ریختهگری فولاد فرآیندی صنعتی است که در آن فلز مذاب فولاد در قالبهای طراحیشده ریخته میشود تا پس از انجماد، قطعهای با شکل و خواص مکانیکی مشخص تولید گردد. خدمات ریختهگری فولاد بخشی از مجموعه ریختهگری(121) محسوب میشود که در مراکز ریختهگری و کارگاههای تخصصی انجام میگیرد.
در ریختهگری فولاد ، فولاد پس از ذوب در کوره آماده شده و به قالبهایی از جنس ماسهیا فلز منتقل میشود تا در اثر سرد شدن، شکل نهایی قطعه شکل گیرد. سپس با انجام ماشینکاری، سطح قطعه صیقل یافته و برای استفاده در صنایع مختلف آماده میشود. بهطور خلاصه، خدمات ریختهگری فولاد حلقهای اساسی از زنجیره تولید صنعتی است که از ذوب فلز تا تحویل قطعه نهایی را در بر میگیرد و پایه بسیاری از سازههای فولادی را تشکیل میدهد.
خدمات ریختهگری فولاد شامل طراحی مدل، ذوب فلز، انتقال مذاب به قالب، انجماد، جداسازی قطعه و انجام عملیات تکمیلی مانند خدمات ماشینکاری و براده برداری(11) و کنترل کیفیت است. خدمات ریختهگری فولاد امکان تولید قطعات با اشکال پیچیده و اندازههای متنوع را فراهم میکند.
ریخته گری فولاد و آهن چیست؟
ریختهگری فولاد و آهن از بنیادیترین فرآیندهای تولید در صنعت فلزات محسوب میشوند؛ شیوهای که طی آن فلزات مذاب در قالبهای ریخته میشوند تا پس از انجماد، به قطعاتی سخت، مقاوم و دارای شکل دلخواه تبدیل گردند. در ریختهگری فولاد، فولاد حاصل از ترکیب آهن و کربن با مقادیر کنترلشدهای از عناصر آلیاژی همچون کروم، نیکل، مولیبدن یا منگنز ذوب میشود. این فولاد پس از رسیدن به دمای مناسب، به درون قالب هدایت شده و با دقت سرد میگردد تا ساختاری یکنواخت و بدون تخلخل پدید آید. در مقابل، ریختهگری آهن با درصد کربن بالاتر انجام میشود که منجر به سیالیت بیشتر مذاب و شکلپذیری آسانتر در قالب میگردد. فولاد ریختهگریشده در بخشهایی بهکار میرود که استحکام، دوام و قابلیت جوشکاری اهمیت ویژه دارد.
مراکز ریختهگری فولاد با استفاده از تجهیزات مدرن شرایط لازم برای کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و دمای انجماد را فراهم میکنند. ورق و مقاطع توپر فولادی و آهنی به روش ریخته گری پیوسته و نورد گرم تولید میشوند که نشانگر اهمیت زیاد ریخته گری فولاد در همه صنایع از جمله صنایع خودروسازی، عمران، نفت و انرژی است.
تفاوتهای اصلی ریختهگری فولاد با ریختهگری چدن چیست؟
ریختهگری فولاد و ریختهگری چدن(1211) هرچند در اصول ذوب و ریخته گری مشابهاند، اما از نظر ترکیب شیمیایی، ویژگیهای فیزیکی و کاربرد صنعتی تفاوتهای آشکاری دارند. در فولاد میزان کربن کمتر و دمای ذوب بالاتر است؛ به همین دلیل کنترل حرارت و ترکیب آلیاژی در آن اهمیت زیادی دارد. نتیجه این ویژگیها، تولید قطعاتی با استحکام کششی بالا، چقرمگی مطلوب و قابلیت جوشکاری مناسب است. در مقابل، چدن با داشتن کربن بیشتر، روانتر ذوب میشود و جزئیات قالب را بهتر پر میکند، اما ساختار آن بهدلیل حضور گرافیت آزاد، شکنندهتر و کمتر قابل انعطاف است.
