ریخته‌گری در دوره های مختلف تاریخی

از نقطه نظر تاریخی، ریخته‌گری را می‌توان به چند دوره تقسیم کرد، بر همین اساس گروه آموزش و پژوهش گلدنیوز؛ در اینجا به اختصار به شرح تاریخچه ریخته‌گری می‌پردازد.

دوره برنز (مس و مفرق)

این دوره در خاور نزدیک و در حدود 3000 سال پیش از میلاد مسیح آغاز شد، اولین شیء برنزی به صورت آلیاژی از مس و آرسنیک (حدود 4درصد) کشف شد.

موضوع مهم در این دوره، پی بردن به تاثیر قلع بر خواص مس است که باعث افزایش استحکام و سختی آن می‌شود. این موضوع هنوز در پرده‌ای از ابهام است زیرا نه سنگ معدن مس حاوی قلع بوده و نه معدن مس و قلع نزدیک هم قرار دارد تا آلیاژ شدن آن‌ها به‌طور اتفاقی امکان‌پذیر باشد.

در ارتباط با چگونگی پیدایش ریخته‌گری، می‌توان این‌گونه تحلیل کرد که با توجه به اینکه تپک کاری پیش از ریخته‌گری مورد استفاده بشر قرار گرفته، ممکن است در هنگام تپک‌کاری عمل ذوب به‌طور اتفاقی صورت گرفته باشد؛ با مشاهده این امر موارد ذیل در ذهن بشر القا شده است:

• مذاب باید در محفظه‌ای ریخته شود تا شکل پیدا کند؛
• برای تهیه مذاب باید کوره‌های تپک‌کاری به‌گونه‌ای تغییر یابد که همواره تهیه مذاب در آن امکان ‌باشد؛
• برای تهیه مذاب و نگهداری آن باید ظرفی نسوز تهیه کرد (بوته).

باتوجه به اینکه بشر در گذشته به نسوز بودن بعضی از خاک‌ها پی برده و نیز به‌دلیل آشنایی با حرفه سفالگری، به نحوه شکل دادن خاک نیز دست یافته بود، لذا به نیازهای اول و سوم او پاسخ داده شد. نیاز دوم یعنی ساخت کوره‌های ذوب نیز به احتمال زیاد با سنگ‌چین و گل‌اندود کردن و قرار دادن محلی برای عبور هوا برآورده شد.

یکی از موارد مهم در این رابطه موضوع مش بود که منجر به تبدیل سیستم دم از حالت فوت کردن با استفاده از کیسه دم و سپس به موتورهای تنظیم هوا و فشار مناسب شد که امروزه کاربرد فراوانی دارد.

به‌طور کلی در دوران مفرغ، ساخت قطعاتی نظیر تبر، نیزه، کارد، سپر، ظروف و شیشه و نیز ساخت آلیاژهایی از عناصری نظیر قلع (تا 18درصد) و سرب (تا 11درصد) و آرسنیک و روی معمول بوده است.

دوره آهن

بر اساس کاوش باستان‌شناسان در چین قطعاتی مربوط به 600 سال پیش از میلاد مسیح به دست آمده است. اما پیدایش آهن به عنوان یک دوره به دو هزار سال پیش از میلاد مسیح می‌رسد.

نام آهن در زبان پهلوی به عنوان «آلیسن» در زبان آلمانی «آیزن» و در انگلیسی «آیرن» نامیده می‌شود و به احتمال زیاد در هنگام ذوب مس به آن پی بردند.

در هر حال در حدود 1200-1000 سال پیش از میلاد آهن کما بیش ماده اصلی اغلب سلول‌ها و ابزارها را تشکیل می‌داد.

باتوجه به نقطه ذوب بالا، 1539 بدیهی است که ذوب مستقیم آهن تا قرن نوزدهم میلادی امکان‌پذیر نبود ولی در اواسط دوره آهن بر اثر افزایش کربن و پایین آمدن نقطه ذوب (در چدن‌ها) قطعات ریخته‌گری نیز به‌وجود آمد.

