جلوگیری از ورود شلاکه ها به داخل قالب
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:20 | بازدید : 1275 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

جلوگیری از ورود شلاکه ها به داخل قالب:
 شلاکه ها اکسیدها و به طور کلی سرباره ها اجسام سبکی هستند که اکثرا در بالاترین سطح فلز مذاب شناورند.هنگام بارریزی ریخته گر سعی بر آن دارد که حتی المقدور تمامی این سرباره ها را از فلز مذاب جدا سازد،اما معذالک قسمتی از آن وارد قطعه شده و باعث خرابی می شود برای آن که سرباره ها داخل قالب نشوند روش های زیر به کار می رود.
 قرار دادن مانع در حوضچه راهگاه 
 ایجاد کانال های اصلی مناسب
 قرار دادن صافی در سیستم های راهگاهی
با قرار دادن مانع در سیستم های راهگاهی تا حدود زیادی از ورود ناخالصی ها به داخل قالب جلوگیری می شود. انواع موانعی که تا کنون مورد بهره برداری قرار گرفته اند به شرح زیر است:
مانع چدنی یا فولادی: به شکل مخروطی با مقطع کروی ساخته می شوند طرز استفاده بدین قرار است که پس از قرار دادن مانع روی سوراخ راهگاه و پر کردن حوضچه یا فلز مذاب مانع را به آرامی به طرف بالا می کشند تا راه ورود مذاب خالص به داخل قالب باز شود.
مانع ماهیچه ای: به شکل استوانه ای با مقطع کروی ساخته می شوند استفاده بدین قرار است که پس از قرار دادن مانع روی سوراخ راهگاه و پر کردن حوضچه یا فلز مذاب مانع در اثر نیروی ارشمیدس به سمت بالا سعود می کند و در فلز مذاب شناور می شود و بدین صورت راه ورود مذاب به داخل قالب باز می شود. 
مانع فلزی : لوله راهگاه را از جنس سرامیک می سازند و در داخل قالب قرار می دهند در داخل سرامیک یک ورقه فلزی ( پولک ) قرار داده می شود.
پس از پر کردن حوضچه با فلز مذاب درجه حرارت زیاد آن باعث ذوب تدریجی پولک می شود وراه برای ورورد مذاب خالص به درون قالب بازمی گردد.
مانع دستی : این مانع هنگام بار ریزس توسط ریخته گری به وسیله دست در داخل حوضچه نگاه داشته می شود و بدین صورت از ورود ناخالصی ها به داخل قالب تا حدودی جلوگیری به عمل می آیذد.
برای جلوگیری از ورود ناخالصی ها به درون قالب از وسایل دیگری نظیر صافی های مشبک و فیلتر های توری شکل نیز استفاده می شود، محل قرار گیری آنها بین کانال اصلی وفرعی و یا پای لوله راهگاه می باشد.
سیستم راهگاهی با شلاله گیر مخصوص : در این روش مسیر طولانی تر برای حرکت و چرخش مواد مذاب پیش بینی شده است. گردش فلز مذاب که یک حرکت تانژنتیالی نامیده می شود باعث کاسته شدن سرعت مذاب می شود، در این فاصله زمانی ناخالص هایی که همراه با فلز مذاب وارد سیستم راهگاهی شده اند به طرف بالا سعود می کنند و بدین صورت خودرا از فلز مذاب جدا می سازند.
شلاله گیری دایره ای : این روش برای اولین بار توسط شخصی به نام هلس مولر طراحی گردیده است. ساختمان آن تشکیل شده است از شلاله گیر استوانه ای که به شکل خاصی کانال های فرعی را به کانال اصلی مرتبط می کند، در این روش پس از آنکخ فلز مذاب کانال اصلی را طی کرد توسط کانال خروجی وارد شلاله گیر می شود و در آنجا پس از یکگردش دایره ای شکل مسیر کانال فرعی و تغذیه گرم را طی می کند و آنگاه به آرامی وارد قالب می شود، برای هدایت بهتر فلز مذاب به داخل قالب قطر دایره شلاله گیر را حداقل سه برابر عرض کانال  اصلی در نظر می گیرند همچنین برای اینکه شلاله گیر فضای بیشتری برای جمع آوری ناخالصی ها داشته باشد ارتفاع آنرا بیشتر از ارتفاع کانال اصلی محاسبه می کنند، بعضی ازکارخانه ها و واحدهای صنعتی این ارتفاع را تا دو برابر ارتفاع کانال اصلی پیش بینی می کنند. از معایب سیستم فوق مصرف زیاد فلز مذاب و گرانی قطعه ریختگی و از محاسن ان مرغوبیت در تولید را می توان نام برد.
سیستم راهگاهی اجاقی ( گردابی ): تشکیل شده از یک لوله راهگاه زانویی شکل و یک اجاق ویک کانال فرعی، در بالای اجاق یک لوله تغذیه سیستم را به بالا ترین نقطه قالب ارتباط می دهد، این سیستم از یک طرف شبیه به بخاری نفتی و از طرف دیگر شبیه به بخاری هیزمی است، مسیر حرکت مذاب در این روش نیز دایره ای شکل یا تانژنتیال است و فلز مذاب پس از آنکه وارد اجاق گردید  در اثر حرکت دورانی سرعت مناسب را به دست 
می آورد شلاله ها فرصت پیدا می کنند تا رد بالا ترین سطح اجاق ولوله تغذیه قرار قرار بگیرند و بدین صورت مذاب خالص توسط کانال فرعی که دارای دهانه مخروطی شکل است به داخل قالب هدایت می شود، این سیستم را اغلب با لوله های سرامیکی می سازند.
از سیستم راهگاهی فوق اغلب برای ریخته گری قطعات بزرگ که به روش زمینی قالب گیری می شوند استفاده می شود.

