در صنعت مدرن، قطعات ریختگی اغلب به عنوان ماده اولیه برای ماشین‌کاری CNC استفاده می‌شوند. ماشین‌های CNC با حذف لایه‌های اضافی، ابعاد دقیق و سطح نهایی مطلوب را ایجاد می‌کنند. این ترکیب ریخته‌گری و ماشین‌کاری، امکان تولید قطعات پیچیده با دقت و کیفیت بالا را فراهم می‌سازد. هدف این راهنما از شرکت شایان اعتماد، ارائه‌ی اطلاعات جامع و عمیق درباره‌ی تولید قطعات فلزی به روش ریخته‌گری، از طراحی تا محصول نهایی، با تمرکز بر کاربردهای صنعتی و ارتباط آن با ماشین آلات صنعتی برای مهندسان و تولیدکنندگان است.
ریخته‌گری چیست؟
ریخته‌گری فرآیندی است که در آن ماده‌ی مذاب، معمولاً فلز، تحت نیروی وزن یا فشار به داخل محفظه‌ای به نام قالب ریخته شده و پس از انجماد، شکل قالب را به خود می‌گیرد. این فرآیند امکان تولید قطعات با اشکال هندسی پیچیده را بدون نیاز به فرآیندهای پرهزینه ماشین‌کاری فراهم می‌کند. اساس این روش بر تغییر فاز ماده از حالت مایع به جامد استوار است و درک صحیح از رفتار انجماد فلزات مذاب برای تولید قطعات با کیفیت بسیار حائز اهمیت است. عواملی مانند سرعت انجماد، جهت انجماد و ترکیب شیمیایی مذاب، ساختار نهایی قطعه ریختگی و خواص مکانیکی آن را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهند.
مقاله پیشنهادی: دستگاه های صنعتی پولساز
مراحل کلیدی تولید قطعات فلزی به روش ریخته‌گری
در این بخش به بررسی مراحل تولید فلزات با روش ریخته‌گری می‌پردازیم.
| مراحل تولید قطعات فلزی | شرح مختصر |
| 1. طراحی قطعه برای ریخته‌گری | طراحی با در نظر گرفتن اصول ریخته‌گری برای تولید بهینه و بدون عیب. |
| 2. ساخت مدل و قالب | ایجاد مدل فیزیکی قطعه و ساخت قالب (ماسه، سرامیک، فلزی) بر اساس آن. |
| 3. آماده‌سازی مواد مذاب | انتخاب، آماده‌سازی و ذوب فلز در کوره با کنترل دقیق دما و ترکیب شیمیایی. |
| 4. ریختن مذاب در قالب | انتقال و ریختن فلز مذاب به داخل حفره قالب با تکنیک مناسب و کنترل‌شده. |
| 5. انجماد و سرد کردن قطعه | جامد شدن فلز مذاب در قالب و کنترل سرعت سرد شدن برای دستیابی به خواص مطلوب. |
| 6. جداسازی قطعه از قالب | خارج کردن قطعه ریختگی منجمد شده از قالب. |
| 7. تمیزکاری و پرداخت اولیه | حذف زوائد (راهگاه‌ها، تغذیه‌ها) و تمیز کردن سطح قطعه از مواد قالب و ناخالصی‌ها. |
| 8. بازرسی و کنترل کیفیت | بررسی قطعه از نظر ابعاد، ظاهر سطحی و وجود عیوب داخلی با روش‌های مختلف. |
| 9. عملیات حرارتی (در صورت نیاز) | اعمال حرارت کنترل‌شده برای بهبود خواص مکانیکی قطعه (سختی، استحکام و غیره). |
| 10. پرداخت نهایی و ماشین‌کاری | انجام فرآیندهای تکمیلی برای دستیابی به ابعاد دقیق، تلرانس‌های مشخص و کیفیت سطح مطلوب (به ویژه با ماشین‌آلات CNC). |
1. طراحی قطعه
2. ساخت مدل و قالب
3. آماده‌سازی مواد مذاب
4. ریختن مذاب در قالب
5. انجماد و سرد کردن
6. جداسازی قطعه از قالب:
7. تمیزکاری و پرداخت اولیه
8. بازرسی و کنترل کیفیت
9. عملیات حرارتی (در صورت نیاز)
10. پرداخت نهایی و ماشین‌کاری
مطلب پیشنهادی: انواع دستگاه های قطعه سازی
نقش ماشین آلات صنعتی در فرایند تولید قطعات فلزی
نقش ماشین آلات صنعتی در فرآیند کلی تولید قطعات فلزی به ویژه در ارتباط با ریخته‌گری، به شرح زیر است:
تراش CNC
فرز CNC
شیپینگ (کله‌زنی)
جرثقیل
پرس
کاروسل (ماشین تراش عمودی)
انواع ریخته گری فلزات
انواع اصلی روش‌های ریخته‌گری فلزات به صورت خلاصه عبارتند از:
- ریخته‌گری در ماسه: استفاده از قالب‌های ماسه‌ای ارزان و انعطاف‌پذیر برای تولید قطعات با ابعاد مختلف و تیراژ کم تا متوسط. دقت و کیفیت سطح متوسط است.
