ریخته گری گریز از مرکز

قالبی در حال چرخش برای انجام عملیات ریخته گری سانتریفیوژ

در ریخته گری گریز از مرکز که به آن، ریخته گری سانتریفیوژ نیز گفته می شود، از یک قالب که در حال چرخش حول یک محور می باشد، استفاده می شود. از آنجایی که ریخته گری سانتریفیوژ ، تحت حرکت دورانی قالب انجام می شود، این روش بیشتر برای تولید لوله ها، تیوب ها و اشکال دارای محور تقارن استفاده می گردد.

دستگاه ریخته گری گریز از مرکز

اجزای یک دستگاه ریخته گری گریز از مرکز ، شامل یک محفظه برای انتقال مذاب به داخل قالب، قالب که معمولا از جنس آهن، فولاد و یا گرافیت می باشد و در بعضی مواقع برای طولانی کردن عمر قالب، دیواره داخلی آن را با مواد دیرگداز پوشش می دهند، غلتک های چرخنده که در زیر و روی قالب قرار می گیرند و موتوری با توان بالا برای به حرکت درآوردن غلتک ها به منظور چرخاندن قالب، می باشد.

شماتیک دستگاه ریخته گری گریز از مرکز

دستگاه ریخته گری گریز از مرکز ، ممکن است دارای محور عمودی و یا افقی باشد. محور افقی برای ریخته گری استوانه های بلند و نازک و درواقع لوله هایی که نسبت طول به قطر آن ها زیاد است، استفاده می شود. محور عمودی برای ریخته گری سانتریفیوژ قطعاتی مثل حلقه ها و یاتاقان ها استفاده می شود که نسبت طول به قطر آن ها کم است .

شمایی از محورهای دوران در دستگاه ریخته گری گریز از مرکز

قیمت دستگاه ریخته گری گریز از مرکز

ریخته گری سانتریفیوژ نیاز به استفاده ازدستگاه ريخته گري گريز از مرکز پیچیده دارد. به طور کلی قیمت دستگاه ریخته گری گریز از مرکز بسیار زیاد است، بنابراین سرمایه گذاری کارگاه ریخته گری گریز از مرکز بیش از سایر روش های ریخته گری است. دستگاه ریخته گری گریز از مرکز بسته به سایز قطعه ای که تولید می کند، در صنایع بزرگ و کوچک استفاده می شود.

کارگری در حال ریختن مذاب داخل قالب دستگاه ریخته گری سانتریفیوژ

 از جمله مواردی که روی قیمت دستگاه ریخته گری گریز از مرکز تاثیر می گذارد، ابعاد دستگاه و نحوه کار آن و همچنین جزئیات آن می باشد. درست است که با استفاده از یک قالب، یک موتور برای تامین توان و غلتک های چرخان می توان عمل ریخته سانتریفیوژ را انجام داد. اما دستگاه ریخته گری گریز از مرکز در مقیاس صنعتی پیچیدگی های بیشتری دارد. برای مثال برخی از این دستگاه ها دارای محفظه ای برای ذوب فلز می باشند که پس از ذوب، به صورت اتوماتیک به سمت قالب هدایت می شود. این موارد باعث می شوند قیمت دستگاه ریخته گری گریز از مرکز بازه متفاوتی داشته و گاهی از قیمت بالایی برخوردار باشد.

فرآیند ریخته گری گریز از مرکز

ابتدا به فلز مورد نظر حرارت داده می شود تا به مذاب تبدیل شود. سپس از طریق محفظه انتقال مذاب، مذاب به درون قالب ریخته می شود. دستگاه روشن می شود با چرخش غلتک ها، تحت نیروی گریز از مرکز ، مذاب به سرعت به سمت بیرونی قالب شکل گیری می کند. چرخش قالب تا زمانی انجام می شود که مذاب درون آن به حالت جامد درآید و درواقع سفت شود. سرعت چرخش قالب معمولا بین 300 تا 3000 دور در دقیقه می باشد. هر چه مقدار مذاب ورودی بیشتر باشد، ضخامت قطعه تولید شده نیز بیشتر می شود. در نهایت قطعه از داخل قالبسازی بیرون آورده می شود و اگر نیاز به ماشین کاری داشته باشد، روی آن انجام می شود.

