روشهای رایج چدن انعطاف پذیر

1. مقدمه

آهن انعطاف پذیر - که همچنین به آن آهن گرافیت کروی یا گره ای گفته می شود - یک آلیاژ ریخته گری برای ترکیب مقاومت کششی بالا قابل توجه است, شکل پذیری, و مقاومت در برابر خستگی.

دارای گره های گرافیتی کروی به جای پوسته های شکننده در آهن خاکستری, پل های آهنی انعطاف پذیر شکاف بین فولاد ریخته گری و چدن معمولی.

در این مقاله به بررسی روشهای رایج ریخته گری می پردازیم -, قالب پوسته, قالب دائمی, وابسته به مرکز, سرمایه گذاری, و ریخته گری مداوم - روشن کردن اصول آنها, پارامترهای پردازش, نتایج مکانیکی, و ارتباط صنعت.

2. آهن انعطاف پذیر چیست?

آهن, همچنین به عنوان شناخته شده است چدن چدن یا آهن گرافیت کروی (آهن SG), نوعی از چدن است که با حضور در آن مشخص می شود گره های گرافیتی کروی در ریزساختار.

برخلاف سنتی خاکستری خاکستری, که حاوی گرافیت پوسته است که باعث شستشو و مقاومت کششی کم می شود, مورفولوژی گرافیت گرد آهن داکتیل به شدت افزایش می یابد خواص مکانیکی مانند شکل پذیری, سختی, و مقاومت در برابر خستگی.

اصول متالورژیکی

در قلب عملکرد آهن انعطاف پذیر یک روند شیمیایی و متالورژی با دقت کنترل شده است. نکات کلیدی شامل:

• کنترل شکل گرافیت: ویژگی تعیین کننده آهن انعطاف پذیر آن است گرافیت به شکل کروی, با اضافه کردن مقدار کمی از منیزیم (Mg)- به طور معمول 0.03-0.05 ٪ - به آهن مذاب درست قبل از ریخته گری.
  منیزیم گرافیت را از پوسته به گره ها تغییر می دهد.
• تلقیح: بعد از درمان منیزیم, تلقیح کننده (به طور معمول حاوی فروسیلیکون است, کلسیم, و زمین های نادر) برای تقویت اضافه می شوند هسته گرافیت, افزایش تعداد گره و یکنواختی.
• رفتار جامد سازی: تحول از مایع به جامد در آهن انعطاف پذیر باید برای جلوگیری از نقص هایی مانند تخلخل کوچک, گرافیت مبهم, یا تشکیل کاربید.
  سرعت خنک کننده و طراحی قالب به طور مستقیم بر شکل و شمارش گره تأثیر می گذارد.

3. ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر

ریخته گری شن و ماسه پرکاربردترین روش برای آهن انعطاف پذیر است, 70 ٪ پوند از تولید جهانی را به خود اختصاص می دهد.

تطبیق پذیری آن - قادر به تولید قطعات از 0.5 کیلوگرم به 50 تن-برای هر دو مؤلفه کوچک و زیرساخت های در مقیاس بزرگ ضروری است.

بررسی اجمالی فرآیند

• آماده سازی قالب: ماسه (سیلیس یا الیوین) با خاک رس پیوند می یابد (ماسه) یا رزین (بدون پخت, با جعبه سرد) برای تشکیل قالب.
  الگوهای (چوب, فلزی, یا چاپ سه بعدی) حفره هایی با شکل قسمت ایجاد کنید, با هسته (ماسه یا سرامیک) برای ویژگی های داخلی.
• ریختن: آهن انعطاف پذیر مذاب (1300-1350 درجه سانتیگراد), برای گره زدایی با منیزیم/سریم درمان می شود, درون قالب ریخته می شود.
  هدایت حرارتی کم شن و ماسه باعث خنک شدن می شود, اجازه دادن به گره های گرافیتی به طور یکنواخت.
• انجماد: خنک کننده کنترل شده (5-20 درجه سانتیگراد در دقیقه) کروی گرافیت را تضمین می کند; قیام (مخازن فلزی اضافی) جبران 3-5 ٪ انقباض حجمی.
• لرزش و اتمام: قالب شکسته شده است, و قطعات تمیز می شوند, بریده شده, و با گرما (در صورت لزوم).

