ماسه ریخته‌گری سرامیکی برای ریخته‌گری پمپ، انتخابی عالی است، به خصوص برای قطعات حساس و با ارزش بالا. این ماسه از بسیاری جهات، نسبت به ماسه‌های سنتی مانند ماسه سیلیس و حتی ماسه کرومیت، پیشرفت قابل توجهی را نشان می‌دهد.
در اینجا به تفصیل کاربرد، مزایا و ملاحظات آن برای ریخته‌گری پمپی ارائه شده است.
ماسه ریخته گری سرامیک چیست؟
ماسه ریخته‌گری سرامیکی، ماسه‌ای مصنوعی و کروی است که از مواد سرامیکی کلسینه شده (اغلب بر پایه آلومینا یا مولایت) ساخته می‌شود. این ماسه به طور خاص برای کاربردهای ریخته‌گری مهندسی شده است تا بر محدودیت‌های ماسه‌های طبیعی غلبه کند.
مزایای کلیدی ریخته‌گری پمپی
اجزای پمپ (مانند پروانه‌ها، حلزونی‌ها، پوسته‌ها و صفحات سایشی) بسیار سخت هستند. آنها اغلب به موارد زیر نیاز دارند:
-
هندسه‌های پیچیده و دقیق با مقاطع نازک و مجاری آب پیچیده.
-
پرداخت سطحی عالی برای به حداقل رساندن اصطکاک و تلاطم.
-
کیفیت متالورژیکی بالا برای مقاومت در برابر سایش، خوردگی و کاویتاسیون.
-
دقت ابعادی برای اطمینان از تناسب مناسب و راندمان هیدرولیکی.
ماسه سرامیکی در برآورده کردن این نیازها عالی عمل می‌کند:
۱. پایداری حرارتی برتر و انبساط حرارتی کم:
-
مزیت: این بزرگترین مزیت آن است. ماسه سرامیکی هنگام گرم شدن کمتر از 0.1٪ منبسط می‌شود ، در حالی که این مقدار برای ماسه سیلیس حدود 1.5٪ است.
-
دلیل اهمیت آن برای پمپ‌ها: عملاً رگه‌دار شدن، دنباله‌دار شدن و عیوب مربوط به انبساط را در هسته‌های ماسه‌ای پیچیده از بین می‌برد. این امر برای تولید مجاری داخلی تمیز و بدون نقص پروانه یا حلزونی بدون تعمیرات پرهزینه بسیار مهم است.
2. پرداخت سطحی عالی:
-
مزایا: شکل دانه‌های کروی و توزیع اندازه ریز و یکنواخت شن‌های سرامیکی بسیار متراکم است.
-
دلیل اهمیت آن برای پمپ‌ها: این امر منجر به سطح قالب بسیار صافی می‌شود که به معنای پرداخت نهایی عالی پس از ریخته‌گری در قطعه پمپ است. این امر تلفات اصطکاکی در جریان سیال را کاهش می‌دهد و نیاز به سنگ‌زنی و پرداخت پس از ریخته‌گری را به حداقل می‌رساند.
۳. دیرگدازی بالا:
-
مزایا: ماسه سرامیکی نقطه ذوب بسیار بالایی دارد (>1800 درجه سانتیگراد / 3272 درجه فارنهایت)، که بسیار بیشتر از ماسه سیلیس است.
-
دلیل اهمیت آن برای پمپ‌ها: این ماده برای ریخته‌گری تمام مواد پمپ، از جمله فولادهای ضد زنگ پرآلیاژ (مثلاً CF-8M، Duplex)، فولادهای ضد زنگ سوپر دوپلکس و آلیاژهای پایه نیکل که در دماهای بسیار بالا ریخته‌گری می‌شوند، ایده‌آل است.
۴. کاهش عیوب ریخته‌گری:
-
مزایا: بی‌اثر بودن شیمیایی آن به این معنی است که با فلز مذاب واکنش نمی‌دهد و اکسیدهای سطحی تشکیل نمی‌دهد یا باعث سوختگی/نفوذ نمی‌شود.
-
دلیل اهمیت آن برای پمپ‌ها: این امر منجر به کاهش چشمگیر عیوب شیمیایی مربوط به ماسه، به حداقل رساندن میزان ضایعات و اطمینان از عدم آسیب به مقاومت خوردگی سطح ریخته‌گری شده می‌شود.
۵. بهبود استحکام و قابلیت جمع شدن هسته مرکزی بدن:
-
مزایا: اگرچه برای دستیابی به همان مقاومت، به چسب کمتری نسبت به ماسه سیلیس نیاز است، اما هسته‌های ماسه سرامیکی به دلیل انبساط حرارتی کم، پس از ریخته‌گری به راحتی فرو می‌ریزند.
-
دلیل اهمیت آن برای پمپ‌ها: این ترکیب امکان ایجاد هسته‌های قوی و مقاوم در برابر جابجایی را برای اشکال پیچیده فراهم می‌کند، ضمن اینکه حذف آسان از مجاری داخلی پس از تکان دادن را تضمین می‌کند و از آسیب مکانیکی در حین تمیز کردن جلوگیری می‌کند.