موضوعات مرتبط: آخال زدایی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


مدل سازی در ریخته گری
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:17 | بازدید : 1454 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

مدل سازي: عبارت است از طراحي و ساخت مدل هاي ريخته گري
مدل ريخته گري: :  (Pattern) قطعه اي يک يا چند تکه، ساخته شده از چوب، فلز، گچ و يا مواد پلاستيک که نقش منفي متناظر خود را در ماده ي قالبگيري ايجاد مي کند. انواع مدل:
• مدل يک تکه
• مدل دو نيمه
• مدل چند تکه
• مدل مرکب
• مدل نصب شده
• مدل آزاد
• مدل با قطعه ي آزاد
• مدل طبيعي
• مدل اوليه، مدل مادر، مدل دو انقباضي
• مدل ت
• مدل ذوب شونده
• مدل يکبار مصرف
• مدل مومي
• مدل چوبي
• مدل فلزي
• مدل آلومينيومي
• مدل برنجي
• مدل صفحه اي ريختگي
• مدل صفحه اي کليشه اي
• مدل صفحه اي متقارن، مدل صفحه اي پشت و رو


  شناخت انواع مدلها 
مدل جسمي است از چوب، فلز، پلاستيك و...كه براي قالب گيري مورد استفاده قرار ميگيرد و انواع آن عبارتند از:
•  مدلهاي توليد مانند ،مدلهاي ساده، ماهيچه دار، توخالي، توپر، ذوب شونده، دائمي،شابلني، اسكلتي، سبدي، الگو، مونتاژ ، پوشيده و...
•  مدلهاي كمكي مانند ،مدلهاي اوليه ،استاد، نمونه، كپي،متحرك
•  مدلهاي نمايشي
• مدلهاي آز مايشي
•  ساده مدل 
تقسيم بندي هاي ديگر مدلها :
نسبت به جنس مدل: چوبي ، گلي ، گچي ،فلزي ، مواد مصنوعي (آرالديتي) ، مومي ، يونوليتي و...
نسبت به سطح جدايش: سطح جدايش يكنواخت و غير يكنواخت ، همچنين يك تكه ، دو تكه و چند تكه 
نسبت به روش قالبگيري :مدل دستي و ماشيني ،
گزينش جنس مدل بستگي به عوامل ذيل دارد .
-تعداد دفعات قالبگيري
-روش قالبگيري
-امكان ساخت مدل
-ابعاد مدل
-مهارت سازنده مدل
ابزار و ماشين الات مورد نياز در كارگاه مدلسازي عبارتند از :
? ميز كار و اجزاي آن
? گيره موازي
? گيره دستي يا تنگ پيچي
? چكش
? گاز انبر
? پيچ گشتي
? صفحه شيب دار
? رنده دستي
? اره هاي دستي
? مغار
? سوهان چوب ساي
? ابزار هاي سوراخ كاري
? ماشين هاي اره گرد يا مجموعه اي
? ماشين هاي اره نواري
? ماشين رنده 
? ماشين فرز 
? ماشين هاي تراش ، ماشين هاي سمباده زني 
? ماشين هاي دستي
? ماشين براده برداري با تخليه الكتريكي و...
مواد پوششي مدلها اكثرا رنگها هستند،هدف از رنگ زدن مدلها عبارتست از:
- به دست آوردن سطوحي صاف و صيقلي
- حفاظت مدل از رطوبت
- حفاظت مدل از تاثيرات شيميايي چسب ها و مواد قالب گيري
- حفاظت مدل از سايش و افزايش عمر مدل
 -شناسايي مشخصه مدل و تجهيزات ديگر آن بر طبق 1511 DI N

