انقباض در ریخته گری یکی از مسائل مهم و چالشبرانگیز در فرآیند تولید قطعات فلزی است که به کاهش ابعاد و حجم قطعه حین سرد شدن و انجماد فلز اشاره دارد. این پدیده میتواند به عیوبی مانند تخلخل و ترک در قطعه منجر شود و کیفیت نهایی آن را تحت تأثیر قرار دهد. در این مقاله، به بررسی مفهوم انقباض در ریخته گری، مراحل مختلف آن و عوامل مؤثر بر میزان انقباض پرداخته شده است. همچنین، راهکارهایی از جمله طراحی سیستم راهگاهی مناسب، برای جلوگیری از عیوب ناشی از انقباض در ریخته گری فولاد و دیگر فلزات مختلف ارائه خواهد شد. آگاهی از این موارد برای بهبود کیفیت قطعات و کاهش ضایعات در صنایع ریختهگری ضروری است.
از سویی، کمک گرفتن از یک کارگاه ریخته گری حرفهای که از بهترین تجهیزات و متخصصین بهره گیرد، منجر خواهد شد تا قطعاتی با کیفیت نیز داشته باشید.کارگاههای بسیاری برای این کار وجود دارد که البته نیاز به صرف انرژی، هزینه و زمان برای مراجعه حضوری دارند. اما در متالکست ما این روند را برای شما کوتاه کردهایم. جهت ثبت سفارش ریخته گری، اطلاع از شرایط و هزینهها در بهترین “کارگاه ریخته گری” فقط کافیست کلیک کنید و سفارش خود را به صورت آنلاین ثبت کنید. جهت اطلاعات بیشتر و راهنمایی در این زمینه مشاوران ما به صورت کاملا رایگان در خدمت شما هستند.
ارتباط با کارشناسان متالکست
جهت ارتباط با کارشناسان متالکست برای دریافت مشاوره رایگان، ثبت سفارش قطعه یا استعلام قیمت ریختهگری انواع آلیاژها، فقط کافیست فرم زیر را پر کنید. کارشناسان ما به سرعت با شما تماس خواهند گرفت.
منظور از انقباض در ریخته گری چیست؟
وقتی میشنویم که انقباض در ریخته گری، منظور از آن چیست؟ چه مفهومی دارد و منجر به چه عیبی میشود؟ با توجه به اهمیت این مساله در ریخته گری و ساخت قطعات، این مقاله، در پاسخ به سوال انقباض در ریخته گری چیست تدوین شده است تا شرح دهیم که منظور از آن چیست و چگونه اتفاق میافتد؟
به طور کلی، انقباض آلیاژها و فلزات مختلف حین ریخته گری، در سه مرحله اتفاق میافتد. مرحله اول انقباض در فاز جامد است. مرحله دوم انقباض در فاز مایع-جامد و مرحله سوم انقباض در فاز جامد (در شکل جدید) روی میدهد. زمانی که اندازه ی یک آلیاژ یا فلز در حین سرد شدن و در طول فرآیند انجماد در داخل قالب مدنظر کاهش مییابد؛ در واقع “انقباض در فاز جامد” رخ داده است. در حین مرحله انجماد، مولکولهای مواد به هم نزدیکتر شده و فاصله بین مولکولی کمتر میشود؛ به همین دلیل میتوان انقباض در فاز جامد را مهمترین و شایعترین نوع انقباض مواد در حین ریخته گری به حساب آورد.
البته، با شناخت ریخته گری و جزئیات فرایند آن، درک انقباض در ریخته گری و مراحل آن برای شما سادهتر خواهد بود. در این خصوص، مطالعه مقاله “ریخته گری چیست” را به شما پیشنهاد میکنیم.
انواع انقباض در ریخته گری
در ریخته گری، دو نوع انقباض وجود دارد:
- عیوب انقباضی رو باز: این عیب در سطح ماده اتفاق افتاده و قابل مشاهده با چشم است.
- عیوب انقباضی رو بسته: در درون ماده است و تشخیص آن با چشم غیرمسلح قابل انجام نیست.
انواع انقباض در ریخته گری، منجر به عیوبی چون تخلخل در ساختار شده و قطعه را با مشکل روبرو میکنند. عیوب ریخته گری، قطعه را با مشکل روبرو کرده و عملکرد آن را نیز با مشکل روبرو میکنند که از جمله مشکلات بسیار مهم در صنعت به شمار میرود. تمامی این عیوب، در مقاله “عیوب ریخته گری” در وبسایت متالکست بررسی شده است. با کلیک روی لینک میتوانید بیشتر درباره آنها بخوانید.
