه جدا می شوند شكل دادن به روش ریخته گری دو غابی مقدمه این طریقه شبیه كار فیلتر پرس است ، به این معنا كه مقدار آب به مواد اولیه اضافه شده تا حالت دو غابی به خود بگیرد. باید خارج شود ،به این دلیل برای ساختن اشیا روش كندی است . به طور كلی این روش موقعی مورد استفاده قرار میگیرد كه شكل دادن به روشهای اقتصادی تر غیر ممكن باشد. ازطرف دیگر مواقعی از این روش اسفتاده می كنند كه تعدااد زیادی از قطعه مورد درخاواست نباشد . برتری بارز این روش در تولید قطعات پیچیده است . دوغاب،داخل قالبهای گچی متخلخل كه شكل مورد نظر را دارد، ریخته می شود . آب دو غاب جذب قالب شده و دراثر
این عمل یك لایه از مواد دو غاب به دیواره قالب بسته می شود و شكل داخل قالب را به خود می گیرد.دو غاب در داخلی قالب باقی می ماند تا زمانی كه لایه ضخامت مورد نظر را پیدا كند. اگر ریخته گری تو خالی نباشد ،نیازی به تخلیه دو غاب نیست ، ولی برای قطعاتی كه توخالی باشند، قالب برگدانده میشود . دو غاب اضافی كه روی سطح قالب قرار دار
د،به وسیله كرادكی تراشیده می شود . سپس لایه اضافی با كمك چاقو در ناحیه ذخیره برداشته می شود . جدارة تشكیل دشه كه همان قطعه نهایی موردنظر است، درقالب باقی می ماند تا زمانی كه كمی منقبض شده و از قالب جدا شود. سپس می توان آن را از قالب در آورد . بعد از اینكه قطعه مورد نظر خشك شد،كلیه خطوط اضافی كه دراثر قالب روی آن ایجاد شده است، با چاقو زده و یا به وسیله اسفنج تمیز می شود در این مرحله قطعه آماده پخت است . چون آب اضافی دو غاب حین ریخته گری خارج شده ، سطح دو غاب در داخل قالب پایین می آید. به این دلیل معمولا یك حلقه بالای قالب تعبیه می شود تا دو غاب را بالای قعطه مورد نظر نگه دارد. این حلقه ممكن است از گچ و یا از لاستیك ساخته شود . اگر ازگچ ساخه شود ، داخل آن نیز دو غاب به جدا بسه شده و با كمك چاقو تراشیده میشود. وقتی كه جسم داخل قالب گچی كمی خشك شد،اسفنجی نمدار دور آن كشیده می شود تا سطحی صاف
به دست آید . این روش كه در بالا به ان اشاره شد ، برای ریخته گری اجسامی است كه داخل آنها خالی است . مانند گلدان، زیر سیگاری ، و غیره ... اما طریقه ای هم هست كه برای ساختن اجسام توپر به كار می رود ، به این تریتب كه دو غاب داخل قالب می ماند تا اینكه تمام آن سف شود. برای ساختن اشیایی كه شكل پیچیده دارند ، ممكن است قالب گچی ازچندین قعطه ساخته شود تا بتوانیم جسم داخل آن را از قالب خارج كنیم ، ه
ر قطعه قالب شامل جای خالی است كه قعطه قالب دیگر در آن جا می گیرد. (نروماده ) اگر قالب دارای قطعات زیادباشد،لازم است در حین ریخته گری خوب به هم چسبد این كار را می توان به وسیله نوار لاستیك كه محكم به دور آن می بندیم انجام دهیم . هنگام در اوردن جسم از قالب باید این نوار لاستیكی را باز كرده و برداریم. غلظت مواد ریخته گری باید به اندازه كافی باشد كه باعث اشباع شدن قالب از آب نشود . بخصوص موادی كه شامل مقدار زیادی خاك رس هستند،غلظت آنها به قدری كم خواهد شد كه ریخته گری آنها مشكل شده و معایبی هم در حین ریخته گری ایجادمی شود. برای اینكه دو غاب را به اندازه كافی روان كنیم . مواد روانسازی به دو غاب اضافه می شود.
