روش‌ های ریخته گری استنلس استیل ؛ ریخته گری استنلس استیل (Stainless Steel Casting) با روش‌های مختلفی برای تولید قطعات متنوع با کاربردهای گوناگون انجام می‌شود. این فرآیندها شامل حرارت دهی مواد فولادی ضد زنگ تا دمایی بالاتر از نقطه ذوب و ریختن مذاب به داخل قالب برای ایجاد حجم سه بعدی قطعه مورد نظر است. فرآیند ریخته گری استنلس استیل در کارگاه‌های تخصصی یا کارخانه‌ها و با روش‌ها و تجهیزات پیشرفته انجام می‌گردد. هدف نهایی، تولید قطعاتی است که هندسه‌ای پیچیده دارند و تولید آنها با روشهای ساده امکان‌پذیر نیست ویا ضایعات فراوانی ایجاد می‌کند. در این بررسی به طور کامل در مورد ریخته گری فولاد زنگ نزن صحبت می‌کنیم.

بهترین آلیاژها برای ریخته گری استیل

می‌دانیم که فولاد یک آلیاژ فلزی است که عمدتاً از آهن و کربن همراه با عناصر دیگر تشکیل شده است.اگر تجربه خرید ورق استیل استنلس را ندارید حتما برای شما این سوال پیش آمده که چگونه یک ورق استیل ضد زنگ تولید می شود، ولی فولاد ضد زنگ آلیاژی است که با میزان کربن بسیار کم از مقدار زیادی کروم معمولاً بیش از 10.5 درصد جرمی تشکیل شده است. کروم مسئول مقاومت در برابر خوردگی است و بنابراین هرگونه افزایش کروم باعث می‌شود فلز در برابر خوردگی مقاوم‌تر شود.

علاوه بر کروم، انواع آلیاژهای فولادهای ضد زنگ از عناصر دیگری مانند: مولیبدن، نیکل، تیتانیوم، مس، نیتروژن، فسفر و غیره در خود دارند. در میان تمام این عناصر جزئی، مولیبدن کاملا منحصر به فرد است. زیرا مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را به شدت افزایش می‌دهد. مولیبدن عنصر شیمیایی است که دو نوع بسیار رایج فولاد ضد زنگ را از هم متمایز می‌کند. این دو نوع فولاد ضد زنگ 304 و 316 هستند. در مورد این دو آلیاژ که برای ریخته‌گری بسیار رایج و مناسب هستند در ادامه بیشتر صحبت خواهیم کرد.

ریخته گری استنلس استیل 304

این گرید متعلق به گروه فولاد زنگ نزن آستنیتی با ساختار کریستالی خاص خود هستند. استنلس استیل‌های آستنیتی بزرگترین دسته از فولادهای ضد زنگ هستند. آنها در واقع 75% از کل فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهند. استنلس استیل 304 معمولاً تحت عنوان استیل 8-18 نیز شناخته می شود. زیرا حاوی کروم و نیکل به عنوان عناصر غیر آهنی اصلی به ترتیب حدود 18% و 8% است. از ویژگی‌های قابل توجه این گرید می‌توان به مقاومت زیاد در برابر خوردگی ناشی از شرایط مختلف محیطی یا جوی اشاره کرد.

در نتیجه، قادر به مقاومت در برابر اکثر عوامل اکسید کننده مانند محلول های اسیدی و کلریدی در محیط است. این آلیاژ به طور گسترده برای ساخت کالاهای خانگی و عمدتاً لوازم آشپزخانه و تجهیزات فرآوری مواد غذایی کاربرد دارد. به این دلیل است که این آلیاژ بادوام است و همچنین به راحتی پاک و ضد عفونی می‌شود. همچنین در ساخت کالاهای صنعتی  به عنوان مثال، قطعات ماشین آلات، یراق و اتصالات نرده و درب غیره مورد استفاده بسیاری دارد.

ریخته گری استنلس استیل 316

این نوع آلیاژ بعد از نوع 304 متداول ترین فولاد ضد زنگ در صنعت است. 304 و 316 دارای خواص فیزیکی و مکانیکی مشابه هستند. تفاوت عمده همانطور که قبلا ذکر شد در میزان عنصر مولیبدن است. فولاد ضد زنگ 316 حدود 3 درصد مولیبدن دارد. از ویژگی‌های بارز فولاد ضد زنگ 316 می‌توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی به دلیل وجود مولیبدن اشاره کرد که این آلیاژ را در برابر عوامل بسیار خورنده به ویژه محلول های کلرید و شرایط شور مقاوم کرده است. به یاد داشته باشید که این ویژگی باعث برتری 316 نسبت به 304 می شود. همچنیناین آلیاژ دارای خواص فرم‌پذیری و جوشکاری عالی است. ضمن اینکه رول کردن و شکستن آن به ویژه در ساخت قطعات مختلف صنعتی ساده است.

