تولید قطعات فلزی از طریق صنایعی مانند ریخته گری انجام می شود. بدیهی است که کیفیت قطعات ریخته گری می تواند تاثیر زیادی روی کیفیت نهایی محصولات داشته باشد. از طریق کوانتومترها می توان در راستای کنترل کیفیت و تضمین استانداردها در این حوزه گام برداشت. به همین دلیل ما کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری را در این مقاله مورد بررسی قرار می دهیم.

کوانتومتر چیست و چگونه کار می کند؟

قبل اینکه در خصوص کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری صحبت کنیم باید تعریف دقیقی از کوانتومتر ارائه دهیم. کوانتومتر یا طیف سنج نشر نوری (Spark Emission Spectrometer) یک دستگاه کاربردی برای آنالیز ترکیبات شیمیایی مواد فلزی می باشد. در این راستا از طریق یک جرقه الکتریکی نمونه مورد نظر تحریک می شود و نوری از آن تابش پیدا می کند. کوانتومتر باید نور ساطع شده را مورد آنالیز قرار دهد؛ چراکه هر عنصری نور با طول موج مشخصی از خود ساطع می کند. از طریق اندازه گیری شدت نور در طول موج های مختلف می توان میزان غلظت هر عنصر را مشخص کرد. مواردی مانند کالیبراسیون کوانتومتر نیز می توانند در بهبود این فرآیند نقش مستقیم داشته باشند.

کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری چیست؟

حال که با دستگاه کوانتومتر و شیوه کار آن آشنا شدیم باید در خصوص کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری نیز مطالبی را بیان کنیم:

1. کنترل کیفیت مواد اولیه ریخته گری از طریق کوانتومتر

مواد اولیه ای مانند شمش آهن، فروآلیاژ ها و … باید قبل از ذوب شدن در صنایع ریخته گری، از نظر ترکیبات شیمیایی مورد بررسی قرار بگیرند. ترکیب شیمیایی موجود در این فلزات از طریق کوانتومتر با دقت بسیار بالا تعیین می شود. بدیهی است که مشخص شدن ترکیبات شیمیایی فلزات می تواند موجب جلوگیری از ورود عناصر نامطلوب به مواد مذاب می شود. استاندارد های مشخصی در خصوص نوع ترکیبات شیمیایی مواد مذاب ریخته گری وجود دارد. در نتیجه باید ترکیبات مواد با دقت آنالیز شوند و با نمونه استاندارد مقایسه شوند.

2. کنترل ترکیب شیمیایی مذاب

ترکیبات شیمیایی مواد در طی فرآیند ذوب در ریخته گری باید به صورت دوره ای با استفاده از کوانتومتر مورد آنالیز قرار بگیرند. یکی از مزایای این کار تنظیم دقیق ترکیبات شیمیایی می باشد. این کار به ریخته گران کمک می کند تا به مقادیر مورد نیاز برای آلیاژ های مورد نظر دست پیدا کنند. از طریق دستگاه کوانتومتر داده هایی ارائه می شود که می توان با کم یا زیاد کردن عناصر، نسبت به اصلاح ترکیب مواد مذاب اقدام کرد.

3. کنترل کیفیت محصول نهایی با کوانتومتر

هنگامی که فرآیند ریخته گری تمام شد و قطعات سرد شدند، برای آنالیز نهایی باید از طریق دستگاه کوانتومتر بررسی شوند. به همین دلیل یکی از کاربرد های کوانتومتر در صنایع ریخته گری، آنالیز نهایی قطعات است. این کار برای تطبیق نمونه ریخته گری شده با استاندارد ها است.

در صورتی که مشکلی در خواص مکانیکی و فیزیکی قطعات باشد، با استفاده از کوانتومتر می توان این مشکل را حل کرد. به عنوان مثال برخی از قطعات دارای استحکام کافی نیستند. این امر ممکن است به دلیل ترکیبات شیمیایی نامناسب باشد که از طریق کوانتومتر تشخیص داده می شود.

4. تحقیق و توسعه

در راستای بحث کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری باید به مواردی مانند تحقیق و توسعه نیز اشاره شود. کوانتومتر می تواند نقش مهمی در آزمایشگاه ها در راستای تحقیق و توسعه ایفا کند. بررسی اثرات تغییرات در ترکیب شیمیایی بر خواص آلیاژ های جدید از این دست موارد است. بهینه سازی فرآیند ریخته گری نیز از دیگر کاربرد های کوانتومتر در این صنایع می باشد. بر همین اساس قطعات با کیفیت بهتری تولید خواهند شد.

5. ردیابی مواد و بهبود فرآیند ریخته گری

در طول فرآیند تولید قطعات در ریخته گری، امکان شناسایی و ردیابی مواد توسط کوانتومتر وجود دارد. در صورتی که از مواد اولیه نامرغوب استفاده شود، این مورد اهمیت بیشتری پیدا می کند. بهبود فرآیند ها و جلوگیری از بروز خطاها و مشکلات از کاربرد های دیگر کوانتومتر در صنایع ریخته گری است. کوانتومتر دارای انواع مختلفی است که هرکدام از این انواع کاربرد خاص خود را دارند. مثلا یکی از انواع کوانتومتر، دستگاه آنالیز گوگرد و کربن است.

مزایای استفاده از کوانتومتر در صنایع ریخته گری چه هستند؟

در راستای بیان کاربرد کوانتومتر در صنایع ریخته گری باید به مزایای آن نیز اشاره کرد. ما در این بخش این مزایا را برخواهیم شمرد:

• دقت و سرعت بالا در آنالیز عناصر: با استفاده از کوانتومتر، ترکیبات شیمیایی مواد مورد نظر در ریخته گری با دقت و سرعت بالا مورد بررسی قرار می گیرند.
• امکان آنالیز چندین عنصر همزمان: یکی از مزایای کوانتومتر امکان اندازه گیری میزان غلظت چندین عنصر به صورت همزمان می باشد.
• سهولت استفاده از کوانتومتر در صنایع ریخته گری: باید گفت که برای آنالیز عناصر در صنایع ریخته گری نیاز به تخصص چندانی نیست و این کار به سادگی قابل انجام است.
• کاهش هزینه ها: کاهش هزینه های تولید، کاهش ضایعات، بهبود کیفیت محصولات از دیگر مزایای کاربرد کوانتومتر در ریخته گری می باشد.

نتیجه گیری

با توجه به مواردی که در بالا ذکر شد، در صنایعی مانند ریخته گری، کوانتومترها کاربرد زیادی دارند. ارائه اطلاعات دقیق با سرعت بالا از ترکیبات شیمیایی مواد به عنوان کاربردهای کوانتومتر در ریخته گری می توانند موجب بالا رفتن کیفیت قطعات تولیدی در این صنعت شوند. در نتیجه از این طریق قطعات با کیفیت تری با هزینه کمتر تولید می شوند.