روش تولید شمش
شمش از انجماد فلز مذاب در قالب تولید می شود. تولید بلوک چندین هدف دارد:
قالب به گونه ای ساخته شده است که مذاب کاملا منجمد شده و ساختار کریستالی صحیحی تشکیل شود. این ساختار خواص فیزیکی ماده را تعیین می کند.
شکل و اندازه بلوک برای مراحل بعدی مهم است.
در نهایت قالب به گونه ای طراحی شده است که تلفات مذاب به حداقل برسد و شمش به راحتی از مذاب خارج شود. همانطور که مذاب دور ریخته می شود، این منجر به افزایش قیمت نهایی بلوک می شود.
اشکال مختلفی از طراحی قالب برای دستیابی به خواص مختلف وجود دارد. قالب را می توان با مذاب از بالا، افقی، زیر یا شیاردار پر کرد. ساختار آجدار با افزایش سطح تماس، انتقال حرارت را افزایش می دهد. قالب ها را می توان با ریخته گری ماسه ای (مانند چدن) یا روش های دیگر بسته به میزان انتقال حرارت مورد نیاز ساخت. برخی از اشکال برای جلوگیری از ایجاد ترک در قسمت خالی مخروطی هستند. ترک ها و سوراخ ها در شمش ها به دلیل تغییر حجم در طول انجماد یک جرم ثابت از مواد ایجاد می شوند. وجود این نقص در بلوک آن را بی فایده یا ذوب یا بازیافت می کند.
ساختار کریستالی مواد عمدتاً به انجماد و رسوب در مواد مذاب بستگی دارد. در طی فرآیند پر شدن قالب، فلز مذاب در دیواره سریعتر یخ می زند و باعث تشکیل ناحیه ستونی از دانه ها می شود که به سرعت خنک شدن مذاب و سرعت سرد شدن قالب بستگی دارد.