ريخته گري با مدل فومي
در ريخته گري با فوم فدا شونده, در قديم, از يک مدل فومي پلي استيرن که در ماسه تر تجاري دفن مي شده استفاده مي شد. اين مدل را هنگام بارريزي خارج نمي کردند و مدل فومي هنگام تماس با فلز مذاب تجزيه مي شد. طي اين فرآيند, فلز مذاب جايگزين مدل فومي شده و تمام مشخصات مدل را ايجاد مي کرد.
پس از مدتي, استفاده از اين روش به دليل توليد قطعات زبر و نامرغوب محدو شد. عدم استقبال از اين روش به دو دليل بود:
1- مواد فومي مورد استفاده به روش دستي توليد مي شدند و زبر بودند.
2- ماسه تر فشرده شده, به گازهاي ناشي از تجزيه فوم, اجازه خروج سريع از قالب را نمي داد.   گازهاي حبس شده منجر به تخلخل و ايجاد حفره در قطعه ريخته شده مي شدند.
مهمترين ابتکار در زمينه ريخته گري با فوم هاي فداشونده توسط اسميت به ثبت رسيد. وي به جاي ماسه تر از ماسه روان و بدون چسب به عنوان محيط رخته گري استفاده کرد.
از آنجا که ريخته گري در اين روش يک جايگزين دقيق به جاي مدل فومي پلي استيرن است, مرحله اساسي اول در اين فرآيند توليد مدل فومي با کيفيت بالا است. کيفيت سطحي, چسبندگي, پايداري ابعادي و چگالي مدل از عوامل مؤثر در توليد مدل هستند. مدل هاي فومي پس از توليد, به قطعات فومي ديگر که از همان نوع فوم و با همان چگالي ساخته شده و نقش سيستم راهگاهي را ايفا مي کنند, متصل مي شوند.
پس از آماده سازي, خوشه مدل را با يک پوشش نسوز مناسب پوشش مي دهند. براي ريخته گري در اين روش از درجه هاي تک قسمتي استفاده مي شود. ابتدا داخل درجه بستري از ماسه به ارتفاع 25 تا 75 ميلي متر آماده مي کنند. در مرحله بعدي, ماسه روان بدون چسب به داخل درجه ريخته مي شود. در حين پر کردن درجه, درجه لرزانده مي شود و به ماسه روان اجازه مي دهد تا جاري شده و تمام محيط اطراف مدل را پر کند و کاملاً فشرده شود. معمولاً يک حوضچه بارريزي پيش ساخته دور راهگاه اصلي قرار مي گيرد.
بعد از مرحله فشرده سازي ماسه, درجه را به محل بارريزي منتقل مي کنند و فلز مذاب را از طريق بارريزي وارد قالب مي کنند. فلز مذاب مدل فومي را بخار کرده, دقيقاً جايگزين تمام جزئيات مدل مي شود. مدت زمان لازم براي انجماد و سرد شدن قطعه در اين روش تقريباً با زمان مذکور در مورد ريخته گري در ماسه تر برابر است. با کج کردن درجه, ماسه روان تخليه شده و به خط قالب گيري باز مي گردد. قطعه نيز براي جدا کردن سيستم راهگاهي و تميزکاري وارد مرحله هاي بعدي مي شود.
مدل فومي
پلي استيرن تبخير شونده که با حروف اختصاري EPS  با نام تجاري استروفرم شناخته مي شود, عمده ماده مورد استفاده براي توليد مدل هاي فومي فداشونده بوده و شايد اصلي ترين ماده براي اين منظور باقي بماند. چگالي پلي استيرن خام حدود 640 کيلوگرم بر متر مکعب است. براي اين که پلي استيرن براي استفاده در مدل هاي فومي فداشونده مناسب شود, بايد چگالي آن تا حدود 16 تا 27 کيلوگرم بر متر مکعب کاهش يابد. اين تغيير در چگالي طي فرآيندي موسوم به انبساط اوليه انجام مي شود. در اين مرحله, دانه هاي پلي استيرن خام را به داخل يک محفظه گرم شده مي دمند. با توزيع يکسان دما در کل مواد موجود در محفظه, دانه ها حرارت مي بينند. دانه هاي پلاستيکي با گرم شدن نرم مي شوند و گاز داخل آن ها منبسط مي شود. اين عمل باعث افزايش قطر دانه ها شده و چگالي مواد حاصل را کاهش مي دهد. نسبت حجم پاياني به حجم اوليه در چگالي 16 تقريباً چهل به يک است. بعد از گذشت زماني مشخص, مواد پلي استيرني را خارج کرده و چگالي به دست آمده را با چگالي مطلوب مقايسه مي کنند. چگالي مدل فومي از عوامل مهم و بحراني توليد است. دانه هاي فومي را به محفظه ميانجي براي ثبات و خنک شدن منتقل مي کنند. اين مرحله 6 تا 12 ساعت طول مي کشد. در پايان دانه هاي پلي استيرني منبسط شده و پايدار شده, به محفظه قيفي شکل که تغذيه پرس قالب گيري است, منتقل مي شود.
• اين مدل ها شامل پلي استيرن و عامل هيدروكربني ( معمولاً پنتان) براي افزايش حجم مي باشد.
• با گرما دادن اين تركيب عامل افزايش حجم، بخار شده و فوم با چگالي كم درست مي كند.
• توليد مدل هاي فومي براي ريخته گري شامل دو مرحله اصلي مي شود: پيش انبساط و قالب گيري
در طول پيش انبساط دانه هاي فوم تا دماي نرم شدن گرم شده و عامل انبساط هيدروكربني تبخير شده و باعث انبساط دانه هاي فوم مي شود.
دانه هاي پيش منبسط شده آزادانه به داخل محفظه ي مدل ريخته شده كه درآن گرما (با بخار آب) به آن داده مي شود.
• و باعث نرم شدن دانه هاي فوم، انبساط دوباره ي آنها به جاهاي خالي و همچنين به هم پيوستن دانه ها مي شود.
• سپس مدل قالب گيري شده سرد شده تا مدل خود را بگيرد وبتوان آنر از محفظه ي قالب خارج كرد.
• مدل را همچنين مي توان از چسباندن بخش هاي مختلف مدل هاي قالب گيري شده تهيه كرد

1- مونتاژمدل:
2- مدل هاي فومي فداشونده عموماً شامل قطعات مختلفي هستند که بايد به نحوي مونتاژ شوند که يک مدل و سيستم راهگاهي کامل را توليد کنند. روش متداول مونتاژ مدل ها چسباندن آن ها به وسيله يک چسب مذاب است. اين چسب ها به صورت اختصاصي براي اين فرآيند فرموله شده اند. دمايي که اين چسب ها در آن دما اعمال مي شوند به مراتب پايين تر از دمايي است که ساير چسب هاي مذاب تجاري در آن دما مورد استفاده قرار مي گيرند. اين چسب ها در دمايي بين 120 تا 130 درجه سانتي گراد اعمال مي شوند. براي حصول اطمينان از کنترل دقت ابعادي و کيفيت اتصالات, يک فرآيند چسب زني اتوماتيک و يا نيمه اتوماتيک مطلوب تر است.


مزاياي ريخته گري با مدل فومي فدا شونده:
مهم ترين و مشخص ترين مزيت ريخته گري با فوم فدا شونده سادگي فرآيند است. در اين روش خط قالب گيري و هيچ ماهيچه اي وجود ندارد. درجه تک قسمتي به آساني حمل و نقل مي شود. استفاده از ماسه خام و بدون چسب, سيستم ماسه را اقتصادي و آسان مي کند. عمليات تميز کردن قطعه بسيار کاهش مي يابد و گاهي حذف مي شود. مزيت ديگر اين فرآيند توانايي آن براي کاهش نياز به کار بدني و مهارت فني است, اين فرآيند آزادي عمل زيادي نيز به طراحان مي دهد.