تجهیزات مورد استفاده در کارگاه ریخته گری فولاد در مقایسه با کارگاه ریخته گری چدن بسیار پیشرفته تر و گران قیمت تر است و فرایند ریخته گری فولاد نیازمند دانش فنی و متالوژی بالایی است. فولاد برای قطعات تحت تنش بالا، مانند محور، شفت و پوستههای مقاوم مناسب است، و چدن برای بدنههای ثابت یا قطعاتی که نیاز به جذب لرزش دارند. در نتیجه، هر دو نوع ریختهگری جایگاه ویژهای در صنایع دارند و انتخاب میان آنها وابسته به نوع کارکرد و شرایط مکانیکی قطعه است.
مواد اولیه مورد استفاده در ریخته گری فولاد (آهن قراضه، آلیاژها، عناصر آلیاژی)
در ریختهگری فولاد، مواد اولیه شامل آهن خالص، قراضه فولادی و ترکیبات آلیاژی است که بهصورت کنترلشده در کوره ذوب میشوند. قراضه فولادی علاوه بر نقش اقتصادی، در کاهش مصرف انرژی و بازیافت مؤثر منابع فلزی اهمیت دارد.
افزودن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن و منگنز، بهبودهایی در استحکام، چقرمگی و پایداری حرارتی فولاد ایجاد میکند. در مراکز ریختهگری فولاد، تنظیم دقیق نسبت این عناصر اهمیت حیاتی دارد، زیرا حتی تغییر جزئی در ترکیب میتواند ویژگیهای مکانیکی قطعه را دگرگون سازد. هماهنگی میان انتخاب مواد و کنترل دما اساس دستیابی به فولادی باکیفیت و مناسب برای کاربردهای سنگین صنعتی است.
انواع روشهای ریخته گری فولاد و آهن
ریختهگری فولاد فرآیندی است که طی آن فولاد مذاب به داخل قالب ریخته شده و پس از سرد شدن به شکل قطعه نهایی درمیآید. ریخته گری فولاد و آهن بسته به نیاز تولید و نوع قطعه، به چند روش اصلی انجام میشود:
ریختهگری قالب ماسه ای (Sand Casting): ریختهگری قالب ماسهای فولاد یکی از قدیمیترین و پرکاربردترین روشهای تولید قطعات فولادی است که در آن، قالب از مخلوط ماسه (معمولاً ماسه سیلیسی) همراه با چسبانندههایی مانند خاک رس یا رزین ساخته میشود؛ ابتدا مدل قطعه (معمولاً از چوب، فلز یا پلاستیک) در ماسه فشرده شده قرار گرفته و پس از برداشتن مدل، حفره قالب ایجاد میشود، سپس فولاد مذاب (با دمای حدود 1500 درجه سلسیوس) از طریق راهگاهها به داخل قالب ریخته شده و پس از انجماد، قطعه با شکستن قالب ماسهای خارج میگردد. این روش به دلیل هزینه پایین قالبسازی، قابلیت تولید قطعات بزرگ و پیچیده (مانند بدنه ماشینآلات سنگین یا قطعات توربین)، و انعطافپذیری بالا در تولید با تیراژ کم تا متوسط، در صنایع ماشینسازی و انرژی بسیار رایج است، هرچند نیاز به عملیات تکمیلی مانند ماشینکاری برای دستیابی به دقت ابعادی بالا دارد. ریخته گری قالب ماسه ای برای ریخته گری مس و آلیاژهای آن(1215) وریخته گری آلومینیوم و آلیاژ هایش(1214) نیز کاربرد دارد.
ریختهگری پیوسته (Continuous Casting):در این روش، فولاد مذاب به طور پیوسته از کوره به داخل قالبهای خنککننده ریخته میشود و به صورت شمش، بیلت یا بلوم تولید میگردد. شمش تولید شده بعد از گذراندن مراحلی همچون نورد داغ و اکستروژن داغ به ورق یا مقاطع توپر فولادی مانند میلگرد و تیرآهن تبدیل می شود.
