ریخته گری ریژه چیست و در صنعت چه کاربردی دارد؟

ریخته گری ریژه یکی از انواع روش های ریخته گری است که
برای تولید قطعات مختلفی در صنعت استفاده می شود.

کسانی که در بخش ساخت و تولید قطعات فعالیت می کنند باید با این نوع ریخته گری آشنا باشند.

ما در این مقاله به معرفی همین روش خواهیم پرداخت.

با ما همراه باشید.

1# ریخته گری ریژه چیست؟ (Gravity Casting)

ریخته گری ریژه یا ثقلی از قدیمی ترین فرآیند های شناخته شده برای ساخت فلزات و آلیاژ های فلز است.

این نوع ریخته گری شامل ریختن فلز مذاب در قالب فقط تحت نیروی جاذبه، بدون استفاده از گاز های تحت فشار، وکیوم یا نیروی گریز از مرکز است.

معمولا قالب های مقیاس کوچک برای این شکل از ریخته گری استفاده می شود.

این قالب ها دائمی بوده و
گاهی اوقات در آن ها از ماسه، سنگ توفا و هم چنین از زغال چوب و گچ استفاده می شود؛
زیرا برخلاف آهن و فولاد شکل دادن به این مواد معمولا آسان است.

قالب ریژه برخلاف شیشه، چوب یا پلاستیک، زمانی که در معرض شوک دمای بالا قرار بگیرد، خراب نمی شود.

هم چنین مانند سیلیکون به راحتی تغییر شکل نمی دهد و به طور گسترده ای در دسترس هستند.

محصولات این نوع ریخته گری بسیار با کیفیت بوده و
برای مجموعه ای از صنایع از جمله موارد زیر به کار می رود:

• موتور های دیزلی با اسب بخار بالا
• صنایع دفاعی
• توربین های گازی
• ابزارآلات ماشین
• کمپرسور ها
• پمپ ها
• شیرآلات
• تجهیزات پزشکی
• کامیون های مفصلی
• تصویربرداری
• چاپ عکس

ریخته گری در قالب های ریژه معمولا برای قطعات آلیاژی غیر آهنی استفاده می شود.

این فرآیند که گاهی اوقات به عنوان ریخته گری در قالب دائمی نیز نامیده می شود،
به طور معمول در آلیاژ های پایه مانند آلومینیوم، روی و مس استفاده می شود.

یکی از مزایای سیستم ریخته گری ریژه ساده بودن این روش ریخته گری است.

2# آشنایی با ریخته گری ریژه

همان طور که گفته شد این نوع ریخته گری یک فرآیند ریخته گری با قالب دائمی است.

جایی که فلز مذاب از یک ظرف یا ملاقه به داخل قالب ریخته می شود.

حفره قالب به غیر از نیروی جاذبه با نیروی دیگری پر نمی شود و با کج شدن قالب می توان پر شدن آن را کنترل کرد.

هم چنین با استفاده از هسته های ماسه ای می توان زیر شکاف ها و حفره ها را به فرم مولفه مورد نظر درآورد.

این فرآیند به دلیل انجماد سریع باعث می شود سطح بهتر و هم چنین خواص مکانیکی بهتری نسبت به ریخته گری شن داشته باشد.

علاوه بر این، فرآیند ریخته گری ریژه نسبت به ریخته گری شن و ماسه سرعت ریخته گری بیشتری دارد.

البته به دلیل استفاده از قالب های فلزی هزینه بالاتری نسبت به شن و ماسه دارد.

از مزایای این فرآیند می توان به تخلخل کم گاز اشاره کرد و می توان به اندازه های ریز دانه دست یافت.

در مقایسه با ریخته گری شن و ماسه، این فرآیند به اتمام و بارگیری کمتری نیاز دارد و
ریخته گری ثقلی با قالب دائمی تمایل به تولید محصولی با کیفیت بالاتر داشته و
به طور کلی در ساخت ابزار در مقایسه با ریخته گری شن و ماسه مقرون به صرفه است.

اگر چه در این نوع از ریخته گری می توان از شن و ماسه نیز برای قالب زنی استفاده کرد که
امکان ارائه کمترین هزینه برای تولید محصول را فراهم می کند.

3# فرآیند ریخته گری ریژه

کار در ریخته گری ثقلی با قالب دائمی یا ریژه اغلب یک فرآیند دستی است که
با استفاده از ملاقه، فلز مذاب به قالب افزوده می شود.

