فرایند ریخته گری ژله ای
فرایند ریخته گری ژله ای یک روش امیدبخش برای شکل ریزی سرامیک های متخلخل و متراکم و ساختار های فلزی است.
شکل های ساده پیچیده و مرکب مستقیما" توسط این روش ریخته گری می شوند.
به دلیل حصول استحکام کافی در این روش امکان ماشینکاری قطعات وجود دارد.
عوامل مهم موفقیتت فرایند ریخته گری ژله ای:
1.بهینه سازی جریان دوغاب
2.انتخاب ماده قالب
3.طراحی قالب
4.شرایط خشک کردن.
چگونگی انجام فرایند:
درفرایند ریخته گری ژله ای ،پودرهای سرامیکی با یک حلال که معمولا" اب است،یک عامل تعلیق ساز و منومرهای آلی به منظور ایجاد یک دوغاب سیال ترکیب می شوند.پس از مخلوط کردنن دوغاب،عمل گاز زدایی به منظور خارج کردن حباب های هوای مبحوس شده انجام میگردد.سپس یک عانل آغازگر و کاتالیزور به دوغاب اضافه می شودو دوغاب داخل قالب ریخته می شود.عامل آغازگر باعث پلیمریزه شدن منومرهای الی موجود در دوغاب می شوندو تشکیل پلیمر سه بعدی می دهند که باعث مبحوس شدن اب و پودر سرامیکی در یک ماده ژل مانند به شکل قالب می شوند.سپس قطعه ریخته گری شده از قالب خارج گردیده و خشک می شود.در این مرحله در صورت لزوم می توان قطعه را ماشینکاری کرد.سپس قطعه وارد مرحله سوزاندن بایندر می شود که در این مرحله پلیمر تجزیه شده و از قطعه ریخته گری شده خارج می شود.پس از آن قطعه به منظور تولید قطعه سرامیکی با دانسیته بالازینتر می شود.
مزایای روش :
1.روش ریخته گری ژله ای برای طیف متنوعی ار مواد شامل فلزات،سرامیک ها،آلیاژها و کامپوزیت ها به صورت موفقیت آمیزی قابل استفاده است.
2.سیالیت بالا علی رغم اینکه در فرایند ریخته ژله ای دوغاب حاوی مقدار زیادی ماده جامد(حدود 50 درصد حجمی یا بیشتر)می باشد.
3.در این روش از مواد قالب ارزان قیمت مانند موم، پلاستیک،شیشه و فلزات مختلف می توان برای ساخت قالب استفاده کرد.
4.منومرهای آلی موجود در روش ریخته گری ژله ای در مقایسه با فرایندهای دیگر خیلی کم است (حدود 3 تا 5 درصد وزنی)در مرحله سوزاندن چسب به راحتی خارج می شود واما قطعات استحکام کافی برای انجام ماشینکاری در صورت لزوم را دارند.
مشخصات قالب:
1.اجازه انقباض قطعه در حین خشک شدن را بدهد و کمترین تنش را ایجاد نماید.
2.خروج قطعه از قالب با کمترین حرکت نسبی بین قطعه و سطوح قالب میسر باشد.
3.در صورت امکان قالب بسته باشد و هیچگونه منفذ و نشتی که موجب غیر یکنواختی در خشک شدن و ایجاد انحنا در قطعه می گردد نداشته باشد.
خشک کردن قطعه:
یکی از بحرانی ترین مراحل در ریخته گری ژله ای مرحله خشک کردن است.راههای ممانعت از ایجاد ترکدر حین خشک کردن عبارت است از:
1.عمل خشک کردن در محیط با رطوبت بالا شروع شود به تدریج رطوبت کاهش داده شود.
2.استفاده از دوغاب های سرامیکی با محتوی ماده جامد بیشترکه باعث کاهش انقباض ناشی از خشک کردن می شود.