در کاربرد های صنعتی سنگین؛ قطعاتی هستند که باید در شرایطی غیرعادی به تحمل نیرو های بزرگ بپردازند. می خواهید قطعه ای را تولید کنید که در محیط هایی مانند گیربکس های سنگین تحت تنش بالا کار کند؟ روش ریخته گری قطعات تحت بار بالا، می تواند گزینه ای بسیار مناسب باشد. در این مقاله؛ دلایل کاربرد، مزایا و نقاط ضعف و راهنمای انتخاب آلیاژ مناسب را شرح خواهیم داد. شما را با انواع روش های مرسوم ریخته گری قطعات تحت بار بالا آشنا خواهیم ساخت. کلی مطلب ویژه دیگر را شرح خواهیم داد تا یک انتخاب عالی و آگاهانه در این زمینه داشته باشید.
بررسی مفهوم و دلایل کاربرد ریخته گری انواع قطعات تحت بار بالا
پیش از بررسی دلایل کاربرد ریخته گری قطعات تحت بار بالا؛ به معرفی قطعات و چیستی آن ها می پردازیم.
قطعات تحت بار بالا؛ به قطعاتی گفته می شوند که در معرض فشار، خمش، پیچش یا ضربه های مکرر قرار می گیرند. در این شرایط؛ نیاز است تا ساختار فلز از یکپارچگی خوبی برخوردار باشد. هیچ نقطه ضعفی در داخل قطعه وجود نداشته باشد. برای تأمین این شرایط؛ از روش ریخته گری قطعات به کمک بار بالا بهره می گیریم.
بر اساس تجربیات؛ این روش سبب کاهش تخلخل، تمرکز تنش بهینه و افزایش دوام می شود. استفاده از ریخته گری قطعات تحت بار بالا به مهندسان امکان تولید قطعات با شکل پیچیده را می دهد. کمک می کند تا آن ها در برابر خستگی، سایش و تنش های استاتیکی پایدار عمل کنند. این مزیت سبب می شود در برخی صنایع مانند ماشین آلات سنگین، معادن، تجهیزات انرژی و توربین ها؛ انتخاب شود.
بررسی مزایا و نقاط ضعف این روش خاص در ریخته گری
از سری مزایای ریخته گری قطعات تحت بار بالا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل بیشتر بر ساختار داخلی فلز به دلیل فشار تزریق
- کاهش تخلخل و نفوذ گاز
- تراکم بالاتر فلز و افزایش مقاومت
- امکان تولید قطعات پیچیده بدون جوشکاری زیاد
- کاهش نیاز به عملیات مرمت زیاد پس از تولید
در مقابل؛ این روش دارای محدودیت هایی نیز هست که در ادامه آن ها را مطرح کرده ایم:
- هزینه بالای قالب ها و تجهیزات فشار بالا
- حساسیت بیشتر به طراحی راهگاه، سیستم تغذیه و انجماد
- عدم استفاده از هر آلیاژ به عنوان آلیاژ مناسب این کار
- زمان محاسبه و شبیه سازی بالا پیش از تولید
به علت این محدودیت ها؛ از ریخته گری قطعات تحت بار بالا در پروژه هایی خاص استفاده می گردد. آن ها که دارای کیفیت بالا و کاربری سخت هستند. بنابراین در هنگام تولید انبوه اما ساده این روش چندان کارایی ندارد و بهتر است روش دیگری جایگزین شود. سایت آزدن به شما این خدمت تخصصی را ارائه می دهد. با کمک آن می توانید نیاز خود را برطرف سازید.
چگونه آلیاژ مناسب برای پروژه های تحت بار بالا را انتخاب کنیم؟
در کل؛ امر انتخاب آلیاژ تاثیر زیادی در کارایی قطعات دارد. راه های زیر گزینه های مناسبی در این زمینه هستند:
- ریخته گری چدن خاکستری
اگر بار ایستا و مقاومت فشاری بیشتر مورد نیازتان است؛ چدن خاکستری گزینه اقتصادی و مناسبی برای ریخته گری قطعات تحت بار بالا می باشد.
- ریخته گری چدن
به معنای استفاده از چدن های آلیاژی برای شرایطی نیازمند به دوام و استحکام بالا است.
