عیوب ریخته گری گریزازمرکز ( بخش 1 )

برچسبها: ريخته گري

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

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 خواهدبود.این روش برای قطعات استوانه ای استفاده میشود.

ریختگری شبه گریز از مرکز:

در این روش قالبها از جنس ماسه ای می باشند که درجه ها روی یک صفحه دوار قرار می گیرند که برای ریختگری قطعات دیسکی شکل کاربرد دارند

ریختگری قطعات گریز از مرکز شده:

قالب از جنس ماسه می باشد صفحات به شکل متقارن در اطراف سیستم راهگاهی قرار میگیرند که مذاب تحت نیروی گریز از مرکز به داخل قالبها هدایت می شود.

نکته قابل توجه در این روش این است که اگر این قالب ها غیر متقارن باشند یک طرف آن سنگین و طرف دیگر سبک شده و باعث بر هم خوردن بالانس مکانیکی دستگاه میشود و درجه به بیرون پرت میشود.

در این روش در قطعات استوانه ای هر چه فلز وزن مخصوص بیشتری داشته باشد نیروی گریز از مرکز بیشتر میشود که این باعث بالا آمدن ناخالصی ها میشود و همچنین چون جهت سرد شدن مذاب از سطح خارجی به داخلی  می باشد حفرات انقباضی به سطح داخلی آمده و با یک بار ماشین کاری سطح داخلی لوله ها می توانیم لوله های سالمی داشته باشیم ولی از نظر اینکه باعث جدا شدن عناصر آلیاژی با وزن مخصوص متفاوت و فازهای باوزن مخصوص کم میشود عیب دارند. هر چه سرعت دوران بیشتر باشد نیروی گریز از مرکز بیشتر میشود و فاصله بین جدار قالب و قطعه کمتر شده و جدا شدن قطعه مشکلتر میشود ولی کیفیت ابعادی و خواص مکانیکی آن بیشتر می شود

آلیاژهایی که در این روش ریختگری میشوند:

1)چدن : لوله های مورد استفاده در آب وفاضلاب و بوش های چدنی

2) فولادها: ساده کربنی ، کم آلیاژ ، پر آلیاژ

مزایای تولید قطعات به روش گریز از مرکز:

امکان تولید قطعات از جنس آلیاژهای آهنی و غیر آهنی

امکان ریختن فلزات با وزن مخصوص یا دانسیته بالا

بالا بودن راندمان ریختگی در حدود 95درصد برای روش حقیقی

بالا بودن خواص مکانیکی

سرعت تولید بالا

وبا توجه به موارد سه وپنج این روش کاملا اقتصادی است

معایب این روش:

محدودیت شکل قطعات

نیاز داشتن به عملیات حرارتی جهت تنش زدایی

عیوب در قطعات تولیدی به روش گریز از مرکز:

جدایش: مهمترین عیب این روش می باشد که با افزایش سرعت سرد کردن میتوانیم این عیب را بر طرف کنیم

نیامد کردن:که با افزایش دمای ذوب ، ایجاد سرعت دوران یکنواخت وافزایش سیالیت می توان برطرف نمود

حباب های گازی : با خشک کردن کامل پوشش می توان بر طرف نمود

ترکها:

ترکهای طولی : که در اثر سرد بودن بار و یا کاهش سرعت دوران قالب بوجود می آید و با افزایش دمای مذاب می توانیم آن را بر طرف کنیم

ترکهای عرضی : به علت عدم انقباض آزاد تحت تاثیر سرعت سرد شدن بالا ایجاد می شود و با کاهش سرعت سرد شدن رفع می شود 

شرایط لازم برای تولید قطعات سالم :

پخش سریع و یکنواخت مذاب در داخل قالب

انجماد جهت دار از سمت پوسته قالب به سمت حفره داخلی قالب

تجمع ناخالصی ها و حفرات گازی و انقباضی در پوسته داخلی لوله تولیدی

پارامتر های تکنولوژی قالب:

سرعت بارریزی:

سرعت باید بهینه باشد یعنی حداقل سرعتی باشد که منجر به تولید قطعات سالم میشود که با تجربه بدست می آید. اگر کمتر باشد باعث پر نشدن ،سرد جوشی و... میشود واگر بیشتر باشد زمان انجماد بیشتر است و باعث ایجاد ترکهای طولی میشود