آلیاژ 316 به دلیل مقاومت و مناسب بودن آن برای استفاده در شرایط اسیدی، کاربردهای صنعتی زیادی در فرآوری مواد شیمیایی دارد. همچنین به دلیل ماهیت غیر واکنشی آلیاژ در ساخت تجهیزات پزشکی، جراحی و داروسازی بسیار استفاده می‌‍شود. به علاوه در ساخت مبدل‌های حرارتی، قطعات موتور جت و قطعات پمپ‌ها به کار گرفته می‌شود. به عنوان جمع‌بندی و اینکه کدامیک از این دو آلیاژ یعنی 304 و 316 برای کارتان مناسب‌تر هستند نکاتی را به قرار زیر ذکر می‌کنیم:

برای قطعاتی که در تولیدشان نیاز به شکل پذیری خوبی دارند، 304 را به جای 316 انتخاب کنید. علاوه بر این، اگر قطعه در محیطی با عوامل خورنده مانند شرایط دریایی و شور کار می‌کنید، 316 را انتخاب کنید. و البته وقتی تمرکز خود را روی هزینه تغییر می‌دهیم و به دنبال ارزان سازی هستیم، استنلس استیل 304 انتخاب بهتری است زیرا نسبتاً ارزان‌تر از 316 است. و در نهایت برای کاربردهایی که به استحکام بیشتر همراه با سختی نیاز دارند، 316 را انتخاب کنید.

فرآیند ریخته گری استنلس استیل

روش های رایج ریخته گری فولاد

روش های رایج ریخته گری فولاد زنگ نزن عبارتند از:

ریخته گری گریز از مرکز

ریخته گری گریز از مرکز، برخلاف بقیه روشها که از نیروی گرانش و فشار برای پر کردن قالب‌ها استفاده می‌کنند، در این روش از نیروی گریز از مرکز قوی استفاده می‌شود. در نتیجه در تولید قطعات استوانه ای و سازه‌های توخالی بسیار مناسب است. در این فرآیند قالب‌های استوانه‌ای شکل ساخته می‌شوند و از نیروی گریز از مرکز برای جاری شدن مذاب و تولید قطعات ریخته‌گری استفاده می‌شود.

ریخته گری پیوسته

ریخته گری پیوسته ، فرآیندی است که در آن فلز مذاب به شکل یک بیلت یا اسلب برای عملیات نورد بعدی در غلتک‌های تکمیلی جامد می‌شود. پیش از ریخته‌گری پیوسته، فولاد در قالب‌های ثابت ریخته می‌شد تا شمش‌ها را تشکیل دهند. ولی با این روش عملکرد، کیفیت، بهره وری و کارایی هزینه بهبود یافته است. استفاده از ریخته‌گری پیوسته منجر به تولید استاندارد یک محصول و همچنین افزایش کنترل بر روی فرآیند از طریق اتوماسیون، امکان تولید مقاطع فلزی با هزینه کمتر با کیفیت بهتر شده است.

ریخته گری در قلب ماسه‌ای

ریخته گری در قلب ماسه‌ای ، در این روش از مدل قطعه، ماهیچه و قالب‌های ماسه‌ای برای تولید قطعات نسبتا پیچیده استفاده می‌شود. قالب در این روش دو یا چند تکه است و از ماسه سیلیس ساخته می‌شود و قابلیت ساخت قطعات بزرگ را نیز دارد. این روش بسیار ارزان است و قالب آن تحمل دماهای بالا را دارد. البته کیفیت سطح قطعه حاصل از این روش خیلی بالا نیست.

ریخته گری تحت فشار

ریخته گری تحت فشار ، یک فرآیند ریخته گری فلز است که فلز مذاب تحت فشار بالا به داخل حفره قالب وارد می شود. حفره قالب با استفاده از دو قالب از جنس فولاد ابزار سخت شده ساخته می‌شود که ماشینکاری شده‌اند و در طول فرآیند مشابه قالب تزریق کار می‌کنند. بسته به نوع فلزی که ریخته گری می شود، از دستگاه محفظه گرم یا سرد استفاده می‌شود.

