ریخته گری در خلاء (وکیوم)
ریخته‌گری در خلاء (وکیوم کستینگ) یک روش پیشرفته تولید قطعات فلزی است که با حذف هوا از محیط قالب و کاهش فشار، کیفیت و دقت قطعات را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. این فرایند به ویژه برای فلزات واکنش‌پذیر و قطعات با پیچیدگی هندسی بالا مناسب است.
فرایند ریخته‌گری در خلاء
این روش شامل مراحل زیر است:
آماده‌سازی قالب:
قالب‌های فلزی یا سرامیکی با حفره‌های دقیق ساخته می‌شوند. در برخی موارد از ماهیچه‌های ماسه‌ای یا فلزی برای ایجاد حفره‌های داخلی استفاده می‌شود
سطح قالب با مواد نسوز مانند گرافیت پوشش داده می‌شود تا عمر آن افزایش یابد
ایجاد خلاء:
هوای داخل قالب توسط پمپ‌های وکیوم تخلیه می‌شود و فشار به حدود دو سوم فشار اتمسفر کاهش می‌یابد
این مرحله از اکسیداسیون فلز مذاب و تشکیل حباب‌های گاز جلوگیری می‌کند
تزریق فلز مذاب:
فلز مذاب (معمولاً آلومینیوم، تیتانیوم یا سوپرآلیاژها) در دمایی حدود ۵۵°C بالای نقطه ذوب نگه داشته می‌شود
مذاب با استفاده از فشار خلاء یا فشار مکانیکی به داخل قالب هدایت می‌شود
انجماد و جداسازی:
فلز در کسری از ثانیه شروع به انجماد می‌کند
پس از سرد شدن، قالب باز شده و قطعه نهایی خارج می‌گردد
مواد مورد استفاده
فلزات: آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم و سوپرآلیاژهای نیکل
قالب‌ها: چدن، فولاد کم‌کربن یا سرامیک با پوشش‌های نسوز
مزایای کلیدی
ویژگی توضیحات
کاهش عیوب سطحی حذف حباب‌های هوا و روزنه‌ها
افزایش استحکام بهبود یکنواختی ساختار بلوری فلز
تولید قطعات نازک امکان ساخت دیواره‌های تا ۰.۵ میلی‌متر
کاهش هزینه ماشینکاری نیاز کمتر به پرداخت نهایی
سازگاری با فلزات واکنش‌پذیر مناسب برای تیتانیوم و زیرکونیوم
کاربردهای صنعتی
هوافضا: تولید پره‌های توربین گازی و قطعات تحت بارهای حرارتی بالا.
خودروسازی: ساخت قطعات سبک‌وزن با استحکام بالا مانند سیستم‌های تعلیق.
الکترونیک: تولید هیت سینک‌ها و قاب‌های دقیق.
پزشکی: ساخت ایمپلنت‌های استخوانی از تیتانیوم.
چالش‌ها و محدودیت‌ها
هزینه بالای تجهیزات: سیستم‌های خلاء و قالب‌های دقیق نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی دارند.
پیچیدگی فرایند: کنترل دقیق پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان تزریق ضروری است.
محدودیت ابعاد: تولید قطعات بسیار بزرگ به دلیل محدودیت‌های فنی چالش‌برانگیز است.
این فناوری با ترکیب مزایای ریخته‌گری سنتی و فناوری‌های پیشرفته خلاء، تحول چشمگیری در تولید قطعات صنعتی ایجاد کرده است. امروزه بیش از ۳۰٪ از قطعات توربین‌های گازی پیشرفته با این روش تولید می‌شوند.
