ریخته گری با مدل تبخیری یکی از فرآیند های ریخته گری در قالب موقت است. در این روش برای ساخت حفره قالب از مدل هایی که قابلیت تبخیر شدن دارند، استفاده می شود. در واقع ریخته گری با مدل تبخیری از مدلی استفاده می کند که با ریختن فلز مذاب در حفره قالب تبخیر می شود. سپس ماده مذاب فضای خالی را پر می کند.

مدل های مورد استفاده در ريخته گري با مدل تبخيري معمولا از فوم ساخته می شوند. در حالی که می توان انواع مختلفی از مواد فوم برای ساخت مدل استفاده کرد، اغلب مدل های استفاده شده در این روش، از جنس فوم های پلی استایرن هستند.

تولید، مونتاژ و بازرسی ریخته گری با مدل تبخیری

این بخش شامل یک عملیات شش مرحله ای است. مرحله اول، قالب گیری مدل است. این کار به صورت صنعتی با فرآیند تزریق مذاب انجام می شود. در این مرحله، دانه های فوم پلی استایرن تحت فشار به دستگاه قالب گیری تزریق می شوند. مرحله دوم، بازرسی مدل تولید شده به صورت صنعتی یا دستی است. دقت ابعاد و صحت شکل در این سطح بررسی می شود. این مرحله برای فرآیند ريخته گري با مدل تبخيري بسیار مهم است. مرحله سوم، فرآیند اتصال است که برای ایجاد مقاومت در برابر انرژی حرارتی ناشی از پیشروی فلز مایع و جلوگیری از نفوذ شن و ماسه انجام می شود. سپس در مرحله چهار، الگوها خشک می شوند، خشک شدن در عرض چند ثانیه انجام می شود.

مراحل ريخته گري با مدل تبخيري

انواع ریخته گری با مدل تبخیری

دو نوع اصلی ريخته گري با مدل تبخيري وجود دارد. در این بخش به آن ها اشاره می شود.

ریخته گری با مدل تبخیری به روش لاست فوم

ریخته گری لاست فوم یا ریخته گری به روش فوم هدر رونده یکی از روش های ریخته گری در قالب های موقت است. این روش برای شکل دادن فلزات و آلیاژ های مختلف استفاده می شود که در آن، ساخت قطعات توسط ریختن مذاب فلز در قالب لاست فوم صورت می گیرد. از این روش برای ریخته گری آلومینیوم، چدن داکتیل و چدن خاکستری استفاده می شود.

قطعات ريخته گري با مدل تبخيري

این روش بسیار شبیه به روش ریخته گری دقیق است، با این تفاوت که در آن به جای موم از فوم استفاده می شود. مزیت اصلی روش لاست فوم نسبت به ریخته گری دقیق، حذف مرحله ذوب و خارج کردن موم از قالب است. این کار با بهره گیری از دمای ذوب و چگالی پایین فوم میسر می شود. در این روش به دلیل تولید قطعات حجیم، سبک و پیچیده در صنایع کشتی سازی، هوا و فضا، خودرو سازی و قطعه سازی کاربرد دارد.

ریخته گری با مدل تبخیری به روش ریخته گری کامل قالب

ریخته گری با قالب کامل یکی روش های ريخته گري با مدل تبخيري است که ترکیبی از ریخته گری با ماسه و ریخته گری لاست فوم است. این فرآیند به ریخته گری شن و ماسه شباهت زیادی دارد. در ریخته گری با مدل تبخیری از یک الگوی فوم پلی استایرن منبسط شده استفاده می کند که پس از آن با ماسه احاطه می شود. سپس فلز به طور مستقیم در قالب ریخته می شود، که در صورت تماس، فوم را تبخیر می کند.

ریخته گری کامل قالب برای ریخته گری های بسیار پیچیده که نیاز به ماهیچه دارد، کاربرد دارد. این روش نسبت به ریخته گری دقیق، ارزان تر است زیرا هم فرآیند ساده تر است و هم اینکه فوم ارزان تر از موم است.

