ساخت قالب گچی ریخته گری
به طور کلی در این مقاله قصد داریم راجع قالب های گچی مورد استفاده در ریخته گری، ساخت آنها، چگونگی جدا کردن آنها و همینطور خشک کردن قالب های گچی صحبت کنیم، پس با شهر سفال همراه باشید، با توجه به اینکه روش ریخته گری و قالب گچی ارتباط بسیار نزدیک و عمیقی باهم دارند، لازم است در این قسمت درمورد گچ و ساخت قالب گچی ریخته گری بحث شود.
در صنعت سرامیک گچ به طور کلی برای چهار منظور مختلف کاربرد دارد:
۱_ جهت ساخت قالب گچی ریخته گری که در شکل دادن قطعات به روش ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند، قالب گچی ریخته گری به طور نسبی باید دارای تخلخل بیشتری باشند.
۲_ جهت ساخت قالب گچی که در دیگر روشهای شکل دادن سرامیک ( به عنوان مثال در شکل دادن با استفاده از دستگاه های جیگر و یا دستگاه های گردان ) مورد استفاده قرار می گیرند. این قالب ها در مقایسه با قالب های ریخته گری دارای تخلخل کمتری می باشند.
۳_ جهت ساخت مدل ها، برای این منظور در عین حال که تراکم و استحکام زیاد گچ مورد نیاز می باشد، سهولت در عمل تراشیدن گچ نیز مورد توجه است.
۴_ جهت ساخت قالب گچی اصلی و مادر، این قالب ها باید دارای تراکم و استحکام مناسبی بوده و بنابراین مقدار تخلخل باید در کمترین حد ممکن باشد.
برای خوانندگانی که هیچ گونه آشنایی با قالب های گچی ندارند، اصطلاحا ” مدل ” ، “قالب اصلی” ، و یا ” قالب مادر” یقینا” گنگ و نامفهوم می باشد. با توجه به این موضوع و نیز جهت ایجاد زمینه ای در ذهن خوانندگان لازم است قبل از بحث در مورد گچ و خواص آن، به طور خلاصه به نحوه ی تهيه قالب های گچی اشاره گردد.
نحوه ساخت قالب گچی
ساخت قالب گچی به طور کلی تخصصی است که تا حدود زیادی عملی بوده و بستگی به تجربیات فردی دارد. بیان جزئیات عمل قالب سازی و توضیحی نسبتا جامع دراین مورد، خود می تواند موضوع بحث یک کتاب باشد. بنابراین در بحث فعلی این هدف مورد توجه نبوده، بلکه همان طور که قید شد لازم است شرح کلی و مختصری در مورد “قالب سازی ” ، جهت درک مباحث بعدی در مورد گچ، ارائه گردد.
اصطلاح ” مدل ” به قطعه ای اطلاق می گردد که از روی یک طرح ساخته شده، و قرار است در خط تولید یک کارخانه با استفاده از قالب گچی تولید گردد. بنابراین اولین مرحله کار ساخت قالب گچی معمولا طراحی شکل مدل در روی کاغذ می باشد. مرحله بعدی، محاسبه حجم طرحی است که در روی کاغذ ترسیم گردیده است. حجم طرح، در اکثر اوقات با حجمی که برای قطعه ساخته شده و پخته شده در نظر گرفته می شود تفاوت دارد. بنابراین لازم است با توجه به حجم قطعه نهایی، ابعاد طرح تغییر یابند.
بهترین ماده جداکننده قالب گچی ریخته گری
بعد از اینکه مدل گچی ساخته شد، در مقیاس صنعتی مدل ها معمولا به روش تراش شکل می یابند. بعد از شکل یافتن مدل، یک قالب و معمولا چند تکه از مدل ساخته می شود . به این قالب اصطلاح ” قالب اصلی” اطلاق می گردد. سپس از قالب اصلی نیز قالب دیگری که اصطلاحا “قالب مادر” خوانده می شود تهیه می گردد.
از قالب مادر نیز بالاخره قالب هایی که باید در خط تولید مورد استفاده قرارگیرند ساخته می شود. نکته اساسی که در اینجا وجود دارد این است که، در هنگام ساخت قالب گچی چنانچه از مواد جداکننده استفاده نشود، احتمال چسبیدن قالب های گچی به یکدیگر وجود دارد، بدین منظور مناسب ترین ماده جداکننده ای که در صنعت سرامیک استفاده می شود صابون مایع است.
سرامیست ها در مجموع صابون را بهترین ماده جداکننده می دانند چرا که صابون باعث خراب شدن و بروز مشکل در سطح قالب ها نمی گردد. نحوه عمل بدین ترتیب است که صابون باعث خراب شدن و بروز مشکل در سطح قالب ها نمی گردد. نحوه عمل بدبن ترتیب است که سطح قالب با لایه های زیادی از صابون پوشانده شده و کف حاصل گرفته می شود تا سطح تمیز و یکنواختی ایجاد گردد.
گچ قالب گیری سرامیک
بعد از آشنایی کلی با قالبسازی، لازم است درمورد “گچ” و مطالب مربوط به آن بحث گردد. نحوه اختلاط گچ و آب و هم زدن دوغاب حاصل، یکی از عوامل موثر در مقدار تخلخل و استحکام قالب های گچی است. بنابراین لازم است در این قسمت راجع به این موضوع که یکی از مهم ترین مراحل ساخت قالب ها می باشد بحث گردد. در هنگام اختلاط گچ و آب قبل از هر عمل دیگر ، لازم است توجه شود که همواره گج باید به آب اضافه شود و نه برعکس.
بعد از افزودن گچ به آب، مخلوط حاصل باید حداقل به مدت ۱ تا ۳ دقیقه به حال خود گذاشته شود، این زمان جهت خیس خوردن گچ ضروری است. در مورد مخلوط هایی که دارای حجم زیادی می باشند، این مدت می تواند حتی تا ۶دقیقه نیز افزایش یابد، در این مرحله، دوغاب گچ و آب، جهت خروج حباب های هوای موجود در آن، دوغاب باید به خوبی هم خورده و یکنواخت گردد.
همزدن، باید به نحوی صورت پذیرد که حباب های هوا از دوغاب، گچ و آب خارج گردد. امروزه مشکل حباب های هوا با استفاده از دستگاه هایی که عمل همزدن دوغاب، گچ و آب را در خلاء انجام می دهند تقریبا به طور کامل حل گردیده است. در روش ریخته گری عمر کوتاه قالب گچی یکی از نقاط ضعف این روش است. این مشکل نیز تا حدودی با استفاده از این دستگاه ها حل شده بدین ترتیب که عمر قالب هایی که عمل همزدن دوغاب، گچ و آب به وسیله این دستگاه ها در خلاء انجام گردیده، دو برابر عمر قالب های معمولی است.
این موضوع بطور خلاصه به دو دلیل است: اولا حباب های هوای موجود در دوغاب گح و آب، با این روش حذف شده و در نتیجه استحکام قالب ها افزایش می یابد. ثانيا استفاده از این دستگاه ها، به دلیل وجود خلاء امکان استفاده از نسبت کمتر آب به گچ را فراهم می آورد. همچنان که ذکر شد یکی دیگر از دلایل همزدن دوغاب گچ و آب ایجاد همگنی و یکنواختی در آن می باشد.
در یک قالب گچی، بخصوص درقالب هایی که در روش ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند، خلل و فرج موجود باید به طور کاملا همگن و یکنواخت منتشر شوند. یک قالب گچی ریخته گری که آب را در قسمت های مختلف خود با سرعت های متفاوت جذب می نماید، باعث ایجاد یک فراورده ریخته گری با ضخامت های مختلف می گردد. بدیهی است که ضخامت های مختلف در یک فراورده به معنی مقادیر متفاوت انقباض بوده و در نتیجه عامل ایجاد تغییر شکل و ترک در فراورده می باشند. عملا در کارخانجات، بسیاری از ترک ها و تغییر شکل ها در فراورده های ریخته گری ناشی از همین عامل می باشد.
به هر صورت، بعد از مرحله همزدن دوغاب گچ و آب باید در محل مربوطه برای ایجاد شکل مورد نظر ریخته شود. این عمل باید در لحظه خاصی انجام شود، یعنی زمانی که ویسکوزیته دوغاب گچ و آب آغاز به افزایش نموده است. در این وضعیت دوغاب، گچ و آب، سطح براق خود را از دست داده و ” کدر ” می گردد. چنانچه عمل ریختن دوغاب گچ قبل از این لحظه انجام شود و یا عمل “ریختن پیش از موعد” صورت پذیرد، گچ در محل رسوب نموده و بنابراین بعد از گیرش سطح زیرین قالب بسیار سخت و متراکم بوده ولی سطح بالایی قالب بسیار متخلخل و سست خواهد بود.
به عبارت دیگر در این شرایط ناهمگنی شدیدی در قالب مشاهده می شود. از طرف دیگر چنانچه عمل ریختن بعد از موعد انجام شود، اگرچه همگنی مناسبی درقالب وجود خواهد داشت ولی حباب های زیادی از هوا در داخل گچ محبوس شده و قالب مملو از سوراخ های سنجاقی خواهد بود. به هرحال باید توجه داشت که برای بدست آوردن قالب هایی یکنواخت در خط تولید نه تنها لازم است که نسبت آب و گچ ثابت باشد، بلکه حتما ضروری است که زمان هم خوردن و ریختن دوغاب گچ نیز یکسان درنظر گرفته شود.
- همچنین بخوانید: تهیه و آماده سازی دوغاب ریخته گری
خشک کردن قالب گچی ریخته گری
بعد از شکل گیری قالب ها و قبل از استفاده از آنها در خط تولید، لازم است مقدار آب اضافی موجود در قالب خارج شود و یا به عبارت دیگر قالب ها خشک گردند استحکام قالب های خشک شده حدود دو برابر استحکام قالب های تَر است. به طور کلی، قالب ها تا درجه حرارت ۷۰ آب تبلور خود را از دست نمی دهند. ولی چنانچه قالب ها در درجه حرارتی بیشتر از حدود ۶۵۹ و بخصوص در محیطی با رطوبت کم خشک گردند عمر آنها به شدت کاسته می شود. مناسب ترین شرایط برای خشک نمودن قالب ها، درجه حرارتی حدود ۴۵ و یا کمتر، و محیطی نسبتا مرطوب (و نه اشباع از رطوبت ) و متلاطم می باشد.
آیا می توان قالب گچی را روی بخاری خشک کرد؟
براساس تجربه ای که قالب سازان در این زمینه کسب کرده اند، توصیه می کنند که نباید قالب را بصورت مستقیم روی بخاری قرار داد، چون بخاری می تواند تا ۴۰درجه دما تولید کند و گچ را پوک می کند، بهتر است که قالب ها را در یک اتاقی قرار دهید که در آن بخاری وجود دارد و دمای اناق ۲۸ تا ۳۵ درجه است، علاوه بر این در این اتاق یک هواکش هم لازم است تا رطوبت حاصل از خشک شدن را خارج کند.
راستی! خوشحال میشیم در کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام شهر سفال عضو بشید.