اصول اساسی طراحی سیستم دریچه‌گذاری در ریخته‌گری دقیق

۱٫ اطمینان از پر شدن هموار فلز مذاب

(۱) کنترل دبی و جریان فلز مذاب به‌منظور جلوگیری از پدیده جریان و پاشش فلز مذاب، و جلوگیری از ورود گاز و ناخالصی‌ها.
طراحی منطقی شکل و ابعاد راه‌گذر به‌گونه‌ای که فلز مذاب به‌صورت هموار در راه‌گذر جریان یابد، به‌تدریج در جهت ورود به حفره شتاب گرفته و ضربه و آشفتگی کاهش یابد. استفاده از انواع مناسب دریچه‌ها مانند دریچه‌های تخت و دریچه‌های ذوزنقه‌ای برای کاهش سرعت جریان فلز مذاب، که به پر شدن هموار کمک می‌کند.

(۲) اطمینان از یکنواخت بودن سرعت صعود فلز مذاب در حفره به‌منظور جلوگیری از عیوبی مانند گرمایش محلی یا قطع شدن جریان (Cold Shut).
چیدمان منطقی موقعیت و تعداد راه‌گذرهای داخلی به‌گونه‌ای که فلز مذاب تمام قسمت‌های حفره را به‌طور یکنواخت پر کند.
بر اساس شکل و ابعاد قطعه ریخته‌گری، زمان مناسب پر شدن و دبی جریان فلز مذاب محاسبه شود تا سرعت صعود یکنواخت تضمین گردد.

۲. مناسب برای تخلیه گاز و خروج سرباره

(۱) طراحی یک کانال خروج مناسب برای تسهیل تخلیهٔ هموار گاز از حفره.
نصب خروجی‌ها، بالاگیرها و سایر اجزا در سیستم ریخته‌گری به‌گونه‌ای که گاز بتواند به‌موقع خارج شده و از بروز عیوبی مانند تخلخل در ریخته‌گری جلوگیری شود.
چیدمان شیارهای راه‌انداز باید به جریان و تخلیهٔ گاز کمک کند تا از تجمع گاز در حفره جلوگیری شود.

(۲) تشویق شناورشدن و حذف ناخالصی‌ها.
استفاده از شکل و ویژگی‌های جریانی شیارهای راه‌انداز به‌گونه‌ای که ناخالصی‌ها در حین جریان فلز مذاب به سمت بالاگیر یا کیسهٔ خاکستر شناور شده و جمع‌آوری شوند.
تعیین منطقی موقعیت و ابعاد کیسهٔ خاکستر برای جمع‌آوری و حذف ناخالصی‌ها.

۳. کنترل ترتیب انجماد

(۱) هدایت فلز مذاب به سوی انجماد در ترتیب پیش‌بینی‌شده‌ای برای دستیابی به کیفیت خوب ریخته‌گری.
با تنظیم ابعاد، موقعیت و تعداد شیارهای راه‌انداز، نرخ سردشدن و جهت انجماد فلز مذاب کنترل می‌شود.
می‌توان از اصل انجماد متوالی برای این منظور استفاده کرد که قطعه ریخته‌گری از موضعی دور از بالشتک (رایزر) شروع به انجماد کند،
و به‌تدریج به سمت بالشتک پیش رود تا تراکم قطعه ریخته‌گری تضمین شود.

(۲) تنظیم منطقی بالشتک و آهن سرد برای تنظیم فرآیند انجماد قطعه ریخته‌گری.
بالشتک برای جبران انقباض قطعه ریخته‌گری در حین انجماد استفاده می‌شود تا از بروز عیوبی مانند حفره‌های انقباضی و انقباض جلوگیری شود.
با توجه به شکل و ابعاد قطعه ریخته‌گری، محل، ابعاد و تعداد بالشتک تعیین می‌شود.
آهن سرد می‌تواند نرخ خنک‌شدن محلی قطعات ریخته‌گری را افزایش دهد، ترتیب انجماد را تغییر دهد و کیفیت قطعات ریخته‌گری را بهبود بخشد.

