تحقیق تکنولوژی ساخت قالب های سریع به روش ریخته گری دقیق

تعداد صفحات: ۳۸ | قابل ویرایش

مقدمه تحقیق روش ریخته گری دقیق

روش ریخته گری دقیق به عنوان روشی برای تولید قطعات کوچک با دقت بالا و تولتید خوشه‌های با ظرفیت حمل قطعات بیشتر (تیراژ بالا) نسبت به سایر روش‌های دیگر ریخته گری از اهمیت بیشتری برخوردار می‌باشد. از آنجا که راه اندازی سیستم ریخته گری دقیق برای قطعات بزرگ با تیراژ تولید کم توجیه اقتصادی ندارد، تمایل به ترکیب این روش با انواع روش‌های تولید بیش از پیش افزایش یافته است.

از طرف دیگر روش DSPC به عنوان یکی از روش‌های قالب سازی سریع باعث افزایش CAD / CAM و عدم استفاده از روشظهای سنتی ماشین کاری می‌شود، که با کمک آن می‌توان پاره‌ای از مراحل ریخته گری دقیق را حذف یا تصحیح نمود و سرعت فرایند را در عین حفظ دقت قطعات بالا برد. در این بخش به بررسی پروسه انجام این کار پرداخته شده است.

پیش درآمدی بر ریخته گری دقیق

ریخته گری دقیق از سال‌ها قبل در مقیاس غیر صنعتی در جواهر سازی کاربرد داشته و سپس در کاربردهای پزشکی از قبیل ساخت دندان و اعضای مصنوعی بدن به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است.

با وقوع جنگ جهانی دوم، کاربرد این تکنولوژی در صنایع نظامی و هوایی به شدت گسترش یافت که یکی از عوامل آن را می‌توان نیاز به توربین‌های گازی و ساخت موتورهای جدید نظامی دانست.

به عبارت دیگر با ظهور توربین‌های گازی نیاز به ایجاد مقاومت در پره‌های توربین برابر دماهای بالا جهت افزایش راندمان آن از طریق افزایش دمای گازهای ورودی مورد توجه قرار گرفت. با کشف سوپر آلیاژها که مجموعه‌ای از آلیاژهای با پایه نیکل و کبالت بودند و مقاومت بیشتری در برابر حرارت داشتند این مواد، جایگزین قطعات آهنگری شده فولاد آلیاژی که قبلا در این صنعت مورد استفاده بود شدند.

بیشتر این آلیاژها امکان استفاده از توربین‌ها در دماهای بالا و ایجاد راندمان بالاتر را فراهم می‌کردند ولی از آنجا که سوپر آلیاژها شکننده بوده و قابلیت آهنگری آنها با روش‌های مرسوم آن زمان وجود نداشت و از طرفی دیگر هزینه ماشین کاری آنها به دلیل مقاومت بالای سوپر آلیاژها و ایجاد سایش در ابزار برشی بسیار بالا بود، لذا گرایش به روش ریخته گری دقیق به عنوان یک روش جایگزین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. اوج شکوفایی روش ریخته گری دقیق به عنوان یک روش جایگزین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت.

معرفی فرایند ریخته گری دقیق

در این روش قالب سرامیکی توسط ساخت مدل‌های مومی و یا سایر موادی که قابلیت ذوب در دماهای پایین را دارا می‌باشند، تولید می‌گردد. پس از ساخت مدل‌های مومی از قطعه مورد نظر، مدل‌های فوق به یک راهگاه مومی که نقش اصلی در فرایند ذوب ریزی را بر عهده دارد متصل می‌گردند.

مجموعه راهگاه و مدل‌های متصل به آن را خوشه می‌نامند که تعداد قطعات مومی در هر خوشه به ظرفیت حمل راهگاه، وزن نهایی خوشه تولیدی و تیراژ تولید بستگی دارد.

خوشه تولید شده را پس از آن در داخل یک دو غاب سرامیکی با مواد جوانه زا فرو می‌برند تا کاملا سطح مدل‌های مومی پوشش داده شود و لایه‌ای از روکش سرامیکی روی آن ایجاد شود.

بعد از بیرون آوردن خوشه از دو غاب، آن را در زیر ریزش ذرات بسیار ریز یا در بستری از این ذرات قرار می‌دهند تا به لایه سرامیکی مرطوب بچسبد. این ذرات باعث ایجاد تخلخل در لایه سرامیکی می‌گردند که به خروج هوا از طریق پوسته سرامیکی در ضمن ذوب ریزی کمک می‌کند.

تقابل ریخته گری دقیق و قالب سازی سریع

با توجه به اینکه نمونه سازی سریع باعث افزایش قدرت رقابت در واحدهای تولیدی، کاهش زمان ارائه مدل و هزینه نهایی قطعه و حتی کاهش خطاهای احتمالی به دلیل استفاده از کامپیوتر می‌شود، لذا با پیدایش این تکنولوژی زمینه برای کاربرد آن در سایر رو‌ش‌ها نیز فراهم شد.

به تبع این تکنولوژی، قالب سازی سریع نیز که بر پایه ساخت سریع قالب توسط روش نمونه سازی سریع برای تولید قطعات با جنس اصلی استوار بوده و به طراح امکان تولید قالب در مدت کوتاه حداکثر چند روز را می‌دهد، به عنوان یک عامل تاثیر گذار در تسریع پروسه تولید مورد توجه قرار گرفت.

به طور مثال امروزه در ریخته گری دقیق به جای تولید مدل مومی به روش تزریق موم در قالب‌های فلزی می‌توان از نمونه سازی سریع استفاده و با این کار یکی از فرایندهای وقت گیر تولیدی را که شامل طراحی قالب، تهیه برنامه ماشین کاری اتوماتیک، و در نهایت زمان بالای ساخت و نصب قالب جهت تزریق موم را حذف کرد.