در قطعاتی استفاده می شود که به مقاومت نیاز دارند. تمایل به داشتن خواصی چون هدایت گرمایی یا قابلیت ماشین کاری را هم دارند. استفاده از ترکیبات آلیاژی پیشرفته مانند؛ چدن داکتیل، آهن نشکن یا ترکیب فلزی چند لایه امکان پذیرند. انتخاب آلیاژ باید بر اساس موارد زیر انجام گیرد:
- بار طراحی
- شوک حرارتی
- محیط کاری از لحاظ دکا و میزان خوردگی
- توجه به خواص مکانیکی هدف
در آزدن با در نظر گرفتن تمامی این موضوعات، می توانید انتخابی عالی و درخور داشته باشید.
برای ریخته گری قطعات بار بالا از کدام روش های ریخته گری کمک گرفته می شود؟
برای اجرای موفق ریخته گری قطعات تحت بار بالا، روش های زیر معمولا به کار می روند؛
- ریخته گری فشار بالا یا HPDC
فلز مذاب با فشار بالا به قالب تزریق می شود. در نهایت موجب افزایش تراکم و کاهش نقص داخلی می گردد.
- ریخته گری با فشار پایین یا LPDC
فلز به آرامی با فشار کم به داخل قالب هدایت می شود. عملیات کنترل انجماد و کیفیت داخلی بهتری برای آن فراهم می گردد.
- ریخته گری گریز از مرکز
برای قطعات استوانه ای و بوش ها بسیار مناسب است. تحت فشار ناشی از دوران باعث تراکم مذاب و کاهش تخلخل می شود.
- قالب دائمی
قالب فلزی دائمی باعث می شود چرخه تولید سریع تر شود. همچنین سطح نهایی قطعه بهتر می گردد و دارای هزینه قالب بیشتری می شود.
- روش های ترکیبی و پیشرفته دیگر
مانند ریخته گری تحت خلا یا استفاده از فشار و کنترل حرارتی ترکیبی برای پروژه های خیلی حساس. هر کدام از این روش ها بسته به اندازه قطعه، پیچیدگی هندسی، آلیاژ و شرایط عملیاتی انتخاب می گردند. آزدن برای آغاز فرایند مناسب ترین روش را به شما پیشنهاد می دهد.
بررسی نحوه طراحی قالب، راهگاه و انجماد کنترل شده
از بخش های کلیدی موفقیت ریخته گری قطعات تحت بار بالا؛ طراحی دقیق قالب و راهگاه است.
- توزیع مناسب راهگاه و سیستم تغذیه
- پیش گرمایش قالب و کنترل دما
- طراحی به گونه انجماد قطعه از انتها به سمت منبع تغذیه
- استفاده از رایزرها و دمنده های بهینه
- مدیریت گاز های آزاد شده و امکان تهویه
به شما در اجرای صحیح تر کمک می کنند. طراحی نادرست در این بخش ها می تواند باعث ایجاد ترک، تخلخل یا تنش های انجمادی شود. کارگاه معتبری که فرآیندهای کنترل کیفیت را انجام دهد؛ رتبه بهترین کارگاه ریخته گری تهران را می گیرد. با این تفاسیر آزدن دارای این رتبه است.
نتیجه گیری
در این مقاله دیدی جامع نسبت به ریخته گری قطعات تحت بار بالا ارائه دادیم. تیم تخصصی آزدن آماده ارائه سرویس حرفه ای برای ریخته گری قطعات با بار بالا است. در سایت ریخته گری آزدن با تجهیزات مدرن، مهندسان متخصص و کنترل کیفیت سختگیرانه؛ خدمات ارائه می شوند. تضمین کیفیت و دوام قطعه شما بر عهده گرفته می شود. چه برای قطعات چدن یا ریخته گری چدن خاکستری و ریخته گری فسفر برنز و چه استفاده از روش های پیشرفته؛ بهترین گزینه برای شماست. همین امروز تماس بگیرید تا مشاوره فنی و برآورد هزینه رایگان دریافت کنید. آزدن کلی خدمات منحصر به فرد در اختیار صاحبین صنایع مختلف می گذارد.