ریختهگری دقیق (Investment Casting / Lost Wax):در این روش، از مدل مومی و سپس قالب سرامیکی استفاده میشود تا قطعات با جزئیات دقیق و سطح صاف تولید شوند. این روش برای قطعات دقیق و کوچک با پیچیدگی بالا مناسب است.
کاربردهای ریخته گری فولاد در صنعت
ریختهگری فولاد یکی از مهمترین فرآیندهای تولید قطعات صنعتی است که به دلیل استحکام بالا، دوام و قابلیت شکلپذیری فولاد، در صنایع مختلف کاربرد گسترده دارد. فرایند تولید ورق و مقاطع توپر فولادی با ریخته گری پیوسته فولاد شروع می شود و با توجه به این نکته می توان به کاربرد ریخته گری فولاد در صنایع زیر اشاره کرد:
صنعت خودروسازی:تولید چرخ دندهها، محورهای محرک و قطعات شاسی
ماشینسازی و تجهیزات سنگین:تولید قطعات ماشینآلات، قالبها، پرههای توربین و تجهیزات حفاری
صنعت نفت و گاز:ساخت قطعات پمپها، شیرآلات، اتصالات و تجهیزات خطوط لوله
صنایع ساختمانی و سازهای:تولید تیرآهن، ستون، پایه و قطعات فلزی ساختوساز
مزایای ریخته گری فولاد
ریختهگری فولاد به دلیل ویژگیهای خاص فولاد و انعطافپذیری فرآیند، دارای مزایای متعددی است:
امکان تولید قطعات پیچیده:قطعات با هندسه پیچیده و جزئیات دقیق قابل تولید هستند.
استحکام و دوام بالا:قطعات فولادی دارای مقاومت مکانیکی و طول عمر زیاد هستند.
انعطافپذیری در حجم تولید:امکان تولید قطعات انبوه یا نمونههای محدود وجود دارد.
قابلیت تولید قطعات بزرگ:قطعاتی که روشهای دیگر ساخت آنها دشوار یا غیرممکن است، قابل تولید بروش ریختهگری هستند.
معایب و چالش های ریخته گری فولاد
با وجود مزایا، ریختهگری فولاد با برخی چالشها و محدودیتها نیز همراه است:
هزینه بالای تجهیزات و قالبها
زمانبر بودن فرآیند
احتمال ایجاد عیوب در قطعه
نیاز به مهارت بالا
محدودیت در برخی خواص مکانیکی
محدودیت در ایجاد اشکال توخالی و پپیچیده
انواع ریخته گری فولاد کدام است؟
ریخته گری فولاد بر اساس نوع آلیاژ فولاد را می توان به انواع زیر دسته بندی کرد:
1. ریخته گری فولاد کربنی (carbon cast steel): در این نوع از فولاد ها، کربن به عنوان عنصر آلیاژی اصلی حضور دارد. آلیاژ های ریختگی فولاد کربنی معمولا حاوی 0.25 تا 0.8 درصد سیلیسیم و 0.5 تا 1 درصد منگنز هستند و می توان آنها را بر اساس درصد کربن موجود به سه گروه زیر دسته بندی کرد:
فولاد کم کربن (Low-carbon steel:
فولاد کربن متوسط (Medium-carbon steel: 0.20 to 0.50% C)
فولاد پرکربن (High-carbon steel:
2. ریخته گری فولاد آلیاژی (Alloyed cast steel): به فولاد هایی گفته می شود که علاوه بر کربن حاوی عنصر های آلیاژی دیگری (مانند نیکل، کروم و مولبیدن) نیز می باشد. فولاد ریختگی آلیاژی به دو دسته فولاد ریختگی کم آلیاژ (Low-alloy cast steel) و فولاد ریختگی پر آلیاژ (High-alloy cast steel) تقسیم می شود.
