:.:!:.انواع ريخته گري.:!:.

[M@hdi42]

ريخته گري انجمادي

اين روش نوين ريخته گري از يك قالب غير قابل نفوذ پرشونده با دوغاب استفاده مي شود. بعد از انجماد دوغاب ( توسط دستگاه Freeze dryer كه با كاهش فشار عمل تصعيد انجام ميشود) در دماي مناسب، مايع توسط خشك كردن انجمادي زدوده مي شود. اين روش ايجاد دوغابهاي غليظ و تركيبات شيميايي نوين را مقدور مي سازد و سبب مي شود كه انجماد سريع قبل از ته نشين شدن انجام گردد.
دراين روش از چسب زياد، فشار، افزودنيهاي سمي خودداري مي شود و به نوعي با ريخته گري تزريقي، ژله اي و انعقاد مستقيم مقايسه مي شود. استفاده از ابزارآلات ساده، دوغابهايي با پايه آب و شكل پذيري عالي و امكانات تكميل كننده ريخته گري انجمادي را به يك تكنيك با ارزش، منوع و سازگار با محيط تبديل كرده است




ريخته گري كف زا ( Foam Casting)

دوغابهايي كه به طور گسترده در اندازه ذرات شركت كننده و افزودنيهاي آلي متفاوت اند، ممكن است به صورت ساختاري باز (open-cell) يا بسته (closed –cell) تشكيل گردند. جزء‌اصلي سراميك به همراه حلال، پليمر، واكنش كننده هايي كه حبابهاي گازي به وجود مي آورند با يكديگر مخلوط مي شوند و ريخته گري انجام مي گيرد. قالب فومي به دست آمده سپس خشك شده و پخته مي شود تا يك محصول سراميكي متخلخل توليد گردد. اين سيستم و پيشرفت آن توسط Saggio – Woyansky و scott تشريح و خلاصه شده است. دراين روش از مواد كف زا (Foaming Agent) استفاده مي شود. اين مواد ايجاد كف و حباب مي كنند كه اين حبابها بعد از ريخته گري هم، در قطعه وجود دارند و موجب ايجاد تخلخل مي گردند؛‌مانند گازها.

اين روش براي ساخت سنسورها و كاتاليستها مورد استفاده قرار مي گيرند. سنسورها با جذب گاز و رطوبت در تخلخلهايشان هدايتشان تغيير مي كند. هر چه ماده متخلخل تر باشد سطح تماس با محيط اطراف آن بيشتر است؛ پس در سنسورها هر چه سطح تماس بيشتر شود حساسيت بيشتر است و در كاتاليستها واكنش پذيري بيشتر مي شود.






ريخته گري نواري


در برخي از كاربردها مانند زيرلايه ها و پكيج هاي الكتريكي و دي الكتريك ها براي خازنها به ورقهاي نازك سراميكي احتياج داريم. ريخته گري نواري براي ساخت چنين ورقهاي نازكي در حجم زياد و هزينه كم توسعه يافته است. اين روش مشابه ريخته گري دوغابي است، بجز اينكه دوغاب بجاي اينكه درون يك قالب ريخته شود، روي يك سطح صاف گسترده ميشود.

ريخته گري نواري متشكل از يك دوغاب بر پايه پودرهاي سراميكي، حلالها، پراكنده سازها چسب و پلاستيك سازها هستند. يك دوغاب گاز زدايي شده و بخوبي پراكنده گرديده به داخل يك حمل كننده متحرك، تغذيه شده و توسط تيغه نازكي مسطح ميشود. بعد از اينكه يك ورقه نازك كاملا يكنواخت تشكيل شد، حلال تبخبر شده و نوار خشكي را با استحكام كافي ايجاد مي نمايد كه ميتواند بريده شود و تحت عمليات پخت قرار بگيرد. ورقه هاي نازك خام را مي توان لايه لايه بر روي هم قرار داد و كامپوزيتهاي چند لايه ايجاد نمود.


