कई सामान्य कास्टिंग प्रक्रियाओं की विशेषताएं क्या हैं, और कौन सी कास्टिंग उनके लिए उपयुक्त हैं?

परिचय

कास्टिंग लगभग 6,000 वर्षों के इतिहास के साथ, मनुष्यों द्वारा महारत हासिल की गई सबसे प्रारंभिक धातु थर्मल प्रसंस्करण तकनीक है। चीन ने लगभग 1700 ईसा पूर्व और 1000 ईसा पूर्व के बीच कांस्य ढलाई के उत्कर्ष काल में प्रवेश किया था, और इसकी शिल्प कौशल बहुत उच्च स्तर पर पहुंच गई थी। सांचे के लिए सामग्री रेत, धातु या यहां तक ​​कि सिरेमिक भी हो सकती है। आवश्यकताओं के आधार पर, उपयोग की जाने वाली विधियाँ अलग-अलग होंगी। प्रत्येक कास्टिंग प्रक्रिया की विशेषताएं क्या हैं? किस प्रकार के उत्पाद इसके लिए उपयुक्त हैं?

1. रेत ढलाई

कास्टिंग सामग्री: विभिन्न सामग्रियां

ढलाई गुणवत्ता: दसियों ग्राम से दसियों टन, सैकड़ों टन

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: ख़राब

कास्टिंग संरचना: सरल

उत्पादन लागत: कम

आवेदन का दायरा: सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली कास्टिंग विधियाँ। हाथ से ढलाई एकल टुकड़ों, छोटे बैचों और जटिल आकृतियों वाली बड़ी कास्टिंग के लिए उपयुक्त है, जिन्हें मोल्डिंग मशीन का उपयोग करना मुश्किल होता है। मशीन मॉडलिंग बैचों में उत्पादित मध्यम और छोटी कास्टिंग के लिए उपयुक्त है।

प्रक्रिया विशेषताएँ: मैनुअल मॉडलिंग: लचीला और आसान, लेकिन कम उत्पादन क्षमता, उच्च श्रम तीव्रता और कम आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता है। मशीन मॉडलिंग: उच्च आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता, लेकिन उच्च निवेश।

संक्षिप्त विवरण: रेत कास्टिंग आज फाउंड्री उद्योग में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली कास्टिंग प्रक्रिया है। यह विभिन्न सामग्रियों के लिए उपयुक्त है. लौह मिश्र धातु और अलौह मिश्र धातु को रेत के साँचे में ढाला जा सकता है। यह दसियों ग्राम से लेकर दसियों टन और उससे भी बड़ी कास्टिंग का उत्पादन कर सकता है। रेत कास्टिंग का नुकसान यह है कि यह केवल अपेक्षाकृत सरल संरचनाओं के साथ कास्टिंग का उत्पादन कर सकता है। रेत ढलाई का सबसे बड़ा लाभ है: कम उत्पादन लागत। हालाँकि, सतह की फिनिश, कास्टिंग मेटलोग्राफी और आंतरिक घनत्व के संदर्भ में, यह अपेक्षाकृत कम है। मॉडलिंग के संदर्भ में, यह हाथ के आकार का या मशीन के आकार का हो सकता है। हाथ से ढलाई एकल टुकड़ों, छोटे बैचों और जटिल आकृतियों वाली बड़ी कास्टिंग के लिए उपयुक्त है, जिन्हें मोल्डिंग मशीन का उपयोग करना मुश्किल होता है। मशीन मॉडलिंग सतह की सटीकता और आयामी सटीकता में काफी सुधार कर सकती है, लेकिन निवेश अपेक्षाकृत बड़ा है।

2. निवेश कास्टिंग

कास्टिंग सामग्री: कच्चा इस्पात और अलौह मिश्र धातु

ढलाई गुणवत्ता: कई ग्राम से कई किलोग्राम तक

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: बहुत अच्छी

कास्टिंग संरचना: कोई भी जटिलता

उत्पादन लागत: जब बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जाता है, तो यह पूरी तरह से मशीनीकृत उत्पादन से सस्ता होता है।

आवेदन का दायरा: कास्ट स्टील और उच्च पिघलने बिंदु मिश्र धातुओं के छोटे और जटिल सटीक कास्टिंग के विभिन्न बैच, विशेष रूप से कलाकृतियों और सटीक यांत्रिक भागों की कास्टिंग के लिए उपयुक्त।

प्रक्रिया विशेषताएँ: आयामी सटीकता, चिकनी सतह, लेकिन कम उत्पादन दक्षता।

संक्षिप्त विवरण: निवेश कास्टिंग प्रक्रिया पहले शुरू हुई थी। हमारे देश में, वसंत और शरद ऋतु की अवधि के दौरान रईसों के लिए आभूषणों के उत्पादन में निवेश कास्टिंग प्रक्रिया का उपयोग किया गया है। निवेश कास्टिंग आम तौर पर अधिक जटिल होती है और बड़ी कास्टिंग के लिए उपयुक्त नहीं होती है। यह प्रक्रिया जटिल है और इसे नियंत्रित करना कठिन है, और उपयोग की जाने वाली और उपभोग की जाने वाली सामग्रियां अपेक्षाकृत महंगी हैं। इसलिए, यह जटिल आकार, उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं, या टरबाइन इंजन ब्लेड जैसे अन्य प्रसंस्करण करने में कठिन छोटे भागों के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

