موضوع مقاله: راهگاه بارریز (ساخت و تولید) | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # راهگاه بارریز (ساخت و تولید) | مقدمه: راهگاه بارریز یک مسیر عبور عمودی و کانالی با قطر بزرگ است که از طریق آن ماده به صورت مایع وارد قالب می‌شود. | ## بخش 1: راهگاه بارریز (ساخت و تولید) | این کانال، حوضچه ریزش مذاب را به کانال‌هایی افقی که راهبار نام دارند متصل می‌کند. در بسیاری از موارد از راهگاه بارریز برای کنترل جریان مواد به داخل قالب استفاده می‌شود. در حین ریخته‌گری یا قالب‌گیری، مواد موجود در راهگاه بارریز منجمد شده و در پایان باید از محصول تمام شده جدا شود. راهگاه بارریز معمولاً به صورت مخروطی به سمت پایین ساخته می‌شود تا اغتشاش جریان مذاب و تشکیل حباب هوا به حداقل برسد. این ماده اضافی در راهگاه بارریز به همراه سایر اجزای سیستم راهگاهی بعد از پایان فرایند انجماد از قطعه اصلی جدا می‌شوند. در ریخته‌گری آلیاژهای شکننده و یا زمانی که سطح مقطع‌ها نسبتاً کوچک باشند، این ضمائم به راحتی شکسته و قطع می‌شوند. معمولاً راهگاه‌های بارریز کوتاه مناسب‌ترند؛ زیرا مسافتی که مذاب به سمت پایین می‌ریزد و در نتیجه انرژی جنبشی‌ای که کسب می‌کند را کمتر می‌کنند. در طراحی سیستم راهگاهی، نزدیک‌ترین راهباره (دروازه) به راهگاه بارریز باید به قدری از راهگاه بارریز دور باشد که بتوان پس از پایان فرایند انجماد، آن را به راحتی از قطعه جدا کرد. این فاصله می‌تواند در حد چند میلیمتر در ریخته‌گری قطعات کوچک تا حدود 500 میلیمتر در ریخته‌گری قطعات بزرگ باشد. برای طراحی سیستم راهگاهی از دو مورد از قواعد اصلی در سیالات استفاده می‌شود: معادله برنولی (بقای انرژی در سیستم سیال) و قانون بقای جرم. معادله برنولی بین هر دو نقطه از سیال به صورت زیر نوشته می‌شود: در این معادله h ارتفاع نقطه مورد نظر از سیال نسبت به یک مرجع مشخص، P فشار سیال در نقطه مورد نظر، v سرعت سیال در نقطه مورد نظر، g شتاب گرانشی و f تلفات اصطکاکی سیال بین دو نقطه مورد نظر است. تلفات اصطکاکی شامل تلفات انرژی ناشی از اصطکاک بین دیواره قالب و سیال و همچنین تلفات ناشی از اغتشاش جریان است. قانون بقای جرم بین هر دو نقطه از سیال به صورت زیر نوشته می‌شود: در این رابطه Q دبی حجمی جریان، A مساحت سطح مقطع در نقطه مورد نظر و v سرعت متوسط سیال در سطح مقطع نقطه مورد نظر است. | ## بخش 2: راهگاه بارریز (ساخت و تولید) | نفوذپذیری دیواره قالب مهم است؛ زیرا در غیر اینصورت بخشی از مذاب از طریق دیواره به بیرون رسوخ می‌کند (مانند آنچه درقالب‌های ماسه‌ای رخ می‌دهد). به همین علت اغلب برای جلوگیری از نفوذ مذاب به بیرون در قالب‌های ماسه‌ای، دیواره‌های قالب را پوشش‌دهی می‌کنند. مشاهده جریان سیالی که آزادانه در حال ریزش است نشان می‌دهد که در هنگام ریزش سیال و بیشتر شدن سرعت آن، سطح مقطع جریان کاهش می‌یابد. بنابراین اگر راهگاه بارریز با یک سطح مقطع ثابت طراحی شده و مذاب درون آن ریخته شود، ناحیه‌هایی ایجاد خواهند شد که مذاب در تماس با دیواره‌های راهگاه بارریز نخواهدبود. دو راه برای جلوگیری از این اتفاق استفاده می‌شود: 1) استفاده از راهگاه بارریز به شکل مخروطی که انتهای بزرگتر آن برای دریافت مذاب در قسمت بالا قرار دارد و انتهای کوچکتر آن به راهبار متصل می شود، برای جلوگیری از قطع تماس مذاب با دیواره؛ 2) استفاده از راهگاه