مواد قالب, بنده, و تمرین اصلی

• ماسه: متداول ترین برای تولید با حجم بالا. از ماسه سیلیس مخلوط شده با خاک رس بنتونیت و آب استفاده می کند. مقرون به صرفه و قابل بازیافت.
• ماسه بدون پخت (دارای رزین پیوند شده): برای ریخته گری های بزرگتر یا دقت ابعادی بهتر استفاده می شود. شن و ماسه با رزین فنولیک یا فران پیوند خورده است, شیمیایی درمان شده.
• هسته: ساخته شده با استفاده از روش های جعبه سرد یا هسته هسته برای ایجاد حفره های داخلی پیچیده. برای جلوگیری از نقص گاز نیاز به تهویه دارید.

ضخامت بخش, پایان سطح, و تحمل

مزایای ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر

• تطبیق پذیری: مناسب برای هر دو قسمت با دقت کوچک و ریخته گری های ساختاری بزرگ.
• هزینه های کم ابزاری: هزینه های الگوی به طور معمول از $500 به $5,000, اجرای دوره های کوتاه و متوسط اقتصادی.
• انعطاف پذیری مواد: سازگار با تمام نمرات آهن انعطاف پذیر, از جمله فریتیک, مروارید, و انواع Austempered.
• کنترل گره: خنک کننده نسبتاً آهسته قالب های ماسه ای امکان تشکیل گره یکنواخت را فراهم می کند, برای دستیابی به کشیدگی و سختی هدف بسیار مهم است.

محدودیت های ریخته گری ماسه آهن انعطاف پذیر

• زبری سطح: پایان درشت در مقایسه با قالب پوسته یا ریخته گری سرمایه گذاری. ممکن است برای مهر و موم کردن سطوح یا متناسب بودن به ماشینکاری نیاز داشته باشد.
• خطر تخلخل گاز: به خصوص در قالب های شن و ماسه سبز در صورت عدم کنترل رطوبت و تهویه.
• تنوع بعدی: انبساط حرارتی ماسه و عدم وجود دیوارهای قالب سفت.

کاربردهای رایج از ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر

• قطعات خودرو: بازوهای تعلیق, کالیپرهای ترمز, محاصره دیفرانسیل.
• زیرساخت شهرداری: روکش منهول, رنده های زهکشی, اتصالات لوله آب.
• ماشین آلات: گیربکس ها, کلاه های بلبرینگ, وسایل کمپرسور, بدنهای پمپ.
• انرژی و تاسیسات: هاب های توربین بادی, محفظه تولید کننده, بدنه دریچه ها.

4. ریخته گری قالب آهن انعطاف پذیر

ریخته گری قالب, همچنین به عنوان شناخته شده است قالب گیری پوسته, یک فرآیند ریخته گری ماسه ای دقیق است که از آن استفاده می کند ماسه روکش شده با رزین برای تولید اجزای آهنی انعطاف پذیر با ابعاد دقیق با پایان سطح برتر و تحمل های تنگ.

به ویژه مناسب است اجزای متوسط که نیاز به جزئیات و عملکرد مداوم دارد - ایجاد تعادل بین انعطاف پذیری ریخته گری ماسه و کنترل بعدی قالب های فلزی.

بررسی اجمالی فرآیند

فرآیند ریخته گری قالب پوسته برای آهن انعطاف پذیر شامل مراحل اصلی زیر است:

• گرمایش الگوی: یک الگوی فلزی (معمولاً فولاد) تا 200-300 درجه سانتیگراد گرم می شود.
• کاربرد شن و ماسه: ماسه سیلیس با رزین از قبل پوشیده شده بر روی الگوی داغ دمیده می شود, باعث می شود رزین تا حدی درمان شود و یک پوسته ضخامت 3-10 میلی متر تشکیل دهد.
• تشکیل پوسته: پوسته درمان شده تا حدی بیشتر در فر یا با ادامه گرمایش روی الگوی سخت می شود.
  دو نیمه آماده شده و برای تشکیل حفره کامل قالب پیوستند.
• محل قرارگیری (در صورت لزوم): ویژگی های توخالی با استفاده از ماسه های از پیش ساخته شده یا سرامیک ایجاد می شوند.
• ریختن: آهن انعطاف پذیر مذاب (1350 درجه سانتیگراد), از قبل با منیزیم و تلقیح شده, درون قالب پوسته ریخته می شود.
• انجماد: خنک کننده سریع و یکنواخت به دلیل دیوارهای قالب نازک منجر به گره های گرافیتی ریز و ریزساختار متراکم می شود.
• حذف پوسته و اتمام: پس از خنک شدن, پوسته شکننده به راحتی از بین می رود, آشکار کردن ریخته گری با کیفیت سطح عالی.