اضافه مجاز انقباض در ریخته گری؛ یعنی چه؟
اضافه مجاز انقباض در ریخته گری یکی از اصطلاحاتی است که در مدلسازی و محاسبات مربوط به آن استفاده میشود. در حقیقت، پیش از ریخته گری، محاسبات و مدلسازیهایی انجام میشود که در انجام محاسبات پیش از فرآیند مدلسازی، شخص مدلساز باید حتما به درصد انقباض فلزات مدنظر خود دقت کرده و آنها را به دقت محاسبه کند. این کمک میکند تا قطعه فلز حاصل از ریخته گری کمتر از اندازه مدنظر ما نشود. برای جلوگیری از این اتفاق، مقدار فلز یا آلیاژ مورد نظر را به نسبت درصد انقباض فلز مورد نظر بیشتر در نظر میگیرند. این مقدار اضافه را در ریختهگری اصطلاحا “اضافه مجاز انقباضی” مینامند.
عوامل موثر در میزان انقباض در ریخته گری
درصد انقباض آلیاژهای مختلف در ریختهگری و یا انقباض در ریخته گری، به موارد مختلفی وابسته است. بررسی و در نظر گرفتن هر یک از این عوامل میتواند در مدلسازی بهتر و کیفیت بالاتر قطعات ریختهگری شده موثر واقع شود. میزان انقباض حین ریختهگری بیش از هرچیز به جنس فلزات و آلیاژها بستگی دارد.
عوامل دیگری مانند ابعاد قطعه مورد نظر، جنس قالب مورد استفاده برای ریختهگری، نحوه انجام قالب گیری، روش انجام ریختهگری، گرمای قالب و دیگر موارد مشابه نیز نقش مهمی در میزان انقباض حین ریختهگری دارند؛ که نمیتوان آن را نادیده گرفت. در ادامه به بررسی درصد انقباض آلیاژهای مختلف در ریختهگری میپردازیم.
میزان انقباض در ریخته گری فولاد و استیل
فولاد نوعی آلیاژ با پایه آهن و حدود دو درصد از عناصر دیگر است. این عنصر دیگر غالبا کربن است. البته ممکن است کروم نیز در ساختار فولاد استفاده شود که خاصیت ضد زنگ بودن آن را تا درصد قابل توجهی افزایش خواهد داد که آن را در بازار با نام استیل میشناسیم.
در ریختهگری با گریدهای مختلف فولاد و استیل سروکار داریم و به همین دلیل بررسی میزان انقباض استیل و آلیاژهای آن در کیفیت ریخته گری اهمیت بسیار بالایی دارد. بر اساس برآوردهای انجام شده، فولادِ ریختهگری و فولادِ سختِ منگنز دار، بیشتر از دیگر انواع فولاد در ریختهگری استفاده میشوند.
میزان انقباض فولادِ ریخته گری حدود ۲ درصد اعلام شده است. البته این مقدار قطعی نیست و بهتر است بازه ای بین ۱.۵ تا ۲.۵ درصد را به عنوان درصد انقباض این آلیاژ در نظر بگیریم. در مورد میزان انقباض استیل یا فولاد سختِ منگنز دار، اوضاع کمی فرق میکند. میزان انقباض در ریخته گری این آلیاژ فولاد حدود ۲.۳ درصد است. البته درصد انقباض این فلز ممکن است بین ۲.۳ تا ۲.۸ تغییر کند که نشان میدهد دامنه تغییرات میزان انقباض آن از فولاد ریخته گری کمتر است.
میزان انقباض در ریخته گری چدن و آلیاژهای آن
چدن هم یکی از آلیاژهایی است که هرچند نه به اندازه فولاد، اما به طور گستردهای به روش ریختهگری تولید میشود. آلیاژهای مختلف و متنوعی از چدن وجود دارند که میزان انقباض در ریخته گری چدنهای مختلف، با هم متفاوت است. در این بخش به درصد انقباض معروفترین آلیاژهای چدن خواهیم پرداخت.