ریخته گری دو غابی تجهیزات مورد نیاز: مواد مورد نیاز - مواد اولیه - آب - روانساز( سودا و سیلیكات سدیم یا آب شیشه ) ابزار مورد نیاز - همزان الكتریكی - ترازو ( با دقت 1/0و01/0 گرم) - پارچ دردار - قالب گچی مورد نیاز ( قالب قوری - لوله و قالب هاون آزمایشگاهی - دسته هاون آزمایشگاهی - دسته هاون ) - ویسكوزیته متر ریزشی با بروكفید - لاستیك نواری - میز كار آماده سازی دو غاب توزین و اختلاط مواد اولیه :در تولید فرآورده های سرامیكی ،عمل توزین مواد اولیه به طور كلی می تواند به دو روش انجام شود. (توزین به روش خشك ) (توزین به روش تر )در مرحله تهیه و آماده سازی بدنه ،روش توزین عامل بسیار مهم و تعیین كننده ای است.
توزین درحالت خشك : در این روش ،عمل توزین هنگ
امی صورت می گیرد كه مواد اولیه به صورت خشك و یا تقریبا خشك باشند و هنوز تبدیل به دو غاب نشده باشند . هنگام توزین ،حتما باید آب موجود درمواد اولیه و به طور عمده در مواد پلاستیك (كه از محیط اطراف جذب شده و یا در معدن در اثر ریزش برف و باران مرطوب و نمدار شده است )منظور شود . البته باید توجه داشت كه تعیین دقیق مقدار رطوبت موجود در مواد اولیه،عملا غیر ممكن است و این موضوع ، یعنی عدم دقت ، نقص بزرگ توزین به روش خشك است . در عمل از تك تك مواد اولیه نمونه برداری كنید ،و بعد از توزین
آن را در خشك كن آزمایشگاهی در دمای ( ) قرار دهید بعد از 24 ساعت نمونه را دوباهر توزین كنید . اختلاف وزن نسبت به وزن اولیه را محاسبه كنید تا درصد رطوبت خاك مشخص شود . بعد از تعیین درصد رطوبت ، درصد فوق را در توزین نهایی مواد اولیه منظور كنید
. توزین در حالت تر: در این روش،عمل توزین بعد از تبدیل هر یك از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود. بدیهی است كه هریك از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود . بدی
هی است كه در روش خشك گفته شد ، وجود نخواهد داشت . البته در صنعت به لحاظ نیاز این روش به چاله های ذخیره سازی كه فضای بیشتری با سرماهی گذاری اولیه بالاتری را می طلبد ،كمتر استقبال می شود. در مورد توزین به روش تر ،حتما این روش مطرح خواهد شد كه چگونه می توان به مقدار مواد خشك موجود در دو غاب هر یك از مواد اولیه پی برد. در عمل برای تعیین مقدار مواد خشك موجود درغابها از رابطه برونینارت استفاده می شود . W=(p-1) W= وزن ماده خشك موجود در یك سانتیمتر مكعب از دو غاب (گرم ) P= وزن ماده خشك موجود در یك سانتیمتر مكعب = وزن مخصوص ( دانسیته ) دو غاب درعمل با توزین حجم مشخصی از دو غابها،می توان به وزن مخصوص یا دانسیته آنها پی برد. در مورد وزن مخصوص مواد خشك باید اشاره شود كه به طور معمول این مقدار حدود 5/2 تا6/2 گرم بر سانتیمتر مكعب است. بنابرانی اگر با تقریب ،وزن مخصوص را 5/2 اختیار كنید ، مقدار كسری برابر با خواهد بود . پس تنها عامل در اكثر موارد،دانسیته دو غابها است .
