ساخت قالب ریخته گری چدن، سرب و آلومینیوم
خدمات ساخت قالب ریخته گری، به عنوان زیرمجموعه‌ای از خدمات قالبسازی صنعتی(61) می‌باشد که طی آن، محفظه‌ای به شکل معکوس قطعه نهایی برای شکل دهی به فلزات و آلیاژهای مذاب طراحی و تولید می‌گردد. ساخت قالب ریخته گری اساس و بنیان فرایند ریخته گری(121) به شمار می‌رود، چرا که کیفیت، ابعاد و شکل نهایی محصول مستقیماً به دقت و صحت قالب وابسته است. در حقیقت، قالب ریخته گری ظرفی است که مواد مذاب فلزاتی چون چدن، سرب و آلومینیوم درون آن ریخته شده و پس از انجماد و سرد شدن، قطعه مورد نظر را پدید می‌آورد. بنابراین، طراحی و ساخت قالب ریخته گری و قالبسازی ریخته گری از اهمیت بسزایی برخوردار است.
انتخاب یک قالب ریخته گری مناسب، امری ضروری برای تولید قطعه‌ای باکیفیت و با ویژگی‌های مطلوب محسوب می‌شود. خدمات ساخت قالب ریخته گری نه تنها ساخت فیزیکی قالب را در بر می‌گیرد، بلکه شامل تحلیل‌های مهندسی برای کنترل جهت انجماد، تعیین کیفیت سطح قطعه و تضمین ابعاد دقیق آن نیز می‌باشد.
قالب سازی ریخته گری چیست؟
قالب سازی ریخته گری، دانش و فناوری ساخت ابزاری دقیق به نام قالب است که فلز مذاب را در خود جای داده و پس از انجماد، شکل مورد نظر را به آن می‌بخشد. این فناوری، پایه و اساس تولید قطعات فلزی پیچیده و ساده در مقیاس صنعتی است و کیفیت نهایی محصول، ارتباط مستقیمی با مهارت و دقت به کار رفته در خدمات قالبسازی ریخته گری دارد.
قالبسازی ریخته گری به دو دسته کلی قالبهای موقت و قالبهای دائمی تقسیم می‌شود. قالبهای موقت، مانند قالبهای ماسه‌ای یا گچی، معمولاً یکبار مصرف بوده و پس از تولید قطعه از بین می‌روند. در مقابل، قالبهای دائمی که اغلب از فلزاتی مانند فولاد یا چدن ساخته می‌شوند، برای تولید انبوه و تکراری قطعات به کار می‌روند و بارها قابل استفاده هستند. انتخاب بین این دو نوع قالب، به عواملی چون حجم تولید، پیچیدگی قطعه، دقت ابعادی مورد نیاز و هزینه بستگی دارد.
مراحل و روش ساخت قالب ریخته گری دقیق
ساخت قالب ریخته گری دقیق، که به ریخته گری لاست-واکس (Lost-Wax) نیز شهرت دارد، با ایجاد یک مدل یا الگو از جنس موم یا پلاستیک به شکل دقیق قطعه نهایی آغاز می‌شود. مراحل این فرآیند تولید به شرح زیر است:
1. ساخت مدل مومی: در ابتدا، یک الگوی مومی (wax pattern) از قطعه، به روش‌های سنتی یا با استفاده از پرینتر سه بعدی رزینی، ساخته می‌شود.
2. ایجاد پوشش سرامیکی: مدل مومی در دوغاب مواد نسوز سرامیکی فرو برده می‌شود تا یک پوسته با ضخامت مناسب پیرامون آن شکل گیرد. این عمل چندین بار تکرار می‌شود.
3. ذوب و خروج موم: مدل به همراه پوسته سرامیکی در کوره حرارت داده می‌شود. این کار باعث ذوب شدن و تخلیه موم از داخل پوسته شده و همزمان پوسته سرامیکی را می‌پزد و مستحکم می‌کند.
4. ریختن مذاب: فلز مذاب، مانند آلومینیوم یا استیل، به داخل حفره ی خالی پوسته سرامیکی ریخته می‌شود.
5. جداسازی قطعه: پس از انجماد کامل مذاب، پوسته سرامیکی با ضربه شکسته شده و قطعه فلزی نهایی از آن جدا می‌گردد.
