فرآیند ریخته‌گری و علت پاشش جرقه و مذاب
ریخته‌گری فلزات یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های شکل‌دهی در صنعت است. در این فرآیند، فلزات ابتدا درون کوره ذوب شده و سپس در قالب‌هایی ریخته می‌شوند تا شکل نهایی قطعه تشکیل شود. اما در حین ذوب و ریختن مذاب، گاهی پاشش جرقه و پرتاب قطرات مذاب رخ می‌دهد که می‌تواند برای اپراتورها خطرناک و برای تجهیزات آسیب‌زننده باشد.
در این مقاله ابتدا فرآیند ریخته‌گری را به زبان ساده مرور کرده و سپس دلایل علمی و صنعتی پاشش مذاب و جرقه را بررسی می‌کنیم.
🔹 ریخته‌گری چیست؟
ریخته‌گری فرآیندی است که در آن فلزات پس از ذوب شدن درون قالب ریخته می‌شوند و پس از سرد شدن، قطعه نهایی شکل می‌گیرد. این فرآیند به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:
-
ریخته‌گری در قالب یک‌بار مصرف (ماسه‌ای، سرامیکی و…)
-
ریخته‌گری در قالب دائمی (فشار بالا، گریز از مرکز و…)
🔥 علت پاشش جرقه و مذاب در حین ذوب یا ریخته‌گری
یکی از پدیده‌های رایج در حین ذوب یا ریختن فلز، پاشیدن قطرات مذاب یا جرقه است که می‌تواند خطرناک باشد. در ادامه مهم‌ترین دلایل این پدیده بررسی می‌شود:
✅ 1. وجود رطوبت در مواد شارژ یا قالب
مهم‌ترین علت پاشش جرقه، تماس آب یا رطوبت با مذاب داغ است.
زمانی که حتی مقدار کمی آب یا رطوبت وارد مذاب شود، در لحظه به بخار تبدیل شده و حجم آن به‌شدت افزایش می‌یابد. این فشار باعث پرتاب شدن قطرات داغ به اطراف می‌شود.
🔻 منبع رطوبت می‌تواند باشد:
-
قراضه‌های زنگ‌زده یا نم‌دار
-
قالب‌های ماسه‌ای خشک‌نشده
-
ابزار یا ظروف مرطوب
-
شارژهایی با پوشش روغنی یا چرب
✅ 2. ورود ناگهانی مواد ناخالص یا واکنش‌زا
مواد دارای ناخالصی مانند منیزیم، آلومینیوم، روی یا ذرات اکسیدی ممکن است در تماس با مذاب واکنش سریع نشان دهند و باعث انفجار کوچک و پاشش شوند.
✅ 3. دمای بالاتر از حد مجاز مذاب
اگر دمای مذاب بیش از حد بالا رود، واکنش‌های شیمیایی سریع‌تری در سطح مذاب رخ می‌دهد که می‌تواند با رطوبت یا اکسیژن هوا ترکیب شده و جرقه ایجاد کند.
✅ 4. ریختن مذاب از ارتفاع زیاد
ریختن مذاب از فاصله زیاد داخل قالب باعث پاشش یا ایجاد موج می‌شود. این موضوع در قالب‌های ماسه‌ای بدون تهویه مناسب شدیدتر است.
✅ 5. آلودگی سطحی مذاب یا کف نسوز
وجود پوسته‌های اکسیدی، گرد و غبار صنعتی یا ذرات خارجی روی سطح مذاب یا کف بوته ممکن است در تماس با فلز داغ واکنش شدید نشان دهد.
☢️ خطرات پاشش مذاب و جرقه
-
سوختگی اپراتورها
-
آسیب به تجهیزات و تابلو برق
-
تخریب کویل مسی در کوره القایی
-
آسیب به کف نسوز بوته یا قالب
-
افت کیفیت قطعه نهایی
مکانیزم شکل‌گیری ساچمه‌ها در فرآیند ریخته‌گری
یکی از پدیده‌های رایج در فرآیند ریخته‌گری و ذوب فلزات، تشکیل ساچمه‌های فلزی یا اصطلاحاً “توپک‌های مذاب” در هنگام پاشش است. این ساچمه‌ها معمولاً به صورت قطرات کروی کوچک فلز جامد شده روی زمین، دیواره کوره یا اطراف قالب مشاهده می‌شوند.
✅ علت و مکانیزم شکل‌گیری ساچمه‌ها چیست؟
هنگامی که قطرات کوچک مذاب به دلایلی مانند رطوبت، انفجار بخار، یا ریختن ناگهانی فلز از ارتفاع، به اطراف پاشیده می‌شوند، این قطرات:
-
در اثر نیروی کشش سطحی به شکل کره درمی‌آیند (کوچک‌ترین سطح برای حجم معین).
-
در حین حرکت در هوا یا پس از برخورد با سطح سرد، به‌سرعت منجمد می‌شوند.
-
نتیجه نهایی: ساچمه‌های کروی شکل از فلز سرد شده که به‌صورت پراکنده در اطراف محل ذوب مشاهده می‌شوند.
✅ راهکارهای جلوگیری از پاشش مذاب
-
خشک کردن کامل قراضه‌ها، قالب‌ها و ظروف
-
استفاده از فلزات تمیز و فاقد رطوبت
-
کنترل دقیق دمای ذوب
-
کاهش ارتفاع ریختن مذاب در قالب
-
پیش‌گرم کردن ابزار و قالب‌ها
-
تهویه مناسب محیط ذوب و ریخته‌گری
-
استفاده از لباس و تجهیزات ایمنی مناسب برای اپراتورها
🔧 نقش کوره‌های القایی در کنترل پاشش
کوره‌های القایی به دلیل عملکرد بدون شعله و غیرتماسی، کنترل دقیق دما و نداشتن محصولات احتراق، نسبت به کوره‌های شعله‌ای یا گازی پاشش و جرقه کمتری دارند، به‌شرط آنکه شارژ فلزات و قالب‌ریزی به درستی انجام شود.
🎯 جمع‌بندی
پاشش جرقه و قطرات مذاب در فرآیند ریخته‌گری، موضوعی خطرناک ولی قابل پیشگیری است. آگاهی اپراتورها، آماده‌سازی دقیق مواد اولیه و استفاده از تجهیزات استاندارد (به‌ویژه کوره القایی با طراحی ایمن) می‌تواند تا حد زیادی این پدیده را کنترل کند.
✅ خدمات تخصصی کاویان القا
ما در کاویان القا با طراحی و ساخت کوره‌های القایی ایمن و هوشمند، فرآیند ذوب را برای شما دقیق‌تر، سریع‌تر و با خطر کمتر انجام می‌دهیم.
پست های مرتبط