3. फोम कास्टिंग खो गई

कास्टिंग सामग्री: विभिन्न सामग्रियां

कास्टिंग द्रव्यमान: कई ग्राम से कई टन तक

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: अच्छी

कास्टिंग संरचना: अधिक जटिल

उत्पादन लागत: कम

आवेदन का दायरा: विभिन्न बैचों में अधिक जटिल और विभिन्न मिश्र धातु कास्टिंग।

प्रक्रिया विशेषताएँ: कास्टिंग की आयामी सटीकता अधिक है, कास्टिंग की डिज़ाइन स्वतंत्रता बड़ी है, और प्रक्रिया सरल है, लेकिन पैटर्न दहन के कुछ पर्यावरणीय प्रभाव होते हैं।

संक्षिप्त विवरण: लॉस्ट फोम कास्टिंग का मतलब कास्टिंग के आकार और आकार के समान पैराफिन या फोम मॉडल को मॉडल क्लस्टर में जोड़ना और संयोजित करना है। रिफ्रैक्टरी पेंट से ब्रश करने और सूखने के बाद, उन्हें सूखी क्वार्ट्ज रेत में दबा दिया जाता है और आकार देने के लिए कंपन किया जाता है, और मॉडल क्लस्टर बनाने के लिए नकारात्मक दबाव में डाला जाता है। एक नई कास्टिंग विधि जिसमें मॉडल वाष्पीकृत हो जाता है, तरल धातु मॉडल की स्थिति पर कब्जा कर लेती है, और कास्टिंग बनाने के लिए ठोस और ठंडा हो जाती है। लॉस्ट फोम कास्टिंग एक नई प्रक्रिया है जिसमें लगभग कोई मार्जिन नहीं है और सटीक मोल्डिंग है। इस प्रक्रिया में साँचे को हटाने, सतह को अलग करने और रेत कोर की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, कास्टिंग में कोई फ्लैश, गड़गड़ाहट और ड्राफ्ट ढलान नहीं है, और मोल्ड कोर दोषों की संख्या कम हो जाती है। संयोजन के कारण होने वाली आयामी त्रुटियाँ.

उपरोक्त ग्यारह कास्टिंग विधियों में अलग-अलग प्रक्रिया विशेषताएं हैं। कास्टिंग उत्पादन में, विभिन्न कास्टिंग के लिए संबंधित कास्टिंग विधियों का चयन किया जाना चाहिए। वास्तव में, यह कहना मुश्किल है कि मुश्किल से विकसित होने वाली कास्टिंग प्रक्रिया के पूर्ण फायदे हैं। उत्पादन में, हर कोई कम लागत प्रदर्शन के साथ लागू प्रक्रिया और प्रक्रिया पद्धति को भी चुनता है।

4. केन्द्रापसारक कास्टिंग

कास्टिंग सामग्री: ग्रे कास्ट आयरन, डक्टाइल आयरन

ढलाई गुणवत्ता: दसियों किलोग्राम से लेकर कई टन तक

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: अच्छी

कास्टिंग संरचना: आम तौर पर बेलनाकार कास्टिंग

उत्पादन लागत: कम

आवेदन का दायरा: विभिन्न व्यासों की घूमने वाली बॉडी कास्टिंग और पाइप फिटिंग के छोटे से बड़े बैच।

प्रक्रिया विशेषताएं: कास्टिंग में उच्च आयामी सटीकता, चिकनी सतह, घनी संरचना और उच्च उत्पादन दक्षता होती है।

संक्षिप्त विवरण: सेंट्रीफ्यूगल कास्टिंग (केन्द्रापसारक कास्टिंग) एक कास्टिंग विधि को संदर्भित करता है जिसमें तरल धातु को एक घूमने वाले सांचे में डाला जाता है, केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत कास्टिंग में भर दिया जाता है और जम जाता है। सेंट्रीफ्यूगल कास्टिंग के लिए उपयोग की जाने वाली मशीन को सेंट्रीफ्यूगल कास्टिंग मशीन कहा जाता है।

[परिचय] केन्द्रापसारक कास्टिंग के लिए पहला पेटेंट 1809 में ब्रिटिश एर्चर्ड द्वारा प्रस्तावित किया गया था। बीसवीं सदी की शुरुआत तक इस पद्धति को धीरे-धीरे उत्पादन में अपनाया गया था। 1930 के दशक में, हमारे देश में भी केन्द्रापसारक ट्यूब और सिलेंडर कास्टिंग जैसे लोहे के पाइप, तांबे की आस्तीन, सिलेंडर लाइनर, बाईमेटेलिक स्टील-समर्थित तांबे की आस्तीन आदि का उपयोग शुरू हुआ। केन्द्रापसारक कास्टिंग लगभग एक प्रमुख विधि है; इसके अलावा, गर्मी प्रतिरोधी स्टील रोलर्स, कुछ विशेष स्टील सीमलेस ट्यूब ब्लैंक, पेपर मशीन सुखाने वाले ड्रम और अन्य उत्पादन क्षेत्रों में, केन्द्रापसारक कास्टिंग विधि का भी बहुत प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, अत्यधिक यंत्रीकृत और स्वचालित केन्द्रापसारक कास्टिंग मशीनों का उत्पादन किया गया है, और एक बड़े पैमाने पर उत्पादित यंत्रीकृत केन्द्रापसारक पाइप कास्टिंग कार्यशाला का निर्माण किया गया है।

