گچ نسوز ریخته‌گری (Investment Casting Plaster) که در طلاسازی بیشتر به نام "گچ مخصوص ریخته‌گری طلا" یا به طور عامیانه‌تر "بنتونیت" (اگرچه این نام دقیق نیست) شناخته می‌شود، یکی از ارکان اصلی تولید طلای مدرن و ساخت زیورآلات پیچیده است.

این ماده در واقع یک ترکیب پیشرفته است که فقط "گچ" معمولی نیست، بلکه مخلوطی از:

• گچ آلفا
• سیلیکا (مثلاً کوارتز)
• سایر مواد نسوز و چسبنده میباشد که با نسبت‌های دقیقی فرموله شده‌اند.

مزایا و کمک‌های اصلی آن در صنعت طلاسازی به شرح زیر است:

1. دقت و جزئیات‌کاری فوق‌العاده بالا
انتقال کامل جزئیات: این گچ مایع، قبل از سفت شدن، روان است و می‌تواند کوچک‌ترین و ظریف‌ترین جزئیات مدل اولیه (که معمولاً از موم ساخته شده) را کپی کند. خطوط، بافت‌ها، حکاکی‌ها و حتی پرجزئیات‌ترین طرح‌ها به طور کامل به قالب گچی منتقل می‌شود.
تولید طرح‌های پیچیده: امکان ساخت طرح‌هایی را فراهم می‌کند که با روش‌های سنتی مانند چکش‌کاری یا نورد غیرممکن یا بسیار پر هزینه هستند (مثلاً زنجیرهای بسیار ظریف، مجسمه‌های کوچک، نگین‌های مفصلی و...).

2. صافی سطح عالی
سطح طلای تولید شده با این روش (به شرط استفاده از گچ مرغوب و تکنیک صحیح) بسیار صاف و یکدست است و نیاز به پرداخت کاری اولیه کمتری دارد. این امر در زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌کند.

3. امکان تولید انبوه و یکسان
از یک مدل مومی اولیه می‌توان ده‌ها یا حتی صدها قالب گچی یکسان تهیه کرد. این ویژگی پایه و اساس تولید انبوه زیورآلات طلا با طراحی یکسان است و تضمین می‌کند که همه محصولات نهایی کاملاً شبیه به هم باشند.

4. نسوز بودن و تحمل حرارت بالا
این مهم‌ترین ویژگی این گچ است. نقطه ذوب طلا حدود ۱۰۶۴ درجه سانتی‌گراد است. گچ نسوز طوری طراحی شده که بتواند در کوره‌های ریخته‌گری (که دما به ۷۰۰-۹۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد) مقاومت کند بدون اینکه ترک بخورد، ذوب شود یا با طلا واکنش دهد. این امر اجازه می‌دهد فلز مذاب به راحتی در قالب جریان یابد.

5. تخلخل کنترل‌شده
گچ پس از پختن در کوره، مقداری تخلخل (حفره‌های ریز) پیدا می‌کند. این تخلخل به گازهای حاصل از سوختن مدل مومی و همچنین هوای محبوس شده در قالب اجازه خروج می‌دهد. اگر این گازها نتوانند خارج شوند، در قطعه طلا حبس شده و باعث ایجاد حفره و عیب می‌شوند.

6. کاهش ضایعات و بازیابی آسان
در این روش، برخلاف روش‌های تراشکاری، ضایعات فلز (اسپرو یا راهگاه‌ها) به راحتی جمع‌آوری شده و دوباره ذوب و استفاده می‌شوند. همچنین قالب گچی پس از یک بار استفاده شکسته شده و طلا خارج می‌شود، بنابراین هیچ خطری از مخلوط شدن قطعات قبلی وجود ندارد.

خلاصه فرآیند کار به زبان ساده:

1.  ساخت مدل مومی: یک مدل دقیق از قطعه طلا از جنس موم ساخته می‌شود.
2.  درختچه‌سازی (Treeing): مدل‌های مومی به یک پایه مرکزی (معمولاً از جنس موم) متصل می‌شوند تا یک "درختچه" تشکیل شود.
3.  قالب‌گیری (Investing): درختچه مومی داخل یک فلاسک (استوانه فلزی) قرار گرفته و مخلوط گچ نسوز مایع دور آن ریخته می‌شود.
4.  سخت‌شدن: گچ پس از چند ساعت سفت و سخت می‌شود.
5.  ذوب موم (Dewaxing): فلاسک حرارت داده می‌شود تا موم ذوب و از قالب خارج شود. در نتیجه یک حفره دقیق به شکل قطعه طلا در داخل قالب گچی باقی می‌ماند.
6.  پخت قالب (Burnout): قالب به مدت چند ساعت در کوره با دمای بالا قرار می‌گیرد تا کاملاً خشک و نسوز شود و هرگونه باقیمانده موم بسوزد.
7.  ریخته‌گری: طلای ذوب شده با نیروی گریز از مرکز یا فشار خلأ به داخل حفره قالب تزریق می‌شود.
8.  خنک‌کاری و تخلیه: پس از سرد شدن، قالب گچی شکسته شده و "درختچه" طلایی که شامل قطعات طلا و راهگاه‌ها است، خارج می‌شود.
9.  برش و پرداخت: قطعات از راهگاه‌ها جدا شده و پرداخت نهایی می‌شوند.