دمای بارریزی:

فوق ذوب بستگی به شکل وابعادو جنس قطعه دارد.افزایش فوق ذوب باعث کم کردن قدرت تبریدی قالب و افزایش زمان انجماد وایجاد پدیده جدایش و درشت دانگی میشود ونیز میتواند باعث ریزش مذاب در اثر سرد نشدن آن در سطح قالب شود ونیز باعث لغزش مذاب به دلیل منجمد نشدن مذاب در هنگام رسیدن به هم میشود

دمای قالب :

افزایش دما باعث انبساط حرارتی بیشتر قالب میشود و باعث افزایش فاصله هوایی و نیز بیشتر شدن زمان انجماد .کاهش دمای قالب باعث کاهش میزان انبساط شده و نیروهای انقباضی به قطعه میشود و ترک ایجاد میشود دمای بهینه بین 150تا 200 درجه سانتیگراد می باشد

در این قسمت به صورت خلاصه به عیوب دو نوع از انواع قطعاتی که در این روش ریخته میشود می پردازیم

1)عیوب لوله های چدنی

2)عیوب پیستون های چدنی

هر دوی این قطعات به روش حقیقی و در حالت افقی ریختگری می شوند

1)عیوب لوله های چدنی

اغلب عیوبی که در تهیه لوله‌ها از طریق ریخته‌گری گریز از مرکز به وجود می‌ایند همانهایی هستند که در ریخته‌گری ثقلی ایجاد می‌شوند و اغلب تاثیر مشترک چند عامل می‌باشند. در اینجا به معرفی مهمترین عیوب ایجاد شده در فرایند لوله‌ریزی لوله‌های چدنی پرداخته و به طور جمال علت یا علل شناخته شده، توضیح داده می‌شود.

  عیب ترک :

الف- ترک گرم یا پارگی یکی از نقایص این روش است. بعد از ورود مذاب به قالب و زمانی که اولین لایه منجمد می‌شود، مذابی در پشت این پوسته منجمد شده قرار دارد و به واسطه حرکت دورانی بر آن فشار وارد می‌کند. این فشار در پوسته استوانه‌ای شکل در حال انقباض،  تنش‌های محیطی ایجاد می‌کند. در همین حال در ضخامت منجمد شده قطعه یک انقباض و در قالب به سبب افزایش درجه حرارت آن، یک انبساط حرارتی به وجود می‌آید که سبب شکل‌گیری یک فاصله هوایی گشته و قطعه از حمایت سرتاسری قالب محروم می‌ماند. در این زمان اگر تغییر شکل ناشی از تنش محیطی فراتر از مقاومت گسیختگی فلز در آن درجه حرارت گردد، پوسته دچار ترک طولی می‌گردد. البته در صورت پر شدن این ترک با مذاب نیز عیب به نام عیب سردجوشی در سطح تماس ایجاد می گردد.

روشهای جلوگیری از بروز این نقص عبارتند از:

کاهش درجه حرارت ریخته‌گری، کاهش سرعت ریخته‌گری، افزایش درجه حرارت پیش‌گرم قالب، به کارگیری سرعت دورانی کمتر در شروع ریخته‌گری و افزایش ضخامت تقالب با استفاده از لایه پوشش عایق در سطح داخلی قالب.

ب) ترک‌های عرضی

ترکهای عرضی از دیگر نقایص ایجاد شده در لوله می‌باشد که می‌تواند در نتیجه تمرکز شدید تنش‌های حرارتی و یا به خاطر انبساط گرافیت و گیر کردن لوله در قالب ایجاد شود.

عیب چروک خوردن سطح لوله‌ها

چروک یکی دیگر از معایب ایجاد شده در لوله‌هاست. در سطح خارجی لوله چروکیدگیهایی ایجاد شده که عمدتا در جهت عرضی می‌باشد. این عیب به خصوص در لوله‌های چدنی نشکن، با افزایش کربن معادل خصوصا در نتیجه افزایش سیلیسیم تشدید می‌گردد و بدین صورت توجیه می‌گردد که اگر آزاد شدن گرافیت در پوسته جامد اولیه زیاد باشد، موجب انبساط این پوسته می‌گردد و چون راهی برای انبساط لوله به دلیل چسبندگی به قالب (فلزی) وجود ندارد، نیروی فشار بالایی در طول انباشته شده که نهایتا در مناطق خاصی موجب انحناء و خم شدن پوسته اولیه می‌گردد

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 معايب ريخته گري به روش گريز از مركز :
تعريف :هنر توليد قطعات ريختگي توسط منجمد نمودن فلز مذاب در قالبهاي چرخان و استفاده از نيروي گريز از مركز حاصل.