5. कम दबाव वाली कास्टिंग

कास्टिंग सामग्री: अलौह मिश्र धातु

ढलाई गुणवत्ता: दसियों ग्राम से दसियों किलोग्राम तक

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: अच्छी

कास्टिंग संरचना: जटिल (रेत कोर उपलब्ध)

उत्पादन लागत: धातु प्रकार की उत्पादन लागत अधिक होती है

आवेदन का दायरा: छोटे बैच, अधिमानतः बड़े और मध्यम आकार के अलौह मिश्र धातु कास्टिंग के बड़े बैच, और पतली दीवार वाली कास्टिंग का उत्पादन कर सकते हैं।

प्रक्रिया विशेषताएँ: कास्टिंग संरचना घनी है, प्रक्रिया उपज अधिक है, उपकरण अपेक्षाकृत सरल है, और विभिन्न कास्टिंग मोल्ड का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन उत्पादकता अपेक्षाकृत कम है।

संक्षिप्त विवरण: कम दबाव वाली ढलाई एक ढलाई विधि है जिसमें तरल धातु सांचे में भर जाती है और कम दबाव वाली गैस की क्रिया के तहत ढलाई में जम जाती है। कम दबाव वाली कास्टिंग का उपयोग शुरू में मुख्य रूप से एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग के उत्पादन के लिए किया गया था, और बाद में तांबे की कास्टिंग, लोहे की कास्टिंग और उच्च पिघलने बिंदु वाले स्टील कास्टिंग के उत्पादन के लिए इसका उपयोग आगे बढ़ाया गया था।

6. दबाव ढलाई

कास्टिंग सामग्री: एल्यूमीनियम मिश्र धातु, मैग्नीशियम मिश्र धातु

ढलाई गुणवत्ता: कई ग्राम से लेकर दसियों किलोग्राम तक

कास्टिंग सतह की गुणवत्ता: अच्छी

कास्टिंग संरचना: जटिल (रेत कोर उपलब्ध)

उत्पादन लागत: डाई-कास्टिंग मशीनें और सांचे बनाना महंगा है

आवेदन का दायरा: विभिन्न छोटे और मध्यम आकार के अलौह मिश्र धातु कास्टिंग, पतली दीवार वाली कास्टिंग और दबाव प्रतिरोधी कास्टिंग का बड़े पैमाने पर उत्पादन।

प्रक्रिया विशेषताएँ: कास्टिंग में उच्च आयामी सटीकता, चिकनी सतह, घनी संरचना, उच्च उत्पादन दक्षता और कम लागत होती है, लेकिन डाई-कास्टिंग मशीनों और मोल्डों की लागत अधिक होती है।

संक्षिप्त विवरण: प्रेशर कास्टिंग की दो प्रमुख विशेषताएं हैं: उच्च दबाव और डाई कास्टिंग मोल्डों को भरने की उच्च गति। इसका आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला इंजेक्शन विशिष्ट दबाव कई हजार से दसियों हजार kPa या यहां तक ​​कि 2×105kPa तक होता है। भरने की गति लगभग 10~50m/s है, और कभी-कभी यह 100m/s से अधिक तक भी पहुंच सकती है। भरने का समय बहुत कम है, आम तौर पर 0.01~0.2s की सीमा में। अन्य कास्टिंग विधियों की तुलना में, डाई कास्टिंग के निम्नलिखित तीन फायदे हैं: अच्छी उत्पाद गुणवत्ता, कास्टिंग की उच्च आयामी सटीकता, आमतौर पर स्तर 6 से 7 के बराबर, या यहां तक ​​कि स्तर 4 तक; अच्छी सतह फिनिश, आम तौर पर स्तर 5 से 8 के बराबर; ताकत इसमें उच्च कठोरता है, और इसकी ताकत आम तौर पर रेत कास्टिंग की तुलना में 25% से 30% अधिक है, लेकिन इसकी लम्बाई लगभग 70% कम हो जाती है; इसमें स्थिर आयाम और अच्छी विनिमेयता है; यह पतली दीवार वाली और जटिल कास्टिंग को डाई-कास्ट कर सकता है। उदाहरण के लिए, जिंक मिश्र धातु डाई-कास्टिंग भागों की वर्तमान न्यूनतम दीवार मोटाई 0.3 मिमी तक पहुंच सकती है; एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग की न्यूनतम दीवार मोटाई 0.5 मिमी तक पहुंच सकती है; न्यूनतम कास्टिंग छेद व्यास 0.7 मिमी है; और न्यूनतम थ्रेड पिच 0.75 मिमी है।