نمایی از یک دستگاه ریخته گری سانتریفیوژ صنعتی در حال چرخش برای شکل دهی به مذاب

انواع روش های ریخته گری گریز از مرکز

از لحاظ عملکرد دستگاه ریخته گری گریز از مرکز ، آن را به سه دسته ریخته گری گریز از مرکز حقیقی (True centrifugal casting) ، ریخته گری شبه گریز از مرکز (Semi- centrifugal casting) و ریخته گری گریز از مرکز تحت فشار یا ریخته گری گریز از مرکز مجازی تقسیم بندی می کنند.

ریخته گری گریز از مرکز حقیقی

ریخته گری گریز از مركز حقیقی ، بعضی مواقع همان ريخته گري سانتريفيوژ نامیده می شود. این روش، راهی برای ساخت قطعات لوله مانند، دایره ای و متقارن می باشد. در این روش، قالب ریخته گری ، به صورت عمودی و یا افقی قرار می گیرد. اما قالبی که معمولا در این روش استفاده می شود، در جهت محور افقی می چرخد و مذاب فلز نیز معمولا از یک منبع خارجی تامین می شود.

نیروی گریز از مرکز ، مذاب را وادار می کند تا به سمت دیواره بیرونی قالب بچرخد. قالب تا زمانی می چرخد که مذاب حالت جامد به خود بگیرد و سفت شود. از این روش برای ریخته گری لوله های توخالی و تیوب ها استفاده می شود.

ریخته گری شبه گریز از مرکز

یک ماهیچه در داخل قالب در قالب ریخته گری شبه گریز از مرکز قرار داده می شود تا یک ساختار توخالی ایجاد شود. این فرآیند خود شامل چرخش قالب در امتداد محور عمودی آن با ماهیچه قرار داده شده در مرکز است.

سپس از نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش برای پر کردن کامل قالب استفاده می شود. در اینجا فلز داغ در امتداد محور ریخته می شود تا ابتدا در امتداد دیوارها با نیروی گریز از مرکز و به سمت مرکز در اثر گرانش پر شود.

این روش برای ریخته گری قطعات بزرگ دارای محور تقارن استفاده می شود. قالب ریخته گری سانترفیوژ در این روش، به صورت افقی قرار می گیرد و در جهت عمودی می چرخد. چرخ دنده های توخالی، قرقره ها و چرخ های وسایل نقلیه با این روش ریخته گری می شوند.

ریخته گری سانتریفیوژ تحت فشار

در روش ریخته گری گریز از مرکز تحت فشار ، فلز داغ در امتداد محور مرکزی از طریق راهگاه مرکزی با استفاده از نیروی گریز از مرکز در امتداد شعاع دریچه ورودی، به قالب ریخته می شود. این یک روش آسان برای به دست آوردن انجماد جهت داراست و از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد.

ریخته گری سانتریفیوژ تحت فشار ، برای ریخته گری قطعاتی که محور تقارن ندارند، استفاده می شود و فقط برای ساخت قطعات کوچک مناسب می باشد.

مزایای ریخته گری گریز از مرکز

یکی از مزیت های روش ريخته گري سانتريفيوژ ، جدا شدن ناخالصی های موجود در مذاب حین عمل ریخته گری است. چرا که با حرکت دورانی و به دلیل اختلاف دانسیته بین مذاب و ناخالصی های موجود در مذاب، ناخالصی ها روی سطح لوله جمع می شوند. این ناخالصی ها توسط یک ماشین کاری ساده، به راحتی قابل حذف شدن می باشند.

انجماد جهت دار، که از سطح بیرونی در تماس با قالب فلزی شروع می شود، فلز ریخته گری شده ای را با کیفیت، بدون حفره و آخال ایجاد می کند.

