1. مقدمه
ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر یک فرآیند تولیدی است که از مزایای متالورژی آهن انعطاف پذیر-یک آلیاژ با گره های گرافیتی کروی-با تطبیق پذیری ریخته گری ماسه برای تولید با قدرت بالا استفاده می کند., اجزای انعطاف پذیر.
با ریختن آهن انعطاف پذیر مذاب در قالب های شن و ماسه به عنوان تولید قطعات نزدیک به شبکه تعریف شده است, این روند عملکرد را متعادل می کند, هزینه, و مقیاس پذیری, تبدیل به سنگ بنای صنایع از خودرو تا زیرساخت ها.
2. آهن انعطاف پذیر چیست?
آهن, همچنین به عنوان شناخته شده است چدن چدن یا آهن گرافیت کروی (آهن SG), نوعی چدن است که از قدرت برتر برخوردار است, سختی, و انعطاف پذیری در مقایسه با آهن خاکستری سنتی.
ویژگی متمایز اصلی آن در قالب گرافیت آن نهفته است: گره های کروی به جای پوسته های تیز.
این ریزساختار منحصر به فرد منجر به بهبود خصوصیات مکانیکی می شود, به خصوص در زیر بارهای کششی و ضربه.
توسعه یافته 1943 توسط کیت میلییس, آهن انعطاف پذیر به دلیل توانایی ترکیب مزایای ریخته گری آهن به یک ماده دستیابی به موفقیت تبدیل شد (سیالیت, سهولت ماشینکاری, و مقاومت در برابر سایش) با خواص مکانیکی نزدیک به فولاد خفیف.

ترکیب و متالورژی
ترکیب شیمیایی معمولی آهن انعطاف پذیر است:
- کربن (سی): 3.2-3.8 ٪
- سیلیکون (و): 2.2-2.8 ٪
- منگنز (منگنز): 0.3 ٪
- منیزیم (Mg): 0.03-0.08 ٪ (عنصر گره دار)
- فسفر (پ): 0.05 ≤
- گوگرد (اس): 0.02 ≤
- آهن (Fe): تعادل
افزودن منیزیم یا سریم در طول درمان ذوب باعث تغییر مورفولوژی گرافیت از پوسته ها می شود (مانند آهن خاکستری) به گره ها, که به شدت نقاط غلظت استرس را کاهش می دهد.
انواع ماتریس
عملکرد آهن انعطاف پذیر به شدت تحت تأثیر ساختار ماتریس آن است, که می تواند از طریق آلیاژ و نرخ خنک کننده تنظیم شود:
- ماتریس فریتیک: نرم و انعطاف پذیر, با کشیدگی تا 18%, ایده آل برای اجزای مقاوم در برابر ضربه.
- ماتریس مروارید: مقاومت کششی بالاتر (تا 700 MPa) و مقاومت در برابر سایش, معمولاً در چرخ دنده ها و میل لنگ استفاده می شود.
- مخلوط فریت -پارلیت: خواص مکانیکی متعادل برای برنامه های مهندسی عمومی.
- آهن انعطاف پذیر (ادی): نوع تحت درمان با گرما با استحکام کششی بیش از 1,200 MPa و زندگی خستگی عالی.
3. چرا ریخته گری شن و ماسه برای آهن انعطاف پذیر?
ریخته گری شن و ماسه باقی مانده است بیشترین استفاده از روش تولیدی برای آهن انعطاف پذیر به دلیل انعطاف پذیری آن, مقرون به صرفه بودن, و توانایی تولید طیف گسترده ای از شکل ها و اندازه ها.
ترکیب منحصر به فرد آهن انعطاف پذیر آهن, شکل پذیری, و ماشینکاری آن را به یک ماده ارجح برای صنایع مختلف تبدیل می کند, و هنگامی که با ریخته گری شن و ماسه جفت شد, این طراحی و مزایای اقتصادی قابل توجهی را ارائه می دهد.

مقرون به صرفه بودن و مقیاس پذیری
- هزینه های ابزار کمتری: در مقایسه با قالب دائمی یا ریخته گری سرمایه گذاری, ریخته گری شن و ماسه نیاز به ساده تر دارد, ابزار ارزان تر.
برای نمونه های اولیه یا تولید حجم کم به متوسط, صرفه جویی در هزینه می تواند به همان اندازه باشد 30-50 ٪. - بهره وری مواد: با قالبهای شن و ماسه 90–95 ٪ قابل بازیافت است, زباله های مادی به حداقل می رسند, کمک به کاهش کلی هزینه.