بارریز با دیواره‌های مستقیم به همراه استفاده از یک مکانیزم خفگی در پایین راهگاه بارریز. مکانیزم خفگی باعث می‌شود که سرعت جریان به اندازه کافی کاهش یابد تا هوا به داخل راهگاه بارریز کشیده نشود. در صورت استفاده از راهگاه بارریز مخروطی، طبق معادله برنولی و قانون بقای جرم و با فرض فشار یکسان در بالا و پایین راهگاه بارریز، سرعت صفر جریان در هنگام ورود به راهگاه بارریز و همچنین عدم وجود تلفات، رابطه بین سطح مقطع و ارتفاع بالا و پایین راهگاه بارریز به صورت زیر خواهد بود: با توجه به فرض‌های در نظر گرفته شده، رابطه هندسی برای طراحی راهگاه بارریز می‌تواند متفاوت باشد. در این صورت طبق معادله برنولی و قانون بقای جرم، رابطه هندسی دیگری برای طراحی راهگاه بارریز استفاده می‌شود. راهگاه بارریز در ریخته‌گری دقیق در ریخته‌گری دقیق چندین مدل مومی به یک راهگاه بارریز مرکزی متصل شده تا یک خوشه از مدل مورد نظر ایجاد شود. پس از پایان فرایند انجماد، موم را ذوب کرده و خوشه‌ای از قطعات ریخته‌گری شده باقی می‌ماند که در مراحل بعد این قطعات از راهگاه بارریز مرکزی جدا می‌شوند. در نوع دیگری از ریخته‌گری دقیق که به ریخته‌گری ضدجاذبه معروف است، ورودی راهگاه بارریز به سمت پایین و درون استخری از مذاب قرار دارد. سپس با ایجاد خلأ، مذاب به درون راهگاه بارریز و سپس به درون قالب‌ها کشیده می‌شود. راهگاه‌های بارریز، راهبارها و راهباره‌ها برخی از تولیدکنندگان قالب، بین راهگاه بارریز، راهبار و راهباره (دروازه) تمایز قائل می‌شوند. | ## بخش 3: راهگاه بارریز (ساخت و تولید) | راهگاه بارریز یک کانال با قطر بزرگ است که پلاستیک مذاب معمولاً در اطراف لبه های قطعه یا در امتداد خطوط مستقیم از درون آن عبور می‌کند. راهبار یک کانال کوچکتر از راهگاه بارریز است که پلاستیک مذاب را به سمت قطعه اصلی هدایت می‌کند. این سیستم مشابه سیستم انتقال آب است که در آن یک لوله اصلی آب (مشابه راهگاه بارریز) و لوله های کوچکتر (مشابه راهبارها) آب را به خانه های جداگانه انتقال می‌دهند. راهباره (دروازه) محلی است که پلاستیک مذاب به داخل حفره قالب وارد می شود و غالباً با یک برآمدگی کوچک یا یک طرح (علامت دروازه) روی قطعه قالب شده نشان داده می‌شود. راهگاه بارریز و راهبار در یک قالب معمولی دو-صفحه‌ای یا سه-صفحه‌ای، دورریز محسوب می‌شوند. با این حال در برخی از موارد محصول باید از پلاستیک بکر (پلاستیکی که قبلاً قالب‌گیری نشده باشد) ساخته شود. قالب با نازل داغ این امکان را فراهم می‌کند که مذاب تا زمان ورود به حفره اصلی قالب داغ بماند. در این قالب تعدادی گرم‌کن در اطراف سیستم راهگاهی قرار داده می‌شود و به این ترتیب پلاستیک مذاب درون راهگاه بارریز و راهبارها منجمد نمی‌شود و همواره آماده خواهد بود تا در چرخه بعدی به درون قالب تزریق شود. به طور معمول با استفاده از چاقوی تیز دستی یا تیغ، قطعات یک کیت مدل را از سیستم راهگاهی جدا می کنند. راهگاه بارریز معمولاً با راهبارها و قطعات داخلی یک مستطیل را تشکیل می‌دهند که بسته‌بندی آن‌ها را راحت تر می‌کند. سازندگان مدل گاهی اوقات از راهگاه‌های بارریز یا راهبارها به عنوان ماده اولیه برای ساخت قطعات اضافی مانند نرده در کشتی‌های مدل، سیم آنتن در هواپیما و ... | ## جمع‌بندی | راهگاه‌های بارریز موجود در کیت‌های مدل اغلب شامل حکاکی برای شناسایی قطعات با استفاده از اعداد هستند.