ریخته گری افشانه ای

ریخته گری افشانه ای ( به انگلیسی: spray forming ) یا شکل دهی افشانه ای فرایندی برای تولید مواد به صورت شمش، لوله یا حلقه با یک میکرو ساختار یکنواخت است که نمی توان آن ها را به روش های رایج ریخته گری تولید کرد. این روش در سال های اخیر توسعه یافته است و به صورت تجاری در تولید آلیاژهایی بر پایه فلزاتی مانند آهن، مس، آلومینیوم و مواد سیلیکونی استفاده می شود. در این روش جریانی از فلز مذاب به وسیلهٔ گاز اتمیزه کننده به قطراتی تبدیل می شود. این قطرات در حالت نیمه جامد - نیمه مایع روی یک صفحه نگهدارنده تجمع کرده و یک رسوب با چگالی بالا تولید می گردد. محصولات تولید شده از این روش دارای ریزساختار دانه ریزی هستند که در آن ذرات فاز دوم بسیار ریز بوده و به طور یکنواخت توزیع شده اند. در ضمن پدیده جدایش درشت، در ریزساختار آن ها وجود نداشته و در نتیجه عملیات کار گرم بخوبی بر روی آن ها قابل اجرا است. این روش بسیار قابل انعطاف است بطوری که به وسیلهٔ آن انواع آلیاژها را می توان به راحتی در اشکال متنوع تولید نمود. روش مذکور قابلیت تولید انواع کامپوزیت های زمینه فلزی ( ذره ای و لایه ای ) را داشته و می تواند در تولید پوشش های فلزی نیز بکار رود فرایند ریخته گری افشانه ای در ابتدا مبتنی بر تولید مذاب در یک کوره الکتریکی مقاومتی بود که مذاب ایجادشده از یک نازل با قطر ۳ میلی متر و از جنس آلومینیوم اکسید عبور می کرد. در این شیوه تولید مذاب، به علت نرخ پایین مذاب عبوری برای جلوگیری از انجماد در نازل نیازمند فوق گرم شدن بود. شیوه بعدی تولید مذاب برای این فرایند ریخته گری، کوره های القایی الکترومغناطیس بودند که مزایای فراوانی به همراه داشتند.
در سال ۱۹۷۰ میلادی پروفسور سینگر ( به انگلیسی: Singer ) در دانشگاه سوانسی، نخستین بار ایده گاز اتمیزه کننده افشانه تشکیل را ارائه و توسعه داد که در این روش یک جت فشار بالا گازی با جریان پایدار مذاب برخورد کرده و منجر به اتمیزه شدن آن می شود. پس از این برخورد قطرات حاصله بر روی یک هدف جمع آوری شده و با دستکاری توسط اسپری می توان یک قطعه نزدیک به شکل مورد نظر را ایجاد کرد. امروزه شکل دهی افشانه ای کاربردهای زیادی در صنایع تخصصی پیدا کرده است مانند: روکش دهی لوله های زباله سوز به وسیله فولاد زنگ نزن؛ حلقه و دیسک های سوپر آلیاژ نیکل در موتورهای صنایع هوا فضایی؛ آلیاژهای آلومینیوم - سیلیکون برای آستر سیلندر؛ فولاد آلیاژی تندبر.