خصوصیات شن و ماسه روکش شده با رزین

شن و ماسه مورد استفاده در قالب پوسته به طور معمول است ماسه سیلیس با خلوص بالا, پوشش داده شده با اتصال دهنده رزین فنلی:

• اندازه دانه: خوب و کروی, به طور معمول AFS 50-70, که به دستیابی به سطح برتر کمک می کند.
• پایداری حرارتی: پوشش از همجوشی ماسه در دمای بالا فلز جلوگیری می کند.
• ضخامت پوسته: به طور معمول از 3 میلی متر (دیوارهای نازک) به 10 میلی متر (برای بازیگران بزرگتر).

این شن و ماسه یکبار مصرف است, برخلاف شن و ماسه سبز, اما فراهم می کند دقت بعدی بیشتر و تعریف سطح.

مزایای کنترل حرارتی و بعدی

ریخته گری قالب پوسته قوام حرارتی عالی به دلیل:

• ضخامت پوسته یکنواخت: نرخ خنک کننده قابل پیش بینی باعث افزایش کروی گرافیت می شود.
• تغییر شکل قالب کم: دیوارهای پوسته سفت و سخت احتمال تحریف را کاهش می دهد, اطمینان از تکرارپذیری ابعادی بالا.
• واکنشهای سطح تمیز: تولید گاز کمتر در مقایسه با ماسه سبز, منجر به نقص تخلخل کمتری و ریزساختارهای برتر.

کیفیت سطح, دقت, و هزینه های تجاری

موارد استفاده معمولی برای ریخته گری قالب آهن انعطاف پذیر

با توجه به قابلیت های جزئیات دقیق و ریزساختار قابل اعتماد, ریخته گری قالب پوسته معمولاً در آن استفاده می شود:

• خودرو: حامل دنده, براکت های میل لنگ, روکش های گیربکس.
• کشاورزی: محفظه گیربکس دقیق, اهرم های کلاچ.
• ماشین آلات صنعتی: بدنهای دریچه هیدرولیکی, قاب های ابزاری.
• مهندسی عمومی: براکت ها, یوک, و فلنج هایی که نیاز به تخلخل کم و سازگاری زیاد دارند.

5. ریخته گری فوم آهن انعطاف پذیر

ریخته گری فوم گم شده (LFC) قطعات آهنی انعطاف پذیر نزدیک به شکل با هندسه های پیچیده تولید می کند, رفع نیاز به هسته یا تجزیه قالب.

برای قطعاتی با کانال های داخلی پیچیده یا اشکال نامنظم ایده آل است.

بررسی اجمالی فرآیند

• ایجاد الگو: پلی استایرن قابل ارتقاء (EPS) کف به شکل قسمت قالب ریزی می شود, با هسته های کف برای ویژگی های داخلی.
  الگوهای در خوشه ها جمع می شوند (به عنوان مثال, 4-6 بلوک موتور در هر خوشه).
• روکش و کف زدن: الگوها در یک پوشش نسوز فرو می روند (سرامیک یا گرافیت) برای تشکیل پوسته 0.5-2 میلی متر, سپس در یک فلاسک قرار داده شده و توسط ماسه بدون پیوند احاطه شده است (ارتعاش به جمع و جور).
• ریختن: آهن انعطاف پذیر مذاب (1320-1380 درجه سانتیگراد) در الگوی کف ریخته می شود, که تبخیر می شود (EPS → Co₂ + هوس) و توسط فلز جابجا می شود.
  پوشش نسوز از نفوذ ماسه جلوگیری می کند.
• جامد سازی و لرزش: فلز در اطراف ماسه جامد می شود, که پس از لرزش بازیافت می شود.

مزایای ریخته گری فوم از دست رفته آهن انعطاف پذیر

• پیچیدگی: قطعاتی با زیربناها تولید می کند, دیوارهای نازک (3 میلی متر), و معابر داخلی (به عنوان مثال, بلوک های موتور با گالری های یکپارچه روغن) که با ریخته گری شن و ماسه غیرممکن است.
• بهره وری مواد: قطعات نزدیک شبکه به شکل زباله های مواد را 40-60 ٪ در مقابل کاهش می دهد. ریخته گری شن و ماسه.
• مونتاژ کاهش یافته: 10-20 ٪ از اتصال دهنده ها را با ادغام چندین مؤلفه در یک ریخته گری از بین می برد.