مزاياي ريخته گري با مدل فومي فدا شونده:
مهم ترين و مشخص ترين مزيت ريخته گري با فوم فدا شونده سادگي فرآيند است. در اين روش خط قالب گيري و هيچ ماهيچه اي وجود ندارد. درجه تک قسمتي به آساني حمل و نقل مي شود. استفاده از ماسه خام و بدون چسب, سيستم ماسه را اقتصادي و آسان مي کند. عمليات تميز کردن قطعه بسيار کاهش مي يابد و گاهي حذف مي شود. مزيت ديگر اين فرآيند توانايي آن براي کاهش نياز به کار بدني و مهارت فني است, اين فرآيند آزادي عمل زيادي نيز به طراحان مي دهد.

موضوعات مرتبط: روش های ریخته گری , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


نشکن‌سازی چدن
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:16 | بازدید : 1791 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

چدن نشکن از اضافه‌کردن عناصر منیزیم و سریم به مذاب چدن خاکستری بدست می‌آید. از آنجا که قیمت منیزیم کمتر از سریم می‌باشد استفاده از این عنصر برای نشکن‌سازی در صنعت متداول شده‌است. مقدار منیزیمی که باید برای نشکن‌سازی به مذاب اضافه‌گردد بین 04/0 تا 06/0 درصدمی‌باشد. فلز منیزیم دارای نقطه ذوب و تبخیر کمی است و میل ترکیبی شدیدی با اکسیژن دارد لذا  اضافه کردن آن به مذاب چدن توسط روش‌های خاصی انجام‌می‌گیرد. معمولا سعی می‌گردد که بجای افزودن منیزیم خالص به مذاب، از فرومنیزیم استفاده‌شود. عملیات نشکن کردن مذاب را می‌توان در مراحل مختلف ریخته‌گری انجام داد که در اینجا به توضیح دو روش نشکن‌سازی در داخل پاتیل و نشکن‌سازی در داخل قالب بسنده‌می‌کنیم . 
نشکن سازی در داخل پاتیل:
در نشکن‌سازی در داخل پاتیل از روش‌های مختلفی استفاده می‌گردد. 
روش اول روش ساندویچی است که در آن در پایین پاتیل محفظه‌ای تعبیه کرده و فرو منیزیم را در داخل آن ریخته و سپس روی آن یک صفحه فولادی قرار  می‌گیرد سپس داخل پاتیل پر از مذاب می‌گردد. پس از گذشت مدت کوتاهی با ذوب شدن صفحه فولادی فرومنیزیم با مذاب تماس پیدا کرده و در مذاب تلقیح می‌گردد. در مدل دیگر روش ساندویچی به جای صفحه فولادی از ماسه دیرگداز استفاده می‌گردد. تنها تفاوت عملیات در اینجا این است که باید پس از ریختن مذاب در داخل پاتیل نشکن‌سازی ماسه را با میل‌گرد تکان‌دهیم تا مذاب با فرومنیزیم تماس پیدا کرده و منیزیم در مذاب حل‌شود.
روش دوم نشکن‌سازی در پاتیل روش پاتیل انتقال روباز نام دارد که در آن بسته آلیاژ منیزیم را در یک گوشه پاتیل قرار داده و سپس چدن مذاب بسرعت در امتداد دیگر برای کاهش تمایل به غوطه‌ور شدن و سوختن به پاتیل ریخته‌می‌شود. 
در دو روش فوق معمولا از پاتیل در دار برای جلوگیری از شدت واکنش استفاده می‌گردد البته استفاده از پاتیل دردار  بازیابی منیزیم را نیز افزایش می‌دهد
روش سوم روش غوطه‌وری است که در آن بسته آلیاژ منیزیم را بوسیله ابزاری مشابه شکل بسرعت وارد مذاب چدن می‌کنند و فرصت می‌دهند که این بسته بطور کامل در داخل مذاب حل‌شود.
روش چهارم برای نشکن‌سازی در درون پاتیل وارد کردن یک لنس بدرون مذاب و وارد کردن سریع ذرات منیزیم یا آلیاژ آن همراه با گاز خنثی بدرون مذاب است.
در روش پنجم از پاتیل مخصوصی استفاده می‌شود که قابلیت چرخیدن در جهات مختلف و متلاطم ساختن مذاب را دارد. منیزیم و یا آلیاژ آن را در داخل این پاتیل جاسازی کرده و سپس مذاب را بسرعت وارد آن  می‌کنند. پس از  آن در پاتیل بسته شده و پاتیل شروع به چرخش و تکان خوردن می‌کند تا منیزیم بطور کامل در داخل مذاب تلقیح و بازیابی شود.
برای القای منیزیم به مذاب چدن در پاتیل روش‌های دیگری نیز وجود دارد که در اینجا از ذکر آن صرف نظر می‌گردد.