- ریخته‌گری دقیق (موم گمشده): ساخت مدل مومی، پوشاندن آن با سرامیک و سپس ذوب موم برای ایجاد قالب دقیق. دقت ابعادی و کیفیت سطح بسیار بالا، مناسب برای قطعات پیچیده و تیراژ کم تا متوسط.
- ریخته‌گری دایکاست (تحت فشار): تزریق مذاب با فشار بالا به داخل قالب‌های فلزی دائمی. تولید انبوه قطعات با دقت و کیفیت سطح خوب، مناسب برای آلیاژهای غیرآهنی.
- ریخته‌گری ثقلی در قالب‌های دائمی: ریختن مذاب تحت نیروی وزن در قالب‌های فلزی دائمی. دقت و کیفیت سطح بهتر از ریخته‌گری در ماسه، مناسب برای تیراژ متوسط تا بالا.
- ریخته‌گری پیوسته: تولید مقاطع فلزی با طول زیاد و سطح مقطع ثابت (مانند شمش و بیلت) از طریق عبور مداوم مذاب از یک قالب.
- ریخته‌گری گریز از مرکز: ریختن مذاب در قالب چرخان برای تولید قطعات استوانه‌ای متقارن با ساختار متراکم.
ریخته گری با چه تجهیزات و ماشین آلاتی انجام می شود؟
فرآیند ریخته‌گری با استفاده از تجهیزات و ماشین‌آلات متنوعی انجام می‌شود که هر کدام نقش خاصی در این فرآیند ایفا می‌کنند. به طور کلی، می‌توان این دستگاه‌ها را به دسته‌های زیر تقسیم کرد:
1. تجهیزات ذوب
- کوره‌های ذوب: دستگاه‌های اصلی برای ذوب فلزات (بوته‌ای، کوپلا، القایی، قوس الکتریکی، مقاومتی، شعله‌ای).
- بوته‌ها و پاتیل‌ها: ظروف نسوز برای ذوب و حمل مذاب.
2. تجهیزات قالب‌گیری
- ماشین‌آلات قالب‌گیری ماسه‌ای: برای ساخت قالب‌های ماسه‌ای.
- ماشین‌آلات ریخته‌گری دقیق: شامل دستگاه‌های مدل‌سازی مومی، پوشش‌دهی سرامیکی، موم‌زدایی و پیشگرمایش قالب.
- ماشین‌آلات دایکاست: دستگاه‌های تزریق مذاب تحت فشار (هات چمبر/کلد چمبر).
- ماشین‌آلات ریخته‌گری ثقلی: برای ریختن مذاب در قالب‌های دائمی تحت وزن.
- ماشین‌آلات ریخته‌گری گریز از مرکز: با چرخش قالب، قطعات متقارن تولید می‌کنند.
- خطوط قالب‌گیری اتوماتیک: سیستم‌های خودکار برای تولید انبوه قالب.
3. تجهیزات جداسازی و تمیزکاری
- دستگاه‌های شیک اوت: جدا کردن قطعات از قالب ماسه‌ای با ارتعاش.
- دستگاه‌های سندبلاست/شات بلاست: تمیزکاری سطح قطعات با پاشش ذرات.
- دستگاه‌های برش/سنگ زنی: جدا کردن زوائد قطعات.
4. تجهیزات بازرسی و کنترل کیفیت
- دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق: برای بررسی ابعاد قطعات (کولیس، میکرومتر، CMM).
- تجهیزات تست غیرمخرب (NDT): تشخیص عیوب بدون تخریب (PT، MT، UT، RT).
5. تجهیزات حمل و نقل مواد
- جرثقیل‌ها و لیفتراک‌ها: جابجایی مواد و قطعات.
- سیستم‌های انتقال مواد مذاب: شامل پاتیل‌ها و سیستم‌های اتوماتیک.
نوع و تعداد دستگاه‌ها بستگی به روش ریخته‌گری، نوع فلز، حجم تولید و اندازه قطعات دارد.
سخن پایانی
ماشین‌آلات تراش CNC، فرز CNC، بورینگ و کاروسل نقش کلیدی در پرداخت نهایی و دقیق قطعات فلزی تولید شده به روش ریخته‌گری دارند. آن‌ها با حذف لایه‌های اضافی از قطعه ریختگی اولیه، ابعاد دقیق، تلرانس‌های مورد نظر و کیفیت سطح مطلوب را ایجاد می‌کنند. جرثقیل نقش مهمی در جابجایی مواد و قطعات در کل فرآیند ریخته‌گری دارد. پرس در برخی موارد برای شکل‌دهی ثانویه یا در فرآیند دایکاست استفاده می‌شود. شرکت شایان اعتماد با ارائه طیف وسیعی از ماشین‌آلات پیشرفته CNC، آماده‌ی همراهی صنعتگران و تولیدکنندگان در این مسیر است. این ماشین‌آلات با قابلیت حذف دقیق لایه‌های اضافی از قطعات ریختگی، امکان ایجاد قطعات نهایی با ابعاد و تلرانس‌های بسیار دقیق و سطحی با کیفیت عالی را فراهم می‌آورند.