ریخته گری دقیق

ریخته گری دقیق یا ریخته گری با مدل مومی، (Investment casting) یک فرآیند فنی دقیق است که با استفاده از مدل مومی یا فومی قطعه، حفره‌های قالب را ایجاد می‌کند. حفره‌های قالب معمولاً با یک چیدمان  خاص و با توجه به نکات فنی ریخته‌گری طراحی می‌شوند. این مجموعه معمولاً با استفاده از مواد نسوز پوشش داده می‌شود تا قالب را تشکیل دهد. بعد با ریختن فلز مذاب یا حرارت دادن قالب‌ها، موم ذوب و خارج شده و فلز مذاب جای آن را می‌گیرد. پس از سرد شدن و انجماد، قالب خُرد شده و قطعه مورد نظر به دست می‌آید.

ریخته‌گری دقیق

ریخته‌گری دقیق ، دقیق‌ترین روش ریخته گری برای فولاد ضد زنگ است. به خصوص برای آن دسته از قطعاتی که دارای ساختارهای نامنظم یا پیچیده هستند، ریخته‌گری دقیق بهترین روش ممکن برای ساخت انواع قطعات استنلس استیل است. با توجه به محبوبیت این روش مراحل اجرای آن را بیشتر توضیح می‌دهیم:

طراحی قالب

اولین مرحله ریخته گری دقیق مثل هر روشی به طراحی مدل قطعه و قالب آن مربوط می‌شود. مدل قطعه براساس محصول مورد نیاز طراحی می‌شود. جنس قالب برای تولید مدل مومی معمولاً آلومینیوم است. استفاده از آلومینیوم بدین دلیل است که این متریال نقطه ذوب پایین و سختی کم دارد و برای فشرده کردن و شکل دهی موم صنعتی مناسب‌تر خواهد بود.

ساخت مدل مومی

پس از آماده شدن قالب، موم به داخل حفره قالب تزریق می‌شود. سپس مدل مومی پس از خنک شدن از قالب خارج می‌گردد. در این مرحله، برخی از عیوب ظاهری مدل‌های مومی باید ترمیم و اصلاح شوند.

مونتاژ درخت

پس از بررسی مدل‌های مومی، آنها را یکی یکی به سیستم راهگاهی ریخته گری جوش می‌دهند تا یک مجموعه تشکیل شود. این مجموعه شبیه به درخت است، بنابراین به این مرحله مونتاژ درخت یا درخت مومی نیز گفته می‌شود.

ساخت پوسته

حالا الگوی درخت را در یک دوغاب سرامیکی برای پوشش سیلیکا کلوئیدی فرو می‌کنند. توجه داشته باشید که در نتیجه یک لایه از سرامیک بر روی سطح درخت تشکیل می‌شود. برای ضخیم شدن لایه، باید درخت را چندین بار در دوغاب فرو شود تا ضخامت مورد نظر به دست آید. همچنین پس از هر مرحله دانه‌های ماسه را برای تشکیل یک سطح پوشش نسوز و متراکم روی درخت آغشته به دوغاب می‌پاشند. سپس این مراحل 5 تا 6 بار تکرار می‌شود تا پوسته سرامیکی با ضخامت کافی ایجاد شود.

موم زدایی

پوسته را در کوره با دمای بالا قرار می‌دهند. موم داخل پوسته با حرارت دادن ذوب می‌شود. پس از خارج شدن موم، حفره ایجاد می‌شود که می‌توان برای ریخته‌گری استفاده شود. به این فرآیند موم زدایی می‌گویند.

عملیات ریخته‌گری

شمش‌ها و مواد اولیه فولاد ضد زنگ با گرید مشخص در دمای بالا به حالت مذاب تبدیل می‌شوند. سپس این مذاب را داخل پوسته درخت (قالب) می‌ریزند و در دمای اتاق خنک می‌کنند.

برش و سنگ زنی

قطعات ریخته گری استنلس استیل باید از درخت یا راهگاه جدا شوند. برای این کار به کمک دستگاه سنگ زنی برش داده می‌شوند و اضافات از قطعات جدا و برداشته می‌شود.

تکمیل قطعه و سطح

معمولا برای تمیز کاری قطعه از شات بلاست و یا سندبلاست استفاده می‌شود. همچنین ممکن است بنا به نیاز در بخش‌هایی از قطعه ماشینکاری صورت بگیرد و در نهایت برخی از سطوح با پرداخت‌های مختلف سطحی مانند سنگ و سمباده زنی، گلانس، الکترو پولیش و غیره به میزان مورد نیاز پرداخت می‌کنند.