نشکن‌سازی در قالب:
در روش نشکن‌سازی در داخل قالب برای محفظه‌ای را که پر از پودر آلیاژ منیزیم است را در سیستم‌راهگاهی بر سر راه حرکت مذاب قرار می‌دهیم. مذاب در حال پرکردن قالب باید در داخل این محفظه بطور کامل گردش کرده و تمام محتوای آلیاژ منیزیم خود را در داخلش ذوب و حل کرده و بدرون محفظه قالب ببرد. این روش نیازمند طراحی دقیق سیستم راهگاهی می‌باشد . همچنین امکان ورود ذرات آلیاژ منیزیم بصورت آخال بدرون قطعه نهایی وجود دارد

موضوعات مرتبط: چدن , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


سیالیت مذاب در ریخته گری
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:15 | بازدید : 1540 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

سياليت fluidity در ريخته گري آلياژ ها  بمعناي ماکزيمم مسافتي است که مذاب در داخل يک قالب استانداردجريان مي يابد.[1]  
سياليت يک پارامتر هيدروليکي بوده و با ويسکوزيته نسبت عکس دارد, بنابراين لازمست در ابتدا مختصري درباره ويسکوزيته مطالبي ذکر شود.
       .بطور معمول انرژي پتانسيل ناشي از ارتفاع قالب و باريزي به انرژي جنبشي تبديل شده و نيروي لازم جهت حرکت سيال درون قالب را ايجاد مي نمايد . مقاومت مذاب در مقابل فشار که به اتصال بين اتمي مربوط است باعث جلوگيري از جريان مذاب شده که به آن ويسکوزيته viscosityمي گويند. ويسکوزيته را بعبارتي اصطحکاک داخل مايع يا مذاب نيز ناميده مي شود.
عوامل موثر بر روي ويسکوزيته عبارتند از :شعاع اتمي –درجه حرارت –ترکيب مذاب که تغييرات آنها در نمودار هاي زير بيان گرديده است.
سياليت را شايد بتوان عکس ويسکوزيته ناميد در صورتيکه خواص فيزيکي مربوط به هر اصطلاح رعايت گردد. 

 

 

اهميت سياليت در صنعت ريخته گري بدين عنوان است که اگرمسير حرکت مذاب در داخل قالب طولاني باشد و افت درجه حرارت هم زياد شود احتمال پر نشدن قالب حتمي خواهد شد, مخصوصا در گوشه ها و در مقاطع ظريف.   
تئوري آزمايش:
عوامل موثر بر سياليت عبارتند از: 
1- درجه ريختن:
يکي از مهمترين عوامل موثر در پر شدن قالب درجه حرارت ريختن ذوب مي باشد و آزمايشات مختلف مصداق اين گفته مي باشند که با افزاش درجه حرارت سياليت مذاب بيشتر شده همچنين احتمال پر شدن قالب بيشتر و امکان وجود عيبي چون نيامد کردن در عمل ريخته گري خواهد شد. و نيز آزمايشات مختلف نشان داده است که سياليت مستقيما به درجه حرارت فوق ذوب tsو يا درجه حرارت ريختن tpبستگي دارد.تاثير درجه حرارت ريختن بعضي از فلزات بر روي سياليت آنها در شکل زيرنشان داده شده است:[6,7]

 

 

2-مواد قالب:
بعلت بيشتر بودن ضريب هدايت حرارتدر مواد قالب گيري نسبت به هوابعد از ورود مذاب بداخل محفظه قالب و تماس بامواد تشکيل دهنده آن بسرعت درجه حرارت مذتب کاهش مي يابد,البته اين افت درجه حرارت در مواد مختلف فرق کرده بنابراين افت سياليت در مواد قالبگيري مختلف متفاوت مي باشد . هرچه ضريب هدايت حرارتي مواد قالبگيري بيشتر باشد افت درجه حرارت مذاب وسيابيت نيز سريعا افت کرده و امکان پر نشدن مقاطع نازک بيشتر خواهد شد و اين يکي از متداول ترين عيوبي است که در ريخته گري مقاطع نازک رخ مي دهد.
سرعت سرد شدن نسبت به درجه حرارت معمولا بوسيله ي قابليت نفوذ حرارت در قالب تعيين مي گردد.[7]

سرعت سرد شدن طبق رابطه زير محاسبه کرد

ضريب هدايت حرارتي مواد قالبK=
وزن مخصوص موادP=
گرماي ويژه موادC= 

سرعت سرد شدن در قالب هاي فلزي بسيار زياد مي باشد بنابراين از هنگام ,ريخته گري در اين قالب بايد دقيقا به مسئله ي سياليت و پر شدن قالب توجه داشت و با کوچکترين غلظت مقاتع نازک دچار نيامد شده و معيوب مي گردد,يکي از راههاي متداول در جلوگيري از بروز اين عيب بالا بردن درجه حرارت مي باشد.
گاهي اوقات نيز در جداره تغذيه ها جهت کند کردن سرعت سرد شدن از مواد عايق حرارتي ويا حتي گرمازا استفاده مي کنند ,علت اصلي استفاده از مواد عايق عدم انتقالو بالا بردن راندمان تغذيه مي باشد .
موارد ذکر شده به دو گروه تقسيم مي شوند:
I. مواد گرمازا:که در اثر فعل و انفعالات با مذاب توليد گرما کرده و سياليت را بالا مي برند .
II. مواد گرماگير : که در اثرفعل وانفعالات با مذاب گرماي آنرا گرفته و سياليت را کاهش مي دهند در واقع مانندمبرد عمل مي کنند.
در صورتي که دامنه انجماد کوتاه باشد انجماد پوسته اي بودهshort freezing range[4] ونحوه ي انجماد بدين صورت است که درجه حرارت تا زمانيکه باعث تشکيل پوسته گرديده سياليت راآنچنان تحت تاثير قرار نداده ولي به محض اينکه پوسته تشکيل شد سياليت مذاب به کمترين حد ممکن مي رسد.براي يک ماده با انجماد پوسته اي ,نوع انجماد مذاب در آزمايش سياليت به صورت جبهه ي انجماد صفحه اي ,از ديواره به سمت مرکز مي باشد.