همچنين ريخته گري نواري امكان ايجاد مواد داراي شيب عملكردي[1] (http://www.iran-eng.com/#_ftn1)را براي كاربردهاي ويژه ميسر مي نمايد. اين مواد را ميتوان توسط قرار دادن لايه لايه نوارها با تركيبات شيميايي متفاوت ايجاد نمود. مواد كامپوزيتي با خواص بهبود يافته را ميتوان با جهت دادن ويسكرها يا ذرات صفحه اي توسط ريخته گري نواري توليد نمود. اين اثر در ريخته گري نواري پودرهاي Bi4Ti3O12 با مورفولوژي صفحه اي و ويسكرها يا ذرات صفحه اي SiC در زمينه Al2O3 نشان داده شده است. اجزا تشكيل دهنده مخلفي را مي توان در فرمولاسيون دوغاب ريخته گري نواري بكار برد . دو سيستم بصورت نمونه در جدول 1-1 آمده است




اجزاء تشكيل دهنده دوغاب



نقش



وزن در مخلوط(g)


مثال (1)

Al2O3


سراميك



100.0


روغن ماهي منهادن


پراكتده ساز



1.8


گزيلن (Xylene)


حلال



21.0


الكل اتيليك بدون آب


حلال



13.7


فتالاتهاي (Phthalate) مخلوط شده


پلاستيك ساز



3.6


پلي آلكيلين گليكول


پلاستيك ساز



4.3


پلي وينيل بوتيرال (PVB)


بايندر (چسب)



4.0


مثال (2)

Al2O3


سراميك



100.0


استر فسفاتي( Bycostat C213)


پلاستيك ساز



8.0


تري كلرو اتيلن اتانول


حلال



38.8


دي بوتيل فتالات


پلاستيك ساز



0-21.0


پلي وينيل بوتيرال (PVB)


بايندر (چسب)



2.0-7.0



پودر هاي سراميكي بايد عاري از آگلومره هاي سخت باشند كه مي توانند تزاحماتي را در فشردگي ذرات بصورت متراكم و دستيابي به دانسيته كامل در طي عمل زينتر ايجاد نمايد.بخاطر فشارهاي بالاي شكل دادن كه در ريخته گري نواري وجود ندارند ، متلاشي شدن كامل آگلو مره ها براي تهيه نوارهاي خيلي نازك ضروري مي باشد.

حلالهاي مورد استفاده قرار مي گيرند تا بايندر، پلاستيك ساز، و پراكنده ساز را حل مي نمايد. آنها نبايد با سراميك واكنش دهند. حلالهاي آبي و غير آبي را مي توان براي ريخته گري نواري Al2O3 و ZrO2 بكار برد. حلال هاي آبي براي ريخته گري نواري سراميكهاي غير اكسيدي نظير SiC، AlN، Si3N4 مناسب نمي باشد، زيرا آنها با آب واكنش داده و توليد هيدروژن مت نمايد.اين امر pH سيستم را تغيير داده و سبب تشكيل حفره ميشود.

پراكنده سازها در غلظت 0.5-2Wt% (درصد وزني) افزوده مي شود. براي قضاوت در مورد كارايي يك پراكنده ساز و پيدا كردن غلظت بهينه آن، رفتار ته نشين شدن و ويسكوزيته دوغاب را مي توان به صورت تابعي از غلظت پراكنده ساز پيدا نمود.

براي حصول بهترين تاثير پراكنده ساز، حلال، پراكنده ساز و پودرهاي سراميكي قبل از افزودن چسب و پلاستيك ساز آسياب مي گردد.