- حجم تولید انعطاف پذیر: ریخته گری شن و ماسه به همان اندازه مؤثر است نمونه های اولیه و تولید انبوه اجرا می شود- به ویژه هنگام استفاده از خطوط قالب بندی خودکار.
اندازه و انعطاف پذیری وزن
- ریخته گری شن و ماسه برای تولید ایده آل است اجزای بزرگ آهن انعطاف پذیر, از چند کیلوگرم تا بیش از 2000 کلوت (2 تن), که برای ریخته گری سرمایه گذاری یا بازیگران مرده چالش برانگیز است.
- این فرایند می تواند بخش های ضخیم را در خود جای دهد (50 میلی متر یا بیشتر) و انتقال مقطعی بزرگ بدون خطر قابل توجهی از نقص مانند حفره های کوچک شدن, به شرط استفاده از دروازه و ظهور مناسب استفاده می شود.
تطبیق پذیری طراحی
- هندسه های پیچیده: با استفاده از هسته, حفره های داخلی پیچیده (به عنوان مثال, کاپشن های آب در بلوک های موتور) قابل شکل گیری است.
- ماسه های قالب بندی قابل انطباق: شن و ماسه سبز برای اجزای عمومی مانند پوشش های منهول مناسب است, در حالی که شن و ماسه پیوند شده با رزین امکان پذیر است تحمل های سخت تر (0.3 میلی متر) برای قطعات دقیق مانند وسایل دنده.
- تغییر سریع طراحی: الگوها را می توان به راحتی اصلاح کرد, به خصوص با قالب ها یا الگوهای ماسه ای چاپ شده سه بعدی, کاهش زمان سرب تا 40-50 ٪ در مقایسه با گزینه های قالب دائمی.
بهینه سازی خاصیت مکانیکی
- ریخته گری شن و ماسه فراهم می کند نرخ خنک کننده متوسط به دلیل هدایت حرارتی کم ماسه (~ 0.2-0.5 w/m · k), که امکان تشکیل گره گرافیت یکنواخت را فراهم می کند.
- درمان های متالورژیکی: گره زدایی منیزیم و تیمارهای حرارتی پس از ریخته گری (بازپخت, معتدل کردن) می تواند یکپارچه در فرآیند برای دستیابی:
-
- استحکام کششی: حداکثر 600-700 MPa
- ازدیاد طول: 10-18 ٪ (نمرات فریتیک)
مناسب بودن بازار و برنامه
- ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر بخش هایی مانند خودرو (بلوک های موتور, میل لنگ), ماشین آلات سنگین (محل تجهیزات دنده), و زیرساخت (دریچه ها, اتصالات لوله).
- مطابق گزارش های ریخته گری جهانی, تمام 60% ریخته گری های آهن انعطاف پذیر با استفاده از قالب های ماسه ای تولید می شود, به دلیل سازگاری آن برای اجزای بزرگ و متوسط.
4. فرآیند ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر
فرآیند ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر با تطبیق پذیری ریخته گری شن و ماسه سنتی با کنترل های متالورژیکی سختگیرانه ازدواج می کند تا قطعاتی با استحکام برتر تولید کند, شکل پذیری, و سختی.

الگوی و تهیه قالب
ایجاد الگو
- مواد & انقباض: الگوهای از چوب ساخته شده اند, پلاستیک, یا - به طور قابل توجهی برای اجرای با حجم بالا - ابزار آلومینیوم.
تجربیات آهن انعطاف پذیر 3-5 ٪ انقباض خطی در جامد سازی, بنابراین الگوهای شامل a 1-3 ٪ بزرگ کمک هزینه برای دستیابی به ابعاد خالص نهایی. - نمونه سازی سریع: برای دسته های نمونه اولیه, استریولیتوگرافی یا الگوهای پلاستیکی چاپی سه بعدی ذوب شده می تواند زمان سرب را تا حداکثر کاهش دهد 50%, فعال کردن تکرارهای طراحی در روزها و نه هفته ها.
انواع قالب های شن و ماسه
- قالب های شن و ماسه سبز
-
- ترکیب: 90 ٪ ماسه سیلیس, 5% خاک رس بنتونیت, و 3-5 ٪ آب.
- خصوصیات: کم هزینه و بسیار قابل بازیافت (تا 90% احیای شن).