 

ولي در مورد آلياژهاي با دامنه انجماد بلندlong freezing rang [4]که انجماد خميري بهمراه دارند ,چنين اتفاقي نيافتده وسياليت متناسب با افت درجه حرارت کاهش مي يابد.در مورد اين آلياژها جريان  مذاب بصورت دوغابي به هم ريخته و نامنظم از کريستالهاي دندريتي پيش مي رود.

 

موضوعات مرتبط: مذاب , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


تاثیر گازدایی و آخال زدایی در سیالیت مذاب
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:10 | بازدید : 1714 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

مذاب چه هنگامی که در کوره و پاتیل است و چه هنگامی ریختن وچه درون قالب در تماس مستقیم با  انواع گاز ها می باشد . این گاز ها عبا تند از گازهای موجود در هوا و گاز های  ناشی  از
تماس مذاب با مواد قالبگیری می باشد که هر یک بنوبه خود اثرات زیانباری را روی سیالیت مذاب و خواص قطعه تولیدی بهمراه دارد.AL  نیز یکی از فلزاتی است که در حالت مذاب استعداد زیادی برای جذب گاز و فعل وانفعالات با آنها دارد. که محصولات این فعل و انفعالات بفرم ترکیبات فلزی ,غیر فلزی و تخلخل در قطعه می باشد.سیالیت آلیاژ های آلومینیوم شدیدا تحت تاثیر ترکیبات  قرار می گیردودلیل این موضمع بوجود آکدن تنشهای سطحی حاصل از وجود این مواد در مذاب می باشد.از میان فلزات صنعتی  قلع ,سرب,روی قابلیت جذب و انحلال گازهی موجود را ندارند. بر عکس فلزاتی مانند Ti,Mg,Al,Cu,Ni,Feقابلیت حل انواع گازها را داشته وبا آنها حتی ترکیبات مختلفی تشکیل داده و باعث بروز مشکلات مختلفی در هنگام ریخته گری می شوند.گازهای مهم در هنگام ریخته گری اکسید های گوگرد و  H,O,Cمی باشند. در مورد ALهیدروژن در هنگام ذوب آن,حلالیت اش افزایش یافته و بصورت اتمی در مذاب حل می شودو بعد از انجماد بصورت ملکولی در می آیدو اگر نتواند از مذاب خارج شود (که معمولا نمی تواند) بصورت مک و تخلخل باعث عیب در قطعه تولیدی می گردد.

گاززدایی مذاب به چند صورت انجام می شود:
I. گاززدایی بوسیله ی گازهای بی اثر :در مورد هر آلیاژ گازی که می تواند بعنوان گاز بی اثر مورد استفاده قرارگیرد متناسب بوده و در مورد آلومینیوم می توان از گاز های نیتروژن به این منظور استفاده کرد حضور گازهای ذکر شده و یا گازهای بی اثر دیگر ,باعث کاهش حلالیت ,و خروج گاز هیدروژن از آلومینیوم می گردد.

II. گاززدایی با گاز کلر و ترکیبات قابل تبخیر آن: همچنانکه ذکر شد به جزء گازهای بی اثر شناخته شده گازهای کلر و نیتروژن نیز در مورد آلومینیوم بعنوان گاز بی اثر شناخته شده و ترکیبات آن می تواند بعنوان ماده ای گاززدا مورد استفاده قرار گیرد. این ترکیبات که قابل تبخیر نیز هستند عبارتند از ترکیباتی هگزا کلرواتان ویا تترا کلرو کربن .
III. استفاده از سیستم ذوب در خلا:در این روش امکان جذب هر گونه گاز مضر در حین ذوب و ریخته گری از بین رفته و باعث جلوگیری از بروز عیب ناشی از حلالیت گاز می شود.
IV. هموار کردن مسیر حرکت مذاب:پستی و بلند ی موجود در حرکت مذاب درون قالب در سیالیت موثر است .اگر چه این فاکتور اهمیت درجه اول ندارد ولی با این حال اثرات نا مطلوب آن را را بایستی در نظر داشت و حتی الامکان بر بهتر کردن کیفیت سطح قالب و اصلاح سیستم راهگاهی مسیر حرکت مذاب را هموار نمود. 
تاثیر فشار متالواستاتیکی مذاب:
قبل از بیان اثر متالواستاتیکی بهتر است تعریفی بکنیم از آن ,فشار متالواستاتیکی عبارت است از فشاری که ناشی از ارتفاع سیستم راهگاهی قطعه ریخته گی میباشد و افزایش این فشار تاثیر مستقیم بروی سیالیت مذاب داشته و هر چه این فشار بیشترباشد قدرت نفوذ و حرکت مذاب بداخل مقاطع باریک و منافذ راحتر شده و قطعه سالمتر خواهد شد.از طرفی دیگر فشا متالواستاتیکی بروی خواص قطعه نیز موثر می باشد بطوریکه با افزایش آن استحکام بدست آمده نیز بیشتر شده و با کاهش آن استحکام و سختی تا حدی افت میکند.
تاثیر ترکیب شیمیایی بروی سیالیت:
برای روشن شدن ترکیب شیمیایی نا گزیر به بیان یک مورد هستیم:
ترکیب مشخص از یک چدن را در نظر بگیرید که تحت یک فوق ذوب ثابت سیالیت مشخص و معینی دارد حال هر چه در ترکیب شیمیایی این چدن درصدد کربن معادل را به طرف نقطه یوتکتیک ببریم عملا در سیالیت آن تاثیر گذاشته وآنرا تشدید می کنند ,بهمین صورت در مورد آلیاز های آلومینیوم که در صورت وجودعناصر آلیاژی در نقطه ذوب ترکیب بکار برده شده نسبت به حالات دیگر کاهش یابد سیالیت آلیاژبیشتر شده ودر غیر اینصورت سیالیت کمتر خواهد شد.دامنه انجماد آلیاژهای مختلف اثر زیادی بر روی سیالیت آنها در حالت مذاب دارد.
کلا سه روش برای تست سیالیت وجود دارد:[5,4]
1. مدل مارپیچ (Spiral Test)
2. مدل تسمه ای(Strip Test) 
3. لوله ی مکنده(Suction Tube Test