نیروی گریز از مرکز یک محصول استوانه ای توخالی بدون تغییر ضخامت دیواره تولید می کند.

با استفاده از یک قالب می توان قطعات با ضخامت دیواره مختلف ساخت.

مزیت دیگر روش ریخته‌گری گریز از مرکز این است که تنش پسماند پس از ریخته‌گری به حداقل می‌رسد، زیرا چیزی که در در انجماد اختلال ایجاد کند، وجود ندارد.

معایب ریخته گری گریز از مرکز

اگرچه فرآیند ريخته گري سانتريفيوژ برای تولید بسیاری از اشکال متقارن و نامتقارن و ساخت قطعات فلزی فلزی مفید است، در کاربرد آن محدودیت هایی وجود دارد. این محدودیت ها یا معایب ریخته گری سانتریفیوژ عبارتند از:

برای اجرای این فرآیند به کارگران ماهری نیاز است.

تنها چند شکل تعریف شده از قطعات را می توان با استفاده از این فرآیند تولید کرد.

همه فلزات و آلیاژها با این فرآیند سازگار نیستند.

سرمایه گذاری اولیه بالایی در ماشین آلات، ابزار و دستگاه ريخته گري گريز از مركز مورد نیاز است.

کاربردهای ریخته گری سانتریفیوژ

روش ریخته گری سانتریفیوژ برای ریخته گری موادی مانند سیمان، بتن، فلزات، شیشه و سفال استفاده می شود. فلزاتی که معمولا با این روش ریخته گری می شوند، شامل آهن، فولادهای ضدزنگ و آلیاژهای نیکل، آلومینیوم و مس می باشند.

از روش ریخته گری گریز از مرکز برای ریخته گری ترکیبی نیز می توان استفاده کرد. به این صورت که ماده دوم، در حین فرآیند به ماده اول اضافه شود. یک مثال از این راهکار که معمولا انجام می شود، ریخته گری سانتریفیوژ لوله چدنی است که دیواره داخلی آن با سیمان پوشش داده شده است.

 

با استفاده از روش ریخته گری گریز از مرکز می توان در هر طول و ضخامت و قطری، قطعه را ساخت.

ریخته گری سانتریفیوژ همچنین برای ساخت اجسام دیسکی و استوانه ای مانند چرخ های واگن راه آهن یا اتصالات ماشینی استفاده می شود. اجسام غیردایره ای نیز می توانند با این روش ریخته گری شود، به شرطی که شکلی متقارن داشته باشند.

خدمات ریخته گری گریز از مرکز

خدمات ریخته گری گریز از مرکز در صنعت ریخته گری برای تولید قطعات استفاده می شود. درخواست جنس، ابعاد و ضخامت قطعه نهایی از مشتری، قالبسازی و انتخاب روش ریخته گری متناسب با قطعه نهایی، از جمله خدمات ریخته گری گریز از مرکز می باشد. شرکت های صنعتی، خدمات ریخته گری گریز از مرکز را به صورت ریخته گری دقیق با کیفیت بالا، ریخته گری انواع مختلفی از فولاد کربنی، فولادهای ضدزنگ و آلیاژهای فلزی ارائه می دهند.

صنایع مختلفی مانند صنایع خودروسازی، کامیون های سنگین، بلبرینگ، فورج ، معدن، پزشکی و غیره، از خدمات ریخته گری گریز از مرکز استفاده می کنند. شرکت هایی که ریخته گری انجام می دهند، غیر از خدمات ریخته گری گریز از مرکز ، ریخته گری گرافیت، دایکست، ریخته گری فوم حذف شونده (Lost Foam Casting) ، ریخته گری دقیق، ریخته گری در خلا  و غیره را نیز انجام می دهند.

آزمون کشش تست فشار تست خمش تست پیچش آزمون میکروسختی تست سایش تست خستگی آزمون ضربه ریخته‏ گری دقیق