- برنامه های کاربردی: ایده آل برای اجزای غیر مهم یا بزرگ (به عنوان مثال, درپوش های منهول, محفظه پمپاژ).
- رزین ("بدون ضرب و شتم") قالبهای شن و ماسه
-
- ترکیب: ماسه سیلیس مخلوط شده با 1-3 ٪ فنولیک یا اتصال دهنده فران و یک کاتالیزور.
- تحمل: به دست می آید 0.3 میلی متر دقت بعدی و سطوح قالب نرم تر.
- برنامه های کاربردی: قطعات دقیق که نیاز به تحمل محکم تر دارند - محل های نگهدارنده, بدنهای پمپ هیدرولیکی.
ساخت اصلی
- حفره های داخلی: هسته های شن و ماسه, با رزین پیوند خورده و در دمای محیط درمان می شود, ویژگی های داخلی پیچیده ای مانند کاپشن های آب بلوک موتور یا گالری های روغن ایجاد کنید.
- زاویه های پیش نویس & پشتیبانی کنید: هسته ها را ترکیب می کنند 1-2 درجه پیش نویس و چاپخانه های فلزی یا چاپهای هسته ای برای جلوگیری از تغییر تحت فشار فلزی.
ذوب و گره زدن
ذوب شدن
- نوع کوره: کوره های القایی کنترل دقیق دما را در 1400-1500 درجه سانتیگراد و می تواند مخلوط های شارژ حاوی را پردازش کند 60-80 ٪ ضایعات آهن انعطاف پذیر بازیافت شده.
تمرین مدرن تا حد 95% از خصوصیات مکانیکی باکره در ذوب بازیافت شده.
گره زدگی
- افزودنی MG یا CE: در 0.03–0.08 ٪ درصد درصد, منیزیم (از طریق MG - آلیاژ Ferrosilicon) یا Cerium به ذوب تزریق می شود تا پوسته های گرافیتی را به گره های کروی تبدیل کند - بحرانی برای انعطاف پذیری.
- حساسیت به ناخالصی ها: یکبار 0.04 وزنی ٪ گوگرد یا ردیابی اکسیژن می تواند گره زد, بازگشت گره ها به پوسته, بنابراین جو سختگیرانه کوره و کنترل متالورژی ملاقه ضروری است.
تلقیح
- درمان فروسیلیکون: اضافه کردن 0.2-0.5 درصد وان ٪ ferrosilicon بلافاصله پس از ندولیزر تعداد گره ها را اصلاح می کند (هدفمند >80 گره ها/mm²) و از سرماخوردگی جلوگیری می کند (مارتنزیت یا سیمانیت ناخواسته).
- کنترل ماتریس: تنظیم سیلیکون و نرخ خنک کننده تعادل ماتریس فریت -پارلیت مورد نظر را به دست می آورد, قدرت خیاطی در مقابل. شکل پذیری.
ریختن و جامد سازی
ریختن
- دما & جریان: ذوب شدن در 1300-1350 درجه سانتیگراد. یک سیستم دروازه به خوبی طراحی شده نرخ جریان را کنترل می کند 0.5-2 کیلوگرم در ثانیه, به حداقل رساندن تلاطم که می تواند اکسیدها یا هوا را وارد کند.
- دبستان: پایین یا دروازه بافی با دونده های مخروطی و خفاش ها را برای جلوگیری از خاموش شدن و فیلم های اکسید ، پر کردن لمینار را تضمین می کند.
انجماد
- هدایت حرارتی: هدایت قالب ماسه ای از 0.2-0.5 w/m · k خنک کننده را کند می کند, ترویج رشد گره یکنواخت.
- زمان & تغذیه: قطعات کوچکتر در 10-20 دقیقه, در حالی که بخش های بزرگ ممکن است نیاز داشته باشد تا 60 دقایقی.
قرارگیری مناسب از چربیرها و لرزهای فیدها در انقباض و کنترل جامد سازی جهت برای جلوگیری.
لرزش و اتمام
لرزش
- حذف قالب: سیستم لرزش لرزش قالب ماسه را از بین می برد, با هسته های دارای رزین از طریق جیب آب یا حذفی پنوماتیک برداشته شده است.
تمیز کردن
- انفجار شات: انفجار ساینده (مهره های شیشه ای یا شلیک فولادی) ماسه و مقیاس باقیمانده را حذف می کند, بازده سطح معمولی از RA 12.5-25 میکرومتر.