محدودیت ریخته گری فوم از دست رفته آهن انعطاف پذیر

• هزینه الگوی: ابزار EPS ($10,000- 50،000 دلار) بالاتر از الگوهای شن است, نیاز به حجم >5,000 واحدهایی برای استهلاک.
• خطر تخلیه: تبخیر کف می تواند گازها را به دام بیندازد, نیاز به نرخ تهویه و ریختن دقیق.

کاربردهای ریخته گری از دست رفته آهن انعطاف پذیر

• خودرو: سر سیلندر, منیفولدهای مصرف, و موارد انتقال.
• ماشین آلات سنگین: بدنهای دریچه هیدرولیک با داخلی پیچیده (معابر نفتی).

6. قالب فلزی تراکم (قالب دائمی) ریخته گری

ریخته گری قالب فلزی, همچنین به عنوان ریخته گری قالب دائمی, روشی است که به جای قالب های شن و ماسه قابل خرج از قالب های فولادی یا چدن استفاده می کند.

برای آهن, این روند عالی ارائه می دهد دقت, پرداخت سطح, و خواص مکانیکی,

آن را برای برنامه های کاربردی ایده آل ایده آل می کند قوام بالا, حجم متوسط تا بالا, و تحمل های تنگ.

گرانش در مقابل. ریخته گری قالب فلزی کم فشار

دو روش پر کردن متداول در ریخته گری قالب آهن آهن وجود دارد:

• پر کردن گرانش: آهن انعطاف پذیر مذاب در قالب زیر گرانش ریخته می شود. این ساده و به طور گسترده برای قطعات کوچک به متوسط استفاده می شود.
• پر کردن کم فشار: یک سیستم فشار کنترل شده فلز را به داخل قالب مجبور می کند.
  این باعث صاف تر می شود, پر کردن سریعتر و تلاطم - کاهش نقص اکسید و تخلخل.

آلیاژهای قالب, پیش گرم کردن, و روان کننده ها

• ماده قالب: قالب ها معمولاً از ساخته می شوند فولاد ابزار با استحکام بالا یا چدن سرد. آنها برای مقاومت در برابر دوچرخه سواری حرارتی مکرر مهندسی شده اند.
• پیش گرم کردن: قالب ها از قبل گرم می شوند 200-350 درجه سانتیگراد قبل از ریختن برای کاهش شوک حرارتی و اطمینان از خنک کننده مداوم.
• روانکاری: گرافیت, بور نیترید-, یا پوشش های مبتنی بر زیرکونیا برای جلوگیری از چسبیدن به حفره قالب اعمال می شود, آزادی کمک, و سطح سطح کنترل.

زندگی قالب به طور معمول از 10,000 به 100,000 عکس, بسته به دمای آلیاژ, خنک کننده قالب, و شیوه های نگهداری.

اثرات ریزساختاری: خنک کننده سریعتر, ماتریس ظریف

قالب های دائمی ارائه می دهند نرخ خنک کننده بسیار سریعتر (20-50 درجه سانتیگراد در دقیقه) از قالب های شن و ماسه, به طور قابل توجهی بر ریزساختار حاصل از آهن انعطاف پذیر تأثیر می گذارد:

• پالایش گره گرافیتی: گره های گرافیتی یکنواخت تر و ظریف تر (~ 80-120 گره/mm² در مقابل. 30-50 در ریخته گری شن و ماسه).
• ساختار ماتریس: ماتریس مروارید مروارید یا ریزتر به دلیل جامد سازی سریع, تقویت قدرت.
• تراکم بهبود یافته: خنک کننده سریعتر باعث کاهش انقباض و تخلخل گاز می شود.

زمان چرخه, هزینه های ابزار, و اقتصاد حجم

• زمان چرخه: به طور معمول 1.5-5 دقیقه در هر قسمت, بسته به اندازه قسمت و سیستم خنک کننده.
• هزینه ابزاری: هزینه مرگ اولیه به طور قابل توجهی بالاتر از ریخته گری ماسه است. $30,000 به $150,000.
• هزینه در هر قسمت: هنگامی که تولید بیش از تولید باشد ، اقتصادی می شود 10,000 واحدها/سال. ایده آل برای تولید طولانی مدت قطعات استاندارد.

