ریخته گری با قالب های سرامیکی

ریخته گری با قالب های سرامیکی شبیه به قالب های گچی می باشند با این تفاوت که مواد مورد استفاده از این نوع قالب ها تحمل حرارتهای بالا را دارند و برای کارکرد در دماهای بالا مناسب هستند. دوغاب شامل ترکیبی از ریزدانة زیرکون (ZrSiO₂) اکسید سیلسیوم به همراه رزین می باشد. بعد از گرفتن دوغاب قالب ها)  صفحات سرامیکی  (خشک شده و سوزانده می شود تا مواد تبخیر شدنی آن خارج و قالب نیز پخته شود. مدل می تواند از چوب یا فلز باشد. قالب ها محکم بسته می شود و به عنوان قالب تمام سرامیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در فرآیند شاو (Shaw process) وجوه سرامیک برای حصول به استحکام توسط خاک نسوز پخته می شود. سپس این وجوه سرامیکی روی هم سوار و آماده ریخته گری می شود (شکل 1).

 

شکل(1). قالب سرامیکی برای ریخته گری قالب های فولادی فورج

   مقاومت این قالب در دماهای بالا سبب شده است این نوع قالب برای ریخته گری فلزات آهنی و آلیاژهای دما بالا، فولاد زنگ نزن و فولادهای ابزار استفاده شوند. قطعة ریخته گری شده دارای دقت ابعادی بالا و کیفیت سطح خوب می باشد. قطعات ریخته گری شده با این روش می توانند دارای اشکال پیچیده با ابعاد مختلف باشند. این فرآیند یک روش تولید گران قیمت می باشد. قطعاتی که معمولا با این روش تولید می شوند، پره های توربین، ابزار برش ماشینکاری، قالب های مورد استفاده در شکل دهی فلزات و قالب های مورد استفاده برای قطعات پلاستیکی و یا لاستیکی می باشد. با این روش می توان قطعاتی با وزن بیش از 700 kg را نیز تولید کرد.

ریخته گری در قالب های پوسته ای

 

 فرآیند ریخته گری در قالب های پوسته ای برای اولین بار در دهه ١٩٤٠ مطرح و به سبب مزیت این روش ریخته گری در تولید فلزات با دقت ابعادی بالا، کیفیت سطح خوب و قیمت پایین، استفاده از آن به طرز چشمگیری گسترش پیدا کرد. در این روش مدل ساخته شده از آلومینیوم یا فلزات آهنی تا دمای 175-370 حرارت داده شده، سپس توسط موادی مانند سیلیکون پوشش داده می شود و درون یک محفظه یا جعبه قرار داده می شود. این محفظه حاوی ذرات ریز ماسه به همراه 2.5%-4% رزین ترموست (Thermoset) نظیر فنل فرمالدئید که پوشش دهندة ماسه است، می باشد. این محفظه دوران می کند و مخلوط ماسه بر روی مدل ریخته می شود، سپس مجموعه برای مدت اندکی به منظور عمل آمدن رزین در داخل کوره قرار داده می شود، سپس پوستة دور مدل سخت شده و توسط میلة بیرون انداز از روی مدل برداشته می شود.

   با کنترل زمان تماس قالب (پوسته) با مدل می توان ضخامت پوسته را به دقت محاسبه نمود. این پوسته ها سبک و نازک بوده و خواص حرارتی آنها با قالب های ضخیم تفاوت دارد. معمولا کیفیت بالای قطعة ریخته گری با این روش هزینه های مربوط به تمیزکاری، ماشین کاری و عملیات پایانی را کاهش می دهد.

   مزیت روش ریخته گری در قالب های پوسته ای، امکان ساخت اشکال پیچیده بدون نیاز به مهارت زیاد است. این فرآیند را می توان به آسانی به صورت اتوماتیک در آورد. با این روش می توان قطعات مکانیکی نظیر پوستة دنده ها، سرسیلندر، شاتون و … که نیاز به دقت بالا دارند را تولید نمود. با ریخته گری در قالب های پوسته ای امکان تولید دقیق ماهیچه های قالب ها نیز وجود دارد. از معایب این روش هزینه زیاد می باشد.