ریخته گری پیوسته (Continuous Casting)، یکی از پیشرفتهترین روشهای تولید انبوه فلزات است که به لطف آن میتوان محصولاتی یکنواخت و با استحکام بالا تولید کرد. باتکیهبر اصول ریخته گری پیوسته، فلز مذاب به طور مداوم به داخل قالبهایی با شکل و اندازه مشخص ریخته شده و پس از سرد شدن، به صورت پیوسته و با کیفیتی عالی از قالب خارج میشود. بر همین اساس در این مطلب از وبسایت متالکست بررسی انواع ریخته گری پیوسته میپردازیم و این فرایند را از جنبههای گوناگون بررسی میکنیم.
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.
فرایند ریخته گری به صورت کلی
ریخته گری (Casting) از قدیمیترین فرایندهای ساخت و تولید انواع فلزات بهشمار میآید که با ریختن مواد مذاب درون قالب انجام میشود. با توجه به مزایای فوقالعاده استفاده از این روش، بسیاری از صنایع برای ساخت قطعات فلزی ریخته گری را انتخاب میکنند.
در بین تمام روشهای ریخته گری، مراحل ثاتبی وجود دارند که با وجود تفاوت در نوع عملکرد و کاربرد این روشها، این مراحل برای ذوب فلزات و تولید قطعات جدید مورد استفاده قرار میگیرند. بر همین اساس این مراحل به ترتیب عبارتاند از:
- طراحی و ساخت مدل (Pattern Making)
- تهیه قالب (Mold Making)
- ذوب فلز (Melting)
- ریختن فلز مذاب به داخل قالب (Pouring)
- انجماد و سرد شدن (Solidification and Cooling)
- خروج قطعه از قالب (Shakeout)
- عملیات تکمیلی (Finishing)
تمامی این مراحل و مفهوم ریخته گری در مقاله “ریخته گری و مراحل آن چیست” به صورت ۰ تا ۱۰۰بررسی شده است جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید.
انواع روشهای ریخته گری چیست؟
روشهای ریخته گری متناسب با ظرفیت تولید، نوع انبوه یا تعداد اندک تولیدات، ابعاد و وزنهای خود به روشهای مختلفی انجام میشود. به طور کلی روشهای ریخته گری بر اساس نوع قالب یک بار مصرف و قالبهای دائمی به چند دسته مجزا تقسیمبندی میشوند. ریخته گری ماسهای، پوستهای دقیق و الگوی تبخیری از جمله روشهای ریخته گری با قالبهای یکبار مصرف هستند. در مقابل ریخته گری گریز از مرکز (که قبلا در مقاله لینک شده در رابطه با آن صحبت کردیم)، ثقلی، تحت فشار، نیمه جامد و ریخته گری پیوسته از جمله روشهای با قالب دائمی هستند.
ریخته گری پیوسته؛ روشی محبوب برای تولید انبوه قطعات فلزی
ریخته گری پیوسته از پیشرفتهترین و موثرترین روشهای تولید قطعات فلزی بهشمار میرود که بهویژه برای تولید انبوه و محصولای با مقاطع یکنواخت به کار میرود. این فرایند به دلیل بهرهوری بالا و توانایی تولید محصولات با کیفیت یکنواخت، در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
همچنین بخوانید؛ انواع روش های ریخته گری چیست؟
مزایای ریخته گری پیوسته
ریخته گری پیوسته در ساخت میلگردها و میلههای با کیفیت بالا و طول پیوسته برای فرایندهای تولید بعدی، بهویژه در صنعت فولاد، اهمیت زیادی دارد. این روش مزایای تجاری قابل توجهی در کاهش هزینه، کیفیت و مصرف انرژی ارائه میکند و در مقایسه با دیگر روشهای ریخته گری با قالب دائمی مانند: ریخته گری تحت فشار مزایای مشابهی ارائه میدهد و میتوان از آن در ظرفیتهای مختلف استفاده کرد.