کاربرد ریخته گری با مدل تبخیری

ریخته گری با مدل تبخیری معمولا در تولید آلومینیوم و آلیاژهای آن استفاده می شود. همچنین در فونداسیون آهن نیز از این فرآیند برای تولید محصولات مختلف استفاده می شود. امروزه منیزیم و آلیاژهای آن نیز با استفاده از این روش، ریخته گری می شوند. اولین شناخت عمومی از کاربرد این فرآیند در سال 1980 بود که جنرال موتورز برخی از قطعات خودرو را با آن تولید کرد. لذا بدنه آلومینیومی، سرسیلندر آلومینیومی و اتصالات لوله در بسیاری از کارخانه های ریخته گری تولید می شوند.

قطعات ماشین ساخته شده توسط ريخته گري با مدل تبخيري

مزایای ریخته گری با مدل تبخیری

طبق مشاهدات انجام شده، ریخته گری با مدل تبخیری مزایای زیادی نسبت به فرآیندهای ریخته گری ستنی دارد. از مهم ترین مزیت های این فرآیند می توان به اجرای آسان نسبت به دیگر روش های ریخته گری اشاره کرد. همچنین ریخته گری با مدل تبخیری قابلیت ساخت قطعات سبک و امکان ساخت قطعات پیچیده بدون نیاز با ماهیچه را دارد. این فرآیند دقت ابعادی بالا و هزینه پایین تری نسبت به ریخته گری دقیق به دلیل استفاده از فوم به جای موم دارد. از دیگر مزایای این فرآیند می توان به عدم نیاز به طراحی تغذیه به دلیل خنک کاری سریع مواد مذاب (تبخیر فوم) و پرداخت با کیفیت و صاف قطعه اشاره کرد. این روش همچنین امکان مونتاژ چندین قسمت را فراهم می کند و طرح های ریخته گری پیچیده را ممکن می سازد.

معایب ریخته گری با مدل تبخیری

از معایب ريخته گري با مدل تبخيري می توان به محدودیت در ساخت قطعات با ضخامت پایین اشاره کرد. همچنین این فرآیند هزینه اولیه بالایی در صورت استفاده از قالب های مخصوص مدل سازی دارد و برای تولید در حجم پایین، اقتصادی نیست. این فرآیند نیاز به دمای بالا برای تبخیر مدل دارد و امکان آسیب پذیری مدل وجود دارد.

هزینه ریخته گری با مدل تبخیری

به طور کلی، مدل های فومی مدل های ارزانی هستند، لذا هزینه ریخته گری فوم به صرفه تر می باشد. همچنین در ساخت قطعات با تعداد بالا، می توان آن ها را به صورت خوشه هایی به هم متصل کرد. این کار مراحل پوشش دهی و قالب گیری را کم می کند و بازده را افزایش می دهد. در نتیجه این موارد می توانند هزینه ریخته گری لاست فوم را پایین بیاورند. عامل تاثیر گذار دیگر روی هزینه ريخته گري با مدل تبخيري تعداد مراحل کم آن است که باعث می شود نسبت به روش ریخته گری دقیق از لحاظ اقتصادی به صرفه تر باشد.

خدمات ریخته گری با مدل تبخیری

خدمات ريخته گري با مدل تبخيري شامل پوشش دهی مدل، قالب گیری، ساخت قالب و مدل فومی، ریختن مذاب فلز در قالب و انجماد و در آخر بیرون آوردن قطعه سرد شده است. برای ساخت قطعات کوچک و یا قطعات بزرگ با شکل هندسی پیچیده می توان از خدمات ریخته گری با مدل تبخیری با دقت ابعادی بالا استفاده کرد. کارگاه های ریخته گری انواع مختلف ریخته گری از جمله خدمات ريخته گري با مدل تبخيري را ارائه می دهند.