میزان انقباض چدن با گرافیت ورقه ای که معروفترین آلیاژ چدن است، ۱ درصد برآورد شده و متخصصان حدود تغییرات این مقدار را از ۰.۵ درصد تا ۱.۳ درصد میدانند. اما میزان انقباض چدن با گرافیت کروی که بدون عملیات حرارتی تولید شده باشد ۱.۲ درصد محاسبه شده است که در بازه وسیع تری از ۰.۸ درصد تا ۲ درصد قابل تغییر است.
از سویی، درصد انقباض در ریخته گری چدن چکش خوار مغز سفید ۱.۶ درصد محاسبه شده است. به گفته مهندسان، این مقدار بسته به شرایط و تحت تاثیر عوامل ثانویه در بازه ۱ الی ۲ درصد قابل تغییر است. علاوه بر آن، متخصصان میزان انقباض چدن چکش خوار مغز سیاه را نیز ۰.۵ درصد دانسته و دامنه تغییرات آن را از ۰ تا ۱.۵ درصد اعلام کردهاند.
چگونه از عیب انقباض در ریخته گری فولاد جلوگیری کنیم؟
با توجه به اینکه فولاد پرکاربردترین فلز در صنعت است، دغدغه جلوگیری از هر عیبی در ساخت و ریخته گری آن همواره در صنعت وجود دارد.
در خصوص عیب انقباض، با توجه به اینکه تعداد، اندازه و محل راهگاهها و به طور کلی سیستم راهگاهی، از مهمترین علل ایجاد عیب انقباض در ریخته گری به شمار میروند، با کنترل آنها میتوان از بروز این عیب جلوگیری کرد.
به عبارتی، سیستم راهگاهی اصلی قالب، در صورتی که به گونهای طراحی شده باشد که در برخی قسمتها فلز به سختی منجمد شود و وجود ماده تغذیه کاهش یابد، احتمال بروز عیب افزایش مییابد.
بنابراین، با در نظر داشتن این موارد میتوان از عیب انقباض در ریخته گری فولاد و سایر آلیاژها جلوگیری کرد.
وجود یک راهگاه با اندازه صحیح بسیار مهم است. این راهگاه، باید به قسمت سنگین متصل شود تا با تامین مذاب اولیه در هنگام سرد شدن و انجماد از عیب انقباض جلوگیری کند. قابل ذکر است که راهگاه دایروی نسبت به انواع صاف و مستطیلی بهتر عمل میکنند.
یکی دیگر از راههای کاهش بروز این عیب، استفاده از راهگاههای تغذیه است که پس از سایر نقاط منجمد میشوند. از طرفی، میتوان با استفاده از راهگاههای مختلف در اطراف قالب، جریان مذاب به درون قالب را به سطح یکدستی رساند و توزیع آن را کنترل کرد.
این عیب، در انواع ریخته گری ممکن است رخ دهد و قطعات را با مشکل روبرو کند. شناخت عیبهای ناشی از انقباض و سایر عیوب احتمالی، کمک خواهد کرد تا از بروز آنها نیز به شیوههای صحیح جلوگیری کرد.
مثلا روش پیوسته که یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای ریخته گری است نیز داری عیبهای بسیاری است که در فرایند انقباض و… به وقوع میپیوندد. در مقاله “عیوب ریخته گری پیوسته” ما تمامی عیبهای این روش را بررسی کردهایم. جهت کسب اطلاعات در این زمینه کافیست کلیک کنید.
جلوگیری از انقباض در ریخته گری، با کمک یک کارگاه حرفهای
در نتیجه، انقباض در ریخته گری به عنوان یکی از چالشهای مهم این فرآیند، نیازمند دقت و توجه ویژهای است تا از بروز عیوبی مانند تخلخل و ترک در قطعات جلوگیری شود. با شناخت مراحل انقباض، عوامل مؤثر بر آن و استفاده از روشهای مناسب برای کنترل و مدیریت این پدیده، میتوان به بهبود کیفیت قطعات ریختهگری شده دست یافت.
در متالکست، ما با بهرهگیری از تخصص و تجربه خود، خدمات حرفهای ریختهگری را ارائه میدهیم و تضمین میکنیم که قطعات تولید شده با بالاترین کیفیت و دقت به دست شما برسند. جهت ثبت سفارش و بررسی شرایط پیشنهادی پروژه به شما، میتوانید با کارشناسان ما از طریق شماره تلفن ۰۲۱۹۱۰۳۵۵۹۰ تماس حاصل فرمایید.