ریخته گری شمش فولاد
تفاوت ریخته گری شمش فولاد با ریخته گری قطعات فولادی در دمای مذاب است. در ریخته گری قطعات فولادی ، به منظور پر شدن یک قالب نسبتا پیچیده باید دمای فولاد بالاتر باشد تا خواص سیلانی مطلوب تری داشته باشد. در ریخته گری شمش فولادی می توان از ضایعات آهنی و فولادی به عنوان بخشی از مواد اولیه استفاده کرد این در حالی است که برای ریخته گری قطعات فولادی فقط باید از شمش فولاد کشته شده (Killed steel) استفاده کرد.
ریخته گری آهن
ریختهگری آهن شامل تولید قطعات آهنی با ترکیبات خاص و ویژگیهای مکانیکی مشخص است. این روش بیشتر برای تولید قطعات سنگین و صنعتی مثل بدنه ماشینآلات، چرخ دندهها و شاسیها کاربرد دارد. در ریخته گری آهن ،آهن در کوره ذوب شده سپس در قالب ماسهای ریخته میشود و پس از انجماد، قطعه از قالب خارج میشود.
ریخته گری فولاد آلیاژی
ریختهگری فولاد آلیاژی شامل فولادهایی با ترکیب شیمیایی ویژه مانند کروم، نیکل، مولیبدن است تا قطعات با خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی و دماهای بالا تولید شوند. این روش در صنایع خاص مثل نفت و گاز، هوافضا و توربینهای حرارتی کاربرد فراوان دارد.در ریخته گری فولاد آلیاژی ، فولاد در کورههای مخصوص ذوب میشود سپس ترکیب شیمیایی دقیق با افزودن عناصر آلیاژی کنترل میشود،در مرحله بعدی مذاب ریخته گری میشود بعد از انجماد، عملیات حرارتی مناسب انجام میگیرد تا خواص مکانیکی مطلوب حاصل شود.
ماشین آلات و دستگاه های مورد استفاده در ریخته گری فولاد
در فرآیند ریختهگری فولاد، از تجهیزات و ماشینآلات گوناگونی استفاده میشود که هرکدام نقشی اساسی در کیفیت قطعه، کاهش ضایعات و افزایش بهرهوری تولید دارند. این تجهیزات بسیار متنوعاند، اما در ادامه به مهمترین و رایجترین دستگاههای مورد استفاده در ریخته گری فولاد اشاره میشود:
کوره ذوب فولاد: شمش و قراضه فولاد ابتدا در یک کوره سوختی و یا کوره قوس الکتریکی حرارت داده می شود تا به مواد مذاب تبدیل شود.
پاتیلها (Ladle): پاتیلها ظروف مقاوم به حرارت هستند که برای انتقال و نگهداری فولاد مذاب قبل از ریختهگری استفاده میشوند. این ابزار باعث میشود فلز مذاب با دمای مناسب و بدون آلودگی به قالب منتقل شود و کیفیت قطعه نهایی حفظ شود.
دستگاه ریختهگری مداوم (Continuous Casting Machine): این دستگاه برای تبدیل فولاد مذاب به شمش، بلوم یا بیلت به صورت پیوسته استفاده میشود. ریختهگری مداوم کیفیت سطحی بالا و ابعاد دقیق قطعات را تضمین میکند و ضایعات مواد را کاهش میدهد، همچنین فرآیند نورد یا ماشینکاری بعدی را آسانتر میکند.
قالبهای ریختهگری: قالبها تعیینکننده شکل و ابعاد قطعه نهایی هستند. قالب های ریخته گری در انواع مختلف، مانند قالب ماسه ای و قالب ریخته گری دقیق، ساخته می شوند.
کارگاه ریخته گری فولاد
کارگاههای ریختهگری فولاد واحدهای صنعتی کوچکی هستند که برای تولید قطعات فولادی با حجم محدود یا سفارشهای خاص طراحی شدهاند. این کارگاهها معمولاً از تجهیزات پایهای و فرآیندهای انعطافپذیر استفاده میکنند و میتوانند نیاز صنایع کوچک و متوسط یا پروژههای مهندسی ویژه را برآورده کنند.
