ریخته گری پیوسته و آشنایی با سایر فرآیندهای ریخته گری

ریخته گری پیوسته یکی از انواع فرایندهای ریخته گری است. ریخته گری به عنوان یکی از اصلی ترین فرایندهای شکل دهی فلزات، نقش مهمی در تولید قطعات فولادی دارد. پس از استخراج آهن از سنگ معدن، فولاد تولید می‌شود. مذاب فولاد همانطور که در مطالب پیشین هم به آن‌ها اشاره شد، در کوره قوس تهیه می‌شود. در مرحله بعدی مذاب ریخته‌ گری می‌شود تا محصول مورد نظر تولید شود. ریخته گری پیوسته روش اصلی تولید مقاطع میانی فولاد است.

در گذشته از ریخته گری تک باری برای تولید قطعات استفاده می شد. این روش برای ساخت قطعات بزرگ عملکرد خوبی نداشت و محصولات تولید شده مشکلات ساختاری و متالورژیکی داشتند. در سال 1850 ایده ریخته گری پیوسته توسط هنری بسمر برای اولین بار ارائه شد ولی مورد استقبال قرار نگرفت و حدود صد سال بعد به تدریج در فرایندهای صنعتی کاربرد پیدا کرد.

ریخته گری فرایند شکل دهی فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن در قالب و سرد کردن آن است. ریخته گری قدیمی ترین فرایند شکل دهی فلزات است. با کلیک روی لینک درباره فرایندهای شکل دهی فلزات بیشتر بخوانید

به طور کلی ریخته گری فولاد را می‌توان به دو دسته شمش ریزی و شکل ریزی دسته بندی کرد. ابتدا یک فیلم کوتاه از ریخته گری پیوسته مشاهده کنید:

 

ریخته گری شکل ریزی

ریخته گری شکل ریزی در روش‌های مختلفی انجام می‌شود. هدف شکل ریزی تولید قطعه مورد نظر با هندسه پیچیده است. برای مثال برای ساخت لنگر یک کشتی راهی به جز ریخته گری شکل ریزی وجود ندارد. به طور کلی شکل ریزی را می‌توان به روش‌های زیر دسته بندی کرد:

ریخته گری ثقلی

برای تولید قطعه به این روش از قالب‌های فلزی استفاده می‌شود. مذاب با نیروی وزن خود قالب را پر می‌کند.

ریخته گری تحت فشار

این روش به Die cast هم معروف است. مذاب فلز در این روش با فشاری که توسط پیستون به آن وارد می‌شود، قالب را پر می‌کند.

ریخته گری تحت خلا

در این روش مذاب فلز به کمک مکشی که در فضای قالب فلزی ایجاد می‌شود، وارد کوره می‌شود و آن را پر می‌کند.

ریخته گری کوبشی

این روش در واقع تلفیقی از ریخته گری و آهنگری است. مذاب با دمای مشخصی وارد قالب می‌شود و تحت فشار یک جک هیدرولیک شکل آن کامل می‌شود.

ریخته گری گریز از مرکز

از این روش معمولا برای تولید مقطعی مثل لوله که تقارن دارد، استفاده می‌شود. این روش که به دو شکل افقی و عمودی قابل انجام است، همراه با چرخش قالب است. همزمان با چرخش قالب بنا به نیروی گریز از مرکز شکل مورد نظر تولید می‌شود.

ریخته گری در ماسه

در این روش قالب مورد نظر به کمک یک مدل درون ماسه ایجاد می‌شود. مدل از قالب خارج شده و مذاب به درون حفره قالب ریخته می‌شود تا قطعه مورد نظر تولید شود.

ریخته گری پوسته‌ای

از این روش برای ساخت قطعات تو خالی استفاده می‌شود. مذاب با در تماس قرار گرفتن با یک قالب دما پایین تشکیل یک پوسته با ضخامت مشخصی می‌دهد.

ریخته گری توپر

در این روش مدل قطعه مورد نظر به کمک پلی استایرن ساخته می‌شود. این مدل در یک دوغاب سرامیکی غوطه‌ور می‌شود تا یک لایه سرامیک در سطح بیرونی آن ایجاد شود. این لایه سرامیکی در واقع قالب ریخته گری است. مذاب به درون آن ریخته می‌شود و همزمان پلی استایرن تبخیر می‌شود. به این ترتیب قطعات با دقت سطحی بالا تولید می‌شود.