معايب

تعيين سرعت:سرعت چرخش ساده ترين متغيير قابل كنترل در ريخته گري گريز از مركز مي باشد . در اين فرآيند سرعت چرخش بايد بقدري زياد باشد كه مذاب بطور يكنواخت در سطح قالب در جهت محيطي و طولي پخش شود.ولي اگر سرعت كم باشد در حركت مذاب اغتشاش به وجود آورده و مذاب به خارج پرتاب مي شود.براي تعيين سرعت از روابط رياضي استفاده مي شود ولي چون مقدار محاسبه شده در عمل امكان پذير نيست سرعت را بصورت تجربي بدست مي آورند. و دليل اختلاف سرعت محاسبه شده و سرعت حقيقي براي توليد نيروي گريز از مركز لغزش بين مذاب و ديواره قالب ويا مذاب و لايه تازه منجمد شده شده مي باشد.


نحوه انجماد: عواملي مثل جنس وضخامت قالب- پيش گرم كردن قالب- پوشش قالب- فوق گداز قالب- ميزان انتقال حرارت- لرزش وديگر موارد در نحوه انجماد و ساختمان ميكروسكوپي قطعه توليد شده به روش ريخته گري گريز از مركز تاثير مي گذارد كه عدم توجه و كنترل اين عوامل كه هر كدام به نحوي باعث مي شود كه انجماد ايده آل به وجود نيايد و انجماد از سطح داخلي قطعه آغاز شده ومنجر به ايجاد عيوب مختلفي مي گردد.

به طور كلي اكثر عيوب ريختگي گريز از مركز را مي توان با شناخت دلايل آن رفع نمود.

حفرههاي گازي و حفره هاي انقباضي: حفره هاي گازي ممكن است بصورت گرد و يا به صورت كشيده در جهت انجماد ديده مي شود كه منابع اين حفره ها گازي حل شده در مذاب و يا گازهاي تبخير شده از قالب وپوشش قالب مي باشد كه دلايل آن عواملي چون مرطوب بودن قالب- گازهاي موجود در مذاب- اكسيژن موجود در هوا(بخصوص در آلياژهاي آهني) واين معايب را به همراه حفره هاي سوزني حاصل از گازهاي قالب را مي توان توسط افزايش سرعت قالب تا حد زيادي كاهش داد و چنانچه انجماد ايده آل نباشد و انجماد از سطح داخلي حفره آغاز مي گردد در اين صورت آخرين مذاب منجمد شده باعث پديد آمدن حفره انقباضي در قطعه مي شود.

ترك خوردگي:دو نوع ترك خوردگي در اين نوع قطعات ديده مي شود

(1) ترك خوردگي عرضي كه ناشي ازعدم امكان انقباض آزادانه قطعه منجمد شده مي باشد.

(2) ترك خوردگي طولي كه به دليل ترك خوردن لايه هاي اوليه منجمد شده و بر اثر تنش

حاصل از نيروي گريز از مركز پديد مي آيد و با افزايش درجه حرارت قالب-استفاده از پوشش-افزايش نسبت وزن قالب به قطعه-كاهش سرعت چرخش و كاهش فوق گداز مي توان از پديد آمدن اين ترك ها جلوگيري كرد.

لب به لب و روي هم افتادگي: اين عيب به طور كلي ناشي از عدم جريان پيوسته مذاب در داخل قالب مي باشد و بيشتر در آلياژهاي كه داراي سياليت كمي بوده اتفاق

مي افتد. و عواملي مثل : بار ريزي مذاب با فوق گداز كم- آناليز مذاب-اغتشاش درريختن-

آهسته ريختن و غلط ريختن مذاب باعث بوجود آوردن اين عيب مي شود. و براي رفع اين عيب مي توان سرعت چرخش را افزايش داد و با بارريزي سريعتر و استفاده از پوشش عايق اين عيب را كاهش داد.