الك كردن : عمل توزین مواد اولیه چه به صورت تر باشد و چه در حالت خشك ،ابعاد ذرات دو غاب بدنه موجود در حوضچه های اختلاط نباید از حدو مورد نظر بزرگتر باشد. تعیین ابعاد ذرات موجود در دو غاب،قسسمتی از اعمال روزمره آزمایشگاهها ی خطوط تولید است و این عمل در پایان نمونه برداری در حین سایش انجام گیرد و سپس تخلیه انجام می گیرد. در هر صورت ،انتخاب دانه بندی مناسب بستگی به فاكتور های ذیل دارد: - نوع بدنه ( چینی ظروف- چینی بهداشتی ،- نوز) - نوع مواد اولیه و درصد انها (- بالكی) - خواص ریخته گری ( تیكسوتراپی ،- سرعت ریخته گری) - جذب آب - عمل الك كردن برای جداسازی ذرات درشت و كنترل خواص دوغا
ب بسیار ضروری است. زیرا اولا وجود ذرات درشت عوارض گسترده ای بر پروسس ریخته گری ،- خواص دو غاب ،- خواص حین پخت و خواص محصول نهایی دارد. ثانیا ،- كنترل دانه بندی برای خواص دو غاب شدیدا تحت تاثیر دانه بندی بوده و نباید از حد متعارفی كمتر باشد . انتخاب و شماره الك توسط استاد كار انجام خواهد شد. عموما به لحاظ وجود ذرات درشت و حضور ناخالصیهای گسترده در مواد اولیه نظیر موادآلی ،ریشه درختان ،كرك و پشم كه به منظور افزایش استحكام خام به بعضی از مواد اولیه زده می شود ،غالبا چشمه های الك زو
د كورمی شود و ادامه عمل الك كردن را با مشكل مواجه می كند. لذا غالبا الكهارا چند طبقه منظور كرده و طبقات نیز از مش كوچك به مش بزرگ از بالا به پایین قرار می گیرند تا دانه های درشت تر بالاو دانه های كمتری روی الك زیرین كه دارای چشمه های ریزتری است ،قرار گیرد .
آهن گیری: می دانید كه اهن با ظرفیتهای مختلف در مواد اولیه یا بدنه های خام وجود دارد، در مجموع چهار شكل متفاوت آهن وجود دارد. - به صورت یك كاتیون در داخل شبكه بلوری مواد اولیه - به صورت كانیهای مختلف كه به عنوان ناخالصیهای طبیعی با مواد اولیه مخلوط می شوند . - به صورت ناخالصیهای مصنوعی كه در اثر سایش صفحات خرد كننده سنگ شكنها و آسیابها به وجود آمده اند . فقط در حالت اخیر آهن به صورت فلزی یا آزاد وجود دارد. لذا در این حالت توانایی می توان عمل اهن گیری را انجام داد. - به صورت تركیبات دو وسه ظرفیتی آهن كه در اثر زنگ زدگی خطوط انتقال دو غاب ،- وارد دوغاب میشوند.در تولید فرآورده های ظریف برای تخلیص دو غاب از ذرات آهن موجود ،- از دستگاههای آهنر یا مگنت دستی استفاده می شود . دستگاههای آهنربا اگر چه عامل بسیار موثری در حذف آهن و تخلیص دو غاب هستند،- ولی ماسفانه باید توجه داشت كه این دستگاهها قادر به جذب تمام مواد وذرات حاوی آهن نیستند . در بین كانیهای مهم آهن، كانیهای مگنیت ( ) سیدریت ( )و هماتیت( ) به ترتیب دارای بیشترین خاصیت مغناطیسی هستند و بنابراین ،به وسیله دستگاههای آهنربا جذب می شوند . در كانیهای لیمونیت ( ) ماركاسیت و پیریت ( ) خاصیت مغناطیسی به ترتیب كاهش یافته و به همین دلیل در عمل
، احتمال جدا سازی این كانیها به وسیله دستگاههای آهنربا بسیار كم است . در مورد آهن فلزی بدیهی است كه دستگاههای آهنربا به راحتی قادر به جذب آنها هستند. تنظیم خواص رئولوژیكی بعد از اینكه دو غاب الك و آهنگیری شد، دو غاب رابه چاله ذخیره یا به ظرف مخصوص انتقال می دهیم . در حالی كه همزن الكتریكی با دور كم در حال هم زدن آرام دو غاب است ، از چاله نمونه برداری كرده و آزمونهای زیر را اعمال می كنیم تا فرم پیوست تكمیل شود