«بايندر(چسب) » قابليت انعطاف و استحكام نوار خام را افزايش داده و حمل و نقل و جابجايي، نگهداري، و تحت عمليات قرار دادن نوار مثل عمليات برش و پانچ كردن را مقدور مي سازد.بايندر بايد سازگار با پراكنده ساز باشد و بايد روانسازي بين ذرات را فراهم نمايد و نبايد در طي تبخبر حلال واكنش دهد.وزن مولكولي بالاي بايندر براي ايجاد چقرمگي و استحكام و دماي گذر شيشه اي پايين، مطلوب باشد.نمونه اي از اين بايندرهايي كه در سيستمهاي غير آبي بكار مي روند عبارتند از PVA,PVB، پلي اتيلن و PMMA. پلاستيك سازهاي رايج عبارتند از ديو كتيل فتالات، دي بئتيل فتالات، بوتيل بنزيل فتالات، و پلي اتيلن گليكول است. در سيستمهاي آبي پليمرهاي آكريليك، متيل سلولز، وPVA اغلب به عنوان بايندر به كار مي روند. گليسيرين، اتيل گليكول، و دي بوتيل فتالات به عنوان پلاستيك سازها در اين سيستمها استفاده ميشوند.

سوزاندن بايندر مي تواند در ريخته گري نواري و ديگر عمليات شكل دادن خام مشكل ساز باشد. يكي از شيوه ها براي حذف بايندر پليمري ، پليمريزاسيون حلال و پراكنده ساز بعد از ريخن مي باشد. مزيت حذف بايندر پايين تر آوردن ويسكوزيته دوغاب است كه ميزان بيشتر بار كردن( افزودن) پودر به دوغاب را مجاز مي نمايد. روش جايگزين ديگر استفاده از ژلهاي كلوئيدي بدون استفاده از بايندرهاي آلي است. جدول 2 مثالهايي از فرمولاسينهاي دوغاب مورد استفاده براي هر دو شيوه در بالا را نشان ميدهد.

سه نوع از «انتقال دهنده ها»[2] (http://www.iran-eng.com/#_ftn2) كه معمولا براي ريخته گري نواري استفاده مي گردند عبارتند از: صفحه شيشه اي صلب، نوار نقاله فولادي پيوسته، و لايه نازك پلاستيكي قابل انعطاف .صفحه شيشه اي معمولي با ضخامت 6mm يا بالاتر براي بيشتر عمليات ريخته گري نواري رضايتبخش مي باشند. با اين وجود، جابجايي و حمل و نقل صفحات شيشه اي بالقوه خطرناك ميباشد.


ماده

نقش

ميزان(wt%)

Al2O3


سراميك



66.5


MgO


ممانعت كننده از رشد دانه



0.1


آب


حلال



16.3


اسيد آكريل سولفونيك كندانسه


پراكنده ساز



2.5


امولسيون پليمري آكريليكي


بايندر(چسب)



7.0


پلي اتيلن گليكول


پلاستيك ساز



4.2


بوتيل بنزيل فتالات


پلاستيك ساز



3.1


اكتيل فنوگزيتانول غير يوني


عامل تر كننده



0.2


امنولسيون پايه مومي


كف زدا



0.1




جدول 2: فرمولاسيون دوغاب پايه آب براي ريخته گري نواري








روش دكتربليد


مرسوم ترين روش ريخته گري نواري، روش دكتربليد است. اين روش شامل ريخته گري يك دوغاب روي سطح متحرك ( معمولا يك فيلم نازك از استات سلولز، تفلون ،Mylar يا سلفون) است و دوغاب را با يك ضخامت كنترل شده و طول مشخص توسط تيغه مسطحي توزيع ميكند. دوغاب حاوي يك سيسيتم بايندر حل شده در يك حلال است. بايندر كافي وجود دارد بطوريكه وقتي حلال خارج ميشود، يك نوار قابل انعطاف حاصل گردد. خروج حلال با تبخير كردن انجام ميپذيرد. همانند ريخته گري دوغابي، سيال بايد آهسته خارج شود تا از ترك خوردن، ايجاد حباب يا اعوجاج جلوگيري بعمل آيد. اين آهسته خشك كردن در فاصله بين تيغه و قرقره جمع كننده صورت مي گيرد. تبخير توسط حرارت دادن كنترل شده يا جريان هوا حاصل مي شود، نوار قابل انعطاف خشك، بدور يك قرقره جمع شده و براي استفاده انبار ميشود.