 

موضوعات مرتبط: آخال زدایی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


طراحي راهگاه بارريز
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:8 | بازدید : 1892 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )
طراحي راهگاه بارريز
طراحي راهگاه باريز از ان جهت مهم است که تنگه بايد در پاي آن قرار گيرد تا به سرعت پر شده و نقش شخص بارريز را کم کند. هرچه مسير راهگاه پيچ و خم بيشتري داشته باشد به همان نسبت از سرعت فلز مذاب کاسته مي شود و عمل بارريزي آرام تر و بهتر انجام مي شود. به طور کلي در شرايط مختلف سه نوع راهگاه بارريز مورد استفاده قرار مي گيرد:
1ــ استوانه اي
2ــ مخروطي  ( با کاهش تدريجي سطح مقطع )
3ــ مخروطي ( با شيب معکوس )
مطابق رابطه هاي حرکت سيالات، جريان در هنگام سقوط باريک مي شود. در اين هنگام شيب معکوس و حالت استوانه اي راهگاه بارريز بر خلاف قالب گيري راحت آن داراي اين عيب است که مذاب از ديواره راهگاه بارريز جدا شده، باعث مکش هوا مي شود. در حقيقت راهگاه نمي تواند به سرعت پر شود و ثابت نگه داشتن ارتفاع مذاب در حوضچه بارريز، مشکل است. از معايب ديگر اين نوع راهگاه بارريز، کمتر بودن ارتفاع مؤثر مذاب نسبت به راهگاه با شيب صحيح است. همچنين وزن مذاب ريخته شده حدود 3%  نسبت به شيب صحيح بيشتر است. بنابراين راهگاه مخروطي با شيب صحيح به همداه تنگه در پاي ان پيشنهاد مي شود. اما اين نوع راهگاه در عين حال که کاملا پر مي شود و عاري از مناطق هوا مي باشد، داراي گرداب هايي در جريان رو به پايين است که باعث افت انرژي و مشکلات فرسايشي مي شود. براي جلوگيري از بروز عيب فوق مي توان از راهگاه بارريز با سطح مقطع گوشه دار ( معمولا مربع يا مستطيل )، استفاده نمود که در اين حالت هرچه ضخامت راهگاه کمتر باشد، احتمال جذب هوا کمتراست.
اگر راهگاه بارريز بزرگتر از اندازه لازم طراحي شود زمان پر شدن را طولاني و از طرفي تلاطم را زياد مي کند. همچنين مذاب به صورت آزاد سقوط مي کند که باعث ورود هوا، تخريب قالب، دميده شدن هوا از درون ماسه قالب و سوخته شدن چسب ماسه مي شود. اما اگر اندازه آن صحيح باشد، علاوه بر جلوگيري از عيوب فوق، فيلم اکسيدي در فصل مشترک مذاب ــ قالب تشکيل مي شود که ثابت و محافظ است. 