. همان طوریكه در فرم ملاحظه می شود ،
شامل مراحل زیر است :اولین مرحله تنظیم دانسیته دوغاب است . بدین معنا كه سرعت ریخته گری یا مدت زمانی كه لازم است دو غاب در قالب گچی بماند و به ضخامت مورد نظر برسد، تنظیم شود . بدین منظور در ابتدا قالب گچی مناسب را كه دارای عمر مشخص و درصد آب به گچ ثابت و معینی است آماده می كنیم و یا اینكه می توانیم از یك مدل مشخص در خط تولید استفاده كنیم بعد از بستن قطعات قالب، آنها را با كمك یك نوار پهن لاستیكی نظیر تیوپ دوچرخه یا لاستیكی كه از تیوپ ماشین معمولی بریده شده است ، كاملا در كنار هم جذب و محكم كنید . دو غاب حاصل را به داخل قالب گچی بریزید . و بعد از مدت زمان مشخصی ،در نتیجه واكنشهای متقابل بین دو غالب وقالب گچی ،لایه ای درمحل تماس دو غاب و قالب ایجاد می شود .واضح است كه قطر لایه ایجاد شده بستگی به زمان توقف دو غالب در قالب دارد. بعد از گذشت مدت زمان مورد نظر ، دو غاب اضافی موجود قالب تخلیه می شود . این زمان به طور عمده بستگی به قطر فراورده مورد نظر وسرعت ریخته گری دو غاب دارد . باید توجه داشت كه تراكم قالب گچی نیز عامل موثری در زمان ریخته گری است . ولی برای ایجاد زمینه ای در ذهن دانش آموزان باید اشاره شود كه با توجه به كلیه عوامل موثر زمان ریخته گری به عنوان مثال برای فرآورده ها بهداشتی به قطر حدود 10 یا 11میلیمتر،معمولا حدود تا 2 ساعت ،برای ظروف غذا خوری از جنس ارتن
و ریا پرسلان با قطر2 تا 3 میلیمتر ، حدود 15 تا 25 دقیقه و برای چینی اس
تخوانی به همین قطر حدود 2 تا 5 دقیقه است .سپس قالب و فرآورده شكل یافته در آن برای مدتی به حال خود گذاشته می شود تا لایه ایجاد شده ،تا حدودی خشك و در نتیجه كوچكتر شود .(دراثر انقباض تر به خشك ) بعد از این مرحله قطعه شكل یافته به راحتی از قالب جدا شده و می توان آ نرا از داخل قالب گچی خارج كرد درهنگام تشكیل لایه در محل تماس قالب و دوغاب،حجم دو غاب موجود در غاب به مرور كمتر وكمتر می شو
د . به همین دلیل لازم است كه مجددا مقادیری دو غاب به داخل قالب گچی ریخته شود. با توجه به اینكه انجام این عمل نیازمند نیروی انسانی بیشتر و نیز مراقیت دایم است، در عمل قطعه ای در دهانه قالب گچی تعبیه شده كه اصطلاحا به آن ((حلقه 45)) گفته می شود. این حلقه باعث ایجاد ستونی از دو غاب برفراز قطعه ساخت
ه شده می شود. در نتیجه با كاهش حجم دو غاب موجود در قالب ،نیازی به اضافه كردن مجدد دو غاب نیست. در بعضی موارد به جای تعبیه حلقه از قیف استفاده می شود . حلقه ها می توانند از جنس لاستیك و یا گچ باشند. در صورتی كه حلقه ها از جنس گچ باشند، در سطح داخلی حلقه ،در محل تماس دو غاب با گچ نیز لایه ای ایجاد میشود . این لایه اضافی و نیز دیگر قسمتهای اضافی ( به عنوان مثال اضافات ایجاد شده در محل درز قالبها)در مرحله پرداخت بریده و جدا می شوند . قالبهای گچی به ندرت یك تكه هستند. بدین معنی كه معمولا فراورده ها در قالبهای چند تكه شكل می یابند. از طرف دیگر در مورد بعضی از شكلهای پیچیده لازم است مدل اصلی به چند قعطه مختلف تجزیه شده و هر یك از قسمتها جداگانه شكل بگیرند . سپس، بعد از خروج از قالبها به یكدیگر متصل شوند. به عنوان مثال ، در مورد ظرو
