آیا باید سبد ریخته گری را انتخاب کنم یا سبد مشبک فرفورژه/سیمی؟

اگر کوره شما بالاتر از 950 درجه سانتیگراد کار می کند، بارهای سنگین یا نامنظم را حمل می کند، یا در یک چرخه پیوسته با شوک حرارتی مکرر کار می کند، سبد عملیات حرارتی ریختگی تقریبا همیشه بهترین انتخاب است. اگر فرآیند شما در دمای متوسط اجرا می شود، نیاز به جریان سریع هوا یا گاز در اطراف قطعات کوچک دارد، یا باید وزن سبد را برای صرفه جویی در انرژی پایین نگه دارید، سبد مشبک فرفورژه یا سیمی معمولاً به شما خدمات بهتری خواهد داد و هزینه اولیه کمتری دارد. پاسخ درست کمتر به اولویت بستگی دارد و بیشتر به وزن بار، نوع کوره و تعداد چرخه حرارتی سبد برای زنده ماندن بستگی دارد.

مقایسه سریع: سبد بازیگران در مقابل سبد مش سیمی

هر دو نوع سبد در کوره‌های محفظه‌ای، چاله‌ای، فشاری، خلاء و کوره‌های غلتکی استفاده می‌شوند، اما آنها متفاوت ساخته شده‌اند و تحت گرمایش و سرمایش مکرر رفتار متفاوتی دارند. جدول زیر تفاوت های عملی را که در تعیین یک سبد مهم هستند، خلاصه می کند.

چرا سبدهای ریخته گری بارهای سنگین و با دمای بالا را بهتر تحمل می کنند؟

یک سبد ریخته‌گری از طریق ریخته‌گری سرمایه‌گذاری یا ریخته‌گری گریز از مرکز تولید می‌شود، که به دنده‌های پشتیبان داخلی، اتصالات گوشه‌ای و بخش‌های باربر اجازه می‌دهد تا به‌جای مونتاژ از قطعات جوشی جداگانه، به‌صورت یک ساختار پیوسته واحد تشکیل شوند. این مهم است زیرا اتصالات جوشی معمولاً اولین نقطه خرابی در یک فیکسچر کوره هستند. تحت حرارت مکرر گذشته از 1000 درجه سانتیگراد و خنک شدن سریع، یک اتصال جوشکاری شده تنش حرارتی متمرکزی را در خط جوش تجربه می کند، در حالی که یک ساختار ریخته گری این تنش را در سطح مقطعی که به آرامی انتقال می یابد توزیع می کند.

به طور عملی، یک سبد ریخته گری ساخته شده از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مانند 1.4849 یا 2.4879 معمولاً می تواند چندین صد کیلوگرم قطعات توزیع نابرابر را بدون افتادگی موضعی تحمل کند، که زمانی رایج است که قطعات چرخ دنده، شفت، یا قطعات آهنگری خارج از مرکز بارگذاری شوند. ریخته‌گری گریز از مرکز به‌ویژه برای تولید مقاطع دیواره‌ای متراکم و ریزدانه که در برابر تغییر شکل خزشی در دمای بالا پایدار مقاومت می‌کنند، مؤثر است، و آن را به یک مسیر ترجیحی برای سبدهایی تبدیل می‌کند که در کوره‌های غلتکی پیوسته یا کوره‌های فشاری استفاده می‌شوند، جایی که فیکسچر تقریباً هرگز در بین چرخه‌ها کاملاً خنک نمی‌شود.

موقعیت هایی که در آن سبد بازیگران گزینه مناسبی است

• دمای کار کوره به طور مداوم بالای 950 درجه سانتیگراد تا 1150 درجه سانتیگراد است
• وزن بار در هر سبد از 150 تا 300 کیلوگرم بیشتر است
• قطعات نامنظم هستند و بارهای نقطه ای متمرکز ایجاد می کنند
• خط به طور مداوم با حداقل خنک شدن بین شارژ اجرا می شود
• عمر سبد به جای چند ماه به سال ها اندازه گیری می شود و زمان توقف برای جایگزینی هزینه بر است

چرا سبدهای مش سیم و فرفورژه در وزن و جریان هوا برنده می شوند؟

توری سیمی و سبدهای فرفورژه از میله یا سیم فولادی ساخته می شود که به یک ساختار شبکه یا سبد بافته جوش داده می شود. از آنجایی که بخش های دیوار نازک و باز هستند، این سبدها جرم حرارتی بسیار کمتری نسبت به یک معادل ریخته گری با همان اندازه دارند. این تفاوت بی‌اهمیت نیست: در کوره‌های کربن‌سازی یا لحیم کاری خلاء، هر کیلوگرم جرم ثابت باید همراه با قطعات کار گرم و سرد شود، و یک سبد سبک‌تر می‌تواند زمان چرخه و هزینه انرژی مرتبط را با حاشیه قابل‌اندازه‌گیری کاهش دهد.

ساختار مش باز همچنین اجازه می دهد تا روغن خاموش کننده، گاز محافظ یا جو خلاء به طور یکنواخت به سطح قطعه کار برسد، دقیقاً به همین دلیل است که صفحه های توری تجهیزات استاندارد در کوره های لحیم کاری خلاء و کربورسازی با فشار کم هستند. برای اتصال دهنده های کوچک، اجزای یاتاقان یا قطعات جداره نازک که بارهای نقطه ای سنگین ایجاد نمی کنند، سبد مش جوش داده شده معمولاً روی جرثقیل سبک تر است، بارگیری توسط بازوی ربات آسان تر است و در صورت فرسوده شدن، تعویض آن کمتر است.

موقعیت هایی که در آن سبد مش سیمی منطقی تر است

• قطعات کوچک، سبک و به طور مساوی در کف سبد توزیع شده اند
• نفوذ سریع گاز یا روغن مورد نیاز است، مانند لحیم کاری با کربن یا خلاء
• دمای کوره در طول کار معمولی تقریباً زیر 950 درجه سانتیگراد باقی می ماند
• بودجه به دنبال هزینه اولیه کمتر با جایگزینی بیشتر است
• تعمیر در محل با جوشکاری نسبت به انتظار برای ریخته گری جایگزین ترجیح داده می شود

محدوده سبد عملیات حرارتی ویژه

با مشاهده نحوه ساخت این سازه ها، مقایسه فوق آسان تر می شود. انتخاب زیر طرح‌های سبدهای مشبک ریخته‌گری و جوش داده شده را نشان می‌دهد که در کاربردهای خلاء، کوره غلتکی و کوره‌های چند منظوره استفاده می‌شوند.

محدوده محصولات سبد عملیات حرارتی

از سبدهای کوره خلاء قابل انباشته تا صفحات توری جوش داده شده و سبدهای شارژ ترکیبی، هر طرح برای یک نوع کوره، مشخصات بار و محدوده دما طراحی شده است.

سبد عملیات حرارتی قابل انباشته سبد بازیگران صفحه نمایش مشبک فلزی مش سیم سبد شارژ جوشی 310S سبد جوش داده شده سبد مشبک همه کاره مش سیم سبد شارژ ترکیبی ریخته گری جوش داده شده

نحوه قرار گرفتن سبد در بقیه سیستم بار کوره

یک سبد به ندرت به تنهایی کار می کند. روی یک سینی پایه عملیات حرارتی می‌نشیند، توسط یک دستگاه عملیات حرارتی قرار می‌گیرد، و اغلب از طریق کوره روی غلتک‌های کوره یا رول کوره‌ای که برای کوره‌های تسمه پیوند ریخته‌گری طراحی شده است، حرکت می‌کند. هنگام ارزیابی ریخته گری در مقابل ساختار مش، نگاه کردن به کل سیستم بارگیری به جای سبد به صورت مجزا کمک می کند.

• سینی های پایه و وسایل: سینی های پایه عملیات حرارتی و وسایل عملیات حرارتی جوش داده شده اغلب از همان درجه آلیاژی استفاده می کنند که سبد به طوری که نرخ انبساط حرارتی مطابقت داشته باشد و از اتصال یا ترک در نقاط تماس جلوگیری می کند.
• اجزای حمل و نقل کوره: در خطوط پیوسته، غلتک‌های کوره برای عملکرد مداوم کوره و ریل‌ها و غلتک‌های کوره AFC، سبد را از ناحیه گرمایش حمل می‌کنند، بنابراین وزن سبد مستقیماً بر سایش غلتک و بار محرک تأثیر می‌گذارد.
• لوله های حرارتی تابشی: در کوره های گازسوز، لوله های حرارتی تشعشعی کنترل می کنند که چگونه گرما به طور یکنواخت به دیواره سبد می رسد، که یکی دیگر از دلایلی است که سبدهای مشبک در جایی که انتقال حرارت یکنواخت و سریع از طریق یک ساختار باز در اولویت است، ترجیح داده می شود.
• ساختارهای پشتیبانی: پایه‌های کوره و یک سر فشار دهنده AFC، سبد را هنگام پیشروی در یک راستا نگه می‌دارند، به ویژه برای سبدهای ریخته‌گری سنگین‌تر که می‌توانند مرکز بار را تغییر دهند، اگر موقعیت‌یابی دقیق نباشد.
• تجهیزات کمکی: اجزایی مانند تیغه فن Ipsen برای گردش اتمسفر نیز با طراحی سبد تعامل دارند، زیرا یک سبد مشبک باز اجازه می دهد تا جریان گاز مبتنی بر فن به طور یکنواخت تر از ساختار ریخته گری متراکم به بار برسد.

برای کاربردهای دقیق مانند هوافضا یا اجزای یاتاقان، یک سبد ریخته‌گری دقیق که با تلورانس‌های محکم نقطه تکیه‌گاه ساخته شده است، می‌تواند اعوجاج قطعه کار را با حفظ فاصله بین تکیه‌گاه‌های داخلی کمتر از 200 میلی‌متر کاهش دهد، که صرف نظر از اینکه پوسته بیرونی ریخته‌گری یا جوش داده شده باشد، فاکتور معناداری است.

چک لیست انتخاب عملی

هنگام تعیین یک سبد جدید برای یک خط کوره موجود یا جدید، از چک لیست زیر به عنوان یک مرجع سریع استفاده کنید.

توصیه نهایی

هیچ سبد واحدی وجود ندارد که به طور کلی بهتر باشد، فقط برای یک کوره، بار و مشخصات دما مناسب تر است. بارهای سنگین و نامنظم در کوره های با دمای بالا و چرخه بالا نیاز به سبد ریخته گری ساخته شده از آلیاژ مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خستگی حرارتی دارد. بارهای سبک و با توزیع یکنواخت که نیاز به نفوذ سریع اتمسفر و جرم حرارتی کمتر دارند، بهتر توسط یک سبد مش سیم جوش داده شده ارائه می شوند. بسیاری از خطوط تولید در واقع از هر دو استفاده می‌کنند: سبدهای ریخته‌گری برای سنگین‌ترین و طولانی‌ترین کوره‌ها، و سبدهای مشبک برای فرآیندهای سبک‌تر و سریع‌تر دوچرخه‌سواری، که هر وسیله را با کاری که به بهترین شکل انجام می‌دهد تطبیق می‌دهد.