ریخته گری نیمه جامد ( به انگلیسی: Semi - Solid Casting ) نوع دیگری از ریخته گری تحت فشار است. [ ۱] این فرایند برای فلزات غیرآهنی، مانند آلومینیوم، مس، [ ۲] و منیزیم استفاده می شود. این فرایند مزایای ریخته گری و آهنگری را باهم درمی آمیزد. نام این فرایند از یک خاصیت سیال بنام تیکسوتروپی گرفته شده است که امکان انجام این فرایند را فراهم می کند. به طور ساده تر، سیالات تیکسوتروپی زمانیکه ماده جریان می یابد برش داده می شوند اما درحالت ساکن غلیظ تر می شوند. [ ۳] این نوع فرایند برای اولین بار در اوایل دهه[ ۳] ۱۹۷۰ توسط پروفسور فلمینگز در مؤسسه فناوری ماساچوست شناخته شد. چهار فرایند مختلف برای ریخته گری نیمه جامد وجود دارد: تیکسوکستینگ، رئوکستینگ، تیکسومدلینگ و SIMA.
ریخته گری نیمه جامد در یک دمایی که فلز را بین دماهای لیکوئیدوس و سالیدوس قرار می دهد انجام می شود. به طور ایده آل، فلز باید ۳۰ تا ۶۶ درصد جامد باشد. فلز باید ویسکوزیته کمی داشته باشد تا قابل استفاده باشد و برای رسیدن به این ویسکوزیته کم ماده نیازمند یک شکل اولیه کروی احاطه شده توسط فاز مذاب است. [ ۲] رنج دمایی امکانپذیر به ماده بستگی دارد و برای آلیاژهای آلومینیوم ۵ تا ۱۰ درجه سانتیگراد است، اما برای آلیاژهای مس با رنج ذوبی باریک می تواند فقط چند دهم درجه باشد. [ ۴]
ریخته گری نیمه جامد معمولاً برای ریخته گری های high end استفاده می شود. برای قطعات معمولی آلیاژهای آلومینیوم شامل پایه های معلق موتور، ورد سنسوری منیفولد هوا، قالب های موتور و محفظه فیلتر پمپ نفت. [ ۵]
تکنیک های مختلفی برای تولید ریخته های نیمه جامد وجود دارد. برای آلیاژهای آلومینیوم فرآیندهای معمول تیکسوکستینگ و ریوکستینگ می باشد.
برای آلیاژهای منیزیم، متداول ترین فرایند ملدینگ است. [ ۶]
تیکسوکستینگ ( به انگلیسی: Thixocasting ) در دهه ۱۹۹۰ ایجاد شد. [ ۷] در این روش از یک شمش ریخته شده با یک ساختار غیر دندریتی استفاده می شود بدین صورت که این میله پیش گرم می شود تا به دمای نیمه جامد برسد سپس تزریق می شود. [ ۸] شمش مورد استفاده در این روش معمولاً از هم زدن شدید مذاب هنگام ریخته گری تولید می شود. معمولاً از گرمای القایی برای دوباره گرم کردن شمش ها تا رنج دمای نیمه جامد و از ماشین های دایکست برای تزریق ماده نیمه جامد به داخل دای های فولادی سخت شده استفاده می شود. تیکسوکستینگ در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا به صورت تجاری در حال انجام است. تیکسوکستینگ این قابلیت را دارد تا اجزای با کیفیت بسیار بالا را به دلیل سازگاری محصول که از شمش ریخته گری شده تحت شرایط فرآیندهای مداوم ایده آل مشابهی که برای تولید مواد خام نورد و فروج بکار می روند بدست می آید، تولید کند. [ ۸] از مزایای آن می توان به توانایی ایجاد سطوح با کیفیت بالا اشاره کرد. اصلی ترین عیب این روش این است که به دلیل شمش های مخصوصی که باید استفاده شود، روش گرانی است. از معایب دیگر می توان به محدودیت استفاده از آلیاژها اشاره کرد و همچنین موادزائد تولیدی در این روش به طور مستقیم نمی توانند دوباره مورد استفاده قرار گیرند. [ ۹] [ ۱۰]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفریخته گری نیمه جامد در یک دمایی که فلز را بین دماهای لیکوئیدوس و سالیدوس قرار می دهد انجام می شود. به طور ایده آل، فلز باید ۳۰ تا ۶۶ درصد جامد باشد. فلز باید ویسکوزیته کمی داشته باشد تا قابل استفاده باشد و برای رسیدن به این ویسکوزیته کم ماده نیازمند یک شکل اولیه کروی احاطه شده توسط فاز مذاب است. [ ۲] رنج دمایی امکانپذیر به ماده بستگی دارد و برای آلیاژهای آلومینیوم ۵ تا ۱۰ درجه سانتیگراد است، اما برای آلیاژهای مس با رنج ذوبی باریک می تواند فقط چند دهم درجه باشد. [ ۴]
ریخته گری نیمه جامد معمولاً برای ریخته گری های high end استفاده می شود. برای قطعات معمولی آلیاژهای آلومینیوم شامل پایه های معلق موتور، ورد سنسوری منیفولد هوا، قالب های موتور و محفظه فیلتر پمپ نفت. [ ۵]
تکنیک های مختلفی برای تولید ریخته های نیمه جامد وجود دارد. برای آلیاژهای آلومینیوم فرآیندهای معمول تیکسوکستینگ و ریوکستینگ می باشد.
برای آلیاژهای منیزیم، متداول ترین فرایند ملدینگ است. [ ۶]
تیکسوکستینگ ( به انگلیسی: Thixocasting ) در دهه ۱۹۹۰ ایجاد شد. [ ۷] در این روش از یک شمش ریخته شده با یک ساختار غیر دندریتی استفاده می شود بدین صورت که این میله پیش گرم می شود تا به دمای نیمه جامد برسد سپس تزریق می شود. [ ۸] شمش مورد استفاده در این روش معمولاً از هم زدن شدید مذاب هنگام ریخته گری تولید می شود. معمولاً از گرمای القایی برای دوباره گرم کردن شمش ها تا رنج دمای نیمه جامد و از ماشین های دایکست برای تزریق ماده نیمه جامد به داخل دای های فولادی سخت شده استفاده می شود. تیکسوکستینگ در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا به صورت تجاری در حال انجام است. تیکسوکستینگ این قابلیت را دارد تا اجزای با کیفیت بسیار بالا را به دلیل سازگاری محصول که از شمش ریخته گری شده تحت شرایط فرآیندهای مداوم ایده آل مشابهی که برای تولید مواد خام نورد و فروج بکار می روند بدست می آید، تولید کند. [ ۸] از مزایای آن می توان به توانایی ایجاد سطوح با کیفیت بالا اشاره کرد. اصلی ترین عیب این روش این است که به دلیل شمش های مخصوصی که باید استفاده شود، روش گرانی است. از معایب دیگر می توان به محدودیت استفاده از آلیاژها اشاره کرد و همچنین موادزائد تولیدی در این روش به طور مستقیم نمی توانند دوباره مورد استفاده قرار گیرند. [ ۹] [ ۱۰]
wiki: ریخته گری نیمه جامد