با این حال، در برخی از کاربردهای با حجم بالا نیز می توان از ملاقه خودکار برای ریختن فلز مذاب استفاده کرد.

سرعت و جهت پر شدن را نیز می توان با کج شدن قالب کنترل کرد.

جدا از روشی که با آن فلز مذاب در حفره قالب ریخته می شود و
مواد توسط نیروی جاذبه وارد قالب می شود،
فرآیند ریخته گری اساسا همان ریخته گری شن و ماسه است که شامل چهار مرحله می باشد:

1-3# آماده سازی قالب

قالب داغ شده و سپس با پوشش نسوز پوشیده و بسته می شود.

این پوشش هم به کنترل دمای قالب در هنگام ریخته گری و هم در خروج قطعه پس از ساخت کمک می کند.

2-3# ریختن فلز مذاب

سپس فلز مذاب به صورت دستی در قالب ریخته می شود (اگرچه در بعضی موارد می توان از دستگاه برای این کار استفاده کرد) و
به آن زمان داده می شود تا کاملا سرد و جامد شود.

3-3# خارج کردن یا حذف قطعه از قالب

سپس قالب باز شده و قطعات ریخته گری یا با دست برداشته می شوند و
یا در بعضی موارد از پین های اجکتور در دستگاه های مکانیزه برای این کار استفاده می شود.

4-3# عملیات پس از حذف قطعه از قالب

سرانجام، قسمت های اضافه حاصل از ریخته گری ریژه از قطعه خارج می شود.

سپس قطعات ریخته گری شده پردازش می شوند تا
لبه های تیز و مواد اضافی از بین بروند و در صورت لزوم قبل از ارسال به مشتری تمیز می شوند.

4# مزایای ریخته گری ریژه

ریخته گری ثقلی با قالب های ریژه مزایای زیادی دارد.
به عنوان مثال از دقت ابعادی خوبی برخوردار است،
سطح صاف تری از ریخته گری شن و ماسه ارائه می دهد و
خصوصیات مکانیکی آن در مقایسه با ریخته گری شن و ماسه بهبود یافته است.

علاوه بر این ریخته گری ریژه زمان تولید سریع تری را در مقایسه با سایر فرآیند های ریخته گری فراهم می کند.

یکی دیگر از مزایای ریخته گری ریژه این است که
می تواند ریخته گری متراکم و با کیفیت بالا با ویژگی های مکانیکی عالی مانند مقاومت و سختی را ایجاد کند.

همین امر آن را برای کاربرد های پر اهمیت خودرو مانند سیستم ترمز و اجزای موتور بسیار مناسب می کند؛
اما مزایای اصلی فناوری ریخته گری با قالب ریژه شامل موارد زیر است:

• مناسب بودن برای تولید خودکار با حجم بالا
• مقرون به صرفه برای حجم کم قطعات کوچک آلومینیومی
• قطعاتی با خواص مکانیکی عالی تولید می کند که برای عملیات حرارتی نیز مناسب هستند.
• از آن جا که می توان هسته های ماسه را درون قالب قرار داد،
  ریخته گری ثقلی با قالب ریژه می تواند قطعاتی با اشکال پیچیده را تولید کند.

5# معایب ریخته گری ریژه

• هزینه های ابزار آوری تا حدودی بیشتر از ریخته گری شن و ماسه است.
• ممکن است نیاز باشد در نیمه راه تولید حجم بیشتر و بزرگ تری از محصولات ارائه شود و
  قالب ها جایگزین شوند و از آن جا که تهیه و ساخت این قالب ها هزینه بالایی دارد،
  مقرون به صرفه نخواهد بود.
• به خاطر ماهیت دائمی بودن قالب ها، در صورت وجود نقص در قالب و عدم رفع به موقع آن ها،
  می تواند باعث نقص در تمامی محصولات شود.

6# کاربرد ریخته گری ریژه

فناوری ریخته گری ثقلی با قالب ریژه برای تولید انواع پیچیده آلومینیوم، ریخته گری قطعات مهم خودرو ایده آل است.

برخی از این قطعات در خودرو عبارتند از:

• توربو
• کولیس ترمز
• سر سیلندر موتور
• بلوک موتور
• پیستون

هم چنین ریخته گری ریژه برای بسیاری از صنایع دیگر نیز مناسب است؛
از اجزای روشنایی گرفته تا وسایل آشپزخانه و تجهیزات سازه های ساختمانی می توانند از
این نوع ریخته گری برای تولید قطعات خود بهره ببرند.