مهندسی ساخت و تولید
ماشین ابزار،نقشه کشی صنعتی،قالبسازی،جوشکاری،ریخته گری،آهنگری،فورجینگ،صنایع فلزمهندسی ساخت و تولید
ماشین ابزار،نقشه کشی صنعتی،قالبسازی،جوشکاری،ریخته گری،آهنگری،فورجینگ،صنایع فلزریخته گری و تاریخچه اش
نگاهی بر تاریخچه ریخته گری:
از نقطه نظر تاریخی ریخته گری را می
توان به چند دوره تقسیم نمود:
دوره برنز (مس و مفرغ): دوره برنز در خاور نزدیک و در حدود 3000 سال قبل از میلاد
مسیح آغاز شد. اولین اشیای کشف شده به صورت آلیاژی از مس و آرسنیک (حدود4
درصد) بوده است. این آلیاژ که مصرف عمومی داشت، همزمان با خاور نزدیک در اروپا به خصوص
انگلستان نیز مورد استفاده قرار گرفت.
دوره آهن: پیدایش آهن به عنوان
یک دوره به 2000 سال قبل از میلاد مسیح
میرسد. نام آهن در زبان پهلوی به عنوان الیسن در آلمانی آیزن و در انگلیسی آیرون نامیده
شده است و احتمالا به هنگام ذوب مس به آن پی برده اند. درهرحال در حدود 1000 تا 1200
سال قبل از میلاد آهن تقریبا
ماده اصلی اغلب سلاحها و ابزارها را تشکیل می داد در حالی که برنز به منظور
ساخت ظروف و گلدانها و اشیای تزئینی
مورد استفاده قرار می گرفت.
بدیهی است که آهنهای به
دست آمده در این دوره را نمی توان به
ریخته گری نسبت داد بلکه این آهنها در اثر پتک کاری بر روی آهن اسفنجی به دست آمدهاند. با توجه به
نقطه ذوب بالا C° 1536 بدیهی است که ذوب مستقیم آهن تا قرن نوزدهم ممکن نبوده ولی در
اواسط دوره، آهن بر اثر
افزایش کربن و پایین آمدن نقطه ذوب آن
(در چدنها) ریختهگری آن ممکن گردید. نکته مهم دیگر کشف عملیات حرارتی بر روی آهن بود
که از اهمیت خاصی برخوردار است. در دوره آهن تحولات جدیدی در آلیاژهای مس نیز به وجود آمد و آلیاژهای
مختلفی از مس و قلع ساخته شد. 2-
شکل2. دیاگرام تعادلی آهن- کربن، چگونگی کاهش دمای ذوب آهن با افزایش درصد کربن.
از عجایب این دوره ساخت مجسمه رودس است
که در سال 290
قبل از میلاد ساخته شده و جزء عجایب هفت گانه محسوب میشود. این مجسمه 32
متری که از قطعات مختلف برنز ریخته گری
شده و وزنی حدود 390 تن داشت طی زمین لرزه ای در دریای مدیترانه غرق شد.
شکل3. تصویر مجسمه رودس
3- دوره تاریک صنعتی: در سده های سوم و جهارم بعد از میلاد تا قرن چهاردهم میلادی یک دوره رکود در صنایع و از جمله ریختهگری به وجود آمد. البته با توجه به حکومت کلیساها و تزئینات آن نظیر ناقوس، شمعدانی و ... روشهای جدیدی در ریختهگری ایجاد شد.
شکل4. زنگ کلیسایی باستانی متعق به کشور اسپانیا.
دوره رنسانس صنعتی: این دوره از سال 1500 تا 1700 میلادی به طول انجامید. در این دوره صنعت توپ ریزی بنا نهاده شد. در ابتدا لوله های توپ از برنز و سپس از چدن ساخته شد و در این رابطه دولت عثمانی نقش زیادی داشت. در این دوره همچنین کوره ها از نظر دمش رونق یافتند و برای مذاب از نگهدارنده استفاده شد. دوره رنسانس صنعتی را علاوه بر تکامل کوره ها و سیستمهای دمشی از نظر مواد اولیه باید آغاز استفاده از ماسه و روش ریخته گری در ماسه محسوب کرد.
ظهور چدن و فولاد به عنوان مواد اولیه در ساخت قطعات و لوازم دفاعی و خانگی و نیز استفاده از آلیاژهای متفاوت مس نظیر برنز و برنج و عناصر دیگر و همچنین استفاده از طلا در ساخت زینت الات و قطعات تزئینی از مظاهر دیگر این دوره است. در این دوره متالورژی به عنوان یک علم مستقل پیشرفت کرد نظریه ساختار بلوری فلزات و سایر مواد توسط ( هارسویکر ) فرانسوی اعلام شد. قرن هفدهم قرن دستیابی به ابزار جدیدی به عنوان میکروسکوپ بود که تحولی جدیدر علم متالورژی ایجاد کرد.
دوره انقلاب صنعتی: یکی از تعاریف انقلاب صنعتی این است که حداقل 50 درصد از تولید هر ماده از خانه یا کارگاه های کوچک به کارخانه منتقل شود. مهمترین تحولات انقلاب صنعتی را میتوان ساخت اولین کوره هواده با سوخت کک در سال 1709 نامید و آبراهام داربی در سال 1777 اولین کوره بلند خود را برای ذوب و احیای سنگ معدن آهن به کار انداخت.
علاوه بر نوع کوره، روش دمیدن و استفاده از دمنده های بهتر و اطلاع کافی از وجود واکنشهای گرمازا میان هوا و سوخت را باید از عوامل اصلی دیگر در تحول و تکامل ریخته گری محسوب کرد. روشهای دمیدن که با استفاده از کیسه هوا (فوتک) انجام می گرفت، در این دوره جای خود را به دمنده هایی که با موتور بخار کارمی کردند داد. همچنین زیمنس در سال 1846 از طریق ذوب چدن و آهن قراضه و استفاده از پودر زغال کک کوره های روبادده را بوجود آورد. استفاده از سرب و روی در ریخته گری به صورت فلزاتی مستقل و نه فقط به عنوان عناصر آلیاژی و به ویژه استفاده از روی برای ساخت ظروف در دوره انقلاب صنعتی معمول شد.
کشف نیکل در سال1751 واستفاده آن در سال1800 به عنوان عنصر آلیاژی و نیز کشف و استفاده از دو فلز سبک و پر استحکام آلومینیم و منیزیم از موارد بسیار مهم در این دوره به شمار می آیند.