ساير روشهاي ريخته گري نواري

دومين روش ريخته گري نواري، "روش آبشاري" است. دوغاب در يك سيستم گردش كننده دوغاب بصورت يك پرده پيوسته پمپ مي شود. يك نوار نقاله، سطح صافي را از ميان اين دوغاب عبور مي دهد. يك لانه نازك و يكنواخت از دوغاب كه روي سطح صاف نقاله قرار دارد توسط نوار نقاله به ناحيه خشك كردن، انتقال مي يابد. اين روش براي شكل دادن يك نوار نازك براي دي الكتريك هاي خازن و يا تهيه يك نوار ضخيم تر براي الكترودهاي متخلخل در سلولهاي سوختي استفاده مي شود. همچنين از اين روش براي اعمال پوشش شكلاتي بر روي باريكه هاي آب نبات هم استفاده مي شود.

روش سوم ريخته گري نواري، ريخته گري كاغذي[2] (http://www.iran-eng.com/#_ftn2)است. كاغذي با خاكستر كم( يعني بعد از سوختن خاكستر كمي ايجاد ميكند) از ميان يك دوغاب عبور داده ميشود. دوغاب كاغذ را تر كرده و به آن مي چسبد. ضخامت اين ماده چسبيده شده بستگي به ويسكوزيته دوغاب و طبيعت كاغذ دارد. كاغذ پوشش داده شده از ميان يك خشك كن عبور كرده و نوار حاصله بر روي قرقره جمع مي شود. اين كاغذ بعدا طي يك فرايند سوختن زدوده مي شود. براي ساخت سازه هاي لانه زنبوري براي مبدلهاي حرارتي از اين روش استفاده مي گردد.

كاربردهاي ريخته گري نواري

كاربردهاي اصلي ريخته گري نواري ساخت دي الكتريكهاي خازنهاي چند لايه اي و تهيه زيرلايه هاي Al2O3 و پكيجهاي چند لايه اي براي مدارات يكپارچه مي باشد. لايه هاي سفيد پكيج، از جنس Al2O3هستند. خط هاي مشكي و نواري، فلزهاي رساناي الكتريكي ( تنگستن يا موليبدن) هستند.Al2O3 خطوط مدار فلزي را عايق ميكند و امكان كوچك كردن مدارات پيچيده را ميدهد. هر لايه Al2O3 از يك مقطع ريخته گري نواري تهيه ميشود. الگوهاي فلزي بر روي نوار اسكرين پرينت[3] (http://www.iran-eng.com/#_ftn3) مي شوند. لايه هاي نوار با الگوهاي فلري مناسب روي هم انباشته مي شوند و با هم اتصال برقرار مي كنند. سپس با دقت در دماي متوسط بايندرها خارج مي شوند و فشرده پودري Al2O3 در دماي بالا، متراكم (پخت) مي گردد. مدارات فلزي در داخل لايه هاي Al2O3 محبوس شده و از در معرض محيط اطراف قرار گرفتن، محافظت مي شوند.

[1] (http://www.iran-eng.com/#_ftnref1) Doctor blade

[2] (http://www.iran-eng.com/#_ftnref2) Paper-Casting Process

[3] (http://www.iran-eng.com/#_ftnref3) Screen Print

[M@hdi42]

ریخته گری دوغابی

نزدیک ۱۵۰ سال است که تکنیک شکل دهی قطعات سرامیکی از طریق ریختن دوغاب در یک قالب متخلخل انجام میشود.
در ابتدا هنوز نقش روان کنندگی املاح سدیم مشخص نشده بود و لذا دوغابهایی که مورد استفاده قرار می گرفتند نزدیک ۴۰ تا ۶۰ درصد آب داشتند. در اوایل قرن نوزدهم استفاده از کربنات سدیم به منظور ساخت دوغابی با حداقل آب مورد توجه قرارگرفت.با کاهش میزان آب در دوغاب ریخته گری:معایبی از قبیل انقباض زیاد قطعات:ترکهای ناشی از فرایند خشک شدن و زمان زیاد برای تولید قطعه از بین خواهد رفت.
ریخته گری دوغابی اساسا" به دو روش انجام میشود:
۱. ریخته گری باز
۲. ریخته گری بسته
در روش ریخته گری باز که ضمنا" رایج ترین روش ریخته گری نیز هست : سوسپانسیون غلیظ به خوبی روان شده و داخل یک قالب گچی ریخته شده و شکل مورد نظر را به خود میگیرد.به دلیل جذب آب قالب گچی یک لایه تقریبا" متراکم از دوغاب مورد نظرتشکیل شده و مابقی دوغاب اضافی از قالب خارج میگردد و قطعه خام به دلیل انقباض جزیی که در آن به وجود می آید از قالب خارج میشود.
در روش ریخته گری بسته:دوغاب آنقدر در داخل قالب گچی میماند تا تمام قسمت های داخلی آن اصطلاحا" ((میبندد)) و قطعه ای توپر به وجود می آید.
عمده ترین امتیاز روش ریخته گری دوغابی نسبت به سایر روش های دیگر امکان شکل دهی قطعات بزرگ و پیچیده است در حالیکه شکل دهی چنین قطعاتی با روش های دیگر تولید تقریبا" غیر ممکن است.
اما معایب روش ریخته گری مجموعا" بیشتر از مزایای آن است.از جمله معایب آن میتوان به زمان زیاد برای تولید:کیفیت کم در قطعه تولید شده: تلرانس ابعادی زیاد در قطعه تولید شده و ... را نام برد.
در گام اول از توضیحات بالا میتوان فهمید که عوامل مختلفی در شکل گیری لایه ریخته گری شده نقش دارند.عواملی چون : دانسیته دوغاب، میزان آب موجود در دوغاب، میزان تخلخل در قالب گچی، زمان، فشار سیستم، آنالیز بدنه، دانه بندی دوغاب و ... ؛ حتی عوامل جزیی دیگری نظیر دمای سیستم، میزان رطوبت در قالب گچی، توزیع تخلخل در قالب گچی و... نیز در ضخامت لایه ریخته گری شده موثر هستند.
برای فهم اساسی شکل گیری یک دوغاب سرامیکی ابتدا باید به تعامل بین ذرات رسی و آب اشاره کرد.به عبارت دیگر ابتا باید سیستم رس-آب مورد بررسی قرار گیرد.
ذرات رسی به هنگام معلق شدن در آب ممکن است دو رفتار کاملا" متمایز از خود نشان دهند. با توجه به بار الکترو استاتیکی سطحشان: رس ها یا جذب یکدیگر شده و یا یکدیگر را دفع میکنند.
به بیان واضح تر ذرات رس در محیط اسیدی یکدیگر را به صورت لبه به سطح جذب کرده که اصطلاحا" حالت ((فلکولاسیون)) در دوغاب به وجود می آید. یا اینکه در محیط قلیایی به صورت سطح به سطح یکدیگر را دفع میکنند و اصطلاحا"حالت ((دفلکولاسیون)) به وجود می آورند.
در حالت فلکوله جاذبه لبه به سطح در ذرات باعث بالا رفتن ویسکوزیته دوغاب میشود و در حالت دفلکوله دافعه سطح به سطح ذرات باعث کاهش ویسکوزیته و روانی دوغاب رسی می شود.
تئوری لایه مضاعف و پتانسیل زتا
طبق این تئوری سطح رس از دو لایه بار دار تشکیل شده است.لایه داخلی دارای بار منفی بوده لایه خارجی بار مثبت دارد. بارهای منفی لایه داخلی همان بارهای خنثی نشده سطح رس هستند. بارهای مثبت لایه خارجی ناشی از کاتیون هایی است که سطح رس جذب می کند. در حالت معلق شدن ذرات رسی در آب: ملکول های قطبی آب نیز توسط لایه داخلی جذب می شوند.
باید توجه داشت که ملکول های قطبی آب به صورت منظم جذب سطح رس می شوند یعنی سر مثبت آنها در طرف لایه داخلی بوده و سر منفی آنها به سمت خارج است.
در فاصله x از سطح رس، میزان بار منفی سطح، توسط بارهای مثبت خنثی می شود.میزان بار الکتریکی در مرز x با عنوان جنبش الکتریکی یا همان ((پتانسیل زتا)) معرفی می شود.
میزان پتانسیل زتا عملا" مشخص کننده روانی یا انعقاد دوغاب است.روانی یا انعقاد دوغاب نیز تاثیر مستقیم بر ضخامت لایه ریخته گری شده دارد.
در همینجا اهمیت میزان آب موجود در دوغاب و دانسیته دوغاب در ضخامت لایه ریخته گری شده مشخص میشود.
قالب گچی
قالب گچی به عنوان یکی از عوامل مهم درضخامت لایه ریخته گری شده میباشد. میزان تخلخل قالب گچی، توزیع این تخلخل، قطر تخلخل های موجود و حتی میزان رطوبت قالب گچی تاثیر مهمی در ضخامت لایه ریخته گری شده دارند.
در شکل زیر رابطه بین سرعت ریخته گری(نسبت ضخامت لایه ریخته گری شده به زمان) و نسبت میزان آب به گچ(میزان تخلخل قالب گچی) دیده می شود.میتوان دید که در نسبت های حدود ۸۰% درصد، بهترین سرعت ریخته گری حاصل میشود.علت افت شدید سرعت ریخته گری درتخلخل های بالاتر مربوط به پیوستن تخلخل ها به هم و بزرگ شدن قطر آنها می شود.با بزرگ شدن قطر تخلخل ها پدیده اسمز و جذب آب قالب گچی کاهش می یابد.
میزان رطوبت قالب گچی به عنوان لایه مقاومت کننده ای در مقابل جذب آب مطرح است.همچنین باید به میزان مقاومت خود ضخامت x نیز در مقابل جذب آب توجه شود.
مکانیزم های ریخته گری دوغابی
در ریخته گری دوغابی نیروی فشاری پیش برنده فرآیند مجموع میزان فشار کاپیلاری هایی که بخاطر فشار مکش قالب و یا هر گونه فشار اضافی که به سیستم وارد میشود و یا خلاء که به قالب اعمال می شود می باشد. اندازه فشار کاپیلاریها از طریق اندازه گیری میزان اندازه تخلخلهای داخل قالب، میزان نیروی کششی سطح مایع پخش شده و زاویه تماس با تخلخلهای جداره می باشد. گزارش شده است که قالبهای گچ پاریس فشار مکشش در حدود ۰.۱-۰.۲ MPa می باشد. در عین حال، مقاومتی بخاطر حرکت مایع جذب شده در طول ساختمان تخلخل در حین تشکیل جداره ریخته گری ایجاد می شود. شکل زیر بطور شماتیک نشان دهنده این موقعیتها است.
برای آنالیزه کردن سینتیک ریخته گری دوغابی محققین زیادی مطالعه کرده اند. آقای Mcdowall و همکارانش از اثر قالب گچی و مقدار کنترل آن بروی فشار مکشش صرفنظر کردند و محاسبه کردند که فشاری که بر شکل گیری لایه ریخته گری شده وارد می شود برابر با فشار مکش می باشد. از طرف دیگر دیگر دانشمندان فشار اعمال شده قالب تر را وارد فرمول کردند.
Lm میزان عمق ترشده قالب، Lc هم متناسب با میزان مایعی است که توسط قالب جذب شده است و هم میزان سینتیک پرابولیک ایجاد شده می باشد. بنابراین محاسبه اینکه مقدار تخلخل قالب نزدیک لایه ریخته گری شده بطور اشباع از مایع پر شده است برابر خواهدبود با:
بطوریکه PT-Pl افت فشار در حین انجام فرآیند و Pl-P۰ افت فشار در قسمت تر شده قالب گچی است ، و Xm مقاومت مخصوص تخلخلهای قالب ε۰ می باشد. مقدار فشار مکش قالب برابر با PT-P۰ است. بنابراین خواهیم داشت.
از طرف دیگری در بعضی از منابع آمده است که :
فشار در مرز قالب گچی تقریبا برابر با فشار مکش تخلخل، P، است و تقریبا برابر است با مقدار فشار از رابطه ، است و تقریبا برابر است با مقدار فشار از رابطه Laplac که :
P=Sَcosم
که در آن S طیح ویژه گچ، َ کشش سطحی آب و م زاویه تماس است. ( cosم=۱ چراکه گچ کاملا با آب تر می شود) بنابراین فشار مکشش آب در کاپیلار گچ بین ۰.۰۳ تا ۰.۱MPa متغییر می باشد.
ریخته گری دوغابی بیشتر در تولید لایه های نازک در حدود ۱۵mm مورد استفاده می شود چرا که سرعت ریخته گری بطور تحمیل شونده‌ای تابع مقاومت هیدرولیک می باشد.
تاثیر پرامترهای فرایند ریخته گری دوغابی بروی سرعت ریخته گری از طریق یک مدل *****اسیون سینتیکی که بر پایه شکل شماتیک زیر می باشد مشخص شد.
مدل پیش بینی می کند که سرعت افزایش ضخامت با گذشت زمان برابر خواهد بود بود با:
که در آن :
mc î ضخامت لایه ریخته گری، t زمان ، P فشار نهایی موثر در *****اسیون و sî چگونگی فصل مشترک سوسپانسیون-هوا در زمان *****اسیون îm چگونگی فصل مشترک کیک-هوا در قالب گچی و ç ویسکوزیته سوسپانسیون، c کسر حجمی ذرات جامد سوسپانسیون و n فاکتور توازن جرمی است.
تحقیقاتی نیز از طریق شبکه هوش مصنوعی بروی عوامل موثر یر زمان ریخته گری شده است که بطور خلاصه در نمودار زیر خلاصه می شود.