تیمارهای حرارتی اختیاری
- آنیل کردن:850-900 درجه سانتیگراد برای 2 ساعت, پس از آن خنک کننده کنترل شده - ماتریس را برای ماشینکاری آسان تر کنید, کاهش نیروهای برش و سایش ابزار.
- معتدل کردن:500-550 درجه سانتیگراد به مدت 1-2 ساعت قدرت کششی را تقویت می کند (تا 600 MPa در نمرات مخصوص آلیاژ) و مقاومت در برابر ضربه را برای برنامه های بار بالا مانند چرخ دنده ها و میل لنگ بهبود می بخشد.
5. خواص ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر
خصوصیات مکانیکی پایه (نمرات معمولی ASTM A536)
مقادیر نشانگر; نتایج دقیق به شیمی بستگی دارد, اندازه بخش, میزان خنک کننده, گرهگی, و عملیات حرارتی.
| درجه (ASTM A536) | UTS (MPa) | ys (MPa) | ازدیاد طول (%) | سختی (HB) | ماتریس معمولی |
| 60-40-18 | 414 | 276 | 18 | 130- 180 | اکثراً فریتیک |
| 65-45-12 | 448 | 310 | 12 | 150–190 | فریسی |
| 80-55-06 | 552 | 379 | 6 | 170–230 | عمدتا مروارید |
| 100-70-03 | 690 | 483 | 3 | 200- 270 | مروارید ریز |
| 120-90-02 (سرامد) | 830- 900 | 620-700 | 2 | 240-300 | مروارید + کاربیدهای آلیاژ |
| ادی (به عنوان مثال, نمرات austempered) | 900–1600 | 600–1300 | 1–10 (وابسته به درجه) | 250-450 | ازار (وابسته به جبهه) |
چقرمگی ضربه & رفتار شکستگی (ASTM E23 / e399)
- Charpy V - Notch (CVN):
-
- نمرات فریتیک: به طور معمول 15–30 j (RT).
- فریسی: 8-20 J.
- مروارید: 5–12 j.
- ادی: 30–100 j, بسته به پنجره Austempering.
- چقرمگی شکست (K_IC): ~40–90 mPa√m برای استاندارد; آدی به طور گسترده ای متفاوت است اما می تواند با فولادهای کم آلیاژ رقابتی باشد.
- سرویس دما کمتری: CVN را در حداقل دمای سرویس مشخص کنید (به عنوان مثال, -20 درجه سانتیگراد) برای قطعات مهم ایمنی (دریچه ها, اجزای فشار).

عملکرد خستگی (ASTM E466 / E739 / E647)
- حد خستگی چرخه بالا (r = –1): ± 35-55 ٪ از UTS برای نمرات فریتیک -پارلیتیک (به عنوان مثال, 160–250 MPa برای a 450 MPA UTS).
- ادی نمرات می توانند برسند محدودیت خستگی 300-500 MPa.
- رشد (DA/DN, ASTM E647): نمرات مروارید و ADI رشد کندتر در یک ΔK داده شده نشان می دهد, اما نمرات فریتیت به دلیل انعطاف پذیری بالاتر ، در برابر شروع ترک به خوبی مقاومت می کند.
- شامل بودن پایان سطح و استرس باقیمانده در مشخصات خستگی; as -cast ra 12-25 میکرومتر سطوح ممکن است زندگی خستگی را کاهش دهد >20% در مقابل سطوح ماشین آلات/شلیک شده.
سختی & پوشیدن (ASTM E10 / E18)
- برینل (HBW): متریک کنترل تولید اولیه; تقریباً با UTS ارتباط دارد (MPa) ± 3.45 × HB برای بسیاری از ماتریس های DI.
- دامنه:
-
- فریتیک: 130-180 HB
- فریسی: 160–230 HB
- مروارید: 200-300 HB
- ادی: 250-450 HB
- تست پوشیدن: پین - دودانه یا ASTM G65 (ساینده ساینده) می تواند برای قطعات مهم و مهم استفاده شود (به عنوان مثال, پمپ ها, چرخ دنده ها). ADI اغلب از DI معمولی در تجارت سایید.
حرارتی & خواص فیزیکی
- هدایت حرارتی: ~25-36 w/m · k (پایین تر از آهن خاکستری به دلیل ندولار, فلک نیست, گرافیت).