۴. تمیزکردن و کارکرد آسان

(۱) ساختار سیستم ریخته‌گری باید ساده باشد، به‌گونه‌ای که تمیزکردن آن و حذف باقی‌مانده‌ها مانند شیارهای راه‌انداز (رانر) و بالشتک‌ها آسان باشد.
از طراحی اشکال و روش‌های اتصال بیش‌ازحد پیچیده برای شیارهای راه‌انداز خودداری شود تا در فرآیند تمیزکردن قطعات ریخته‌گری، سیستم ریخته‌گری به‌راحتی از قطعه جدا شود.
مکان دریچه باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که بر ظاهر و عملکرد قطعه ریخته‌گری تأثیری نگذارد و برای پردازش‌ها و عملیات بعدی نیز مناسب باشد.

(۲) قابلیت انجام‌پذیری فرآیند ریخته‌گری را در نظر بگیرید و کارایی تولید را ارتقا دهید.
طراحی سیستم ریخته‌گری باید با تجهیزات و فرآیند ریخته‌گری سازگان داشته باشد و از نظر انجام و کنترل نیز آسان باشد.
مکان دریچه، بالشتک (رایزر) و سایر اجزا را به‌صورت منطقی تنظیم کنید تا عملیاتی مانند ریختن فلز مذاب، جبران انقباض و تخلیه گاز در فرآیند ریخته‌گری به‌خوبی انجام شود.

ریختن شن و شناور شدن شن هر کدام مزایا و معایب خاص خود را در فرآیند ساخت پوسته دارند.

مزایای ریختن شن:

(۱) توزیع ذرات شن نسبتاً یکنواخت است که می‌تواند یکنواختی ضخامت پوسته را بهتر تضمین کند.

(۲) برای برخی قطعات ریخته‌گری با اشکال پیچیده، ریختن شن می‌تواند تمام قسمت‌ها را بهتر پوشش دهد. معایب ریخته‌گری شنی:
نیازمندی‌های تجهیزات نسبتاً بالا است و تجهیزات ویژه‌ی ریخته‌گری در ماسه مورد نیاز است.
در طول عملیات ممکن است گرد و غبار بیشتری تولید شود.

مزایای ماسه‌ی شناور:

(۱) عملیات نسبتاً ساده است و هزینه‌ی آن پایین است.

(۲) ضخامت لایه‌ی ماسه را می‌توان بر اساس نیاز تنظیم کرد.

معایب ماسه‌ی شناور:

(۱) توزیع ذرات ماسه ممکن است به اندازه‌ی ریخته‌گری در ماسه یکنواخت نباشد و در برخی مناطق ممکن است بیش از حد ضخیم یا نازک باشد.

(۲) برای قطعات ریخته‌گری با اشکال پیچیده، ممکن است مشکلاتی در پوشش کامل وجود داشته باشد.

به‌طور کلی، انتخاب بین روش ریخته‌گری در ماسه و روش ماسه شناور به نیازهای تولید خاص، شکل قطعه ریخته‌گری، هزینه و سایر عوامل بستگی دارد. اگر نیازمندی‌های کیفیتی برای پوسته بالا باشد و تجهیزات و پشتیبانی فنی مربوطه نیز در دسترس باشند، می‌توان روش ریخته‌گری در ماسه را در نظر گرفت. اگر به دنبال عملیات ساده‌تر و هزینه‌ی پایین‌تر هستید، روش ماسه شناور ممکن است گزینه‌ی مناسبی باشد. همزمان، می‌توانید بر اساس شرایط واقعی آزمایش‌ها و بهینه‌سازی‌های لازم را انجام داده و مناسب‌ترین روش ساخت پوسته را تعیین کنید.