کاربردهای ریخته گری قالب دائمی آهن انعطاف پذیر

این روش در صنایع مورد نیاز مورد علاقه است کنترل ابعادی محکم, خصوصیات مکانیکی قابل تکرار, و تخلخل سطح پایین:

• قطعات خودرو: کالیپرهای ترمز, گره های فرمان, بازوهای کنترل.
• هیدرولیک و پنوماتیک: محفظه پمپاژ, سیلندر هیدرولیک به پایان می رسد.
• سیستم های پیشرانه: گیربکس ها, موارد دیفرانسیل, اجزای کلاچ.
• ماشین آلات صنعتی: محفظه های بلبرینگ, موتوری, و قطعات چرخشی.

7. ریخته گری سانتریفیوژ آهن انعطاف پذیر

ریخته گری یک فرآیند ریخته گری تخصصی است که در آن آهن انعطاف پذیر مذاب در قالب چرخان ریخته می شود, با استفاده از نیروی گریز از مرکز برای توزیع یکنواخت فلز.

این روش از نظر ایده آل مناسب است قطعات چرخشی متقارن, مانند لوله ها, بوش ها, بوش, و آستین.

این بازیگران را با تولید می کند تراکم استثنایی, یکپارچگی ساختاری, و عملکرد مکانیکی, تبدیل آن به یک روش ترجیحی برای نگه داشتن فشار یا برنامه های کاربردی بحرانی.

بررسی اجمالی فرآیند

• تنظیم قالب: قالب استوانه ای (فولاد یا چدن) در 500-3000 دور در دقیقه چرخانده می شود (سرعت بالاتر برای قطرهای کوچکتر).
• ریختن: آهن انعطاف پذیر ذوب شده در قالب چرخان ریخته می شود, جایی که نیروی گریز از مرکز فلز را به طور یکنواخت در برابر دیوار قالب توزیع می کند, فشار ناخالصی ها به سمت مرکز (بعداً ماشینکاری شده است).
• انجماد: چرخش یک گرادیان دمای شعاعی ایجاد می کند, با لایه بیرونی (تماس با قالب) خنک کننده سریعترین, تشکیل متراکم, ساختار ریز دانه.
  گره های گرافیتی به صورت شعاعی تراز می شوند, تقویت قدرت.
• انواع مختلف: ریخته گری گریز از مرکز افقی (برای لوله های طولانی) و ریخته گری گریز از مرکز عمودی (برای سیلندرهای کوتاه مانند بلبرینگ آستین).

مزایای آهن انعطاف پذیر ریخته گری

• چگالی و قدرت: نیروی گریز از مرکز تخلخل را از بین می برد, در دست 99.9% تراکم.
  استحکام کششی 10-15 ٪ بیشتر از آهن انعطاف پذیر شن و ماسه است (به عنوان مثال, en-gjs-600-3 می رسد 650 MPa).
• صرفه جویی در مواد: نیازی به صعود نیست, کاهش مصرف فلز 10-20 ٪.
• ضخامت دیواره یکنواخت: برای لوله های فشار بسیار مهم است (به عنوان مثال, شبکه آب با دیوارهای 10-50 میلی متر).

محدودیت های چدن داکتیل ریخته گری

در حالی که برای هندسه های خاص سودمند است, ریخته گری گریز از مرکز با محدودیت ها همراه است:

• محدودیت های هندسی: فقط برای اشکال محوری قابل دوام است (به عنوان مثال, سیلندرها, حلقه ها, بوش ها).
• هزینه سرمایه بالا: به تجهیزات تخصصی ریسندگی و سیستم های قالب نیاز دارد.
• ماشینکاری مورد نیاز است: سطح داخلی (سوراخ) اغلب برای از بین بردن فلز جدا شده و دستیابی به دقت بعدی به ماشینکاری گسترده نیاز دارد.
• استفاده از هسته محدود: ایجاد هندسه های داخلی پیچیده یا ویژگی های توخالی بدون پردازش ثانویه دشوار است.

کاربردهای ریخته گری های سانتریفیوژ آهن انعطاف پذیر

به خاطر آنها استحکام بالا, ثبات ابعادی, و مقاومت در برابر سایش, قطعات آهنی انعطاف پذیر مرکز ریخته گری در مرکز استفاده می شود:

• شهرداری & لوله کشی صنعتی

• • لوله های آب و فاضلاب (DN80-DN2600) با رتبه های فشار تا 40 نوار
  • سیستم های خط لوله فشار بالا در معدن و گیاهان پتروشیمی

• خودرو و ریلی

• • آستر سیلندر, روتورهای ترمز, و چرخ های پرواز
  • قطب های چرخ و آستین محور

• ماشین آلات سنگین

• • سیلندرهای هیدرولیک, رول برای آسیاب های فلزی, و بوش ها
  • بسته ها و آستر های پمپ گریز از مرکز

• انرژی & دریایی

• • شفت های توربین بادی, آستین ژنراتور, و خانه های پروانه دریایی

8. ریخته گری سرمایه گذاری آهن انعطاف پذیر

ریخته گری سرمایه گذاری, همچنین به عنوان شناخته شده است ریخته گری موم گمشده, یک روش ریخته گری با دقت بالا مناسب برای تولید اجزای آهن انعطاف پذیر با هندسه های پیچیده است, تحمل های تنگ, و سطح عالی به پایان می رسد.

اگرچه بیشتر برای فولادها و سوپر آلو استفاده می شود, ریخته گری سرمایه گذاری آهن در هوافضا کشش می یابد, تولید دریچه, و مهندسی پزشکی, جایی که یکپارچگی جزئی است, کیفیت سطح, و کنترل بعدی بسیار مهم است.

بررسی اجمالی فرآیند

• ایجاد الگو: موم (یا پلیمر چاپی سه بعدی) برای شکل دادن به الگوهای به مستهجن فلزی تزریق می شود, که در درختان جمع می شوند (چند قسمت در هر درخت).
• ساختمان پوسته: الگوهای در یک دوغاب سرامیکی فرو می روند (سیلیس یا آلومینا) و با گچ کاری پوشانده شده است (سیلیس ذوب شده) برای ساخت پوسته 5-10 میلی متر. این 5-8 بار تکرار می شود, سپس خشک شد.
• اپیلاسیون و شلیک: پوسته تا 800-1000 درجه سانتیگراد گرم می شود تا موم ذوب شود (بازیافت شده) و سرامیک را سخت کنید.
• ریختن و جامد سازی: آهن انعطاف پذیر مذاب (1350-1400 درجه سانتیگراد) درون پوسته داغ ریخته می شود, که باعث افزایش سیالیت و ریزساختار خوب می شود (گره <30 میکرومتر).
• در حال اتمام: پوسته ها شکسته می شوند, و قطعات از درخت بریده می شوند, با گرما, و ماشینکاری شده (در صورت لزوم).

تحمل های قابل دستیابی و پایان سطح

ریخته گری سرمایه گذاری در دقت ابعادی و سطح برتری دارد:

هزینه و ملاحظات زمان سرب

برنامه های ریخته گری سرمایه گذاری آهن انعطاف پذیر

ریخته گری های سرمایه گذاری آهن داکتیل در برنامه های کاربردی استفاده می شود که در مورد عملکرد و دقت بیشتر از هزینه ها استفاده می کند:

هوافضا & دفاع

• براکت ها, بازوهای, و قاب های ساختاری پهپاد
• منیفولدهای سیستم سوخت و محفظه های دقیق

شیرآلات & کنترل مایعات

• بدنهای دریچه و اجزای داخلی با مسیرهای جریان پیچیده
• بازوهای محرک با تحمل ابعادی محکم

پزشکی & دستگاه های نوری

• تجهیزات تصویربرداری
• اجزای مورد نیاز روکشهای سازگار و ویژگی های خوب

رباتیک & اتوماسیون

• براکت های سنسور و ابزار پایان بازوی
• عناصر ساختاری با جرم کم با زندگی خستگی زیاد

9. آهن انعطاف پذیر و مداوم ریخته گری:

روشهای ریخته گری مداوم و ضد جاذبه نشان دهنده تکنیک های پیشرفته ریخته گری است که برای بهبود عملکرد طراحی شده است, ریزساختار را کنترل کنید, و کاهش نقص در تولید آهن انعطاف پذیر.

گرچه کمتر از شن و ماسه سنتی یا ریخته گری قالب دائمی کمتر است, این روشها برای تولید قطعات ساختاری لوله ای و پیچیده با کیفیت مداوم و کاهش ضایعات اهمیت دارند.