جدايش:بدليل انجماد جهت دار و اثر نيروي گريز از مركز عناصر آليا‍ژي به نسبت وزن مخصوص لايه هاي مختلف قرار مي گيرد كه در نتيجه قطعه توليدي از نظر تركيب يكنواخت نخواهد بود. در مقاطع بعضي قطعات توليد شده مشاهده مي گردد كه بين دو لايه شامل ساختمان يك لايه ذرات غير فلزي و فازهايي با نقطه ذوب كم وجود دارد كه به اين پديده

(banding ) مي گويند كه دليل آن قرار گرفتن يك لايه مذاب بر روي لايه اوليه مذاب كه بصورت خميري در آمده است مي باشد.

____________________________________________

بررسي انواع عيوب ريخته­ گري در قطعات آلومينيومي ريختگي تحت فشار:


مقدمه و تاريخچه:
دايکاست يا ريخته­گري تحت فشار عبارت است از روش توليد قطعه از طريق فلز مذاب و تحت فشار به درون قالب که پس از بسته شدن قالب، مواد مذاب به داخل يک نوع پمپ يا سيستم تزريق هدايت شود سپس در حالي که پيستون پمپ مواد مذاب را با سرعت از طريق سيستم تغذيه قالب به داخل حفره مي­فرستد، هواي داخل حفره از طريق سوراخ­هاي هواکش خارج مي­شود. اين پمپ در بعضي از دستگاه­ها داراي درجه حرارت محيط و در برخي ديگر داراي درجه حرارت مذاب مي­باشد.


از ابتداي قرن 20 کاربرد قطعات ريخته­گري آلومينيوم رشد خود را آغاز نمود اولين محصولات آلومينيوم مختص به وسايل آشپزخانه و قطعات تزئيني بود بعد از جنگ جهاني دوم رشد سريعي در صنعت ريخته­گري آلومينيوم به وقوع پيوست و علت اصلي آن نسبت وزن/استحکام عالي آلياژهاي Al بود.


از سال 1945 به دليل توسعه صنايع ريخته­گري تزريقي، ميزان مصرف و کاربرد آلومينيوم ريختگي شديداً افزايش پيدا نمود و بيشترين آن در صنايع اتومبيل­سازي بود به خصوص در کشورهايي مثل ژاپن سرعت رشد مصرف آلياژهاي آلومینیوم به صورت صعودي رو به افزايش بوده است که از طريق مواد آلومينيوم مي­تواند وزن اتومبيل را کاهش دهند.


توجه: يک عيب در دايکست هميشه قراردادي است زيرا به نوع استفاده و نحوه برداشت هر مشتري از عملکرد و کارآيي قطعه بستگي دارد بنابراين آنچه براي يک مشتري عيب محسوب مي­شود ممکن است براي مشتري ديگر نقطه ضعف به حساب نيايد تعريف اين که چه چيز عيب محسوب مي­شود به عهده مشتري است و مسأله اصلي نيازهاي خاص هر قطعه مي­باشد.



v عيب سرد جوشي:
سردجوشي عبارت است از برخورد دو جبهه از فلز مذاب اکسيد شده که باعث نا پيوستگي در قطعه ريخته شده مي­شود. در صورتي که انجماد فلز خيلي پيشرفته باشد اتصال دو جبهه مذاب به طور کامل انجام شده و سرد جوشي به صورت کشيدگي در قطعه ظاهر مي­شود.


نحوهايجاد عيب سرد جوشي:
سردجوشي نتيجه تقسيم شدن موج مذاب در طول پر شدن قالب مي­باشد اين تقسيم شدن مي­تواند در اثر وجود يک مانع در راه عبور مذاب (پين يا ماهيچه) باشد و يا در اثر يک انسداد ناشي از جاري شدن به صورت جت مي­باشد. حضور اکسيد در فلز مذاب قبل از ريخته­گري پديده سرد جوشي را شديدتر مي­نمايد.


v عيبنيامد:
نيامد عيبي است که در اثر نرسيدن مذاب به قسمت­هايي از قطعه ايجاد مي­شود اين عيب مي­تواند در نواحي نازک قطعه ايجاد شود و از نظر ظاهري به عيب سردجوشي شبيه است.