مزایای قالب سازی ریخته گری
- امکان تولید قطعات با اشکال بسیار پیچیده که با روش‌های خدمات ماشینکاری و براده برداری(11) دشوار یا پرهزینه است.
- قابلیت تولید یکپارچه قطعات بدون نیاز به مونتاژ
- مناسب برای تولید انبوه با استفاده از قالبهای دائمی، همراه با کاهش هزینه به ازای هر قطعه
- دقت ابعادی بالا و کیفیت سطح عالی به‌ویژه در روش‌های دایکاست(122) و ریخته‌گری دقیق
- کاهش نیاز به عملیات پرداخت و ماشینکاری ثانویه
- تنوع در انتخاب مواد اولیه (فلزات آهنی و غیرآهنی)
معایب و چالش‌های ساخت قالب ریخته گری دقیق
- هزینه بالای ساخت قالب، به‌ویژه قالبهای دائمی و فلزی
- عدم صرفه اقتصادی برای تولید با تیراژ کم
- نیاز به تخصص و زمان زیاد در طراحی و ساخت قالب
- در ریخته‌گری دقیق، قالب یکبار مصرف است و برای تولید انبوه مناسب نیست
- احتمال بروز عیوب ریخته‌گری مانند تخلخل، ترک گرم و انقباض
- محدودیت در ساخت قطعات بسیار بزرگ و سنگین
انواع خدمات قالب سازی ریخته گری (طراحی قالبهای ریخته گری)
خدمات قالبسازی ریخته گری بر اساس جنس فلز و نوع قالب، تنوع گسترده‌ای دارد، در ادامه به معرفی برخی از خدمات مهم درطراحی قالبهای ریخته گری پرداخته‌ایم.
ساخت قالب ریخته گری چدن
برای ریخته گری چدن(1211)،اغلب از قالبهای ماسه‌ای استفاده می‌شود، زیرا این قالب‌ها ارزان قیمت بوده و برای قطعات پیچیده و بزرگ مناسب هستند. ماسه مورد استفاده باید مقاومت حرارتی بالایی داشته باشد تا دمای ذوب بالای چدن را تحمل کند. برای تولید انبوه قطعات چدنی مانند قطعات خودرو، از قالبهای دائمی فلزی نیز استفاده می‌گردد.
ساخت قالب ریخته گری سرب
به دلیل نقطه ذوب پایین سرب (327.5 درجه سانتی گراد)، می‌توان از انواع مختلف قالب‌ها مانند قالبهای ماسه ای، فلزی (دائمی) و سرامیکی برای ریخته گری سرب (1216) استفاده کرد. در روش دایکاست یا ریخته گری تحت فشار، مذاب سرب به درون قالبهای فلزی تزریق می‌شود تا قطعاتی با دقت بالا تولید شوند.
ساخت قالب ریخته گری آلومینیوم
ساخت قالب ریخته گری آلومینیوم اولین و مهمترین گام در فرایند ریخته گری آلومینیوم(1214) است. برای این منظور از قالبهای متنوعی از جمله ماسه ای، گچی، پوسته‌ای و قالبهای دائمی فلزی (ریژه و دایکاست) استفاده می‌شود. انتخاب نوع قالب به عواملی مانند تیراژ تولید، پیچیدگی و ضخامت قطعه بستگی دارد. قالب دایکاست همانطور که در طرحی و ساخت قالب دایکاست (6116) به صورت مفصل در مورد آن بحث و بررسی شد مهم ترین و پرآوازه ترین قالب در ریخته گری آلومینیوم می‌باشد.
ساخت قالب گچی ریخته گری
در ساخت قالب گچی ریخته گری، از گچ پاریس یا تالک برای ساخت قالب موقت استفاده می‌شود. ساخت قالب گچی ریخته گری برای استفاده در تولید قطعاتی با کیفیت سطح عالی و دقت ابعادی بالا از فلزات غیرآهنی با نقطه ذوب پایین (مانند آلومینیوم و آلیاژهای مس) مناسب است.
ساخت قالب فلزی ریخته گری
قالب فلزی ریخته گری که به قالبهای دائمی نیز شهرت دارند، از جنس فلزاتی چون فولاد، چدن یا مس ساخته می‌شوند و برای تولید انبوه قطعات به کار می‌روند. ساخت قالب ریخته گری فلزی در روش‌های دایکاست، ریژه و گریز از مرکز کاربرد فراوان دارد.
قالب ریژه چیست؟
قالب ریژه نوعی قالب دائمی است که در ریخته گری ثقلی استفاده شده و معمولاً از جنس چدن یا فولاد ساخته می‌شود. در ریخته گری ثقلی، فلز مذاب تحت تأثیر نیروی گرانش (ثقل) و بدون هیچ فشار خارجی به درون حفره قالب ریخته می‌شود. قالبهای ریژه از دو یا چند قطعه فلزی تشکیل شده اند که با گیره یا پیچ به هم متصل می‌شوند. قالب ریژه برای تولید قطعات با ضخامت‌های متفاوت، کیفیت سطحی خوب و خواص مکانیکی مطلوب، به خصوص برای فلزاتی مانند آلومینیوم، روی و چدن خاکستری، کاربرد دارد. ریژه ساز قالب، فردی متخصص است که وظیفه طراحی و ساخت این قالبهای دقیق را بر عهده دارد.
ساخت قالب ریژه ریخته گری چگونه انجام می‌شود؟
ساخت قالب ریخته گری ریژه یک فرایند مهندسی دقیق است که با طراحی آغاز می‌شود. ابتدا، قالب فلزی از جنس چدن یا فولاد بر اساس شکل قطعه نهایی، با استفاده از خدمات فرزکاری (113)CNCساخته می‌شود. پس از ساخت دو نیمه قالب، سطح داخلی آن با یک پوشش نسوز مانند سیلیکات سدیم یا گرافیت پوشانده می‌شود تا از انجماد زودرس مذاب جلوگیری کرده و جدایش قطعه را آسان تر نماید. سپس دو نیمه قالب به هم متصل شده و پیش گرم می‌شوند. در نهایت، فلز مذاب به آرامی از طریق سیستم راهگاهی به درون حفره قالب ریخته می‌شود تا حفره را پر کند. پس از انجماد کامل، قالب باز شده و قطعه از آن خارج می‌گردد.
ساخت قالب ریژه آلومینیوم
ساخت قالب ریژه آلومینیوم به دلیل ویژگی‌های مطلوب آلیاژهای آلومینیوم، کاربرد گسترده‌ای در صنایع خودروسازی و هوافضا دارد. قالب ریژه آلومینیوم که از فولاد یا چدن ساخته می‌شوند، باید به گونه‌ای طراحی شوند که امکان پر شدن آرام و یکنواخت حفره با آلومینیوم مذاب را فراهم آورند. به دلیل انتقال حرارت بالای قالبهای فلزی، قطعات آلومینیومی تولید شده با روش ریژه دارای ساختار دانه‌ای ریزتر و خواص مکانیکی بهتری نسبت به ریخته گری ماسه‌ای هستند.
طراحی و ساخت قالب ریژه آلومینیوم نیازمند تخصص بالایی است تا از عیوبی مانند تخلخل و ترک‌های انجمادی جلوگیری شود. قالب ریژه آلومینیوم‌ها برای تولید انبوه قطعاتی مانند سرسیلندر و پیستون خودرو ایده آل هستند.
کاربردهای خدمات قالب سازی ریخته گری در صنعت
کاربردهای خدمات قالبسازی ریخته‌گری در صنعت را می‌توان به صورت زیردسته‌بندی و بیان کرد:
- صنعت خودروسازی: بلوک موتور، سرسیلندر، پیستون، پوسته گیربکس، دیسک ترمز
- صنایع هوافضا: قطعات پیچیده و سبک‌وزن از آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم
- صنایع لوازم خانگی: بدنه موتورها، ظروف آشپزخانه
- ماشین‌آلات سنگین و تجهیزات صنعتی: قطعات بزرگ و مقاوم برای کار در شرایط سخت
- صنایع نظامی: قطعات مقاوم و دقیق برای تجهیزات دفاعی
- ابزارسازی و صنایع ریلی: ابزارهای دقیق، قطعات سیستم‌های ریلی
- صنعت پزشکی: قطعات پزشکی با دقت بالا و ابعاد خاص
ماشین آلات و دستگاه‌های مورد استفاده در خدمات قالب سازی ریخته گری (طراحی قالب ریخته گری دقیق)
در فرآیند ریخته‌گری دقیق یا Investment Casting مجموعه‌ای از ماشین‌آلات و تجهیزات تخصصی به‌کار گرفته می‌شود که هرکدام نقش مهمی در کیفیت نهایی قطعه دارند. این تجهیزات را می‌توان در چند بخش اصلی دسته‌بندی کرد:
ماشین‌آلات و تجهیزات ساخت الگو و ماهیچه
در مرحله نخست، ساخت الگو یا ماهیچه اهمیت زیادی دارد و برای این کار از پرینترهای سه‌بعدی استفاده می‌شود؛ پرینترهای رزینی مانند SLA و DLP برای تولید الگوهای بسیار دقیق با سطح صاف کاربرد دارند، در حالی که پرینترهای مومی یا پرینترهای FDM با فیلامنت‌های سوخت کامل گزینه‌های اقتصادی‌تر محسوب می‌شوند. علاوه بر این، ماشین‌های تزریق موم (Wax Injection Press) از دیگر تجهیزات مهم هستند که موم مذاب را به داخل قالب فلزی تزریق کرده و امکان تولید انبوه الگوهای دقیق و یکسان را فراهم می‌کنند.
ماشین‌آلات و تجهیزات ساخت پوسته سرامیکی
پس از آماده‌سازی الگو، نوبت به ساخت پوسته سرامیکی می‌رسد که معمولاً با سیستم‌های دوغاب‌زنی و پوشش‌دهی انجام می‌شود. در این مرحله از مخازن همزن دوغاب برای آماده‌سازی محلول سرامیکی استفاده شده و سپس الگوها به وسیله بازوهای رباتیک یا مکانیزم‌های غوطه‌وری به طور کامل در دوغاب فرو می‌روند. برای افزایش استحکام، روی لایه خیس دوغاب، پودر زیرکونیوم یا سیلیکا توسط دستگاه‌های پاشش پودر (Stuccoing Machine) پاشیده می‌شود و در نهایت، الگوهای پوشش داده شده در اتاق‌های خشک‌کن با کنترل دقیق دما و رطوبت نگهداری می‌شوند تا پوسته سرامیکی مرحله به مرحله ساخته و سخت شود.
ماشین‌آلات و تجهیزات عملیات حرارتی
در ادامه، عملیات حرارتی برای حذف موم و پخت پوسته سرامیکی انجام می‌گیرد. در این مرحله از کوره‌های سوخت موم (Dewaxing Furnace) و همچنین اتوکلاوهای بخار (Steam Autoclave) استفاده می‌شود. اتوکلاو با بخار داغ و فشار بالا موم را به سرعت از پوسته خارج می‌کند، در حالی که کوره‌های حرارتی با افزایش تدریجی دما، الگو را ذوب کرده و خارج می‌سازند. پس از موم‌زدایی، پوسته سرامیکی در کوره‌های دمای بالا قرار می‌گیرد تا زینتر شود و استحکام لازم برای ریخته‌گری فلز مذاب را به دست آورد. کیفیت این مرحله به‌طور مستقیم بر مقاومت و سلامت نهایی پوسته اثر می‌گذارد.
ماشین‌آلات و تجهیزات جانبی و پشتیبان
برای پشتیبانی از مراحل اصلی، مجموعه‌ای از تجهیزات جانبی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این تجهیزات می‌توان به سیستم‌های فیلتراسیون و همزن دوغاب برای حفظ کیفیت یکنواخت محلول سرامیکی، ماشین‌های CNC برای ساخت قالبهای فلزی مورد نیاز در تزریق موم، و همچنین ربات‌های جابجایی و اتوماسیون اشاره کرد که باعث افزایش سرعت، دقت و تکرارپذیری فرایند می‌شوند.
قیمت قالب سازی ریخته گری به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت قالب سازی ریخته گری به فاکتورهای مختلفی وابسته است. نوع متریال قالب (ماسه، گچ یا فلز)، پیچیدگی طراحی هندسی، ابعاد قطعه، کیفیت سطح مورد انتظار و تعداد دفعات استفاده از قالب همگی در تعیین هزینه نهایی مؤثر هستند. هرچه قالب از مواد مقاوم‌تر و طراحی پیچیده‌تر ساخته شود، قیمت افزایش می‌یابد، در حالی که در سفارش‌های تیراژ بالا معمولاً هزینه واحد کمتر خواهد بود.