نکته مهم دیگر کشف عملیات حرارتی بر روی آهن بود که از اهمیت خاصی برخوردار است. در مصر شمشیر و تبری با پوشش خاک نسوز به‌دست آمده که لبه آن حاوی 0.9 درصد کربن و قسمت‌های میانی آن کم و بیش عاری از کربن است.

در این اشیا سختی در قسمت میانی معادل BHN70 و در قسمت لبه معادل BHN440 است. البته در این مرحله دوره جدیدی در آلیاژهای مس نیز به‌وجود آمده و آلیاژهای مختلفی از مس و قلع ساخته شد.

از آلیاژهای دیگر ساخته شده در اواخر این دوره آلیاژ برنج (مس و روی) و نیز برنج‌های قلع‌دار است.

پیدایش روش‌های جدید ریخته‌گری و قالب‌گیری را نیز باید از دیگر تحولات دوره آهن دانست در این دوره شواهدی وجود دارد که از قالب‌های سرامیکی نیز استفاده شده است.

از عجایب این دوره ساخت مجسمه رودیس است که در سال 290 پیش از میلاد ساخته شد و جزء عجایب هفتگانه محسوب می‌شود.

این مجسمه 32 متری که از قطعات مختلف برنز ریختگی ساخته شده و وزنی حدود 390 تن داشت طی زمین لرزه‌ای در دریای مدیترانه غرق شد.

دوره تاریک صنعتی

در سده‌های سوم و چهارم بعد از میلاد تا قرن چهاردهم میلادی یک دوره رکود در صنایع و ازجمله ریخته‌گری به‌وجود آمد. البته باتوجه به حاکمیت کلیسا و تزیینات آن نظیر ناقوس و شمعدانی، روش‌های جدیدی در ریخته‌گری ابداع شد (قالب‌گری با فرمان)

دوره رنسانس صنعتی

این دوره از سال 1500 میلادی تا 1700 میلادی به‌طول انجامید. در این دوره صنعت توپ‌ریزی بنا نهاده شد. البته لوله‌های توپ از برنز و سپس از چدن ساخته شد.

در این دوره علاوه بر تکامل کوره‌ها و سیستم‌های دمشی، از نظر مواد اولیه باید آغاز استفاده از ماسه و روش قالب‌گیری در ماسه محسوب کرد.

ظهور چدن و فولاد به عنوان مواد اولیه در ساخت قطعات و لوازم دفاعی و خانگی و همچنین استفاده از آلیاژ‌های متفاوت مس نظیر برنز و برنج و عناصر دیگر و استفاده از طلا در ساخت زینت ‌آلات و قطعات تزیینی از مظاهر دیگر این دوره است.

دوره انقلاب صنعتی

یکی از تعاریف انتقال صنعتی این است که حداقل 50درصد تولید هرماه از خانه یا کارگاه‌های کوچک به کارخانه منتقل شد.

انگلستان سال 1750 را آغاز انقلاب صنعتی می‌داند و علت آن را استفاده از کُک به جای زغال چوب بیان می‌کنند.

اولین کوره همراه با سوخت کُک در سال 1709 میلادی آغاز به‌کار کرد. ابراهام دارابی در سال 1777 اولین کوره بلند خود را برای ذوب و احیای سنگ معدن آهن به‌کار انداخت.

علاوه بر نوع کوره، روش و استفاده از دمنده‌های بهتر (استفاده از دمنده‌هایی که با موتور بخار کار می‌کردند)، اطلاعات کافی از وجود واکنش‌های گرما‌زا میان هوا و سوخت را باید از عوامل اصلی دیگر در تحول و تکامل ریخته‌گری محسوب کرد.

نویسنده: علیرضا رجبی مدرس دانشگاه طلاوجواهر

منبع: مجله علم لیان

انتهای پیام/