نحوه ايجاد عيب نيامد:
عيب نيامد نتيجه تقسيم شدن جبهه مذاب در حين پر شدن قالب است فلز خيلي سرد بوده و يا زمان پر شدن قالب خيلي طولاني مي­باشد و يا حتي ممکن است جهت حرکت مذاب در قالب در حين پرشدن قالب نامناسب باشد به طوري که مذاب مسير طولاني را براي رسيدن به هدف بپيمايد در اين حال قبل از اينکه قالب توسط مذاب پر شود انجماد آغاز شده و نيامد ايجاد مي­شود.


v عيب مک­هايگازي:
اين عيب به صورت مک­هايي با ديواره صاف ظاهر مي­شود که شکل کروي داشته و با سطح خارجي نيز ارتباطي ندارند سطح داخلي اين مک­ها معمولا ً براق بوده اما گاهي ممکن است تا حدودي اکسيده نيز شده باشد که بستگي به منشأ ايجاد مک­ها دارد.


v نحوه ايجاد عيب مک­هاي گازي:
الف) حبس هوا در حين پر شدن قالب: پرشدن قالب­هاي ريخته­گري تحت فشار معمولا ً به صورت تلاطمي انجام شده و اين تلاطم باعث حبس هوا در قالب مي­شود.
ب) حبس هوا در محفظه نگهدارنده مذاب: در ماشين­هاي محفظه سرد در هنگام اولين فاز تزريق ذوب هوا مي­تواند وارد مذاب شده و در هنگام پر شدن قالب هوا در بخش­هاي زيادي از مذاب محبوس گردد.
ج) حبس گاز در محفظه سيلندر تزريق: اين حالت در اثر تبخير و يا تجزيه ماده حلال موجود در روانساز پيستون ايجاد مي­شود در نتيجه در هنگام ورود مذاب به اين قسمت­ها بايد ماده روانساز به صورت خشک باشد.
د) حبس گاز از طريق مواد مذاب: همان فرآيند ذکر شده در فوق مي­باشد که ناشي از تبخير ناقص روانساز قالب و يا تجزيه آن هنگام رسيدن مذاب مي­باشد.
ه) آزاد شدن گاز حل شده در فلز مذاب: آلومينيوم و آلياژهاي آن به راحتي آب و ديگر ترکيبات هيدروژن­دار (مانند روغن و گريس) را تجزيه می­نمايند هيدروژن آزاد شده در هنگام اين تجزيه در فلز حل شده و هر چه دما باشد ميزان ورود هيدروژن به فلز نيز بيشتر خواهد بود برعکس حلاليت هيدروژن در آلومينيوم در حالت جامد عملا ً ناچيز است در نتيجه در حين انجماد هيدروژن حل شده در مذاب آزاد شده و ايجاد سوراخ­هاي ريز مي­نمايد.


v عيب مک­هاي انقباضي:
مک­هاي انقباض به صورت حفره با فرم و اندازه متغير مي­باشند اين مک­ها بر عکس مک و حفره­هاي گازي سطوح صاف و براق نداشته و کم و بيش حالت کندگي و سطوح دندريتي دارند.


نحوهايجاد عيب مک هاي انقباضي:
در هنگام انجماد فلز دچار انقباض حجمي گرديده و در صورت عدم وجود فلز مذاب جبران کننده انقباض، اين انقباض به صورت يک يا چند حفره ظاهر مي­گردد اين حفره­ها مي­توانند در سطح قطعات ريختگي ظاهر شوند (مثلا ً در مواردي که مذاب در شمش­ريزي منجمد مي­شود) و يا برعکس به صورت بسته در داخل قطعه محبوس گردند که معمولا ً در ريخته­گري تحت فشار مشاهده مي­شود.


v عيبآبلگی:
عيب آبلگي همانند حفره­هاي گازي است اما در سطح قطعه ظاهر مي­شود هم چنين در مورد قطعات نازک اين عيب مي­تواند در دو سطح قطعه نيز ظاهر شود.


طريقهايجاد عيب آبلگي:
روش ايجاد آبلگي همانند ايجاد عيب حفره­هاي گازي است ولي در اين مورد آزاد شدن هيدروژن حل شده بر خلاف ايجاد حفره­هاي گازي، به صورت غير کافي انجام مي­گيرد در اين حال در صورتي که درجه حرارت قطعه در هنگام باز کردن قالب بيش از حد بالا باشد مقاومت مکانيکي آلياژ بسيار ضعيف بوده و حفره­هاي گازي ايجاد شده تحت فشار فوق­العاده قوي موجب تغيير شکل قطعه در نواحي نزديک سطح مي­شوند هم چنين در صورت نازک بودن قطعه نسبت به قطر حفره گازي نيز عيب فوق به وجود مي­آيد.


v عيب مک­هاي سوزني (ريزمک):
ريز مک­هاي سطحي به صورت سوراخ­هاي بسيار ريز (چند صدم ميلي متر) و اغلب به صورت گروهي مشاهده مي­گردند.


نحوه ايجاد عيب مک­هاي سوزني:
الف) حبس گاز: در اين مورد تاول­هاي ريزي به وسيله حباب­هاي گازي که در نواحي بسيار نزديک سطح محبوس گرديده­اند ايجاد مي­شود.
ب) اکسيدها: اکسيدهاي موجود در فلز نيز مي­توانند عيب فوق را ايجاد نمايند.


v عيب ترک خوردگي:
عيب ترک خوردگي به صورت ايجاد ترک­هاي کم و بيش نازک و عميق ظاهر مي­شود در برخي موارد اين ترک­ها مي­توانند حتي ضخامت قطعه را نيز طي نمايند.


نحوه ايجاد عيب ترک خوردگي:
اين نوع ترک­ها بين دانه­اي بوده و به فرم­هاي غير منظم مي­باشند اين ترک­ها هنگامي ايجاد مي­شوند که آلياژ در انتهاي انجماد تحت تنش باشد. در اغلب موارد خطر ايجاد ترک در نواحي از قطعه که مستعد ايجاد تنش هستند، مي­باشند و در نقاط گرم بيشتر است.


v عيب سخت ريزه:
اين عيب به صورت ناهنجاري ساختاري و يا حضور اجسام خارجي مي­باشد که در حين ساخت و يا فرسايش و يا شکست ابزار برش ايجاد مي­شوند.


نحوه ايجاد عيب سخت ريزه:
عيب سخت ريزه در ريخته­گري تحت فشار مي­تواند مبدأ متفاوتي داشته باشد.


الف)ترکيبات بين فلزي
1. ترکیبات m-Al(Fe, Mn)Si. این ترکیبات بر روی برش­های قطعات به صورت سوزن­های کوتاه دیده می­شود که در حقیقت به صورت ذرات بریده مشاهده می­شود.


2. ترکیبات x-Al(Fe,Mn)Si. این ترکیبات به فرم خطوط چینی ریز مشاهده می­شوند که نسبت به ترکیبات قسمت قبل بر روی خواص مکانیکی ضرر کمتری داشته و در فرایند ساخت عملاً مشکلی را ایجاد نمی­نمایند.
3. ترکیبات c-Al(Fe,Mn)Si. اين ترکيبات به شکل بلورهاي چند وجهي با طول متغير مي­باشند اين نوع ترکيبات هنگامي ايجاد مي­شوند که درجه حرارت حمام مذاب، کمتر از حد معيني باشد که اين حد بستگي به مقدار آهن، منگنز و کروم در آلياژ دارد.


ب) اکسيداسيون، واکنش باديرگدازه­ها
آلياژهاي آلومينيوم مخصوصا ً در حالت مايع طبيعتا ً بسيار اکسيد شونده هستند. روي حمام آلياژ مذاب معمولا ً لايه­اي از اکسيد آلومينيوم ايجاد مي­شود که به آن اکسيد آلومينيوم گاما مي­گويند. اين لايه به شدت محافظت کننده است اما طي چند ساعت يا چند ده ساعت به اکسيد آلومينيوم آلفا تبديل مي­شود. سرعت تبديل تابعي از درجه حرارت مي­باشد. از طرفي سرعت اکسيداسيون هم چنين به حضور برخي عناصر آلياژي و از همه مهمتر در ريخته­گري تحت فشار بستگي به حضور فلز روي در آلياژ دارد.


ج‌) ذرات خارجي:
آزمايش سيستماتيک بر روي تعداد زيادي از نمونه­ها به کمک ميکروسکوپ الکترونيکي نشان داده­اند که اغلب ذرات خارجي موجود در قطعات، متشکل از ذرات ديرگداز، (احتمالا ً با شکل تغيير يافته در اثر واکنش با آلومينيوم و يا ذرات بوته ) مي­باشند.


v عيب قطره هاي سرد:
قطرات سرد به صورت طبله­هاي کم و بيش کروي به صورت محبوس در روي قطعه ظاهر مي­شوند و اغلب موارد نيز قابل حل شدن و ايجاد پيوستگي ساختاري با فلز اطراف خود نمي­باشند تنها راه تشخيص اين عيوب، بررسي ريز ساختار آن­ها مي­باشد.


نحوه ايجاد عيب قطره­هاي سرد:
قطرات سرد قسمت­هايي از فلز هستند که به سمت ديواره­هاي قالب و يا ماهيچه پاشيده شده­اند و بلافاصله نيز منجمد گرديده­اند بدون آن که بتوانند توسط مذاب بعدي حذف گردند. اين قطرات منجمد در داخل قطعه محبوس شده، بدون آنکه ذوب مجدد شده باشند. اين قطرات فقط باعث ايجاد يک غيرهمگوني در ساختار فلزي مي­شوند.

طبقه بندي علل عيوبقطعات آلومينيومي ريختگي تحت فشار:
علل عيب سرد جوشي:
1. عدم تنظيم حرکت پيستون تزريق
2. طرح نامناسب سيستم مذاب­رساني
3. پايين بودن سرعت دومين فاز مرحله تزريق
4. بيش از حد بودن مقدار مذاب تزريق شونده
5. سرد بودن قالب
6. سرد بودن مذاب هنگام تزريق
7. کوتاه بودن کورس (زمان) دومين مرحله تزريق


علل عيب مک­­هاي گازي:
1. طرح نامناسب سيستم مذاب­رساني
2. کم بودن سرعت دومين مرحله تزریق
3. بالا بودن سرعت دومين مرحله تزريق
4. طولاني بودن زمان مرحله تزريق
5. مشکل قالبگيري
6. عدم وجود هواکش به ميزان کافي در قالب
7. کيفيت نامناسب مذاب (تميز نبودن يا حضور اکسيدها)
8. عدم تنظيم سرعت مرحله اول تزريق


علل عيب مک­هاي انقباضي:
1. فشار نامناسب مرحله سوم تزريق
2. عدم تنظيم حرکت پيستون تزريق
3. طرح نامناسب سيستم مذاب­رساني
4. سرعت خيلي پايين مرحله دوم تزريق
5. گرم بودن قالب
6. کيفيت نامناسب مذاب (تميز نبودن يا حضور اکسيدها)


عللعيب آبلگي:
1. عدم تنظيم حرکت پيستون تزريق
2. سرعت پايين مرحله دوم تزريق
3. بالا بودن سرعت مرحله دوم تزريق
4. طولاني بودن زمان مرحله دوم تزريق
5. مشکل قالبگيري
6. عدم وجود هواکش به اندازه کافي در قالب
7. کيفيت نامناسب مذاب (تميز نبودن يا وجود اکسيدها)
8. عدم تنظيم سرعت مرحله اول تزريق

علل عيبمک­هاي سوزني:
1. طرح نامناسب سيستم مذاب­رساني
2. طولاني بودن زمان مرحله دوم تزريق
3. زمان نامناسب قالبگيري
4. عدم وجود هواکش به ميزان کافي در قالب
5. کيفيت نامناسب آلياژ مذاب (تميز نبودن يا وجود اکسيدها)
6. عدم تنظيم سرعت مرحله اول تزريق


علل عيب ترک خوردگي:
1. نامناسب بودن عمل تزريق
2. فشار نامناسب مرحله سوم تزريق
3. گرم بودن قالب
4. گرم بودن مذاب تزريق شونده
5. مشکل قالبگيري
6. کيفيت نامناسب مذاب (تميز نبودن يا وجود اکسيدها)