اصول پردازش (قالب های دائمی و پر کردن کنترل شده)

• ریخته گری مداوم: آهن انعطاف پذیر مذاب به طور پیوسته درون آب خنک می شود, قالب دائمی یا قالب مس که به طور مداوم یا نیمه مداوم حرکت می کند, استخراج یک رشته یا لوله جامد.
  این فرایند امکان تولید شکل نزدیک به بخش های طولانی را فراهم می کند, مانند لوله و میله, با تقویت فلز همانطور که از طریق قالب پیشرفت می کند.
• ریخته گری: در این روش, آهن مذاب از یک مخزن پایین با خلاء یا دیفرانسیل فشار به سمت بالا به داخل قالب کشیده می شود.
  این پر کنترل شده تلاطم را کاهش می دهد, گرفتاری اکسید را به حداقل می رساند, و کیفیت پر کردن قالب را بهبود می بخشد.
  این فرایند اغلب از قالب های دائمی استفاده می کند, قالبهای سرامیکی, یا قالبهای با روکش نسوز که برای هدایت حرارتی بالا و کنترل دقیق نرخ خنک کننده طراحی شده اند.

مزایای عملکرد, کاهش قراضه, و ریزساختار

چالش ها (پیچیدگی تجهیزات, اندازه)

• سرمایه گذاری سرمایه بالا: تجهیزات ریخته گری مداوم و ضد جاسوسی-مانند سیستم های خلاء, قالب های خنک شده با آب, و کنترل دما دقیق - هزینه های قابل توجهی پیش رو را درخواست می کند.
• کنترل فرآیند: دستیابی به نرخ پر کردن پایدار, دمای مناسب فلز, و تلقیح مداوم نیاز به نظارت پیچیده و اپراتورهای ماهر دارد.
• محدودیت های اندازه و هندسه: به طور معمول مناسب برای اشکال لوله ای بلند (لوله ها, میله ها) یا قطعات ساختاری متوسط. هندسه های پیچیده با حفره های داخلی با استفاده از این روش ها دشوار است.
• نگهداری و سایش قالب: قالبها و سیستم های خنک کننده دائمی برای حفظ کیفیت ریخته گری و جلوگیری از خرابی نیاز به نگهداری منظم دارند.

نمونه ها: تولید لوله و قطعات ساختاری بزرگ

• لوله های آهنی انعطاف پذیر: ریخته گری مداوم به طور گسترده ای برای تولید لوله های آب و فاضلاب با کیفیت بالا با ضخامت دیواره سازگار استفاده می شود, ریزساختار ریز, و خواص مکانیکی عالی, استانداردهای مطابق با EN 545 یا ISO 2531.
• اجزای سازه ای: قطعات ساختاری لوله ای متوسط و پرتو مانند, اغلب در قاب های خودرو یا ماشین آلات ساختمانی استفاده می شود, از کاهش ماشینکاری و استفاده بهتر از مواد بهره مند شوید.
• سیلندرهای هیدرولیک و آستر: ریخته گری ضد جاذبه اجزای دارای سطح داخلی برتر و دقت بعدی را تولید می کند, برای آب بندی و مقاومت در برابر سایش بسیار مهم است.

10. درمان های پس از محاسبه & کنترل کیفیت ریخته گری های آهن انعطاف پذیر

ریخته گری های آهن داکتیل تحت یک سری از درمان های پس از بازی و مراحل تضمین کیفیت برای دیدار با مکانیکی دقیق, ابعادی, و الزامات دارایی سطحی.

این فرایندها برای اطمینان از رعایت اجزای بازیگران استانداردهای عملکردی مشخص در برنامه های مهم مانند خودرو بسیار مهم هستند, زیرساخت, ماشین آلات, و سیستم های فشار.

عملیات حرارتی

ریزساختار و خصوصیات مکانیکی آهن انعطاف پذیر را می توان از طریق تیمارهای حرارتی متناسب با کاربرد به طور قابل توجهی تقویت یا اصلاح کرد.

فرآیندهای پایان

اتمام پس از بازی برای از بین بردن مواد اضافی ضروری است, کیفیت سطح را بهبود بخشید, و بازیگران را برای ماشینکاری یا استفاده نهایی آماده کنید.

