بوته گرافیتی چیست و چه کاربردی در ریخته گری دارد؟

بوته گرافیتی به آن دسته از بوته‌های مذابی که ماده اصلی در تولید آن‌ها گرافیت است،بوته گرافیتی می‌گویند.

در کل بوته ظرفی نسوز است که برای آلیاژسازی و ذوب کردن فلزات مختلف از آن استفاده می شود.

معمولا از بوته برای روان سازی جامداتی مانند نقره، طلا، آلومینیوم، مس و حتی شیشه استفاده می شود. استفاده آن به این صورت است که فلز را داخل آن می ریزیم و آن را داخل کوره القایی قرار می دهیم یا با استفاده از روش هواگاز حرارت می دهیم تا مواد ذوب شود.

بوته ها سایزها و جنس های مختلفی دارند و معمولا به شکل کاسه ای یا گلدانی می باشند.

بوته ذوب باید از موادی ساخته شوند که تحمل دمای بالا و شوک های حرارتی را داشته باشد. معمولا بوته ها از جنس گرافیت، آلومینا، سیلیکون کاربایدی،زیرکونیا و یا خاک های نسوز و مواد دیگر ساخته می شوند.

در صنایع مختلف برای عملیات مذاب کردن مواد، به صورت مستقیم از کوره استفاده نمی‌کنند؛ در واقع فرایند ذوب کردن نیاز به قطعات و ابزار مخصوصی دارد تا مواد و عناصر در این پروسه دچار افت کیفیت و یا آسیب نشوند. برای جلوگیری از ارتباط مستقیم شعله و سوخت با ماده مذاب از بوته گرافیتی استفاده می‌کنند. به کمک این وسیله می‌توان حرارت لازم را از طریق دیواره‌های بوته به مذاب انتقال داد.

بنابراین از بروز انواع فعل و انفعالات و واکنش‌های شیمیایی به خوبی جلوگیری می‌شود؛شاید در ظاهر اتفاق خاصی نیفتاده باشد، اما بهتر است بدانید که استفاده از بوته گرافیتی موجب می‌شود تا عیوب متالورژیکی قطعات تا حد زیادی کاهش یابد.

حال بیایید کمی بیشتر به جزئیات بوته گرافیتی بپردازیم و آن را مورد بررسی قرار دهیم.

جنس گرافیت به کار رفته در این نوع بوته ها، باعث می‌شود تا این قطعات مقاومت و توانایی قابل توجهی در برابر دماهای زیاد و حرارت بالا داشته باشند. در صنایع ریخته گری، برای استفاده از مواد اولیه‌ای همچون فلزات، می‌بایست عملیات ذوب و حرارت دهی انجام شود.

وجود بوته گرافیتی در این صنایع می‌تواند فرایند ذوب کردن و حرارت دهی را تا حد زیادی آسان کند. براساس آزمایشات و تحقیقاتی که صورت گرفته، می‌توان گفت بوته‌های گرافیتی تا دمایی نزدیک به ۳۵۰۰ درجه سلسیوس را تحمل کرده و در این دما دچار آسیب یا تغییری در شکل ظاهری نخواهند شد.

استفاده از بوته‌های گرافیتی در صنایع باعث شده تا صنعتگران بدون نگرانی از ایجاد واکنش بین بوته و ماده مذاب از آن استفاده کنند.

به طور کل برای ذوب کردن آلومینیوم، مس، آهن و برنج می‌توان از این نوع بوته استفاده کرد.

علاوه بر مقاومت بالای این محصولات در برابر حرارت زیاد، می‌توان گفت یکی از نکات مثبتی که در آن‌ها بسیار حائز اهمیت بوده، عدم شکنندگی در برابر سرد و گرم شدن است.(مقاومت در برابر شئک حرارتی)

همانطور که قبلا اشاره کردیم، بوته‌ها از نظر ساخت و جنس دارای تنوع هستند.

بوته‌های چدنی نمونه دیگری از بوته‌های مورد استفاده در صنایع هستند.

بوته چدنی

در مقایسه‌ای جزئی می‌توان گفت، بوته‌های گرافیتی نسبت به نوع چدنی آن، مقاومت بیشتری داشته و همچنین وزن کمتری دارند. بنابراین در بین محصولات موجود در بازار، بوته گرافیتی انتخابی مناسب‌تر و مقرون به صرفه‌تر خواهد بود.

از مزیت‌هایی که می‌توان برای بوته‌های گرافیتی عنوان کرد عبارتند از:

  • منتقل کردن حرارت بسیار بالا بدون نقص
  • صرفه جویی کردن در زمان، هزینه و مصرف انرژی
  • مقاومت بالا و قابل توجه در مقابل اکسیداسیون
  • مقاومت قابل قبول در برابر انواع شوک حرارتی
  • استحکام و مقاومت مکانیکی فوق العاده بالا
  • مقاومت در برابر فرسایش و سایش
  • مقاومت و دوام بالا در دماهای بالا
  • عملکرد بسیار عالی در کوره های القایی

با وجود این مزایا و نکات مثبتی که در خصوص بوته گرافیتی عنوان شد، گاهی افراد در انتخاب این محصولات دچار اشتباهات و خطاهایی می‌شوند که در ادامه به رایج‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم. بسیاری از صنعتگران و متخصصین نگرانی و تردید زیادی درخصوص مقاومت بوته گرافیتی دارند. در واقع این افراد در حوزه کاری خود، برای انجام عملیات حرارت دهی، ذوب کردن و انتقال مواد مذاب، بوته‌های چدنی را نسبت به بوته‌های گرافیتی ترجیح می‌دهند.

تصور اشتباه آن‌ها بر این است که مقاومت بوته چدنی بیشتر است. و به این دلیل که ترس از شکستن بوته گرافیتی در بین آن‌ها وجود دارد، در هنگام خرید، نوع چدنی آن را انتخاب می‌کنند.

تهیه بوته چدنی به جای نوع گرافیتی، مشکلاتی را به بار می‌آورد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
  • افزایش میزان سوخت در عملیات مذاب و هدر دادن انرژی
  • انحلال مذاب با آهن، باعث آلودگی آن شده و این مطلب نیز به تولید افزایش ضایعات منجر می‌شود. (بوته‌های چدنی هدایت کننده مناسبی برای انتقال حرارت نیستند و شدیدا تمایل دارند تا با آلومینیوم واکنش نشان دهند.)
  • برای ذوب کردن آلومینیوم به کمک بوته چدنی، صنعتگران نیاز دارند تا حرارت را به شکلی کاملا مستقیم از کف بوته اعمال کنند، این کار برای افزایش سرعت ذوب است،در واقع همین اقدام است که موجب می‌شود تا چدن با آلومینیوم واکنش نشان داده و شروع به انحلال کند.
  • تمرکز حرارتی بر قسمت انتهایی و کف بوته چدنی باعث ایجاد مشکلاتی از قبیل، ترک خوردن بوته بر اثر تغییر دما و تغییر فشار استاتیکی مذاب می‌شود. این عامل به صورت کاملا مستقیم بر روی کاهش عمر بوته چدنی تاثیر دارد.
  • وزن بوته چدنی و گرافیتی نیز با یکدگیر کاملا متفاوت هستند و کاربر می‌بایست کاملا متناسب با نیاز و کاربری خود محصول را انتخاب کند. بوته‌های چدنی گنجایشی نزدیک به ۵۰۰ کیلوگرم آلومینیوم داشته و بوته‌های گرافیتی نیز ظرفیتی معادل ۱۶۵ الی ۱۷۵ کیلوگرم دارند. قطعا وزن محصول در عملیات گرمایش آن بسیار تاثیرگذار است. تصور کنید برای گرمایش یک بوته چدنی چه میزان انرژی نیاز است و برای گرمایش یک بوته گرافیتی به چه مقدار انرژی نیاز داریم.

با وجود نکات گفته شده، می‌توان به این مسئله پی برد که استفاده از بوته گرافیتی به مراتب ارزشمندتر و مقرون به صرفه‌تر خواهد بود. بنابراین در انتخاب خود دقت لازم را داشته باشید. حال اگر تصمیم به سفارش و خرید از بوته‌های گرافیتی دارید بهتر است قبل از اقدام به ثبت سفارش خود، به مواردی که در ادامه گفته می‌شود دقت داشته باشید.

صنعت ذوب، صنعتی بسیار حساس و مهم است. از این رو تجهیزاتی که در عملیات حرارت دهی و ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌بایست از بهترین نوع ابزار باشند. از آنجایی که بوته گرافیتی ارتباطی کاملا مستقیم با مواد مذاب و محیط حرارتی دارد بهتر است در انتخاب آن دقت کافی را داشته باشید.

گروه صنعتی رادمهر  تامین کننده انواع بوته های گرافیتی جهت ذوب فلزات رنگی و نیز بوته های سیلیکن کارباید با ظرفیت های مختلف می باشد.

لطفا جهت مشاوره در خصوص انتخاب بوته مناسب متناسب با متریال مورد نیاز ذوب با ما در ارتباط باشید.