بر همین اساس این مزایا عبارتاند از:
- عملکرد بهعنوان ماده اولیه بهینهسازی شده برای فرایندهای پایین دستی و افزایش کارایی تولید
- ارائه ساختار دانهای همگن و یکنواخت بدون نقص و با کیفیت بالقوه مناسب
- فعالسازی کیفیت و خواص فیزیکی ثابت در تمام طول فرایند ریخته گری
- کاهش چرخههای گرمایش و سرمایش نسبت به فرایندهای دستهای
- رفع نیاز به بازیافت ضایعات فلزی و حذف تمام نخالههای فرایند
- برخورداری از قابلیت اتوماسیون و کاهش هزینههای عملیاتی
- ارائه دقت ابعادی عالی و تلورانسهای محکم در زمان کنترل
- کاهش مصرف انرژی به ازای هر کیلوگرم ریخته گری
- قابل استفاده برای انواع فلزات و آلیاژها
- افزایش بهره وری کلی
- مناسب برای حجم بالا
معایب ریخته گری پیوسته
با وجود مزایای متعدد ریخته گری پیوسته، این روش معایبی نیز دارد. عیوب ریخته گری پیوسته که قبلا بررسی کردیم باعث میشوند که این روش تولید قطعات فلزی برای همه کاربردهای تولیدی مناسب نباشند و صرفا کارگاههایی بتوانند از این روش استفاده کنند که به دنبال فراوری و ریخته گری حجم بالایی از فلزات هستند.
بر همین اساس معایب ریخته گری پیوسته عبارتاند از:
- هزینههای بالای راهاندازی اولیه
- راهاندازی و عملیات پیچیدهتر از برخی روشهای ریخته گری
- امکان تولید فقط پروفیلهای ۲ بعدی
- نیاز به روان کاری برای جلوگیری از سایش ابزار
تفاوت ریخته گری پیوسته با سایر روشهای ریخته گری
روش ریخته گری پیوسته از جنبههای متفاوتی با سایر روشهای سنتی ریخته گری متفاوت است. شناخت این تفاوتها ضمن درک بهتر عملکرد این روش، آگاهی کاملتری از میزان تفاوت آن با سایر روشها در اختیار شما قرار میدهد. بر همین اساس در جدول زیر بهصورت کامل به تفاوت روش ریخته گری پیوسته با سایر روشهای ریخته گری میپردازیم.
| ویژگی | ریخته گری پیوسته | سایر روشهای ریخته گری |
| فرایند تولید | ریختهگری مداوم و پیوسته فلز مذاب به قالبهای آبخنک و تولید نوارهای طولانی | ریختهگری فلز مذاب در قالبهای جداگانه و انجماد آن بهصورت تکی |
| بهرهوری | بسیار بالا، مناسب برای تولید انبوه | کمتر، مناسب برای تولید قطعات با حجم کم تا متوسط |
| کیفیت محصول | بالا و کمترین میزان نقص | متغیر، وابسته به مهارت اپراتور و کیفیت قالب |
| هزینهها | هزینههای اولیه بالا، هزینههای عملیاتی پایینتر در دراز مدت | هزینههای اولیه کمتر، هزینههای عملیاتی و زمان تولید بالاتر |
| کاربردها | تولید مقاطع طولانی مانند شمشها، ورقها و نوارها | تولید قطعات پیچیده و متنوع با اشکال مختلف |
| دقت ابعادی | کنترل دقیق ابعاد | دقت ابعادی پایینتر، نیاز به عملیات ماشینکاری ثانویه |
| زمان تولید | سریع و پیوسته | کندتر و نیازمند زمان بیشتر برای هر چرخه تولید |
فرایند کار ریخته گری پیوسته
اصول ریخته گری پیوسته حفظ جریان ثابت فلز مذاب در قالب و در عین حال تضمین انجماد تدریجی برای دستیابی به ساختاری بهینه و همگن میباشد. در این روش از یک حفره پروفیل دو بعدی خنکشده با آب استفاده میکنند که بهصورت عمودی نصب میشود و در بالا و پایین باز است.