ف خانگی دسته فنجانها و یا لوله قوریها به صورت مجزا شكل یافته و پس از خروج از قالب، به بدنه اصلی چسبانده می شوند . مرحله چسباندن قطعات در شكل دادن فراورده ها دارای اهمیت زیاد است . درشكل دادن به روش ریخته گری به صورت كاملا ساده نشان داده شده است . تعیین زمان ریخته گری دو غابی وسایل مورد نیاز مواد اولیه مورد نیاز تعداد پنج عدد قالب گچی دو غاب تنظیم شده لیوانی كولیس یا ریز سنج كاغذ میلیمتری سیم یا
فنر برای برش دادن خط كش كرنومتر مدت زمانی كه دو غاب در داخل قالب باقی می ماند ، در قطر لایه ایجاد شده ویا به عبارت دیگر در ضخامت بدنه خام ، تاثیر بسیار زیادی دارد. بدنی معنی كه چنانچه دو غاب اضافی همچنان در قالب باقی مانده و تخلیه نشود و اصطلاحا (( زمان بیشتر به دو غاب داده شود ))،قطر لایه ایجاد شده افزایش خواهدیافت . باید توجه داشت كه با گذشت زمان ،سرعت تشكیل ثابت نبوده و به مروركند تر می شود . چرا كه در این شرایط ،خود لایه ایجاد شده به صورت سدی در ماقابل نفوذ آب به داخل گچ ،عمل می كند. همچنانكه مشاهده می شود ، این عامل كه اصطلاح (( ریخته گری)) به آن اتلاق می شود، عامل مهمی درتعیین قطر بدنه خام (ودر نتیجه دیگر خصوصیات بدنه ) و نیز سرعت تولید است . به همین دلیل ،یكی از مهمترین خواص دوغابها مقدار ( سرعت ریخته گری) آنها است. به طور مشخص ،سرعت ریخته گری عبارت است از ضخامت ایجاد شده در واحد زمان و عوامل موثر در ان كلا عبارتند از : فشار، درجه حرارت ،وزن مخصوص دو غاب و بالاخره مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبورآب . دو عامل اخیر وبخصوص آخرین عامل ، مهمترین مواردی هستندكه عملادرصنعت مورد توجه قرار می گیرند . مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبور آب ، خود به عوامل دیگری بستگی دارد كه به طور خلاصه عبارتند از:نوع و یا دانه بندی مواد و نیز چگونگی و یا شدت روان شدگی ( به
عبارت دیگر تجمع و یاتفرق ذرات )ضمنا باید توجه داشت كه در سرعت ریخته گری ،عوامل خارجی دیگری كه ربطی به خواص دو غاب ندارند نیز موثر هستند. مانند تراكم و یا تخلخل قالب گچی و درصد رطوبت موجود در آن.ضخامت لایه ایجاد شده رابطه مستقیم با جذر زمان ریخته گری دارد. بنابراین ،بین زمان و ضخامت لایه رابطه زیر بر قرار خواهد بود: ویا در رابطه
فوق ، 1ضخامت لایه ایجاد شده ( به میلی متر )و t زمان (به دقیقه)وk ضریب ثابت است . به همین دلیل سرعت ریخته گری معمولا به صورت بیان می شود . رابطه فوق بدین معنی است كه به عنوان مثال چنانچه ساخت فرآورده ای به ضخامت یك میلیمتر ،چهاردقیقه زمان احتیاج داشته باشد، ساخت فراورده دیگر به ضخامت 2 میلیمتر در همان شرایط ب
ه شانزده دقیقه زمان نیاز دارد. با این توضیحات ، برای تعیین سرعت ریخته گری و در كنار آن زمان ریخته گری، به صورت زیر عمل كنید: نخست روی قالبهای گچی به ترتیب شماره یك تا پنج بزنید ، سپس دو غاب را به ترتیب در اولین قالب ریخته و بلافاصله كرنومتر را بزنید .بلافاصله قالب گچی دیگر و درنهایت پنجمین قالب گچی را از دو غاب پركنید. بعد از یك دقیقه اولین قالب را و بعد بترتیب زیرا قالبهای دیگر را تخلیه كنید : بعد از اینكه آخرین قطرات دو غاب از چكه كردن باز ایستاد ،قالب را به حال خود بگذارید و بعد از زمان مشخصی كه جداره تشكیل شده در اثر انقباض از قالب جدا شد، آن را از قالب بیرون آورد. با ریز سنج یا با كمك كولیس اندازه گیری كنید.