राइज़र स्लीव डिज़ाइन के बुनियादी सिद्धांत

कास्टिंग राइज़र स्लीव्स का उपयोग मुख्य रूप से कास्ट स्टील के पुर्जों पर किया जाता है। इनका उपयोग केवल कुछ मोटे, बड़े ग्रे कास्ट आयरन और डक्टाइल आयरन के पुर्जों पर ही होता है। पिघली हुई धातु के ठंडा होने और जमने की प्रक्रिया के दौरान, आयतन सिकुड़ता है। कास्टिंग का आयतन संकुचन उसके रेखीय संकुचन का लगभग तीन गुना होता है। इसलिए, कास्ट स्टील का आयतन संकुचन आमतौर पर 3-6% और ग्रे कास्ट आयरन का 2-3% माना जाता है। हालांकि, ग्रे कास्ट आयरन और डक्टाइल आयरन के जमने के दौरान ग्रेफाइटीकरण विस्तार के कारण, कुछ आयतन संकुचन की भरपाई हो सकती है। इसलिए, यदि दीवार की मोटाई एक समान हो और मोल्ड अत्यधिक सघन हो, तो आमतौर पर राइज़र स्लीव्स की आवश्यकता नहीं होती है। यदि कास्टिंग के आयतन संकुचन की भरपाई नहीं की जाती है, तो कास्टिंग पर या उसके अंदर संकुचन गुहाएं, गड्ढे या छिद्र बन जाते हैं। गंभीर मामलों में, इससे अक्सर कास्टिंग को स्क्रैप करना पड़ता है।

राइज़र स्लीव के आयामों की गणना करने का सिद्धांत यह है कि सबसे पहले पिघले हुए धातु की कितनी मात्रा की भरपाई करनी है, इसकी गणना की जाए। पिघले हुए धातु के इस भाग को आमतौर पर एक गोले के रूप में माना जाता है, और राइज़र स्लीव की गणना के लिए इसके व्यास (जिसे d₀ से दर्शाया जाता है) की गणना की जाती है। राइज़र स्लीव से फीड की जाने वाली ढलाई के लिए प्रभावी फीडिंग दूरी एक निश्चित सीमा (L) द्वारा परिभाषित की जाती है। h मोटाई वाले प्लेट के आकार के भागों के लिए, L आमतौर पर 3~5h होता है। छड़ के आकार के भागों के लिए, L = (25~30)√h होता है, जहाँ h ढलाई की मोटाई है।

राइज़र स्लीव के आकार की गणना करने की मूल विधि

सबसे आम विधि यह है: राइज़र स्लीव का व्यास D = d₀ + h

इसका कारण यह है कि यह माना जाता है कि राइज़र स्लीव और कास्टिंग एक ही दर से जमते हैं। जमने की प्रक्रिया कास्टिंग की दोनों सतहों से अंदर की ओर बढ़ती है। जब कास्टिंग पूरी तरह से जम जाती है, तो राइज़र स्लीव भी उसी मोटाई तक जम जाती है। इस बिंदु पर, बीच में एक खोखली सिकुड़न गुहा रह जाती है, जिसका आयतन फीडिंग गोले के आयतन के ठीक बराबर होता है। पिघली हुई धातु का यह भाग जमने की प्रक्रिया के दौरान कास्टिंग में चला जाता है।

ढलाई में जब कोई गर्म स्थान (हॉट स्पॉट) मौजूद होता है, तो h को उस गर्म स्थान के व्यास T से बदला जा सकता है। अर्थात्: D = d₀ + T

राइज़र स्लीव डिज़ाइन का एक अन्य महत्वपूर्ण भाग राइज़र स्लीव नेक है। राइज़र स्लीव नेक, राइज़र स्लीव और कास्टिंग के बीच का कनेक्शन चैनल है; राइज़र स्लीव में मौजूद पिघली हुई धातु को राइज़र स्लीव नेक के माध्यम से कास्टिंग में डाला जाता है। इसलिए, राइज़र स्लीव नेक के क्रॉस-सेक्शन के लिए कुछ आवश्यकताएँ होती हैं। आमतौर पर, राइज़र स्लीव नेक का व्यास d₁ = (0.6~0.8)T लिया जाता है।

राइज़र स्लीव की ऊँचाई H = (1.5~2.5)D है। ऊँचाई H, फीडिंग की आवश्यकता वाले क्षेत्र की ऊँचाई से अधिक होनी चाहिए; अन्यथा, यह रिवर्स फीडिंग हो जाती है, जिसमें कास्टिंग राइज़र स्लीव को फीड करती है, जिससे बचना आवश्यक है।

अन्य गणना विधियाँ

पिघली हुई धातु की आवश्यक मात्रा की गणना किए बिना, हॉट स्पॉट सर्कल के व्यास को सीधे एक गुणांक से गुणा करना एक सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली अनुभवजन्य गणना विधि है। उदाहरण के लिए:

सरल ढलाई: D = (1.05~1.15)T. सरल आकार, अपेक्षाकृत केंद्रित गर्म स्थान।

जटिल ढलाई: D = (1.40~1.80)T. जटिल आकार, उदाहरण के लिए, ढलाई के बाकी हिस्सों से जुड़ने वाली कई पसलियां।

मध्यवर्ती प्रकार: D = (1.15~1.40)T, जो उपरोक्त दोनों के बीच आता है।

ढलाई उत्पादन की स्थितियाँ बहुत भिन्न होती हैं, जिनमें अनेक कारक शामिल होते हैं, जिसके कारण सभी गणना सूत्र अनुमानित और सशर्त होते हैं। अक्सर, एक ही सूत्र सभी स्थितियों पर लागू नहीं होता। इसलिए, सूत्रों में अक्सर गुणांक शामिल होते हैं जिनके मानों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, ताकि उपयोगकर्ता अपनी विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर चयन कर सकें।

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