- ضریب انبساط حرارتی (CTE): ~10-12 × 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد (20دامنه 300 درجه سانتیگراد).
- ظرفیت میرایی: بالاتر از فولادها, پایین تر از خاکستری آهن - بی نقص برای NVH (سر و صدا, ارتعاش, و سختی) کنترل در اجزای خودرو و ماشین آلات.
- مقاومت الکتریکی: ~0.8-1.1 میکروگرم · متر, بالاتر از فولاد (مناسب برای برخی ملاحظات مدیریت EMI/حرارتی).
چقرمگی شکست & رشد
- چقرمگی شکست (K_IC): ~40–90 mPa√m برای نمرات فریتیک -پارلیتیک; آدی با مورفولوژی آسفرییت متفاوت است اما با فولادهای کم آلیاژ می تواند رقابتی باشد.
- سرعت رشد ترک خستگی (DA/DN): در نمرات فریتیک در یک ΔK داده شده به دلیل انعطاف پذیری پایین تر است, اما نمرات مروارید/ADI با درجه بالا مقاومت در برابر شروع ترک بهتر در رژیم های چرخه بالا مقاومت می کنند.
خوردگی & یکپارچگی سطح
- خوردگی عمومی: مشابه فولادهای کم کربن در بسیاری از محیط ها; پوشش ها, سیستم های رنگی, یا درمان های سطحی (به عنوان مثال, فسفرینگ, نیترید برای سایش) اغلب اعمال می شوند.
- خوردگی گرافیکی: در محیط های تهاجمی هنگامی که ماتریس ترجیح می دهد ممکن است, ترک شبکه گرافیتی - طراحی و محافظت باید شرایط خدمات را در نظر بگیرد.
6. طراحی برای تولید ریخته گری ماسه آهن انعطاف پذیر
طراحی برای تولید (DFM) در ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر هدف تعادل الزامات مهندسی است, هزینه, و راندمان تولید ضمن به حداقل رساندن نقص.
طراحی باید رفتار جامد منحصر به فرد آهن انعطاف پذیر را در نظر بگیرد, خصوصیات انقباض آن, و پارامترهای فرآیند ریخته گری شن و ماسه.

دستورالعمل های ضخامت دیوار
- ضخامت حداقل دیوار: به طور معمول 4-6 میلی متر برای آهن انعطاف پذیر به دلیل سیالیت کندتر در مقایسه با آلومینیوم; دیوارهای نازک تر خطر سوء استفاده یا پر کردن ناقص را به خطر می اندازند.
- بخش های دیواری یکنواخت: از انتقال شدید خودداری کنید; از تغییرات تدریجی یا فیله استفاده کنید (R ≥ 3-5 میلی متر) برای به حداقل رساندن استرس موضعی و کاهش نقاط داغ که می تواند منجر به تخلخل کوچک شود.
- روبان & سفت کننده: هنگامی که بخش های نازک اجتناب ناپذیر هستند, برای حفظ سفتی ساختاری و سهولت ریخته گری می توان دنده ها را اضافه کرد.
زاویه های پیش نویس و هندسه بخشی
- زاویه های پیش نویس:1° -2 درجه برای سطوح عمودی در قالب های شن و ماسه سبز; تا 3° -5 درجه برای شن و ماسه پیوند شده با رزین برای تسهیل خروج از الگوی.
- شعاع فیله: فیله ها غلظت استرس را کاهش داده و از پاره شدن گرم جلوگیری می کنند. از گوشه های تیز در داخل خودداری کنید (R ≥ 2-5 میلی متر را توصیه کنید).
- زیرپوش ها و ویژگی های پیچیده: استفاده کنید طرح های اصلی برای زیرپوشها یا بخشهای توخالی; از پیچیدگی های غیر ضروری که باعث افزایش هزینه ابزار می شود ، خودداری کنید.
کمک هزینه های کوچک
- نرخ انقباض: آهن انعطاف پذیر تقریباً کوچک می شود 3-5 ٪ در حین استحکام.
- طرح الگوی: الگوهای باید ترکیب شوند 1-3 ٪ کمک هزینه انقباض, بسته به ضخامت بخش و نرخ خنک کننده مورد انتظار.
- رایزرها و فیدرها: قرارگیری مناسب و اندازه مناسب برای جبران انقباض و جلوگیری از تخلخل داخلی ضروری است.