بر همین اساس مهمترین مراحل ریخته گری پیوسته به ترتیب عبارتاند از:
- ذوب فلز: فلز خام در کورههای القایی یا کورههای قوسی الکتریکی ذوب میشود تا به حالت مذاب برسد
- تصفیه فلز مذاب: فلز مذاب تصفیه میشود تا ناخالصیهای آن حذف شود و کیفیت فلز نهایی بهبود یابد. این مرحله ممکن است شامل فرایندهایی مانند گاززدایی، اکسیژنزدایی و حذف ناخالصیهای دیگر باشد
- ریختهگری فلز مذاب به قالب: فلز مذاب تصفیهشده بهطور مداوم به قالبهای آبخنک ریخته میشود. قالبهای آبخنک باعث انجماد سریع سطح خارجی فلز مذاب میشوند و لایهای جامد تشکیل میدهند که این لایهها بهعنوان پوسته اولیه عمل میکنند
- خنکسازی اولیه: با شروع این مرحله فلز مذاب درون قالب بهصورت یک پوسته جامد در میآید؛ اما هنوز درون آن مذاب است. در این مرحله، پوسته فلز همچنان توسط آب سرد در اطراف قالب خنک میشود
- خروج از قالب: قطعه نیمهجامد و نیمهمذاب به تدریج از قالب بیرون کشیده میشود
- خنکسازی ثانویه: قطعه نیمهجامد به سیستمهای خنکسازی ثانویه منتقل میشود که شامل اسپریهای آب یا دوشهای آب هستند تا فرایند انجماد کامل شود و فلز به طور کامل به جامد تبدیل شود
- برش به طولهای دلخواه: پس از انجماد کامل، قطعه پیوسته به طولهای مورد نیاز برش داده میشود. این برش میتواند به صورت شمشها، ورقها یا نوارهای فلزی باشد
- پرداخت نهایی و بستهبندی: قطعات برش خورده ممکن است نیاز به پرداخت نهایی، برادهبرداری و سایر عملیات تکمیلی داشته باشند تا آماده بستهبندی و ارسال به مشتریان شوند
انواع ریخته گری پیوسته
به دلیل کارایی بالا، کیفیت مطلوب و کاهش هزینهها، بسیاری از صنایع فعال در حوزه صنعت متالورژی و کارگاههای ریخته گری بزرگ و کوچک برای تامین نیازهای خود، از روش ریخته گری پیوسته استفاده میکنند. بااینحال متناسب با نوع کاربرد، طیف متنوعی از روشهای ریخته گری پیوسته وجود دارند که در ادامه به معرفی هر یک از آنها میپردازیم.
ریخته گری پیوسته افقی (Horizontal Continuous Casting)
در ریخته گری پیوسته افقی، فلز مذاب به طور مداوم درون قالبی افقی ریخته میشود. این روش برای تولید قطعات با مقاطع مستطیلی یا دایرهای مناسب است. بر همین اساس از جمله مزایای ریخته گری پیوسته افقی میتوان به دقت بالا، کیفیت سطحی مطلوب و کاهش ترکهای داخلی اشاره کرد.
ریخته گری پیوسته عمودی (Vertical Continuous Casting)
فرایند کار ریخته گری پیوسته عمودی به این صورت است که فلز مذاب را به داخل قالبهای عمودی میریزند. بسیاری از کارگاههای مرتبط با صنایع فولاد برای تولید مقاطع طولانی مانند: نوارها، شمشها و ورقها از این روش استفاده میکنند. همچنین ریخته گری پیوسته عمودی در تولید فلزات غیر آهنی مانند: مس و آلومینیوم نیز کاربردهای فراوانی دارد.
ریخته گری پیوسته منحنی (Curved Continuous Casting)
یکی دیگر از روشهای مهم در ریخته گری پیوسته، روش منحنی است. در این روش قالبها بهصورت منحنی قرار میگیرند و فلز مذاب به این صورت درون قالب ریخته میشود. با توجه به افزایش سرعت تولید و کاهش هزینهها، طیف متنوعی از صنایع برای تولید ورقها و نوارهای فلزی با ضخامت مختلف این روش را به کار میگیرند.
ریخته گری پیوسته لغزشی (Slab Continuous Casting)؛ مناسب برای تولید ورقهای ضخیم
درصورتیکه صنایع فولادسازی به دنبال این باشند که ورقهای ضخیم و تخت تولید کنند، حتما از روش ریخته گری پیوسته لغزشی استفاده میکنند. در این روش فلز مذاب به داخل قالبهایی با مقاطع بزرگ ریخته شده و پس از سرد شدن، ورقهای فلزی تولید میشوند. دقت بالا و کیفیت سطحی مطلوب این روش باعث شده است تا استفاده از آن گزینه اول صنایع فولادسازی باشد.
