پوستههای پمپ ریختهگری، اجزای اصلی تحمل فشار پمپ آب هستند و معمولاً حاوی کانالهای جریان داخلی پیچیدهای (مانند ساختارهای حلزونی) میباشند. بنابراین، ریختهگری مهمترین و کاملترین فرآیند برای تولید پوسته پمپ ریختهگری است.
فرآیند ریختهگری پوسته پمپ ریختهگری، فرآیندی پیچیده است که علم مواد، ترمودینامیک و ماشینکاری را با هم ادغام میکند. در ادامه، جریان فرآیند دقیقی بر اساس رایجترین روش ریختهگری ماسهای ارائه شده است، همچنین روشهای دیگری مانند ریختهگری دقیق را نیز پوشش میدهد.
پس از دریافت سفارش توسط شرکت ما، برای انجام مراحل زیر با بخش کارخانه تماس خواهیم گرفت:
۱. طراحی فرآیند و ساخت قالب.
این پایه و اساس است که کیفیت، دقت و دوام نهایی پوسته پمپ ریختهگری را تعیین میکند.
• تحلیل فرآیند: مهندسان ما ساختار پوسته پمپ را بر اساس نقشهها تحلیل خواهند کرد تا سطح جدایش (محلی که قالب باز میشود)، سیستم راهگاهی (کانالی که فلز مذاب از آن جریان مییابد) و رایزرها (که برای تغذیه و جلوگیری از حفرههای انقباضی استفاده میشوند) را تعیین کنند.
• الگوسازی: یک الگوی دددددد از پوسته پمپ ریختهگری طبق طرح ساخته میشود. جنس آن معمولاً چوب (برای قطعات تکی یا دستههای کوچک)، رزین یا فلز (آلومینیوم/فولاد، برای دستههای بزرگ) است.
• ساخت جعبه ماهیچه: داخل محفظه پمپ ریختهگری توخالی است و شکل پیچیدهای دارد (مانند محفظه پروانه و کانالهای جریان ورودی/خروجی)، که باعث میشود قالبگیری مستقیم غیرممکن شود. بنابراین، باید ماهیچههای ماسهای ساخته شوند. جعبه ماهیچه، قالبی است که برای ساخت این ماهیچههای ماسهای استفاده میشود.
۲. قالبگیری و ماهیچهسازی.
• ساخت مغزه: ماسه مغزه مخلوط با چسب به داخل جعبه مغزه تزریق، عمل آوری و سپس خارج می شود تا شکل کانال جریان داخلی پوسته پمپ را تشکیل دهد. برای اطمینان از تهویه و استحکام، مغزه ماسه ای معمولاً با یک پوشش نسوز پوشانده می شود.
• قالبگیری:
الگو در قالب ماسهای قرار میگیرد و ماسه قالبگیری (معمولاً ماسه رزینی یا ماسه شیشهای) پر و فشرده میشود. سپس الگو برداشته میشود و حفرهای مطابق با شکل بیرونی محفظه پمپ باقی میماند.
تنظیم ماهیچه و بستن قالب: این مرحله از نظر فنی بسیار دشوار است. ماهیچه ماسهای آمادهشده در حفره قالب پایینی قرار میگیرد و باید دقیقاً در جای خود قرار گیرد تا ضخامت دیواره یکنواخت شود. سپس قالب بالایی پوشانده شده و قالب ماسهای قفل میشود.
۳. ذوب کردن و ریختن.
• ذوب: با توجه به الزامات مواد (مانند چدن خاکستری، چدن داکتیل، فولاد ضد زنگ، برنز و غیره)، فلز در کوره الکتریکی یا کوره کوپلا ذوب میشود. • تنظیم و بازرسی ترکیب: قبل از ریختن، آهن/فولاد مذاب باید تحت آنالیز طیفی قرار گیرد تا محتوای عناصری مانند کربن، سیلیکون، منگنز و کروم تنظیم شود و تحت عملیات تلقیح یا کروی سازی (برای چدن داکتیل) قرار گیرد.
• ریختن: فلز مذاب با دمای بالا و واجد شرایط، به داخل محفظه ریختن قالب ریخته میشود. سرعت و دمای ریختن باید به شدت کنترل شود؛ سرعت خیلی زیاد میتواند باعث حبس گاز و سرعت خیلی کم میتواند منجر به بسته شدن سرد شود.
