مقاله ریخته گری گریز از مرکز و کاربردهای صنعتی آن

چکیده:
ریخته گری گریز از مرکز یکی از روش های پیشرفته و صنعتی تولید قطعات فلزی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، مذاب فلزی را در قالب های چرخان توزیع می کند. این روش از اوایل قرن نوزدهم میلادی توسعه یافته و توانسته طیف وسیعی از قطعات، به ویژه لوله های چدنی و فولادی، را با دقت ابعادی بالا و کیفیت سطح مناسب تولید کند. مکانیزم های حرکتی، جنس قالب، سرعت دورانی، درجه حرارت مذاب و پوشش قالب نقش مهمی در کیفیت نهایی محصولات دارند. ریخته گری گریز از مرکز به دلیل توانایی کنترل مکانیزم انجماد، کاهش عیوب سطحی و تولید قطعات با ساختار یکنواخت، در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و خودروسازی کاربرد فراوان یافته است. مطالعه مکانیک، سینماتیک و هیدرولیک این روش، شناخت دقیق عیوب احتمالی و بهره برداری بهینه از تجهیزات، از مباحث حیاتی در توسعه صنعتی این فناوری محسوب می شود.

مقدمه:
ریخته گری گریز از مرکز به عنوان یک فرآیند صنعتی نوین، ریشه در اوایل قرن نوزدهم دارد. نخستین طرح ها برای استفاده از نیروی گریز از مرکز در سال ۱۸۰۹ میلادی توسط Anthony Eckhard ارائه شد و تجربه های اولیه صنعتی در سال ۱۸۴۸ در بالتیمور برای تولید لوله های چدنی صورت گرفت. این فرآیند با گذر زمان و پیشرفت علوم مهندسی و متالورژی، به روش های متنوعی گسترش یافت و توانست جایگاه ویژه ای در صنایع تولید قطعات فلزی پیدا کند. بین سال های ۱۹۱۲ تا ۱۹۱۸ میلادی، ساخت ماشین De-lavaud توسط De-lavaud برزیلی، تحولی مهم در توسعه ریخته گری گریز از مرکز ایجاد کرد و نشان داد که این روش می تواند برای تولید حجم بالایی از قطعات با کیفیت قابل اعتماد مناسب باشد.

در فرآیند ریخته گری گریز از مرکز، مذاب فلزی با فشار ناشی از نیروی گریز از مرکز به سطح داخلی قالب چرخان هدایت می شود و بدین ترتیب، ساختار داخلی قطعه تولیدی به صورت یکنواخت شکل می گیرد. این مکانیزم منجر به کاهش عیوب رایج در ریخته گری سنتی، مانند ترک ها، چروک ها و حفره های ناشی از گاز یا جمع شدگی فلز، می شود. انتخاب جنس قالب و نوع پوشش آن، سرعت دورانی قالب، درجه حرارت ریخته گری و روش های بار ریزی از مهم ترین عوامل مؤثر بر کیفیت سطح و خواص مکانیکی قطعات نهایی هستند. قالب های مورد استفاده در روش افقی و عمودی بسته به نوع قطعه و کاربرد صنعتی متفاوتند و هر یک مشخصات فنی و پارامترهای ویژه ای دارند که عملکرد و کیفیت فرآیند را تعیین می کنند.

ریخته گری گریز از مرکز علاوه بر تولید لوله های چدنی و فولادی، در ساخت قطعات چرخشی مانند دیسک ها، حلقه ها و رینگ های صنعتی نیز کاربرد گسترده دارد. این روش با بهره گیری از سینماتیک و دینامیک حرکت دورانی، امکان کنترل دقیق جریان مذاب و مکانیزم انجماد را فراهم می آورد. دانش هیدرولیک و مکانیک حرکت دورانی قالب، به توسعه تجهیزات و دستگاه های پیشرفته این فناوری کمک کرده و تولید قطعات با هندسه های پیچیده و ابعاد دقیق را ممکن ساخته است.

یکی دیگر از ویژگی های برجسته ریخته گری گریز از مرکز، انعطاف پذیری آن در تولید انواع قطعات با ضخامت متفاوت است. در این روش، تغییر سرعت دورانی و تنظیم دقیق دمای مذاب و قالب می تواند توزیع یکنواخت فلز در قالب را تضمین کند و ساختار متراکم و بدون تخلخل را به دست دهد. همچنین، پوشش های قالب و روش های کنترل حرارتی موجب می شوند که قطعات تولید شده از مقاومت مکانیکی بالا، سطحی صاف و کیفیتی تکرارپذیر برخوردار باشند.

با توجه به اهمیت صنعتی این روش، مطالعات تخصصی بر مکانیزم های ریخته گری، عیوب رایج مانند ترک، بریدگی، ساچمه ای شدن سطح و حفره های نشتی، و همچنین پارامترهای بهینه فرآیند، نقش مهمی در ارتقای کیفیت تولید ایفا می کنند. بررسی جامع قالب ها، جنس فولاد، سرعت دورانی و روش های بار ریزی، مسیر بهینه تولید قطعات صنعتی با عملکرد و دوام بالا را مشخص می کند. در نتیجه، ریخته گری گریز از مرکز به عنوان یک فناوری پیشرفته و مطمئن، جایگاه ویژه ای در صنایع فلزی و تولیدی پیدا کرده و روند توسعه و نوآوری در این حوزه همچنان ادامه دارد.

فهرست مطالب فایل word:
مقدمه
قالبهای مورد استفاده در روش ریخته گری گریز از مرکز افقی
جنس فولادهای قالب  گریز از مرکز
مشخصات ریخته گری از مرکز افقی
سرعت دورانی قالب
پوشش قالب
درجه حرارت ریخته گری مذاب
مکانیزم انجماد در فرایند ریخته گری گریز از مرکز افقی
عیوب ریخته گری گریز از مرکز
عیب ترک
عیب چروک خوردن سطح لوله ها
عیب بریدگی لوله
عیب تردی لوله
عیب ساچمه ای شدن سطح لوله
عیب حفره های نشتی یا سوراخ شدن لوله ها
منابع

فهرست مطالب پاورپوینت:
مقدمه
ریخته گری گریز از مرکز
مکانیزمهای ریخته گری به روش گریز ازمرکز
مزایای ریخته گری به روش گریز از مرکز
معایب ریخته گری به روش گریز از مرکز
تجهیزات و اجزای تولید لوله به روش ریخته گری گریز از مرکز
مکانیک ریخته گری گریز از مرکز
سینماتیک حرکت دورانی
دینامیک حرکت دورانی
هیدرولیک حرکت دورانی
ریخته گری گریز از مرکز حقیقی
روش افقی
مشخصات ریخته گری گریز از مرکز افقی
سرعت دورانی قالب
پوشش قالب
درجه حرارت ریخته گری مذاب
مکانیزم انجماد در فرایند ریخته گری گریز از مرکز افقی
قالبهای مورد استفاده در روش ریخته گری گریز از مرکز افقی
روشهای بار ریزی
روش ریخته گری گریز از مرکز عمودی
قالبها
درجه حرارت قالب
ریخته گری نیمه گریز از مرکز
ریخته گری چرخشی گریز از مرکز
انواع قطعات تولیدی به روش گریز از مرکز