عللعيب سخت ريزه:
1. نامناسب بودن ترکيب شيميايي آلياژ
2. نامناسب بودن زمان انجماد
3. وجود ترکيبات بين فلزي در آلياژ
4. اکسيد شدن آلياژ و واکنش با ديرگدازه­ها
5. وجود هر گونه ذرات خارجي در آلياژ


علل عيب قطرات سرد:
1. عدم تنظيم حرکت پيستون تزريق
2. طرح نامناسب سيستم مذاب­رساني
3. پايين بودن سرعت مرحله دوم تزريق
4. سرد بودن مذاب تزريق شونده
5. کوتاه بودن زمان مرحله دوم تزريق



بررسي روش­هاي جلوگيري از ايجاد عيوب در قطعات آلومينيومي ريختگي تحتفشار:
مشکلات تزريق:
مشکلات مربوط به تزريق مذاب منجر به ايجاد ترک در حد قابل توجهي مي­شوند به خصوص هنگامي که بيرون اندازه­ها به طور موضعي روي قطعه فشار وارد کرده و قطعات هنگام خروج دچار تغيير شکل شوند در اين حال فشار زيادي بر قطعات وارد شده و منجر به شکست يا ايجاد ترک مي­گردد جهت حل اين عيب سه راه حل وجود دارد.
الف) کوتاه کردن بيرون اندازه­ها.
ب) افزايش ضخامت راهگاه در محل تماس با قطعه.
پ) بازبيني نحوه توزيع بيرون اندازه­ها روي قطعه و يا افزايش قطر آن­ها.



اضافه فشار يا زمان بالا آمدن ذوب:
تأثير فشار اضافي در فاز سوم با دو فاکتور در ارتباط مي­باشد مقدار فشار اعمال شده و تأخير در کاربرد اين فشار

الف ) مقدار فشار اعمال شده : فشار اضافي اثر مطلوبي بر کاهش عيوب به ويژه در مورد مک هاي انقباضي به وسيله اعمال فشار در فاز يوتکتيکي دارد در اين حال تأثير اين فشار اضافي بر روي حفره هاي گازي کمتر محسوس مي باشد حداکثر فشار قابل اعمال بستگي به نيروي بسته شدن قالب دارد .

ب) تأخير در اعمال فشار : با ايجاد تأخير در اعمال فشار اضافي در مرحله سوم ريخته- گري تحت فشار ، انجماد سريعا ً انجام مي پذيرد به همين دليل لازم است فشار مرحله سوم بلافاصله پس از پر شدن قالب اعمال گردد در غير اين صورت قسمت هاي نازک قطعات منجمد گرديده و مانع هر گونه انتقال فشار بر بقيه قسمت هاي قطعه مي گردد .

◄ گريپاژ يا توقف نابهنگام پيستون تزريق:

حرکات ناگهاني پيستون تزريق عامل ايجاد انواع عيوب است از جمله سرد جوشي ، نيامد، مک هاي انقباضي و حتي عيب قطرات سرد ، گريپاژ پيستون به راحتي قابل تشخيص است به شرط آنکه منحني جابجايي و فشار آن را در اختيار داشته باشيم .

منشأ گريپاژ پيستون اغلب در سرد شدن نامناسب پيستون بوده که خود دو علت دارد .

الف ) کارکرد نامناسب سيستم خنک کننده پيستون تزريق
ب) دبي غير کافي آب که ، نياز به بازبيني و رگلاژ دارد .
از طرفي علت هاي ديگري نيز جهت گريپاژ پيستون وجود دارند :
الف) سرد شدن بيش از حد پيستون تزريق
ب) بسته شدن شير تزريق و يا ديگر عيوب مربوط به سيستم هيدروليک
پ) گرفتگي فلر در سيلندر تزريق
ت) طرح سيستم تغذيه قالب
چند عامل جهت نامناسب بودن قالب را مي توان ذکر نمود :
الف ) روش طراحي -سيستمي که از طريق تجربي طراحي شده باشد و يا حتي بدتر از آن طراحي بدون محاسبه موجب ايجاد عيوب مي گردد .
ب ) کوتاه بودن طول راهگاه ورودي مذاب - در اين حال برخي نقاط قطعه به سختي از مذاب تغذيه شده و يا برعکس موجب چرخش مجدد مذاب در داخل قالب مي گردد

2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟

به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.

باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.

3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است .

4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.

5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.

6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.

7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد.