متالورژهای دانشگاه صنعتی اصفهان

پوشش های قالب بر روی سطوح ماهیچه و قالب برای به وجود آوردن یک مانع میان ذوب و قالب استفاده می شوند. تا اینکه یک لایه فلز منجمد شده ، تشکیل شود.

موارد استفاده ی پوشش ها

1-    جلوگیری از انجماد نابه هنگام مذاب

2-    کنترل مکانیزم انجماد برای کنترل جامد به دست آمده

3-    کاهش شوک های حرارتی وارده به قالب

4-    جوش نخوردن مذاب به قالب

انواع پوشش ها

1-    پوشش های بازدارنده گرمایی

2-    پوشش های روان ساز

3-    پوشش هایی که هر دو  ویژگی را دارند.

پوشش بازدارنده مناسب از یک واحد وزنی سیلیکات سدیم و دو واحد وزنی کائولین ( خاک چینی ) و مقدار مورد نیاز آب ساخته می شود. مقدار آب باید در حدی باشد که بتوان محلول را افشاند.

پوشش روان ساز نیز معمولاً ترکیبی گرافیتی است.

در جدول زیر نمونه هایی از این پوشش ها را می نمایم:

پوشش های مختلف را برای نیاز های گوناگون به کار می بندند که در یک سامانه ی قالب ریزی تنها به یک نوع پوشش نیاز نیست و پوشش های مختلف استفاده می شوند. اغلب با پوشش های متفاوت که در بخش های مختلف قالب نیاز است ، سطح قالب را می پوشانند.

ویژگی پوشش مناسب

-         نباید خورنده ی سطح قالب باشد

-         به خوبی به قالب بچسبد و به آسانی  جدا شود

-         از تماس مستقیم مذاب با سطح قالب جلو گیری کند

-         با قالب ترکیب شیمیایی نسازد و خنثی و نا فعال باشد و گاز زایی نکند.

اگر بخواهیم که پوشش قسمت های نازک را بپوشاند و نرخ انجماد در تغذیه و راهگاه کم باشد ، می توان خاک نسوز ، اکسید های فلزی ، خاک دیاتوماسئوس ، گل سفید ( گچ ) ، سنگ صابونی ، میکا و یا تالک به پوشش قالب افزود. و اگر نرخ سرد کردن بالاتری نیاز است گرافیت می افزاییم. پوشش های روان ساز از سنگ آهک ، تالک ، میکا و گرافیت هستند و خروج قطعه از قالب را روان می سازند.

روش های پوشش دهی

برای پوشش کاری سطح قطعه باید پاک از هر گونه روغن چربی و ... باشد. سطح باید به روش " شن باران کردن با هوای فشرده" ( شن پاشی)[ Sand Blast ] پاک شود.

اگر ماده پوشش دهی ، محلولی شکل آماده شده باشد و از روش پاشش  سطح را می پوشانیم ، باید قالب را تا 200 درجه سانتی گراد گرم کنیم تا پس از پاشش روی سطح ، آب آن سریع بخار شود.

علاوه براین روش از روش پوشش دهی با قلم موی هم استفاده می شود. اما نکته مهم در پوشش دهی این است که باید ضخامت پوشش کافی باشد تا همه ی عیوب سطح و خراش ها پر شوند.

بر روی سطوح کم شیب مثل تیرک ها و دیواره های قطعه ، پوشش باید با سطح صاف و یکنواخت بخشکد. ولی بر روی سطوح صاف و بزرگ قالب ، باید در یک بافت خشن و زبر بخشکد ، تا هوای گرفتار درونی خارج  شود. بهترین سطح ریختگی قطعه آن گاه که پوشش نیمه خشن باشد نمایانده می شود. باید از پوشش های با سطح بسیار صیقلی بپرهیزید زیرا بر میزان تشکیل فیلم اکسیدی می افزایند.

برای پوشش دهی مناسب ، لایه های مختلف پوشش را پشت سر هم روی هم قرار می دهند تا ضخامت لازم (حد اکثر تا 0.8 میلیمتر ) پوشش بدست آید.

پوشش های ضخیم با استفاده از یک قلم موی ضخیم بر روی سطح نشانده می شوند که البته اگر پیش از آن ، روی سطح  یک لایه نازک پوشش افشانی شود ، چسبندگی بهتر است. پوشش های ضخیم برای سطوح راهگاه ها ، کانال ها و تغذیه ها مفیدند ، زیرا بازدارندگی حرارتی بهتری نسبت به پوشش های نازک دارند و بنابراین نرخ انجماد کمتر است. اما شاید پوسه پوسه و جدا شوند و بنابراین برای سطوح محفظه ی قالب نباید استفاده شوند.

به شدت توصیه می شود که پیش از ذوب ریزی پوشش کاملا خشک شده باشد وگرنه انفجار رخ خواهد. ( بخار آب پرفشار به خارج پاشیده می شود.)

عمر پوشش

عمر کاری پوشش ها با توجه به درجه حرارت مذاب ریختگی ، اندازه  و پیچیدگی محفظه ی قالب و سرعت ذوب ریزی متفاوت است. گاهی لازم است پیش از هر ذوب ریزی باز پوشش دهی شود ، گاه ، هر چند مرحله کاری یکبار نیاز به باز پوشش دهی است و در این میان فقط اصلاح جزیی لازم است. تمیز کردن با ذرات متحرک ساینده برای اصلاح استفاده می شود. در مورد تغذیه ها برای عمر بیشتر آن ها هر دو مرحله یکبار پوشش دهی انجام می شود.

برخی پوشش ها

نوع فلز بر پوشش انتخابی اثر بخش است. مثلا برای آلومینیوم و منیزیم از انواع معمولی پوشش های روغن کاری استفاده می شود.

برای ریخته گری آلیاژ های مس به علت بالا بودن درجه حرارت مذاب و خواص ویژه انجماد آن ها ، عموما پوشش خاصی لازم است.

در چدن خاکستری دو دسته پوشش به کار می روند:

پوشش های نخستین ؛ پیش از استفاده ی قالب استفاده می شوند ، شامل سیلیکات سدیم (چسب شیشه ) و گل سفید ریزدانه با نسبت حجمی یک به چهار و مقدار کافی آب ( جهت پاشش یا برس زدن ) می باشند. هنگامی که قالب در دمای 245 تا 260 درجه سلسیوس است اضافه می شوند.

پوشش های دومین ، از جنس دوده (کربن) که پیش از ذوب ریزی در قالب به کار می رود. برای پوشش دوده ، گاز استیلن را با فشار کم می دمند ، به گونه ای که بیشترین دوده ( و حرارت کم ) ساخته شود. که این دوده هم بین قالب و مذاب را می پوشاند و هم خروج مذاب را آسان می سازد. همچنین درز های قالب را می بندد و از نشت مذاب به بیرون قالب می کاهد.

در تولید لوله های چدنی به روش گریز از مرکز ، از تعلیق فلوئور سیلیکا یا خاک چینی کلسینه ( کائولین ) در آب همراه با بنتونیت در نقش چسب ، ماده ای برای پوشش دهی تهیه می شود. فرو سیلیکن ( با دانه بندی 150 مش ) نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به صورت خشک روی سطح قالب تهیه می شود.

منبع:           

• ریخته گری با قالب دائم  ~ آلومینیوم ، منیزیم ، مس و چدن – تالیف محمد حسین فتحی –انتشارات جهاد دانشگاهی صنعتی اصفهان ← صفحات 70 تا 75