نقش کارگاههای کوچک در تولید قطعات سفارشی ریخته گری فولاد چیست؟
ریخته گری قطعات فولادی معمولا نیازمند تجهیزات گران قیمت و دانش فنی بالایی می باشد که معمولا در کارخانجات و شرکت های ریخته گری بزرگ قابل دسترس است. فرایند ریخته گری شمش فولاد برای بازیافت قراضه های فولاد به دلیل دمای کاری پایین تر پروسه آسان تر در کارگاه های کوچک قابل انجام است.
کارگاه ریخته گری فولاد چه تفاوتی با کارخانههای ریخته گری فولاد دارد؟
کارگاههای ریختهگری فولاد معمولاً قادر به ریخته گری قطعات بسیار ساده و غیر حساس مانند ریخته گری شمش فولاد هستند این در حالی است که یک کارخانه ریخته گری با بهره گیری از تجهیزات پیشرفته و تیم فنی مهندسی قوی قادر به ریخته گری انواع قطعات فولادی است و می تواند با ایجاد اتوماسیون در فرایند ، ریخته گری قطعات فولادی با تیراژ بالا را مقرون به صرفه تر کند.
قیمت و هزینه خدمات ریخته گری فولاد، عوامل مؤثر بر هزینه ریخته گری آهن و فولاد
هزینه اجرای خدمات ریختهگری فولاد به عوامل مختلفی وابسته است که هرکدام در کیفیت و قیمت نهایی محصول تأثیر مستقیمی دارند.از مهمترین این عوامل میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
نوع آلیاژ فولادی مورد استفاده و درصد عناصر آلیاژی موجود در ترکیب
وزن، ابعاد و پیچیدگی قطعه تولیدی
دقت قالبسازی و کیفیت سطح نهایی قطعه
دمای ذوب آلیاژ موردنظر و تجهیزات موردنیاز برای فرایند
هزینه انرژی، نیروی انسانی و تجهیزات فنی مورد استفاده در کارگاه تولید
هرچه قطعه از فولاد با آلیاژهای خاصتر و دقت ابعادی بالاتری ساخته شود، هزینه تولید نیز افزایش مییابد. در مقابل، قطعات عمومیتر و در تیراژ بالا معمولاً هزینه کمتری دارند.
بهترین شرکت ارائه کننده خدمات ریخته گری فولاد در آرشیو صنعت
در آرشیو صنعت میتوانید شرکتهای معتبر فعال در حوزه ریختهگری فولاد را شناسایی و با آنها همکاری مستقیم برقرار کنید.این مجموعهها با بهرهگیری از تجهیزات مدرن، کورههای دقیق و تیمهای متخصص در قالبسازی و کنترل کیفیت، توانایی تولید قطعات فولادی با خواص مکانیکی بالا را دارند.در پروفایل هر شرکت، اطلاعات کاملی از ظرفیت تولید، نوع آلیاژهای قابل اجرا و سوابق کاری در زمینه ریختهگریدرج شده است تا انتخاب برای صنعتگران سادهتر و هدفمندتر باشد.