استراتژی های شیروانی و افزایش
- دبستان: شیروانی کمبود تور با محوریت برای کاهش اکسیداسیون و محو شدن منیزیم بسیار مهم است. از سیستم های دروازه پایین یا دروازه جانبی برای جریان فلز نرم تر استفاده کنید.
- منطقه خفگی و سرعت جریان: طراحی مناطقی برای حفظ 0.5-2 کیلوگرم در ثانیه میزان جریان, جلوگیری از خاموش شدن سرد یا گرفتار هوا.
- عایق: آستین های گرمازا و لرز ممکن است برای کنترل جامد سازی و اطمینان از جامد سازی جهت استفاده شود.
ملاحظات پیشگیری از نقص
- تخلخل و نقص گاز: تهویه مناسب, قصور, و نفوذپذیری قالب بسیار مهم است.
- اشتباهات و تعطیل های سرماخوردگی: از دمای کافی برای ریختن اطمینان حاصل کنید (1300-1350 درجه سانتیگراد) و مسیرهای جریان فلزی صاف.
- اشک و ترک گرم: شیب های حرارتی را با لرز یا طراحی قالب بهینه کنترل کنید.
- کمک هزینه های ماشینکاری: به طور معمول 2-4 میلی متر در هر سطح, بسته به دقت مورد نیاز.
7. تجزیه و تحلیل هزینه ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر
تجزیه و تحلیل هزینه ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر شامل ارزیابی است مواد اولیه, ابزار سازی, زمان چرخه تولید, و نرخ قراضه, و همچنین مقایسه اقتصاد کلی در برابر فرآیندهای بازیگران جایگزین.
ریخته گری شن و ماسه آهنی داکتیل اغلب یک راه حل مقرون به صرفه برای قطعات متوسط و بزرگ است که نیاز به تعادل قدرت دارد, دوام, و ماشین کاری.
مواد اولیه و هزینه های آلیاژ
- آهن: به طور معمول از ضایعات بازیافت شده 60-80 ٪ حاصل می شود (فولاد, بازگشت آهن انعطاف پذیر), که هزینه های مواد را توسط 20-30 ٪ در مقایسه با آهن ویرجین.
- گره دهنده: آلیاژهای منیزیم یا منیزیم-فرروزیلیکون اضافه می شوند (0.03-0.08 ٪) برای دستیابی به انعطاف پذیری.
در حالی که هزینه های منیزیم نسبتاً زیاد است, علاوه بر این حداقل است (± $10-20 در هر تن آهن). - تلقیح کننده: فروسیلیکون (0.2-0.5 ٪) دیگری را اضافه می کند $3-5 در هر تن.
- هزینه کلی مواد اولیه: برای بازیگران 1 تنی, مواد اولیه به طور معمول برای 30-40 ٪ از کل هزینه, متفاوت بر اساس درجه (به عنوان مثال, فریتس در مقابل. آهن خیابانی مروارید).
ابزار و تهیه قالب
- الگوهای:
-
- الگوهای چوبی: هزینه کم (~ $1,000-2000 برای قطعات متوسط), اما دوام محدود.
- الگوهای آلومینیوم یا فولادی: دوام بالا اما گرانتر (~ $5,000–15،000).
- 3الگوهای چاپ شده D: کاهش زمان سرب توسط 30-50 ٪, هزینه $500-3000 بسته به پیچیدگی.
- جعبه های اصلی: هزینه های ابزار اضافی اضافی را برای شکل های توخالی یا پیچیده اضافه کنید.
- استهلاک ابزار می تواند در حجم تولید گسترش یابد; برای اجرای با حجم بالا, هزینه ابزار در هر قسمت می تواند در زیر کاهش یابد $1–5.
چرخه تولید و هزینه های کار
- زمان چرخه: زمان چرخه ریخته گری شن و ماسه آهن متغیر از 2 به 24 ساعت, بسته به تهیه قالب, ریختن, و خنک کننده.
- کار: حساب کار برای 20-30 ٪ از کل هزینه, از جمله تهیه قالب, ریختن, لرزش, و تمیز کردن.
- بازده: عملکرد متوسط ریخته گری است 60-80 ٪, با دوندگان و پرندگان اضافه شده به مصرف فلز.
ضایعات و هزینه های بازسازی
- نرخ نقص: نرخ نقص ریخته گری شن و ماسه آهن متداول است 2-5 ٪, اما کنترل فرایند ضعیف می تواند این امر را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
- هزینه های قراضه: قراضه فلزی را می توان دوباره اصلاح کرد, اما انرژی و بازپرداخت هزینه ها را اضافه می کند (راندمان بازیافت 95 ٪ از خصوصیات اصلی مواد).