ریخته گری دقیق

این روش شباهت زیادی به ریخته گری توپر دارد. مدل قطعه در این روش از جنس wax ساخته می‌شود. مجددا مشابه ریخته گری توپر، به کمک یک دوغاب سرامیکی قالب ریخته گری ایجاد می‌شود. در این روش بر خلاف ریخته گری توپر قالب پیش از ریخته گری از مدل تخلیه می‌شود. مدل با حرارت ذوب می‌شود و می‌توان آن را از قالب خارج کرد. دقت ابعادی این روش بسیار بالاست.

ریخته گری شمش ریزی

شمش ریزی با هدف تولید مقاطع میانی فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاطع میانی عبارتنداز: اسلب (تختال)، بلوم و بیلت

اسلب مقطعی است که جهت ساخت ورق فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بلوم مقطعی بزرگتر از بیلت دارد و برای ساخت تیرآهن، هاش، لوله و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیلت مقطع میانی کوچکتر از بلوم است و برای ساخت میلگرد آجدار، میلگرد ساده، نبشی، ناودانی و سپری مورد استفاده قرار می‌گیرد. تمامی این مقاطع به کمک نورد گرم تولید می‌شوند.

اما خود مقاطع میانی به کمک ریخته گری تولید می‌شوند. ریخته گری این مقاطع به صورت پیوسته یا غیر پیوسته (تکباری) قابل انجام است.

ریخته گری غیر پیوسته

این روش با نا‌م‌های تکباری یا batch هم شناخته می‌شود. این روش به دو صورت قالب افقی روباز و قالب عمودی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای فلزی مثل فولاد معمولا از قالب‌های عمودی استفاده می‌شود. این قالب‌ها معمولا از جنس چدن هستند و بار ریزی آن‌ها از پایین انجام می‌شود. خروجی ریخته گری غیر پیوسته شمش فولاد است. این شمش تحت نورد قرار می‌گیرد تا سایر مقاطع فولادی تولید شود.

ریخته گری پیوسته (CCM)

از این روش می‌توان به عنوان پرکاربردترین نوع ریخته گری مقاطع میانی یاد کرد. این روش معمولا به صورت عمودی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مذاب فولاد پس از آماده سازی از کوره قوس به پاتیل منتقل می‌شود. در بخش ریخته گری مذاب در یک تاندیش تخلیه می‌شود. خروجی تاندیش در چند خط ریخته گری تقسیم می‌شود.

مذاب با عبور از یک قالب مسی آبگرد برای اولین بار شکل مقطع را به خود می‌گیرد. در ادامه‌ی خط، غلتک‌هایی قرار دارند که ابعاد مقطع را کنترل می‌کنند و باعث افقی شدن حرکت مقطع می‌شوند. همزمان با کاهش دما مقطع تولید می‌شود. محصولات تولید شده در این روش عموما به شکل اسلب و شمش هستند. ریخته گری پیوسته به منظور کاهش هزینه و افزایش کیفیت صورت می گیرد. همچنین در این روش امکان کنترل فرایند وجود دارد که برای تولید قطعات مطلوب است.

مزایای ریخته گری پیوسته 

از مزایای ریخته گری پیوسته می توان به تولید حجم بالای فلزات، تنوع بالای فلزات تولیدی و کیفیت بالای قطعات اشاره کرد. همچنین در ریخته گری پیوسته سرعت بالای انجماد، عدم وجود ترک و ناخالصی و عدم تشکیل نواحی سست، این روش را به روشی قابل اعتماد برای راه اندازی کارگاه تبدیل کرده است.

لایه‌های اکسیدی ایجاد شده در سطح مقطع به کمک فشار آب جدا می‌شوند. همچنین مقاطع اسلب (تختال)، بیلت و بلوم در طول‌های مشخصی به کمک هوا برش بریده می‌شوند. ویدئو ریخته گری پیوسته را می‌توانید در بخش ویدئوهای وبلاگ ما مشاهده کنید.

در مراحل بعد، به کمک روش های شکل دهی فلزات قطعات با شکل مورد نظر تولید می شوند. همچنین با استفاده از فرایندهای مختلف تیراهن ، نبشی، ناودانی و سایر مقاطع فولادی ساخته می شوند.

ریخته گری پیوسته
ریخته گری پیوسته

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *