031 - 910 - 100 - 30     021 - 910 - 100 - 30

کاربرد سانتریفیوژ در ریخته گری
دوشنبه 29 شهریور 1400 بازدید : 61

 

سانتریفیوژ چیست

 

سانتریفیوژ به یک دستگاه استوانه ای شکل میگویند که همانند یک توربین هواپیما دارای پره های متعددی در وسط استوانه میباشد. این پره به طور متوسط در هر ثانیه میتوانند 1000 دور چرخش داشته باشند و اساس کار دستگاه سانتریفیوژ، چرخش پره ها میباشد.

به طور کلی کار دستگاه سانتریفیوژ، جداسازی ناخالصی ها از ماده اولیه و ارائه محصولی با خلوص و کیفیت بالا میباشد. سانتریفیوژ دارای انواع گوناگون و همچنین کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف است. از نمونه کاربردهای این دستگاه میتوان به غنی سازی اورانیوم ، استفاده در صنایع غذایی و استفاده در ریخته گری اشاره کرد.

 

 

 

 

 

 

 

ریخته گری

 

ریخته گری (casting) یک عملیاتی است که طی آن ابتدا فلزات و آلیاژهای آن را از طریق ذوب کردن به حالت مایع در می آورند. سپس این مواد مذاب را درون محفظه های بسته ای به نام قالب میریزند و اجازه میدهند تا سرد شوند و شکل قالب را به خود بگیرند. میتوان گفت ریخته گری قدیمی ترین روش برای شکل دهی فلزات میباشد. 

 

 

 

 

ریخته گری به همراه سانتریفیوژ

 

ریخته گری با سانتریفیوژ به ریخته گری گریز از مرکز نیز شهرت دارد. در این نوع ریخته گری پس از آنکه فلزات و آلیاژهای آن ها را ذوب کردیم و درون قالب ها قرار دادیم، حال این قالب ها را درون سانتریفیوژ قرار میدهیم. دستگاه سانتریفیوژ این قالب های حاوی مواد مذاب را به چرخش در می آورد و با نیرویی تقریبا 100 برابر بیشتر از نیروی گرانش زمین، دور این قالب ها میگردد.

در اثر این چرخش، مواد مذاب درون این قالب ها به حالت تصفیه در می آیند و به سمت بیرونی قالب روانه میشوند. در این حالت ناخالصی هایی که درون مواد مذابمان وجود دارد، به دلیل اختلاف چگالی موجود از مواد مذاب اولیه جدا میشوند و بر سطح لوله های سانتریفیوژ مینشینند.

در نتیجه این عملیات محصول نهایی باکیفیت و خالص بدست می آید . عملیات ریخته گری همراه با سانتریفیوژ برای فلزاتی از قبیل آهن، مس، فولاد و آلومینیوم بسیار مناسب میباشد.

 

 

 

 

انواع ریخته گری با سانتریفیوژ

 

ریخته گری با سانتریفیوژ شامل ریخته گری افقی، ریخته گری عمودی، ریخته گری واقعی، ریخته گری نیمه گریز از مرکز و ریخته گری گریز از مرکز اسمی میباشد. نکته ی بسیار حائز اهمیت در تمامی انواع ریخته گری با سانتریفیوژ که باید مدنظر قرار گرفته شود، این است که سرعت قالب ها درون سانتریفیوژ تعیین کننده ضخامت نوع لوله و محصول خروجی میباشد که هرچه سرعت چرخش قالب ها بیشتر باشد در نتیجه قطر و ضخامت لوله و محصول حاصله به همان میزان بیشتر است.  در ادامه ی این مقاله به بررسی کامل برخی از انواع ریخته گری با سانتریفیوژ خواهیم پرداخت.

 

 

 

 

1.ریخته گری با سانتریفیوژ به حالت افقی

 

در این نوع ریخته گری محور چرخان سانتریفیوژ به حالت افقی میباشد که مناسب ترین روش برای ریخته گری قطعات استوانه ای و لوله های فلزی است. خروجی این حالت از ریخته گری اغلب لوله های دایره ای شکل میباشد اما گاها دیده دشه است که پروفیل های شش گوشه و متقارن نیز خروجی این روش ریخته گری بوده است.

 

 

 

 

 

2.ریخته گری با سانتریفیوژ به حالت عمودی

 

همانطور که از نامش پیداست محور چرخش سانتریفیوژ در این حالت به صورت عمودی است یعنی قالب ها در سانتیریفیوژ به صورت عمودی میتابند.  این نوع ریخته گری، به ریخته گری O.D نیز شهرت دارد.

 

 

 

3.ریخته گری نیمه گریز از مرکز

 

در روش ریخته گری نیمه گریز از مرکز، از قالب هایی استفاده میکنیم که در دیواره ی خود دارای یکسری حفره باشند. وجد این حفره ها سبب آن میشود که مواد مذاب هنگامی که درون این قالب ها قرار میگیرند، شکل های پیچیده و خاصی را به خود بگیرند. 

در این روش از ریخته گری سرعت چرخش پره های سانتریفیوژ زیاد نیست و در حد معتدل و معمولی میباشد. از آنجایی که در ریخته گری با سانتریفیوژ ناخالصی ها در مرکز سانتریفیوژ قرار میگیرند، این روش برای تولید قطعاتی که بعدا نیاز به ماشین کاری دارند روشی بسیار مناسب میباشد. 

 

 

 

 

 

 

 

ریخته گری در خلا چیست

 

برخی از فلزات دارای واکنش پذیری بسیار بالایی میباشند و از همین رو نمیتوان در فضاها و محیط های آزاد بر روی آن ها عملیات ریخته گری را انجام داد از همین رو باید محیط انجام عملیات آن ها کاملا خلا و عاری از هرگونه هوا و اکسیژن باشد. محصولات تولیدی از این نوع ریخته گری بیشتر در آزمایشات نظامی و صنعت هوافضا کاربرد گسترده دارند. فلز نیکل و کبالت از جمله فلزاتی هستند که باید ریخته گری آن ها در خلا صورت گیرد. 

 

 

 

 

 

 

 

معایب استفاده از ریخته گری همراه با سانتریفیوژ

 

استفاده از روش ریخته گری همراه با سانتریفیوژ به خودی خود دارای معایبی نمیباشد و معایب آن در محصولات تولیدی این روش نمود میکند که مهمترین این معایب به شرح زیر میباشند :

 

 

1.بریدگی لوله ها

 

2.تردی و نازکی لوله ها

 

3.سوراخ شدن لوله ها

 

4.ظاهر شدن برخی زائده در سطح جدار خارجی لوله ها

 

5.دقیق و یکسان نبودن ابعاد

 

 

 

راه های جلوگیری از ترک خوردن لوله های تولید شده به روش ریخته گری با سانتریفیوژ

 

1.درجه حرارت عملیات ریخته گری را کمی کاهش میدهیم

2.قالبی که قرار است مواد مذاب در آن قرار بگیرند را کمی گرم تر میکنیم

3.سرعت انجام فرایند ریخته گری را کاهش میدهیم

4.سرعت دورانی سانتریفیوژ را نسبت به سرعت دورانی اولیه ی آن که عملیات را آغاز کرده ایم ،کمی کاهش میدهیم

Bayat ghazal

به اشتراک بگذارید

دیدگاه

0