تولید نوارهای کمضخامت با ریخته گری پیوسته ریزدانه (Thin Strip Continuous Casting)
روش دیگری که از نظر کاربرد دقیقا نقطه مقابل ریخته گری پیوسته لغزشی است، ریخته گری پیوسته ریزدانه نام دارد. در این روش ابتدا فلز مذاب درون قالبهای نازک ریخته شده و در ادامه پس از سرد شدن، نوارهای فلزی با دقت بالا تولید میشوند. مزیت مهم این روش افزایش بهرهوری و کاهش مصرف مواد است.
ریخته گری پیوسته بیلت (Billet Continuous Casting)
آخرین نوع از روشهای ریخته گری پویسته، ریخته گری بیلت میباشد. طرز کار این روش نیز مانند سایر روشها است؛ با این تفاوت که فلز مذاب درون قالبهای با مقاطع گرد یا مربعی ریخته میشود و پس از سرد شدن بیلتهای فلزی تولید میشوند. معمولا صنایع برای تولید بیلتها با ابعاد مختلف، تولید میلگردها و فلزکاری از این نوع ریخته گری استفاده میکنند.
کاربردهای ریخته گری پیوسته در صنایع مختلف
طیف متنوعی از صنایع برقی، خودروسازی، ساختمانسازی، هوافضا و… از کاربردهای انواع روشهای ریخته گری پیوسته بهرهمند میشوند. در ادامه برای شناخت کاملتر کاربردهای این نوع از روش ریخته گری در فلزات، جدولی را برای شما آوردهایم.
| کاربردهای انواع ریخته گری پیوسته | |
| پیوسته عمودی | تولید شمشهای فولادی برای نورد گرم و سرد، تولید ورقها و نوارهای فلزی و تولید مقاطع طولانی مانند میلگرد و پروفیلهای فلزی |
| پیوسته افقی | تولید لولههای فلزی و پروفیلهای خاص، تولید شمشها و بیلتهای آلومینیومی و مناسب برای تولید قطعاتی که نیاز به شکلدهی دقیق و خاص دارند |
| پیوسته لغزشی | تولید ورقهای نازک و با کیفیت بالا، تولید مقاطع پیچیده و خاص و تولید قطعات با کیفیت سطح بالا و ساختار میکروسکوپی یکنواخت |
| بیلت | تولید بیلتهای فولادی، آلومینیومی و مسی، استفاده در فرآیندهای نورد برای تولید ورق، میلگرد و پروفیلهای مختلف، کاربرد در صنایع خودروسازی، ساختمانی و ماشینسازی |
| ریزدانه | تولید قطعاتی با ساختار دانهای یکنواخت و ریز، بهبود خواص مکانیکی و افزایش استحکام و چقرمگی و کاربرد در صنایع هوافضا، خودروسازی و نظامی |
| منحنی | تولید مقاطع منحنی و پیچیده با انحنای دقیق، کاربرد در صنایع ساختمانی و معماری برای تولید قطعات خاص و دکوراتیو و تولید قطعاتی که نیاز به شکلدهی پیچیده و منحنی دارند |
اجرای انواع سفارشهای ریخته گری با مجموعه متالکست
اگر به دنبال مجموعهای معتبر برای ثبت سفارشهای فرایندهای مختلف ریخته گری و تولید فلزات هستید، کارگاه ریخته گری متالکست بهترین گزینه است. مجموعه ما با شناخت کامل فرایندهای ریخته گری در روشهای مختلف، از بهترین راهکارها برای تولید محصولات شما استفاده میکند. متالکست با پشتیبانی از فرایندهای مدلسازی، ریخته گری چدن، ریخته گری فولاد، ریخته گری استیل و سایر انواع فلزات آهنی و غیر آهنی طیف متنوعی از خدمات را به شما ارائه میدهد. شما میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر و شناخت خدمات متالکست، از طریق سایت ما با کارشناسان در ارتباط باشید.
سوالات متداول
ریخته گری پیوسته چیست؟
فرایندی است که برای تولید مقاطع طولانی فلزی به طور مداوم و بدون توقف انجام میشود.
ریخته گری پیوسته چه مزایایی دارد؟
کیفیت بالا، هزینه کمتر، بهرهوری بیشتر، کاهش ضایعات و… از جمله مزایای این روش ریخته گری هستند.
کدام صنایع از ریخته گری پیوسته استفاده میکنند؟
بیشترین کاربرد این روش در صنایع فولاد، آلومینیوم، مس و فلزات غیر آهنی است.