نتیجه گیری نهایی:
گچ نسوز ریخته‌گری، صنعت طلاسازی را از یک کار کاملاً دستی و محدود، به یک صنعت مدرن، کارآمد و قادر به تولید انبوه طرح‌های پیچیده و هنری تبدیل کرده است. بدون این ماده، تولید بسیاری از زیورآلات طلای امروزی غیرممکن بود.

"راهگاه‌ها" (Sprue یا Runner System) یکی از مفاهیم کلیدی و حیاتی در ریخته‌گری طلا و فلزات است.

به زبان بسیار ساده راهگاه‌ها، کانال‌ها یا لوله‌های ارتباطی هستند که فلز مذاب را از بیرون قالب به داخل حفره‌های مربوط به قطعه طلا هدایت می‌کنند.

توضیح کامل با تشبیه:

کل سیستم را مانند یک درخت در نظر بگیرید:

• تنه اصلی درخت: این همان "راهگاه اصلی" (Main Sprue) است. فلز مذاب از اینجا وارد قالب می‌شود.
• شاخه‌های درخت: این‌ها "راهگاه‌های فرعی" (Runners) هستند که فلز را از تنه اصلی به سمت برگ‌ها (قطعات طلا) распреде می‌دهند.
• برگ‌های درخت: این‌ها خود "قطعات طلا" هستند که ما در نهایت می‌خواهیم.
• محل اتصال شاخه به برگ: این قسمت را "درگاه" (Gate) می‌نامند. این باریک‌ترین نقطه اتصال بین راهگاه و قطعه است تا بعداً به راحتی جدا شود.

وظایف و اهمیت راهگاه‌ها:

1.  هدایت فلز مذاب: اصلی‌ترین وظیفه آن‌ها این است که مسیری برای رسیدن طلای مذاب از نقطه ذوب و ریخته‌گری به داخل تمام قسمت‌های قالب فراهم کنند.

2.  تأمین فلز اضافی: وقتی فلز مذاب در قالب سرد می‌شود، کمی جمع‌شدگی (Shrinkage) پیدا می‌کند. راهگاه‌ها به عنوان یک منبع تغذیه (Feeder) عمل می‌کنند و فلز مذاب اضافی خود را به داخل قطعه می‌ریزند تا جای خالی ناشی از جمع‌شدگی را پر کنند. اگر این منبع نباشد، قطعه نهایی حفره‌دار یا ناقص می‌شود.

3.  خروج گازها: طراحی راهگاه‌ها often به گونه‌ای است که به خروج هوای محبوس در قالب و گازهای ناشی از سوختن موم کمک کند.

4.  قابلیت بازیابی: این یکی از مهم‌ترین مزایا است. راهگاه‌ها خودشان از جنس طلای خالص هستند. پس از اتمام ریخته‌گری، این راهگاه‌ها را نباید دور ریخت. آن‌ها را از قطعه اصلی جدا کرده و دوباره ذوب می‌کنند تا در تولید بعدی استفاده شوند. این کار باعث کاهش چشمگیر ضایعات و صرفه‌جویی اقتصادی بسیار زیاد می‌شود.

در عمل چه می‌شود؟

• پس از بیرون آوردن "درختچه" طلایی از قالب شکسته شده، شما یک ساختار شبیه به عکس بالا می‌بینید
• طلاساز با یک اره مویی مخصوص یا انبر، راهگاه‌ها را از نقطه "درگاه" (که معمولاً نازک‌ترین قسمت است) از بدنه اصلی قطعه طلا جدا می‌کند.
• قطعه طلا برای پرداخت نهایی فرستاده می‌شود.
• راهگاه‌های جدا شده، جمع‌آوری شده و دوباره برای ساخت شمش یا استفاده در ریخته‌گری بعدی ذوب می‌شوند.

جمع‌بندی نهایی:
راهگاه‌ها بخشی از قطعه نهایی نیستند، اما سیستم حیاتی و شریانی هستند که بدون آن‌ها تولید طلا به روش ریخته‌گری غیرممکن است. آن‌ها هم مسیررسانی می‌کنند، هم از کیفیت قطعه محافظت می‌کنند و هم کاملاً قابل بازیابی هستند.