قیمت ساخت قالب ریخته گری با ماسه
قالبهای ماسه‌ای به دلیل مواد اولیه ارزان‌تر و فرایند ساده‌تر، معمولاً هزینه کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارند. با این حال، قیمت نهایی وابسته به نوع ماسه (ماسه سیلیسی یا ماسه رزینی)، کیفیت چسب مورد استفاده و میزان دقت مورد نیاز در جزئیات قالب خواهد بود. قالبهای ماسه‌ای بیشتر برای تولید قطعات در تیراژ پایین تا متوسط به‌صرفه هستند.
قیمت ساخت قالب ریخته گری با گچ
قالبهای گچی در مقایسه با ماسه‌ای، امکان دستیابی به دقت و کیفیت سطح بالاتری را فراهم می‌کنند اما هزینه ساخت آن‌ها بیشتر است. قیمت ساخت این نوع قالب به کیفیت گچ صنعتی، افزودنی‌های مقاوم‌کننده و پیچیدگی طرح بستگی دارد. به دلیل قابلیت ارائه سطح صاف و جزئیات بیشتر، قالبهای گچی بیشتر در قطعات پیچیده و ظریف کاربرد دارند.
بهترین شرکت ارائه خدمات قالب سازی ریخته گری (خرید قالب ریخته گری)
برای انتخاب بهترین شرکت ارائه‌دهنده خدمات قالب سازی ریخته‌گری، می‌توانید از آرشیو صنعت استفاده کنید. در این پلتفرم شرکت‌های فعال در حوزه خدمات قالب سازی ریخته‌گری معرفی شده‌اند و شما می‌توانید بر اساس نیاز خود مجموعه‌ای مناسب را انتخاب کنید. آرشیو صنعت دسترسی سریع به اطلاعات تماس شرکت‌ها، امکان مشاوره تخصصی و ثبت سفارش مستقیم را فراهم می‌سازد و مسیر همکاری با ارائه‌دهندگان معتبر را ساده‌تر می‌کند.
مزایای دریافت خدمات قالب سازی ریخته گری از آرشیو صنعت
- صرفه‌جویی در زمان جست‌وجو برای یافتن کارگاه یا شرکت مناسب
- دسترسی به تیم‌های متخصص و تجهیزات پیشرفته قالبسازی
- امکان مقایسه کیفیت و قیمت خدمات پیش از ثبت سفارش
- ارتباط مستقیم و بدون واسطه با شرکت‌های فعال در حوزه ریخته‌گری
ثبت سفارش خدمات قالب سازی ریخته گری در آرشیو صنعت
برای ثبت سفارش خدمات قالب سازی ریخته گری کافی است از طریق اطلاعات تماس موجود در پروفایل شرکت‌ها با مجموعه مورد نظر خود ارتباط بگیرید. آرشیو صنعت اطلاعات به‌روز شرکت‌ها و متخصصین را در اختیار کاربران قرار می‌دهد و مسئولیت صحت اطلاعات درج‌شده در هر پروفایل بر عهده صاحب آن پروفایل است.
سوالات متداول در مورد خدمات قالب سازی ریخته گری
قالب ساز ریژه چیست؟
قالب‌ساز ریژه به فرد یا مجموعه‌ای گفته می‌شود که در زمینه طراحی و ساخت قالبهای ریژه فعالیت می‌کند. ریخته‌گری ریژه (Gravity Die Casting) روشی است که در آن فلز مذاب تحت نیروی جاذبه به داخل قالب فلزی دائمی ریخته می‌شود. بنابراین، قالب‌ساز ریژه مسئول طراحی، ماشینکاری و آماده‌سازی قالبهای فلزی است تا بتوانند بارها و بارها مورد استفاده قرار گیرند. این قالب‌ها معمولاً از فولادهای مقاوم ساخته می‌شوند و دقت و طول عمر بالاتری نسبت به قالبهای یکبار مصرف مانند ماسه‌ای یا گچی دارند.