سپس با كمك كاغذ میلیمتر و با انتخاب دو محور xوy به ترتیبx را به عنوان زمان و y را به عنوان ضخامت با كمك نقطعه یابی رسم كنید. در این حالت با رسم 1 بر حسب خواهید توانست ضریب خط را بدست آورید كه همان سرعت ریخته گری است . و از انجا می تونید به راحتی هر ضخامتی را كه می خواهید ، تعیین و زمان آن را محاسبه كنید. مثلا اگر سرعت ریخته گری 5/0 باشد،یعنی ( میلیمتر مربع بر دقیقه) برای داشتن بدنه ای به ضخامت 8/0 سانتیم
تر به صورت زیر محاسبه می كنیم . دقیقه َ 2.8 = 60 ÷ 128 یعنی باید 2 ساعت و 8 دقیقه زمان بدهید تا جداره مورد نظر تشكیل شود.یكی از عوامل موثر درسرعت ریخته گری ، وزن مخصوص دو غاب و یا به عبارت دیگر نسبت بین مواد جامد و آب است . علاوه بر این مورد افزایش مقار اب در دو غاب ریخته گری باعث اشباع سریعتر قالبها می شود كه به نوبه خود خشك كردن كامل قالبها باعث فرسودگی سریعتر آنها و نهایتا كاهش بازدهی قالبهامی شود . وزن مخصوص دو غابهای ریخته گری باید حتی المقدور بالا باشد. علت اساسی استفاده از روان كننده ها در دوغابهای ریخته گری ،همین مورد است . چرا كه بدون اس
تفاده از روان كننده ها تهیه دو غابهایی با وزن م
خصوص بالا ، تقریباً غیر ممكن است . به همین دلیل یكی از خواص مخصوص آنها است . در تولید فرآورده های سرامیك ظریف به طور معمول وزن مخصوص دو غاب ریخته گری بین 5/1 تا است. یكی دیگر از خصوصیات بسیار مهم در دو غابهای ریتخه گری و یسكوزیته آنهاست .ویكسوزیته یك دو غاب علی رغم وزن مخصوص بسیار بالای آن باید درحدی باشد كه درمقیاس صنعتی ، دوغاب به راحتی از الكها و یا خطوط لوله عبور كند و درعین حال بتواند تمام
ی زوایاو گوشه های قالب را پركند. مساله مهم درارتباط بین وزن مخصوص ویسكوزیته و روان كننده این موضوع است كه اگر چه تغییرات وزن مخصوص ویا به عبارت دیگر مقدار آب و نیز تغییرات مقدار روان كننده در ویسكوزیته موثر هستند. ولی تغییرات مقدار روان كننده در مقدار وزن مخصوص بیتایر است ودر نتیجه در خطوط تولید كارخانه ها ،با اندازه گیری و یسكوزیته و وزن مخصوص در بسیاری موارد می توان به تغییرات مقدار روان كننده پی برد. علاوه برسرعت ریخته گری ،وزن مخصوص و ویسكوزیته عامل دیگری نیز دردو غاب بدنه خام اهمیت دارد و آن تیكسو تروپی است ؛ خاصیت تیكسوتر را به طور خلاصه می توان به صورت «افزایش
ویسكوزیته دو غاب دراثر سكون و ركود و كاهش ویسكوزیته دراثر هم خوردن» تعریف كرد. دو غابی كه دارای تیكسوتر و پی زیادی است بلافاصله بعد از هم خوردن ممكن است دارای روانی مناسبی باشد. ولی بعد از مدتی سكون ، ویسكوزیته آن به شدت افزایش می یابد. افزایش ویسكوزیته در اثر خاصیت تیكسوتروپی، گاه به حدی است كه چنانچه ظرف حاوی دو غاب بعد از مدتی سكون ،وارونه شود، دو غاب داخل آن از ظرف خارج نمی شود. در دو غابهای ریخته گری به طور معمول مقادیر كمی تیكسوتروپی مطلوب است. چراكه تیكسوتر
وپی باعث افزایش سرعت ریخته گری شده و درعین حال استحكام و ثبات خاصی را در قطعه ریخته گری شده ایجاد می كند.( باید دقت شود كه منظور ، ایجاد استحكام و در حالت پلاستیك است ( درصورتی كه استحكام خشك مد نظر باشد، خلاف این موض