8. کاربردهای ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر
ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر به دلیل آن به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد ترکیب قدرت, سختی, مقاومت در برابر سایش, و مقرون به صرفه بودن.
توانایی آن در دستیابی به هندسه های پیچیده از طریق ریخته گری ماسه و در عین حال حفظ خصوصیات مکانیکی عالی ، آن را به یک انتخاب ترجیحی برای اجزای متوسط و بزرگ تبدیل می کند.

صنعت خودرو
- اجزای موتور: لشکر میل لنگ, میل بادامک, سر سیلندر, منیفولدهای اگزوز, و بلوک موتور.
- تعلیق و فرمان: گره های فرمان, بازوهای کنترل, هاب, و براکت ها.
- اجزای انتقال: محل تجهیزات دنده, محفظه چرخ فلزی, و اجزای کلاچ.
زیرساخت ها و برنامه های شهری
- سیستم های آب و فاضلاب: اتصالات لوله, دریچه ها, هیدروس, و فلنج.
- پوشش ها و قاب های منهول: سختی آهن انعطاف پذیر عمر طولانی را در زیر بارهای سنگین ترافیک تضمین می کند.
ماشین آلات سنگین و تجهیزات صنعتی
- پمپاژ و محفظه کمپرسور: ظرفیت میرایی و نسبت قدرت به وزن آهن انعطاف پذیر اطمینان از کاهش لرزش و قابلیت اطمینان ساختاری.
- گیربکس و محفظه های تحمل: مقاومت در برابر سایش زیاد و ماشینکاری عالی باعث کاهش هزینه های تولید و نگهداری می شود.
- اجزای هیدرولیکی: پیستون ها, بدنه دریچه ها, و اجزای سیلندر, که هم به سختی و هم به ماشینکاری نیاز دارند.
انرژی و تولید برق
- اجزای توربین بادی: ریخته گری, محل تجهیزات دنده, و تحمل پشتیبانی.
- روغن & تجهیزات گاز: اجزای چاه, بدنهای پمپ, و خانه های دریچه ای که فشار و شوک مکانیکی عوامل هستند.
- زیرساخت برق: ترانسفورماتور, قاب های موتوری, و محفظه های ژنراتور.
تجهیزات کشاورزی و ساختمانی
- قطعات تراکتور و هاروستر: هاب, محور محور, سنهای متضاد, و گیربکس گیربکس.
- تجهیزات خاکی و معدن: مؤلفه هایی مانند کفش آهنگ, گچ, و بازوهای کوپلر از مقاومت سایش آهن انعطاف پذیر و سختی برخوردار بهره مند می شوند.
سایر برنامه های تخصصی
- راه آهن و دریایی: اجزای ترمز, کوپلینگ ها, پروانه ها, و محفظه های پمپ دریایی.
- دفاع: اجزای خودرو زرهی و براکت های سنگین, جایی که هم به سختی و هم ماشینکاری مورد نیاز است.
- ابزارها و وسایل صنعتی: پایه ابزار, تختهای تراش, و وسایل دقیق به دلیل میرایی لرزش آهن انعطاف پذیر.
