ریخته گری یک فرآیند تولید قدیمی و همه کاره است که امکان تولید اجزای فلزی پیچیده با اشکال و اندازه های متنوع را فراهم می کند. در میان آن فرآیندهای مختلف ریخته گری ، ریخته گری سرمایه گذاری (همچنین به عنوان ریخته گری موم گمشده شناخته می شود) از دقت و انعطاف پذیری آن متمایز است. با این حال ، روش های دیگری مانند ریخته گری شن ، ریخته گری و ریخته گری قالب دائمی بر صنعت خاص حاکم است. این مقاله به طور عمده به بررسی چگونگی مقایسه ریخته گری سرمایه گذاری با سایر روشهای ریخته گری از نظر پیچیدگی فرآیند ، هزینه ، دقت ، سازگاری مواد و برنامه ها می پردازد.
سرمایه گذاری سرمایه گذاری
ریخته گری سرمایه گذاری شامل ایجاد الگوی موم یا سه بعدی است ، آن را با پوسته سرامیکی ، ذوب شدن موم و ریختن فلز مذاب در حفره می پوشاند. پس از جامد سازی ، پوسته سرامیکی برای آشکار کردن قسمت نهایی از بین می رود. این روش برای تولید هندسه های پیچیده با تحمل های محکم و درمان سطح صاف شناخته شده است. ریخته گری سرمایه گذاری به طور گسترده در هوافضا ، دستگاه های پزشکی ، صنایع خودرو و موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
مقایسه با سایر روشهای ریخته گری
1. ریخته گری شن
ریخته گری ماسه ای از قالب های شن و ماسه قابل خرج شده در اطراف یک الگوی استفاده می کند. پس از ریختن فلز ، قالب برای بازیابی قسمت از بین می رود.
مزایای:
- کم هزینه قطعات بزرگ و مقدار تولید می تواند از کم تا متوسط باشد.
- مناسب برای قطعات مختلف بزرگ (به عنوان مثال ، قطعات موتور ، محفظه های پمپ).
- می توان با بیشتر فلزات مانند آهن ، فولاد ، آلومینیوم و غیره ذوب شد.
محدودیت ها:
- پایان سطح و دقت بعدی ضعیف است.
- این طرح به دلیل محدودیت قالب محدود است.
مقایسه:
ریخته گری سرمایه گذاری بهتر از ریخته گری شن و ماسه با دقت و کیفیت سطح عمل می کند اما برای قطعات ساده و بزرگ نیست. اما ریخته گری شن و ماسه هنوز هم برای کاربردهای سنگین صنعت ایده آل است زیرا نیاز دقیق ثانویه است.
2. ریخته گری
نیروهای ریخته گری مرده فلز مذاب را تحت فشار زیاد به قالب های فولادی قابل استفاده مجدد ، که معمولاً برای فلزات غیر آهنی مانند روی ، آلومینیوم و منیزیم استفاده می شود ، استفاده می کند.
مزایای ریخته گری:
- سرعت تولید بالا
- قوام ابعادی عالی و سطوح صاف.
- حداقل پردازش پس از نیاز.
محدودیت ها:
- هزینه های ابزار بالا در مراحل اولیه فقط برای تولید انبوه قابل دوام است.
- محدود به آن فلزات با نقاط ذوب کم.
- این امر به دلیل گرفتاری هوا باعث ایجاد مشکلات سوراخ در هوا خواهد شد.
مقایسه:
در مقایسه با ریخته گری سرمایه گذاری ، ریخته گری مرده در تولید انبوه سریعتر و ارزان تر است ، اما فاقد انعطاف پذیری طراحی ریخته گری سرمایه گذاری است. ریخته گری سرمایه گذاری از آلیاژهای پیچیده تر و آلیاژهای درجه حرارت بالا (مانند تیتانیوم ، آلیاژهای درجه حرارت بالا) پشتیبانی می کند و آن را برای توربین های حمل و نقل هوایی اجتناب ناپذیر می کند.
3. ریخته گری قالب دائمی
مشابه ریخته گری مرده اما ریخته گری قالب دائمی از گرانش یا فشار کم برای پر کردن قالب های فلزی قابل استفاده مجدد استفاده می کند. این اغلب برای آلیاژهای آلومینیوم و مس مناسب است.
مزایای:
- ریخته گری قالب دائمی از سطح و دقت سطح بهتری نسبت به ریخته گری شن و ماسه برخوردار است.
