مقایسه ریخته‌گری و فورج: تفاوت چیست؟

ریخته‌گری و فورج دو روش ساخت فلزات هستند. هزاران سال از هر دو فرایند استفاده‌شده‌است، اما تفاوت این دو روش در فلزکاری چیست؟

ریخته‌گری چیست؟

ریخته‌گری، فرایندی است که شامل ریختن فلز مذاب در قالب، و سرد و سفت‌شدن‌ آن به‌طور طبیعی‌ست تا شکلِ قالب را به‌خود بگیرد. این فرایند در انبوه‌سازیِ قطعات، با استفاده‌ی مجدد از همان قالب برای ساخت همان محصولات، ایده‌آل است.

ریخته‌گری، انواع مختلفی دارد. ریخته‌گریِ پرسی زمانی‌ست که فلز مایع، به جای قالب (mold) با فشار وارد قالب (die) می‌شود، و فشار وارده، تا مرحله‌ی سفت‌شدن، فلز را در همان‌جا نگه‌می‌دارد. این فرایند به‌دلیل سرعت ببشتر، معروف است. ریخته‌گری با قالب دائمی، شامل ریختن فلز مذاب در قالب (mold) فلزی با استفاده از نیروی جاذبه یا خلا برای پرکردن قالب است. ریخته‌گری با قالب (mold) دائمی، قطعات‌ ریخته‌گریِ سخت‌تری نسبت به دایکستینگ (ریخته‌گری با قالبِ die) تولید می‌کند، اما حذف آن نیز در محصول نهایی ممکن ‌نیست. به‌همین دلیل، امکان ریخته‌گری با قالب‌های نیمه‌دائمی نیز فراهم است. با وجود ماهیچه های ذوب‌شونده در این قالب‌ها، آن‌ها قابل کنترل، و کاهش هزینه‌شان، کم‌تر است.

فرایند نهایی در ریخته‌گری، ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای‌ست. در این روش، قطعات ریخته‌گری با پرس‌کردن یک طرح بر مخلوطی از ماسه‌ی ریز ساخته‌می‌شوند. این قالبی‌ست که فلز مذاب را می‌توان در آن ریخت. این روش کند، ولی به‌طور کلی در مقایسه با سایر روش‌های ریخته‌گری، مقرون‌به‌صرفه‌است. در صورت نیاز به طرح‌های پیچیده، یا ساخت فلزات بزرگ نیز استفاده از این روش مناسب‌است.

فورج چیست؟

شکل‌دهی فلزات در فورج، با نیروی فشاری صورت‌می‌گیرد. تا زمان ایجاد شکل موردنظر، ضربه‌ی چکش یا قالب (die) به لقمه‌ی فلزی وارد می‌شود. عمل کوبیدن در فورج، عامل تغییرشکل و شکل‌دهی به فلزات است که باعث جریانِ نشکن دانه‌ای، و در نتیجه حفظ استحکام فلز می‌شود. از تأثیرات جنبیِ این جریانِ بی‌نظیرِ دانه‌ای، رفع نقص، ناخالصی، و تخلخل در محصول است. مزیت دیگر فورج، هزینه‌ی نسبتا کم مربوط به سیلان متوسط و طولانی تولید است. به‌محض ساخت ابزار‌های فورج، محصولات را با سرعت نسبتا بالا با حداقل زمان خاموشی می‌توان تولیدکرد.

فورج اگر با فلزی با دمای معمولی اتاق انجام ‌می‌شود فورج سرد است. فورج را می‌توان با فلزی که در محدوده‌ی بیشتر از دمای اتاق تا زیر دمای تبلورِ مجدد، گرم‌شده نیز انجام داد، که فورج گرم نام دارد. زمانی‌که فلز تا حدِ دمای تبلورِ مجدد گرم‌می‌شود، که بسته به نوع فلز متفاوت است، این فرایند فورج داغ نام دارد. فورج یکی از قدیمی‌ترین انواع ساخت است که آهنگران از قرن‌ها پیش، استفاده می‌کردند.

تفاوت بین ریخته‌گری و فورج چیست؟

فورج، به‌طورکلی فلزاتی با استحکام بیشتر تولید می‌کند که نوعا سخت‌تر از فلزاتی‌ست که در ریخته‌گری به‌عمل‌می‌آیند. فلزات فورج‌شده (آتشکاری‌شده) در برخورد با سایر اشیاء، کم‌تر خرد می‌شوند. این استحکامِ بیشتر، نتیجه‌ی نحوه‌ی اعمال نیرویی‌ست که با فشار، یا چکش‌کاری، در هنگام فورج، به فلز وارد می‌شود. برخلاف روش‌های دیگر ساخت، در این فرایند، دانه‌ها در یک‌جهت، و نه بدون ترتیب، قرارمی‌گیرند. با پایان‌یافتن فرایند فورج، فلز به‌دست‌آمده، محکم‌تر از فلزی‌ست که ریخته‌گری می‌شد.

البته، فورج دارای محدودیت در اندازه می‌باشد. شکل دهی با فورج مشکل‌تر است زیرا در این فرایند، برخلاف ریخته‌گری، فلز در حالت جامد است. به‌دلیل دشواریِ بیشتر در تغییرشکل فلزات با فورج، محدودیت در سایز و ضخامتِ فلز وجود دارد. هرچه مقطع فلزی‌ای که روی آن کار می‌شود بزرگ‌تر باشد، فورجِ آن سخت‌تر است.

در ریخته‌گری، فلز مذاب به درون حفره‌ای در قالب (mold یا die) ریخته، و اشکال پیچیده‌تر به‌راحتی تولید‌ می‌شود. عملا با هر ماده‌ای می‌توان ریخته‌گری‌، و تا ۲۰۰ تن محصول تولید کرد. ریخته‌گری غالبا بسیار ارزان‌تر از فورج است. ریخته‌گری و فورج، هر دو دارای محاسن و معایبی هستند، بنابراین، بهترین روش بستگی به چیزی دارد که ساخته می‌شود.