9. مقایسه با سایر روشهای ریخته گری
| معیارها | ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر | ریخته گری سرمایه گذاری | ریخته گری فوم گم شده | ریخته گری قالب |
| پایان سطح | RA 12-25 میکرومتر (نیاز به ماشینکاری دارد) | RA 3-6 میکرومتر (پایان عالی) | (پایان خوب) RA 6-12 میکرومتر |
(پایان خوب) RA 6-12 میکرومتر |
| تحمل ابعادی | 0.5-1.5 میلی متر (با دقت متوسط) | 0.1-0.3 میلی متر (دقت بالا) | 0.3-0.5 میلی متر (دقت متوسط) | 0.2-0.5 میلی متر (دقت بالا) |
| قابلیت اندازه بخشی | تا چند تن (ریخته گری های بسیار بزرگ ممکن است) | معمولاً <50 کلوت (محدود توسط پوسته سرامیکی) | متوسط تا بزرگ (تا 100 کیلوگرم پوند) | کوچک و متوسط (<20 کلوت) |
| هزینه ابزاری | کم تا متوسط | بالا (قالب و پوسته الگوی موم) | متوسط | متوسط |
| حجم تولید | کم تا زیاد (مقرون به صرفه برای اجراهای بزرگ) | کم تا متوسط | متوسط تا زیاد | متوسط تا زیاد |
دامنه مواد |
گسترده (تمام نمرات آهن انعطاف پذیر, آلیاژهای آهنی) | گسترده (فولادهای ضد زنگ, سوپالیاژهای, از) | محدود به آلیاژهای آهنی و غیر آهنی | گسترده (آهنی و برخی از آلیاژهای غیر آهنی) |
| پیچیدگی | متوسط (هسته های مورد نیاز برای حفره های داخلی) | خیلی بلند (اشکال پیچیده, دیوارهای نازک) | بالا (اشکال پیچیده با هسته کمتری) | بالا (ریخته گری دقیق دیواره) |
| خواص مکانیکی | عالی (گره های گرافیتی باعث افزایش انعطاف پذیری می شوند) | عالی (ساختار متراکم, دانه های خوب) | خوب (کنترل ساختار دانه متوسط) | خوب (بهتر از ریخته گری ماسه) |
| هزینه در هر قسمت | کم تا متوسط | بالا (به دلیل ابزار و فرآیند پوسته) | متوسط | متوسط |
| زمان سرب | 2-6 هفته (بستگی به ابزار دارد) | 4-12 هفته | 3-8 هفته | 3-8 هفته |
10. نتیجه گیری
ریخته گری شن و ماسه آهنی داکتیل ابزار اقتصادی را با کنترل محکم بر روی متالورژی مخلوط می کند تا قطعاتی را ارائه دهد که قدرت فولاد را ارائه می دهند, ماشینکاری آهن, و زندگی خستگی عالی.
با درک تعامل طراحی الگوی, شیمی ذوب کردن, تثبیت, و اتمام, تولید کنندگان می توانند قابل اعتماد تولید کنند, اجزای مقرون به صرفه برای خودرو, زیرساخت, و برنامه های سنگین صنعت.
به عنوان نوآوری در شبیه سازی, ابزار افزودنی, و پیشبرد اتوماسیون, ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر همچنان به عنوان یک اسب بخار همه کاره در ریخته گری های مدرن ادامه خواهد یافت.
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,
این 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, این راه حل های ریخته گری سفارشی را ارائه می دهد که تعالی متالورژی را ترکیب می کند, دقت, و عملکرد بلند مدت.
سوالات متداول
ریخته گری شن و ماسه آهنی چرمی چیست؟?
ریخته گری شن و ماسه آهنی انعطاف پذیر یک فرآیند تولیدی است که در آن آهن انعطاف پذیر مذاب در قالب ماسه ای ریخته می شود تا قطعاتی با استحکام بالا ایجاد کند, شکل پذیری, و مقاومت در برابر سایش.
گرافیت در فرم های آهن انعطاف پذیر به عنوان گره های کروی, برخلاف پوسته های موجود در آهن خاکستری, منجر به خصوصیات مکانیکی برتر.
چه چیزی باعث می شود آهن انعطاف پذیر از آهن خاکستری متفاوت باشد?
تفاوت اصلی این است شکل گرافیت. در آهن انعطاف پذیر, گرافیت به عنوان گره های گرد ظاهر می شود, که غلظت استرس را کاهش داده و استحکام کششی را بهبود می بخشد, کشیدگی, و تأثیرگذاری بر سختی.
به عنوان مثال, آهن انعطاف پذیر می تواند به دست آورد کشیدگی تا 18% در مقایسه با خاکستری آهن <2%.
چرا ریخته گری ماسه ای برای آهن انعطاف پذیر استفاده می شود?
ریخته گری شن و ماسه برای اجزای متوسط تا بزرگ مقرون به صرفه است, با استفاده از هسته شکل های پیچیده ای را در خود جای می دهد, و می تواند ریخته گری را از چند کیلوگرم تا چندین تن تولید کند.
برای خودرو ایده آل است, ماشین آلات سنگین, و قطعات زیرساختی که در آن قدرت و مقرون به صرفه مهم است.
بهترین مواد برای ریخته گری شن چیست؟?
مواد رایج برای ریخته گری ماسه شامل فلزات آهنی مانند آهن انعطاف پذیر است, آهن, فولاد کربنی, و فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و برنز.
بهترین انتخاب به نیازهای مکانیکی و هزینه برنامه بستگی دارد.