۴. خنکسازی و حذف شن و ماسه.
انجماد و خنکسازی: فلز مذاب در قالب خنک و منجمد میشود. برای پوستههای پمپ با دیواره ضخیم، زمان خنکسازی ممکن است چند ساعت یا حتی چند روز باشد تا از ترکخوردگی حرارتی جلوگیری شود.
حذف ماسه: پس از اینکه قطعه ریختهگری کاملاً جامد شد، قالب ماسهای با استفاده از تجهیزات ارتعاشی شکسته میشود و قطعه ریختهگری خارج میگردد. در این مرحله، سطح ریختهگری هنوز مقدار زیادی ماسه چسبیده به خود دارد و به سیستم راهگاهی متصل است.
۵. تمیزکاری و عملیات پس از پردازش.
حذف سیستم راهگاهی: ریلها و رایزرهای فلزی اضافی با استفاده از دستگاه برش یا برش با گاز برداشته میشوند.
تمیز کردن سطح: سطح ریختهگری با استفاده از دستگاه شات بلاست صیقل داده میشود تا پوسته و ماسه چسبیده از بین برود و درخشندگی فلزی پوشش پمپ نمایان شود.
سنگزنی: از سنگزنی دستی برای از بین بردن پلیسهها و پلیسههای خط جدایش استفاده میشود.
۶. عملیات حرارتی.
برای از بین بردن تنش ریختهگری و جلوگیری از تغییر شکل یا ترک خوردگی در طول پردازش بعدی، اکثر پوستههای پمپ نیاز به عملیات حرارتی دارند:
عملیات حرارتی آنیل/پیرسازی: برای چدن خاکستری جهت از بین بردن تنشهای داخلی استفاده میشود.
درمان محلول: عمدتاً برای پوشش پمپهای فولادی ضد زنگ برای به دست آوردن مقاومت در برابر خوردگی بهتر استفاده میشود.
کوئنچ + تمپرینگ: برای پوستههای پمپ از جنس فولاد آلیاژی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده میشود.
۷. ماشینکاری و آزمایش.
این آخرین مرحله قبل از تحویل پوسته پمپ ریختهگری است و گامی بسیار مهم محسوب میشود.
ماشینکاری خشن و ماشینکاری نهایی: قطعات کلیدی مانند سطوح فلنج، پایهها و سوراخهای یاتاقان برای اطمینان از دقت اتصالات، ماشینکاری میشوند.
تست هیدرواستاتیک: این مرحله، بحرانیترین مرحله پذیرش برای پوسته پمپ ریختهگری است. پس از آببندی پوسته پمپ، آب پرفشار (معمولاً ۱.۵ برابر فشار کاری) وارد شده و برای مدت معینی نگهداری میشود تا نشتیها بررسی شوند (تخلخل و حفرههای انقباضی میتوانند باعث نشتی شوند). سایر آزمایشها شامل بازرسی ابعادی، آزمایش مجدد ترکیب شیمیایی مواد و آزمایش غیرمخرب (مانند آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) و آزمایش ذرات مغناطیسی (تن)) برای پوستههای پمپهای بحرانی است.
روشهای ریختهگری متداول برای ریختهگری پوسته پمپ:
| روش ریختهگری | سناریوهای قابل اجرا | ویژگیها |
| ریختهگری ماسهای | پرکاربردترین. مناسب برای پمپهای صنعتی با اندازههای مختلف (مانند پمپهای گریز از مرکز، پمپهای چند مرحلهای). | کمهزینه، فناوری بالغ، سازگاری قوی، اما بهطورکلی سطح نهایی ناهموار. |
| ریختهگری دقیق | مورد استفاده برای پمپهای استیل ضد زنگ، پمپهای شیمیایی یا کاربردهایی که نیاز به صافی سطح کانال با جریان بسیار بالا دارند. | دقت ابعادی بسیار بالا، سطح صاف، تقریباً بدون نیاز به ماشینکاری، اما هزینه بالا و محدودیت اندازه. |
| ریختهگری فوم از دست رفته | برای پمپهای دو مکشه یا پمپهای اسلاری با ساختارهای بسیار پیچیده. | بدون خط جدایش، بدون پلیسه، دقت ابعادی خوب. |