شمش چیست؟

شمش(ingot) یک قطعه از مواد معمولاً فلزی نسبتاً خالص است که به شکل مناسب برای انجام فرایندهای دیگر ریخته‌گری می‌شود. شمش می‌تواند ابعاد مختلفی داشته باشد. به طور کلی، هنگامی  که در مورد شمش صحبت می‌شود، منظور شکل مکعبی یا مکعب با طول‌های متفاوت لبه‌ها (مکعب ذوزنقه) است.

ساده‌ترین و سریع‌ترین روش برای تولید شمش ریخته گری است. این روش بر اساس یک قلب است که ابعاد داخلی آن با اندازه صحیح شمش و مقداری از فلز مذاب که در آن ریخته می‌شود بر اساس محاسبات تعیین می‌شود.

ریخته‌گری شمش برای انواع گسترده‌ای از فلزات انجام می‌شود. شمش می‌تواند به عنوان نمونه اولیه یا تولید سری کارخانجات فلزی تولید شود. به لطف تکنولوژی مدرن و اندازه موردنیاز، تولید شمش با اندازه‌های خاص و وزن سنگین نیز وجود دارد.

نحوه تولید شمش

شمش را می‌توان از طریق روش ریخته گری کلاسیک یا از طریق تولید مکانیکی تولید کرد. شمش‌ها بسته به اندازه‌ها، شکل‌ها و مواد آن‌ها و… انواع مختلفی دارند. کیفیت شمش در هر مرحله از تولید، از شبیه‌سازی تا تکمیل، کنترل و ارزیابی می‌شود.

در روش ریخته‌گری، شمش‌ها با خنک کردن مذاب در قالب تولید می‌شوند. در مرحله اول، قالب بر اساس انجماد کامل و ایجاد ساختار دانه مناسب مورد نیاز برای فرایندهای بعدی طراحی می‌شود. ساختار تشکیل شده از خنک شدن مذاب خواص فیزیکی و مکانیکی مواد را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.

شکل و اندازه قالب طوری طراحی شده است که سهولت کار با شمش و فرایندهای پایین دستی بعدی را ممکن می‌سازد. قالب مناسب، قالبی است که باعث  به حداقل رساندن اتلاف مذاب و کمک به خروج راحت شمش جامد شود. از دست دادن مذاب یا شمش باعث افزایش هزینه‌های تولید محصولات نهایی می‌شود.

شکل‌ها و طرح‌های متنوعی برای انواع قالب‌ها وجود دارد که ممکن است متناسب با ویژگی‌های فیزیکی ذوب و فرآیند انجماد انتخاب شود. قالب‌ها ممکن است به صورت افقی یا عمودی باشند. همچنین ممکن است دارای دیواره شیاردار یا مسطح باشند.

طراحی شیاری باعث انتقال حرارت به دلیل دارا بودن یک منطقه تماس بزرگتر می‌شود. بسته به نیاز انتقال حرارت، قالبها ممکن است از یک ماده دیرذوب و یا به صورت سنتی شن و ماسه (به عنوان مثال برای شمش آهن) باشند. برخی از قالب‌ها برای تسریع در خنک کردن مذاب، سیستم آبگرد نیز دارند.

قالب‌های شمش به صورت مخروطی ساخته می‌شوند تا از ایجاد ترک در اثر خنک شدن ناهموار جلوگیری شود. ایجاد ترک یا شکاف زمانی رخ می‌دهد که تبدیل حالت مایع به جامد دارای تغییر حجم باشد. ایجاد این نقایص شمش ممکن است شمش را بلا استفاده کند و نیاز به ذوب مجدد، بازیافت یا حتی گاهی دور انداختن داشته باشد.

ساختار فیزیکی یک ماده بلوری تا حد زیادی به روش خنک کننده و رسوب فلز مذاب وابسته است. در طول فرآیند ریخته‌گری، فلز در تماس با دیواره‌های شمش به سرعت سرد می‌شود و بسته به مذابی که خنک می‌شود و میزان خنک شدن قالب، یک منطقه سرد با ساختار ستونی از دندریت‌های حاوی اکسیژن و اکسید ایجاد می‌شود.

اثر خنک کنندگی قالب باعث ایجاد یک جبهه انجماد در حال پیشرفت می‌شود که دارای چندین ناحیه است. با گذشت زمان انجماد، تشکیل دندریت‌ها یا جوانه‌ها در ناحیه انجماد کنترل می‌شود.

انواع شمش  :  

شمش به سه دسته تقسیم می شود که عبارت اند از:

شمش قلع

شمش آنتیموان

شمش سرب درجه یک

کاربرد شمش‌ها

در فولادسازی، اولین قدم در بین محصولات ریخته‌گری تولید شمش است. شمش‌ها معمولاً برای تولید یک محصول نهایی مفید، نیاز به ذوب و ریخته‌گری یا روش‌های شکل دهی و ماشین‌کاری دارند؛ مانند کار سرد، کار گرم، برش کاری یا فرز کاری.

مواد غیر فلزی و نیمه هادی تهیه شده نیز ممکن است به ماده اولیه به صورت شمش نیاز داشته باشند؛ به ویژه هنگامی که با قطعات تولیدی از این مواد، به روش‌های قالب گیری تولید می‌شوند. شمش فلزات گران‌بها مانند شمش‌های طلا را نیز می‌توان به عنوان ارز یا ذخیره ارزی، به حساب آورد. بنابراین ساخت شمش‌ها با اهداف مختلف و مشخصی انجام می‌شود.

بسته به جنس و اندازه شمش‌ها، این محصولات مهم نقش مهمی در صنعت ساختمان و در ساخت ابزار و ماشینآلات ایفا می‌کند. شمش‌های تولید شده توسط ریخته گری می توانند از 300 کیلو تا 9 تن وزن داشته باشند، بنابراین از آنها به ویژه در صنایع سنگین، صنعت کشتی سازی و جرثقیل‌های سنگین استفاده می‌شود.

قالب‌های ریخته گری با ابعاد خاص حوزه‌های کاربردی شمش‌ها را افزایش داده و زمینه را برای ایجاد گزینه‌های مختلف استفاده ایجاد می‌کند.

نمایش بیشتر

Shopping cart

0

No products in the cart.