مزایای دریافت خدمات ریخته گری فولاد از آرشیو صنعت
دسترسی سریع به فهرست شرکتهای تخصصی فعال در زمینه تولید و ریختهگری فولاد
امکان بررسی و مقایسه کیفیت، قیمت و سوابق کاری پیش از ثبت سفارش
ارتباط مستقیم و بدون واسطه با تولیدکنندگان و کارگاههای حرفهای
اطمینان از استفاده از تجهیزات استاندارد، قالبهای دقیق و آلیاژهای باکیفیت
صرفهجویی در زمان جستوجو و یافتن مجموعه مناسب متناسب با نوع قطعه مورد نظر
ثبت سفارش خدمات ریخته گری فولاد در آرشیو صنعت
برای ثبت سفارش خدمات ریختهگری فولاد در آرشیوصنعت کافی است از طریق پروفایل شرکتها در آرشیو صنعت با مجموعه مدنظر تماس حاصل کنید.در آرشیوصنعت تمامی اطلاعات تماس، ظرفیت تولید، نوع خدمات فنی و توان تجهیزاتی شرکتها بهصورت شفاف درج شده است تا کاربران بتوانند مستقیماً با مجری مناسب پروژه خود همکاری کنند.آرشیو صنعت بستری برای معرفی شرکتهای فعال در ریختهگری فلزات فراهم کرده و صحت اطلاعات هر پروفایل بر عهده صاحب آن است.
سوالات متداول در مورد خدمات ریخته گری فولاد
ریخته گری مداوم فولاد چیست؟
ریختهگری مداوم فرآیندی است که در آن فولاد مذاب بهصورت پیوسته در قالبهای آبخنک ریخته میشود و در حالی که از قالب عبور میکند، بهتدریج جامد میگردد؛ این روش شمشها یا اسلبهایی با کیفیت بالا تولید میکند و راندمان تولید را بهطور چشمگیری ارتقا میدهد.
ثبت سفارش آنلاین یا تلفنی ریخته گری فولاد در آرشیو صنعت امکان پذیر است؟
برای ثبت سفارش ریخته گری فولاد شما باید با صاحبان پروفایل ها بطور مستقیم در ارتباط باشید. صحت اطلاعات یک پروفایل بر عهده صاحب آن است.
برای صدور پیشفاکتور ریخته گری فولاد چه اقدامی باید انجام دهم؟
برای دریافت پیشفاکتور، کافیست مشخصات و جزئیات فنی قطعه (وزن، ابعاد، آلیاژ، روش ریختهگری، تیراژ، فایل نقشه یا CAD) را به شرکت مدنظرارسال کنید؛ سپس پیشفاکتور متناسب صادر میگردد.
چه تفاوتی بین ریخته گری فولاد و آهن وجود دارد؟
ریختهگری فولاد دمای ذوب بالاتری دارد، انقباض بیشتری صورت میگیرد و سیالیت مذاب کمتر است که طراحی قالب را پیچیدهتر میکند. درریختهگری آهن ریخته گری آن هزینه کمتری دارد، سیالیت بیشتری دارد و سادهتر است، اما مقاومت مکانیکی و جوشپذیری کمتری نسبت به فولاد دارد. ریختهگری فولاد برای تولید قطعات با خواص مکانیکی بالا، مقاومت و دقت ابعادی بیشتر استفاده میشود، در حالی که ریختهگری آهن عمدتاً برای قطعات سنگین و ساختاری به کار میرود.
آیا امکان تولید قطعات سفارشی در کارگاه ریخته گری فولاد وجود دارد؟
بله؛ تولید قطعات سفارشی بر اساس نقشه یا نمونه در کارگاههای عضو آرشیو صنعت ممکن است.
چه نوع آلیاژهایی برای ریختهگری فولاد استفاده میشود؟
در ریختهگری فولاد از فولادهای کربنی و آلیاژی متنوع استفاده میشود، بسته به نیازهای مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و کاربرد نهایی قطعه.
هزینه قالب سازی برای قطعات جدید چقدر است؟
هزینه قالبسازی برای قطعات جدید بسته به نوع فرآیند و پیچیدگی قطعه بسیار متغیر است. عوامل مؤثر شامل ابعاد قطعه و قالب، جنس و تعداد حفرهها میباشد.
چه مدت زمانی برای آماده سازی و تحویل سفارش ریخته گری فولاد نیاز است؟
زمان تحویل سفارشات ریخته گری فولاد به پیچیدگی قطعه، روش ریختهگری، ساخت قالب و تیراژ متفاوت است ولی معمولاً از چند روز تا چند هفته متغییر است.