بازرسی

فرآیند بازرسی نیز یک فرآیند ضروری قبل از تحویل قطعات است. بازرسی ریخته گری فولاد ضد زنگ شامل بازرسی ابعادی، بازرسی عیوب و بازرسی مواد است.

کاربرد ریخته گری استنلس استیل

ریخته گری فولاد ضد زنگ برای طیف گسترده‌ای از صنایع، به ویژه آنهایی که در محیط‌های خورنده قرار دارند، استفاده می‌شود. در زیر کاربردهای اصلی ریخته گری فولاد زنگ نزن آورده شده‌اند:

تجهیزات فرآوری مواد غذایی

تقریباً تمام تجهیزات فرآوری و تولید مواد غذایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی از استنلس استیل ساخته می‌شوند. چندین فرآیند برای تولید تجهیزات فرآوری مواد غذایی وجود دارند که شامل ریخته گری، آهنگری، جوشکاری، ماشین‌کاری و غیره هستند. در این میان، ریخته گری بهترین فرآیند برای تولید اجزای پیچیده برای تجهیزات فرآوری مواد غذایی است. قطعات رایج تجهیزات مواد غذایی که با فرآیند ریخته گری استنلس استیل ساخته می‌شوند، شامل آسیاب فلزی، اجزای دستگاه قهوه ساز و غیره هستند.

ساخت شیر و پمپ

ریخته گری استنلس استیل پرکاربردترین تکنیک برای ساخت شیر و پمپ است. ریخته گری فولاد زنگ نزن می‌تواند هر شکل پیچیده‌ای از اجزای شیر و پمپ را تولید کند. درحقیقت، ریخته گری یک روش مقرون به صرفه برای ساخت این نوع قطعات است. اجزای متداول شیر و پمپ شامل بدنه شیر، دیسک سوپاپ، درپوش سوپاپ، گلند سوپاپ، بدنه پمپ، پروانه پمپ و غیره هستند.

کاربردهای دریایی

به دلیل آنکه در کاربردهای دریایی به قطعات مستحکم با مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، سایش و خوردگی نیاز است، ریخته گری استنلس استیل بهترین روش برای تولید قطعات مورد نیاز در این حوزه است. در ریخته گری از طیف گسترده‌ای از آلیاژهای استنلس استیل برای قطعات دریایی استفاده می‌شود. همچنین برای حداکثر مقاومت در برابر خوردگی و سایش، قطعات ریخته گری استنلس استیل را می‌توان تا سطح آینه‌ای پرداخت کرد.

اتصالات لوله

اتصالات لوله قطعاتی هستند که برای اتصال، کنترل جریان و تغییر جهت لوله کشی در بسیاری از صنایع مختلف استفاده می‌شوند. این اتصالات معمولاً از گرید 316 ساخته می‌شوند که استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی بیشتری نسبت به گرید 304 دارند. ریخته گری فولاد ضد زنگ مقرون به صرفه‌ترین روش برای تولید اتصالات در حجم کم است. اتصالات استنلس استیل معمولاً زانویی، سه راهی، بوش و غیره هستند.

تجهیزات پزشکی

ریخته گری استنلس استیل یا همان ریخته گری استیل قادر به تولید طیف گسترده‌ای از قطعات برای تجهیزات پزشکی است. تجهیزات پزشکی که از فرآیند ریخته گری تولید می‌شوند، اغلب شامل ابزارهای دندانپزشکی و جراحی، اجزای قابل کاشت، میزهای عمل و سایر تجهیزات اتاق عمل، تجهیزات اشعه ایکس، برانکاردها، صندلی‌های چرخدار، دستگاه‌های تثبیت کننده آسیب و موارد دیگر هستند.

کلام آخر

استنلس استیل یک ماده پرکاربرد برای ریخته گری قطعات مختلف است. بزرگترین مزیت آن مقاومت عالی در برابر خوردگی است. تولید قطعات با این روش شامل فرآیندهای تکرار شونده ‌است که تحت مراحل مختلف عملیاتی انجام می‌شود.

آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضدزنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .

دسترسی سریع به محصولات

میلگرد استیل | لوله استیل | استیل ضدزنگ | ورق نسوز | استیل ۳۰۴

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

صفحه فیسبوک | صفحه اینستاگرام | لینکدین | مای‌اسپیس | پینترست | یوتیوب | ویکی‌پدیا |