مقدمه گریز از مرکز

ریخته گری گریز از مرکز

طرح استفاده از نیروی گریز از مرکز در ابتدا در سال 1809 میلادی، توسط فردی انگلیسی به نام Anthony Eckhard ارائه شد و اولین استفاده صنعتی از آن در سال 1848 میلادی در بالتیمور به منظور تولید لوله چدنی صورت گرفت. همگام با پیشرفت علم و صنعت از سال 1890 میلادی، پیشرفتهایی در روش ریخته‌گری گریز از مرکز آغاز گردید که در سالهای 1912 تا 1918 میلادی، منجر به ساخت ماشین De- lavaud توسط  De- lavaud  برزیلی گردید.

ریخته گری سانتریفیوژ بوش، لوله، فلنج

لوله‌ریزی به روش De- lavaud

در ریخته‌گری گریز از مرکز، برای پر کردن قالب، علاوه بر نیروی ثقل از نیروی گریز از مرکز نیز استفاده می‌گردد. در این روش سطح بیرونی قطعه توسط سطح داخلی قالب شکل گرفته ولی سطح داخلی قطعه به چند صورت امکان شکل‌گیری دارد که خود سبب یک تقسیم‌بندی در روش‌ها گردیده و به طور کلی در سه دسته زیر طبقه‌بندی شده‌اند.

1 )  ریخته‌گری گریز از مرکز حقیقی

2 )  ریخته‌گری نیمه گریز از مرکز

3 )  ریخته‌گری تحت نیروی گریز از مرکز یا قطعات گریز از مرکز شده

در ریخته‌گری گریز از مرکز حقیقی محور ریخته‌گری بر محور دوران قطعه، منطبق بوده و سطح داخلی بدون حضور ماهیچه و به واسطه نیروی گریز از مرکز شکل می‌گیرد. در این روش محور دوران در یکی از سه حالت افقی، عمودی و مایل می‌باشد که ابعاد و شکل قطعه تعیین کننده حالت صحیح آن خواهد بود. اگر طول قطعه استوانه‌ای شکل L و قطر آن D فرض می‌شود، نسبت  L/D > 4روش افقی ،  L/D = 4-1روش مایل و L/D < 1 روش عمودی به کار گرفته می‌شود.

قالبهای مورد استفاده در روش ریخته‌گری گریز از مرکز افقی

قالبهای ریخته‌گری گریز از مرکز افقی بسته به شرایط کاری، سرعت تولید و جنس آلیاژ ریختگی، به دو دسته مصرف شدنی و دائمی تقسیم‌بندی شده است که قالب‌های مورد استفاده در ریخته‌گری گریز از مرکز لوله‌های چدنی دائمی است.

جنس فولادهای قالب  گریز از مرکز

فولادهای قالب لوله‌ریزی از نوع فولادهای گرم کار بوده که جهت تهیه لوله‌های چدنی و همچنین قالبهای تزریق پلاستیک در صنعت مورد توجه می‌باشند. در حین کار سطح داخلی آنها تحت درجه حرارتهای بالا  و بارهای مکانیکی نسبتا پایین قرار دارد.فولادهای قالب در حین کار تحت تاثیر عواملی قرار می گیرند که بر طول عمر آنها تاثیر دارد این عوامل عبارتند از :

1 )  سیکل تغییرات دما با دامنه 230 تا 700 درجه سانتیگراد در سطوح داخلی قالب

( زمان یک دوره  تغییرات دما تقریباً 120 ثانیه است . )

2 )   نیروی گریز از مرکز بالا که در اثر چرخش قالب حاصل می شود .

3 )   تنشهای بالا در نواحی نزدیک سطح داخلی ( حدود Mpa 200 فشاری و Mpa 780 کششی )

4 )  خوردگی حاصل از گازها و هوا که از انجام واکنش ها حاصل می شود .

5 )  ترکهای خراشی در هنگام بیرون کشیدن لوله ها از قالب در جهت محور قالب

ریخته گری سانتریفیوژ

اين سيستم بر اساس نيروي گريز از مركز ساخته شده است ميدانيد كه هر گاه جسمي با سرعت معيني حول يك مركز با محور دوران كند نيروئي در جسم متحرك و در جهت مماس بر مسير دوران و به سمت خارج از مركز ايجاد مي گردد . كه به نيروي فراگريز يا گريز از مركزموسوم است كه مقدار آن از رابطه F=MRW2 كه در آن R شعاع دوران M جرم جسم و V سرعت خطي و W سرعت زاويه اي است بدست مي آيد. محور دوران ممكن است به سه حال قائم ، افقي يا مايل باشد قطعه اي كه در اين روش تهيه مي گردد داراي تميزي و سطوح صاف بوده و همچنين درجه خلوص جسم به علت جابجا شدن در اثر قوه گريز از مركز مي گردد همچنين در اين روش احتياج به ماهيچه گذاري نيست جنس قالب ممكن است از ماسه يا ماسه ماهيچه گرافيت و يا فلز باشد كه قالب ها اكثرا فلزي و از جنس چدن يا فولاد هاي مخصوص مي باشند ريخته گري گريز از مركز ممكن است به سه صورت باشد :

  سانتريفيوژ كامل

كه در اين حالت محور دوران با محور قطعه ريخته شده يكي است و ضخامت قطعه معين و مشخص در تمام قطعه يكسان است.

 نيم سانتريفيوژ

در اين حالت محور تقارن و محور دوران يكي است ولي سطوح و زوايا و حفره هايي كه در قطعه وجود دارد كه يكنواختي ضخامت قطعه را از بين مي برد و اين پستي و بلندي ها به كمك ماهيچه هاي مناسب در قالب تعبيه مي شود قالب هاي نيم سانتريفيوژ اكثرا از ماسه ماهيچه و گرافيت ساخته مي شوند .

 ريخته گري تحت فشار سانتريفيوژ

در اين حالت قالب يا قالب ها به طور شعاعي حول محور دوراني قرار دارند و موقعيكه مذاب از مركز وارد شود تحت فشار مستقيم گريز از مركز براي تهيه و توليد لوله ها ، سيلندر هاي چدني و غيره استفاده مي شود و از انواع آلياژ هاي فولادي و مس و نيكل در اين سيستم ريخته گري مي گردند.