وع صحیح است . بدین معنی است كه رسهای روان شده به دلیل تراكم بیشتر دارای استحكام خشك بسیار بیشتری هستند. استحكام خشك زیادتر فرآروده هایی كه به روش ریخته گری شكل می یابند نیز به همین دلیل است ). از طرف دیگر وجود مقد
ار زیادی تیكسوتروپی دردوغاب نیز باعث بروز اشكالاتی می شود؛ تیكسوتروپی زیاد در دو غاب باعث سست شدن فراورده ریختهگری می شود ،به نحوی كه چنین فرآورده هایی را می توان به راحتی تغییر شكل داده و با تكان دادن ممكن است مجددا به دو غاب تبدیل شوند. به عنوان یك قانون كلی ، روان كننده ها نه تنها باعث كاهش ویكسوزیته می شوند، بلكه تیكسوتروپی رانیز كاهش می دهند. بنابراین ،مقدار مصرف روان كننده باید به نحوی تنظیم شود كه با ایجاد بیشترین مقدار روانی ، مقادیر كمی تیكسوتروپی در دو غاب ایجاد شود. دلیل استفاده مشترك از سلیكات و كربنات سدیم به عنوان روان كننده همین مورد است. سیلیكات سدیم اگر چه باعث روانی دو غاب می شود. ولی تیكسوتروپی ار ینز به طور كا
مل از بین می برد . در حالی كه كربنات سدیم درعین حال كه باعث كاهش ویسكوزیته می شود، مقادیر كمی تیكسوتروپی در دو غاب باقی میگذارد. استفاده توام از این دو روان كننده باعث ایجاد بیشترین حد روانی و در عین حال وجود مقدار كمی تیكسوتروپی در دو غاب می شود.
روشهای ساخت ماهیچه های سرامیكی: ماهیچه های سرامیكی به خاطر دقت ابعادی بالا در ریخته گری قطعات دقیق به كاربرده می ش
وند. این ماهیچه ها به دو روش دو غابی و فشاری ساخته می شوند كه از نظر نوع نسوز یكسان بوده ولی چسبهای آنها با هم تفاوت دارد. دو روش ساخت ماهیچه ها در ذیل به اختصار شرح داده می شود:
الف ) ماهیچه های ساخت سرامیك به روش
دو غابی در این روش یك مدول مومی به شكل ماهیچه موردنظر ( با احتساب انقباضات موم و مواد سرامیكی پس از خشك شدن) ساخه می ش
وند. پس این مدل مومی را در داخل یك قالب می گذاریم به طوریكه یك قسمت از مدل جهت خروج موم و وارد كردن دو غاب سرامیك به آن درنظر گرفته شود. پس دو غاب گ
چی آماده شده را در درون قالب حاوی مدل مومی می ریزیم و پس ازسفت شدن دو غاب گچ آنرا از قالب خارج كرده و در خشك كن قرار می دهیم پس از خشك شدن قالب گچی مدل مومی را ذوب كرده و از قالب گچی خارج می نماییم. دو غاب سرامیكی تهیه شده به نسبت 70% پودر نسوز و 30% آب را درون قالب گچی تهیه شده می ریزیم و پس ازخشك شدن مواد سرامیكی قالب گچی را شكسته و ماهیچه سرامیكی شكل گرفته را خارج می نماییم . این ماهیچه را پس از خشك كردن در دمایی حدود950 درجه سانتی گراد پخت می كنیم. ماهیچه تهیه شده پس از پخت كامل و خنك شدن آماده استفاده می باشد. قابل ذكر است كه چسبهای مورد استفاده دراین روش از نوع سیلیكاتها می باشد ونسوز مصرفی دارای عدد ریز دانگی 200یا325 مش است.
بـ )ساخت ماهیچه های سرامیكی به روش فشاری: در این روش پودر نسوز مورداستفاده كه ازنوع زیركنی یا آلومینیایی یا آلومیناسیلیكاتی می باشد را با رزین مخصوص(موم و..)مخلوط كرده و به صورت خمیر در می آوریم خمیر تهیه شده ار در درون قالب ماهیچه كه عمدتااز جنس فلز می باشدبه روش فشاری تزریق می كنیم . ماهیچه تهیه شده را حرارت
داده تا به آرامی موم آن خارج گردد. سپس این ماهیچه رادر دمای 950 درجه سانتیگراد تحت عملیات نهایی پخت قرار می دهیم. پس ازپخت كامل ماهیچه و خنك نمودن آن تا دمای محیط ماهیچه مذكور مورد استفاده قرار می گیرد.