• چرب کردن & سنگ زنی: حذف دروازه, قیام, و فلش با استفاده از اره ها, آسیاب, یا ابزارهای CNC.
• انفجار شات: سطح را با استفاده از شلیک فلزی با سرعت بالا تمیز می کند, بهبود چسبندگی رنگ/پوشش.
• ماشینکاری: فرز CNC, چرخاندن, حفاری, و برای دستیابی به تحمل ها و ابعاد نهایی کسل کننده است.
• دبر زدایی & صاف کردن سطح: مخصوصاً برای آب بندی صورت یا سطوح جفت گیری بسیار مهم است.

درمان های سطحی

درمان های سطحی عمر خدمات اجزای آهن انعطاف پذیر را افزایش داده و مقاومت آنها را در برابر خوردگی بهبود می بخشد, پوشیدن, و شرایط محیطی.

آزمایش غیر مخرب (NDT)

برای اطمینان از یکپارچگی داخلی و سطحی, به خصوص در برنامه های مهم ایمنی, ریخته گری های آهن انعطاف پذیر با استفاده از تکنیک های مختلف NDT ارزیابی می شوند:

11. مقایسه روشهای ریخته گری آهن انعطاف پذیر

12. معیارهای انتخاب فرآیند

• هندسه & اندازه: اشکال پیچیده ممکن است نیاز به سرمایه گذاری یا روشهای گمشده فوم داشته باشد.
• الزامات مکانیکی: با استحکام بالا از گریز از مرکز استفاده می کند, قالب گیری دائمی; خستگی مهم سرمایه گذاری.
• سطح & تحمل نیازهای: مشخصات محکم تر نیاز به ریخته گری دائمی یا سرمایه گذاری دارد.
• حجم & هزینه: ریخته گری ماسه برای حجم کم بهترین است; قالب های دائمی با حجم بالا اجرا می شود.
• عوامل محیطی: مواد قالب را در نظر بگیرید, انتشار گازهای, و زباله های نسوز.

13. نتیجه گیری

روشهای بهینه ریخته گری آهن انعطاف پذیر به متعادل کننده هندسه بستگی دارد, الزامات مکانیکی, کیفیت پایان, و هزینه.

درک نتایج ریزساختاری هر فرآیند تضمین می کند که مهندسان می توانند بهترین روش را انتخاب کنند, خواه تطبیق پذیری ریخته گری ماسه باشد یا دقت سرمایه گذاری و ریخته گری گریز از مرکز.

این فداکاری ها خدمات ریخته گری آهن داکتیل

در این, ما در ارائه ریخته گری آهن با کارایی بالا با استفاده از طیف کاملی از فناوری های پیشرفته ریخته گری تخصص داریم.

آیا پروژه شما انعطاف پذیری دارد ریخته گری شن و ماسه سبز, دقت قالب پوسته یا ریخته گری سرمایه گذاری,

قدرت و قوام قالب فلزی (قالب دائمی) ریخته گری, یا تراکم و خلوص ارائه شده توسط وابسته به مرکز و ریخته گری فوم گمشده,

Deze دارای تخصص مهندسی و ظرفیت تولید برای رعایت مشخصات دقیق شما است.

تسهیلات ما مجهز است تا همه چیز را از توسعه نمونه اولیه تا تولید با حجم بالا اداره کند, پشتیبانی شده توسط سختگیرانه کنترل کیفیت, قابلیت ردیابی مواد, و تجزیه و تحلیل متالورژیکی.

از بخش های خودرو و انرژی به زیرساخت و ماشین آلات سنگین, Deze راه حل های ریخته گری سفارشی را ارائه می دهد که تعالی متالورژی را ترکیب می کند, دقت, و عملکرد بلند مدت.

سوالات متداول

چرا آهن انعطاف پذیر را روی آهن خاکستری یا فولاد انتخاب کنید?

آهن انعطاف پذیر قدرت بسیار خوبی را ارائه می دهد, شکل پذیری, ماشین کاری, و راندمان هزینه-IDEAL برای اجزای بازیگران با استرس بالا.

آیا تلقیح با روش ریخته گری متفاوت است?

بله. روشهای خنک کننده سریعتر مانند قالب دائمی برای ایجاد گره ها نیاز به تلقیح شدیدتر دارند; ریخته گری شن و ماسه بخشنده تر است.

آیا قطعات ریخته گری سرمایه گذاری می تواند با قدرت ریخته گری شن و ماسه مطابقت داشته باشد?

بله - علی رغم اندازه کوچکتر, ریزساختار ریز می تواند عملکرد مکانیکی مساوی یا بهتری داشته باشد.