- هزینه ریخته گری قالب دائمی پایین تر از میزان ریخته گری سرمایه گذاری در تولید متوسط است.
محدودیت ها:
- ریخته گری قالب دائمی در مقایسه با ریخته گری سرمایه گذاری محدودتر به شکل ساده تر است.
- هزینه های ابزار ریخته گری قالب دائمی بیشتر از ریخته گری شن است.
ریخته گری قالب دائمی تعادل بین شن و ماسه و سرمایه گذاری را حفظ می کند اما نمی تواند به همان سطح جزئیات برسد. ریخته گری سرمایه گذاری هنوز هم در تولید قطعات اصلی دیواره یا پیچیده اصلی دارای مزیت است.
4. ریخته گری گریز از مرکز
در فرآیند ریخته گری گریز از مرکز ، فلز مذاب در یک قالب چرخان ، با استفاده از نیروی گریز از مرکز برای پر کردن حفره ریخته می شود. برای ساخت قطعات استوانه ای مانند لوله ها و حلقه ها ایده آل است.
مزایای:
- ریخته گری گریز از مرکز دارای ساختارهای با چگالی بالا و بدون نقص است.
- ریخته گری گریز از مرکز برای قطعات متقارن مناسب است.
محدودیت ها:
- ریخته گری گریز از مرکز محدود به اشکال محوری است.
- انعطاف پذیری طراحی کمتر در مقایسه با ریخته گری سرمایه گذاری.
در مقایسه با ریخته گری سرمایه گذاری ، ریخته گری گریز از مرکز در شکل های خاص عملکرد خوبی دارد اما فاقد تطبیق پذیری ریخته گری سرمایه گذاری در قطعات پیچیده و نامتقارن است.
استاندارد اصلی برای انتخاب روش
- پیچیدگی: ریخته گری سرمایه گذاری می تواند قطعات نزدیک به شکل خالص را با جزئیات دقیق تولید کند.
- پایان سطح: بازیگران بازیگران و سرمایه گذاری سرمایه گذاری بهترین ظاهر را پشتیبانی می کنند ، اما ریخته گری سرمایه گذاری می تواند از مشکل سوراخ هوایی که در بازیگران مرده دیده می شود جلوگیری کند.
- انعطاف پذیری مواد: ریخته گری سرمایه گذاری از آلیاژهای با کارایی بالا مانند Inconel ، تیتانیوم پشتیبانی می کند ، در حالی که ریخته گری و ریخته گری قالب دائمی محدود به فلزات با ذوب پایین است.
- هزینه:
A. Tooling: هزینه ابزار ریخته گری ماسه کمترین است ، در حالی که می میرند بالاترین حد را نشان می دهند.
ب. واحد: ریخته گری سرمایه گذاری برای مقدار کمی اقتصادی است (<1,000 units), but die casting is cheaper in mass production.
c. زمان سرب: ریخته گری سرمایه گذاری نیاز به الگوی و ایجاد پوسته دارد و در نتیجه زمان سرب طولانی تر از شن و ماسه یا ریخته گری می شود.
آیندهروند
پیشرفت در چاپ سه بعدی کاملاً در حال تغییر ریخته گری سرمایه گذاری است. الگوهای موم یا رزین چاپ شده ، نیاز به قالب های فیزیکی ، کاهش هزینه ها و زمان سرب برای نمونه سازی را از بین می برد. روش ترکیبی ترکیبی از ریخته گری سرمایه گذاری و تولید افزودنی ، ضمن حفظ مزایای متالورژی ، امکان طراحی را گسترش می دهد.
پایاناز بازیگران مختلف
دقت و تطبیق پذیری بی نظیر سرمایه گذاری سرمایه گذاری ، آن را به روش ترجیحی برای قطعات با ارزش بالا در صنایع خواستار تبدیل می کند. با این حال ، ریخته گری ماسه ، ریخته گری مرده و ریخته گری قالب دائمی مزایای مقرون به صرفه بودن را برای قطعات ساده تر و با حجم بالا حفظ می کند. این تصمیم در نهایت به پیچیدگی قسمت ، الزامات مواد ، حجم تولید و بودجه بستگی دارد. با توسعه فناوری ، ادغام ابزارهای دیجیتالی با روشهای سنتی ریخته گری نوید می بخشد که مرزهای بین این فرآیندهای ریخته گری را محو کند و به تولید کنندگان انعطاف پذیری بیشتری نسبت به گذشته ارائه دهد.