[M@hdi42]

ریخته گری تحت فشار

یخته گری تحت فشار نوعی ریخته گری می باشد که مواد مذاب تحت فشار بداخل قالب تزریق می شود . این سیستم بر خلاف سیستم ریژه که مذاب تحت نیروی وزن خود بداخل قالب می رود امکانات تولید قطعات محکم وبدون مک می باشد. دایکاست کوتاهترین راه تولید یک محصول از فلز می باشد .
مزایای ریخته گری تحت فشار:
۱-تولید انبوه و با صرفه
۲-تولید قطعه مرغوب باسطح مقطع نازک
۳-تولید قطعات پیچیده
۴-قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی بر خوردار است.
۵-قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.
۶-در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می دهد.
معایب ریخته گری تحت فشار :
۱-هزینه بالا
۲-وزن قطعات در این سیستم محدویت دارد حداکثر ۳ ۸ K g
۳-از فلزاتی که نقطه ذوب آنها در حدود آلیاژ مس می باشد می توان استفاده نمود.
ماشینهای دایکاست:
این ماشینها دو نوع کلی دارند:
۱-ماشینهای با محفظه تزریق سرد: cold chamber در این نوع سیلندر تزریق خارج از مذاب بوده و فلزاتی مانند A L و C u و m g تزریق می شود و مواد مذاب توسط دست به داخل سیلندر تزریق منتقل می شود .
۲-ماشینهای با محفظه تزریق گرم : Hot chamber در این نوع سیلند تزریق داخل مذاب و کوره بوده و فلزاتی مانند سرب خشک و روی تزریق می شود و مذاب اتوماتیک تزریق می شود.
محدودیتهای سیستم سرد کار افقی:
۱-لزوم داشتن کوره های اصلی و فرعی برای تهیه مذاب و رساندن مذاب به داخل سیلندر تزریق
۲- طولانی بودن مراحل کاری
۳-امکان بوجود آمدن نقص در قطعه بدلیل افت حرارت مذاب آکومولاتور یک سیلندر دو طرفه بازشوکه داخل آن یک پیستون شناور وجود دارد که یک سمت آن فشار گازاز نوع گاز بی اثر مانند گاز ازت که در سیستم با D Oمشخص می باشد ، تحت فشار است و در سمت دیگر فشار روغن که در سیستم با P N مشخص می باشد.
وظیفه آکو مولاتور:
چون پیستون شناور آکومولاتور بوسیله فشار روغن شارژ شده است و پشت آن هم فشار متراکم گاز وجود دارد در زمان تزریق وقتی فشار روغن در یک سمت کم می شود . فشار گاز با سرعت زیادی پیستون را به سمت روغن هدایت نموده و باعث سرعت زیادی در ضربه دوم تزریق شده و مذاب را در مدت زمان کوتاه بداخل حفره قالب می راند .
نقش آکومولاتور:
اگر این اجزاء عمل نکند و در واقع نقشی در تزریق مذاب نداشته باشد قطعات دارای مک و بد تزریقی بوده و استحکام لازم راندارد.
بسته نگه داشتن قالب : (قفل قالب D I E L O C K )
فشارهایی که در ریخته گری تحت فشار در فلز مذاب به وجود می آیند مستلزم داشتن تجهیزات ویژه جهت بسته نگهداشتن قالب می باشد تااز فشاری که برای باز کردن قالب در طی تزریق بوجود می آیدوباعث پاشیدن فلزاز سطح جدا کننده قالب می شود اجتناب شده و تلرانسهای اندازه قطعه ریختگی تضمین گردد. قالبهای دایکاست بصورت دو تکه ساخته می شوند یک نیمه قالب به کفشک ثابت ( طرف تزریق) و نیمه دیگر به کفشک متحرک ( طرف بیرون انداز) بسته می شود . قسمت متحرک قالب بوسیله ماشین روی خط مستقیم به جلو و عقب می رود و به این ترتیب قالب دایکاست باز و بسته می شود. بسته نگهداشتن هردونیمه قالب طی تزریق ،بسته به طراحی ماشین ریخته گری تحت فشار با روشهای مختلف صورت می گیرد. یک روش اتصال با نیرو است که از طریق اعمال یک نیروی هیدرولیکی بر کفشک متحرک به وجود می آید.روش دیگر،اتصال با فرم به کمک قفل و بند های مکانیکی صورت می گیرد این قفل و بند ها فقط با یک نیروی کوچک پیش تنش کار می کنند . در هر دو مورد یک بسته نگهدارنده ایجاد می گردد که با نیروی به وجود آمده باز کننده در قالب دایکاست مقابله می کند. نیروی باز کننده نتیجه فشار تزریق است که هنگام پر کردن قالب ایجاد می گردد.
سیستم قفل قالب به روش اتصال با نیرو معمولا شامل قسمتهای زیر است :
۱-دومیز ثابت جلو و عقب و یک میز متحرک میانی
۲-چهار عدد بازوی راهنما و هشت عدد مهرة فیکس
۳-سیلندر محرک میز متحرک
قدرت قفل شوندگی قالب بستگی به موارد زیر دارد:
۱-قدرت پمپ
۲-قدرت سیلندر محرک میز
۳-قدرت چهار عدد میله راهنما
۴-زاویه شیب گوه ها