طراحي حوضچه پاي راهگاه 
اکثر محققان استفاده از يک حوضچه در پاي راهگاه بارريز را براي آرام سازي جريان مذاب پيشنهاد کرده اند. Grube , Eastwood   در سال 1950 با آزمايش بر روي مدل آبي پيشنهاد دادند که وجود يک منطقه حجيم در زير راهگاه بارريز، باعث کاهش جذب هوا مي شود ولي نمي تواند از به وجود امدن حباب جلوگيري کند.
ضرورت وجود و اهداف حوضچه پاي راهگاه به قرار زير است:
ـ کاهش تلاطم سطحي ناشي از جهش اوليه مذاب رسيده به پاي راهگاه.
ـ ايجاد جريان رو به بالا در حوضچه براي از بين بردن انقباض ونا ( توضيح اينه در اثر پديد آمدن انقباض ونا يک منطقه کم فشار ايجاد شده که هوا را از درون ماسه قالب مي مکد ).
ـ کمک به پر شدن کامل راهگاه و فرستادن مذاب به صورت جبهه اي فشرده به درون راهبار.
ـ کاهش زمان لازم براي خروج ( نا پديد شدن) حباب ها از داخل سيستم.
 ـ جذب انرژي حرکتي ( سنتيکي ) جريان سقوطي.
کي از نکات مربوط به حوضچه پاي راهگاه، صاف بودن قسمت کف آن است. در صورت نيمکروي بودن کف، جريان به صورت بسيار آشفته 
در مي آيد که مطلوب نيست
طراحي راهبار 
بک راهبار مؤثر بايد به صورتي باشد تا مذاب متلاطمي که از راهگاه بارريز وارد شده بتواند در آن آرام شود، سيستم راهگاهي را به ترتيب پر کند و وارد محفظه قالب گردد. از اين رو راهبارها بايد در درجه پايين و راهباره ها در درجه بالا قرار گيرند که اين حالت معمولا در سيستم هاي غير فشاري به کار مي رود. در اين صورت مذاب زمان کافي دارد تا به آرامي در راهبار جريان يابد وآن را پر کند. در همين زمان حباب ها و سرباره هاي مذاب مي توانند در سطح آن شناورشوند و به سطح فوقاني راهبار و راهباره ها بچسبند.
هرگونه تغيير جهت ناگهاني در راهبار باعث ايجاد تلاطم اضافي مذاب وماسه شويي مي شود. محققان MIT در توليد قطعات آلومينيومي با استفاده از راهبار دوقسمتي چنين ادعا کرده اند که قطعات حاصله فاقد هرگونه عيب بوده اند. اين در حالي است که تحقيقات مؤلفان نشان دهنده متلاطم بودن جريان و احتمال ماسه شويي در اين نوع راهبار است. البته در صورتي که سيال در راهبار به سمت پايين سقوط کند، تلاطم بيشتري را نسبت به حرکت به سمت بالا دارد. به نظر مي رسد که به کارگيري صافي در محل اتصال دو قسمت راهبار به آرام کرن مذاب کمک مي کند.
وظايف کانال اصلي به شرح زير است:
- جلوگيري از ورود ناخالصي ها (شلاکه ها و اجسام سبک) به داخل قالب
- کاستن سرعت مذاب
مناسب ترين شکل کانال در قالب هاي ماسه اي فرم ذوزنقه اي است که نسبت ارتفاع 1 به 1 تا 1 به 2 قاعده بزرگ و نسبت شيب آن 1 به 10 ارتفاع يا 7/5 درجه مي باشد.براي محاسبه مساحت مقطع ذوزنقه از نسبت 3:5:8 استفاده مي شود که به ترتيب از چپ به راست نسبت قاعده کوچک به بزرگ و نسبت قاعده بزرگ به ارتفاع است.
مقطع و فرم کانال اصلي با تکنولوژي قطعه ريختگي رابطه مستقيم دارد به طوري که براي هر قطعه ريختگي يک سيستم راهگاهي و کانال مناسب آن طراحي و محاسبه مي شود
يکي از مهمترين اجزاء در سيستم راهگاهي جديد، راهباره است و مقطع آن بايد به اندازه اي باشد که مذاب با سرعتي در محدوده سرعت بحراني از درون آن وارد قطعه شود. بنابراين با توجه به قانون پيوستگي، سطح مقطع راهباره بيشترين اندازه را در بين سطوح مقطع ديگر سيستم خواهد اشت. براي ايجاد جريان يکنواخت ورودي به قطعه، سطح مقطع کل راهباره هاي روي هر راهبار بايد با راهباره هاي ديگر برابر باشد.
با توجه به اصول طراحي سيستم غير فشاري، راهباره بايد به سطح بالايي راهبار متصل گردد تا اول راهبار و سپس راهباره پر شود. اين پر شدن رو به بالا، پيوستگي هلاله مذاب را تضمين نموده و باعث خروج هوا مي گردد.
آزمايش هاي انجام شده زير نظر مؤلفان بر روي مدل آبي نشان داده است که در صورت اتصال راهباره ها به زير راهبار، شکل خطوط جريان در راهبار از حالت مستقيم و هموار، خارج شده  وباعث متلاطم شدن جريان مي گردد. همچنين مذاب از راهباره هاي نزديکتر زودتر خارج مي شود و در صورت سرريز بودن سيستم، باعث روي هم افتادن جريان ها و پاره شدن فيلم اکسيدي مي شود.
راهباره به وسيله کانال هاي فرعي فلز مذاب به شاخه هاي مختلف تقسيم و سپس به آرامي وارد محفظه قالب مي شود.مزاياي چند شاخه کردن راهباره جلوگيري از ورود ناخالصي ها به داخل قالب مي باشد.سطح مقطع کانال هاي فرعي عموما به شکل هاي مستطيل و ذوزنقه ساخته مي شود.
راهباره معمولا توسط قالب گير با ابزيرهاي قالب گيري در قالب ايجاد مي شوند اما گاهي اوقات نوع مدل به گونه اي است که ساخت آن به مدلساز واگذار مي شود.از راهباره با سطح مقطع مثلث امروزه کمتر استفاده مي شود علت آن ورود ناخالصي ها به داخل قالب است ابعاد و فرم راهباره بنا بر بزرگي و کوچکي قطعه ريختگي محاسبه و طراحي مي شود.ابعاد فرم و سطح مقطع راهباره به موارد زير بستگي دارد:
? جنس و فرم قطعه ريختگي 
? نوع قالب گيري
? ابعاد مدل
علاوه بر موارد فوق نکات فني ديگري نيز وجود دارند که هنگام ريخته گري قطعات بايد به آن توجه شود.نکته قابل توجه آنست که راهباره بايستي در قسمت نازک قالب ايجاد شوند تا هنگام بارريزي اين قسمت گرم باقي مانده و به اصطلاح از ماسيدن فلز مذاب جلوگيري به عمل ايد.همچنين فرم خارجي برخي از قطعات ريختگي نظير چرخ دندانه ها ايجاب مي کند که راهباره به شکل منحني در قسمت زيري قالب ايجاد شود اين گونه راهگاه ها را اصطلاحا راهگاه شاخي مي نامند.
چنانچه ارتفاع قالب زياد باشد راهباره را طبقه اي مي سازند تا هنگام باريزي فلز مذاب به طور يکنواخت وارد قالب شود.براي ريخته گري قطعات تخت از راهگاه با کانال لبه اي (چاقويي) استفاده مي شود.فاصله لبه کانال با قالب يک تا دو ميليمتر در نظر گرفته مي شود.همچنين براي ريخته گري قطعات کوچکتر تخت از يک سيستم ديگر راهگاهي با کانال سرتاسري گوه اي شکل استفاده به عمل مي آيد ضخامت لبه کانال يک تا دو ميليمتر است که سرتاسر قطعه ريختگي را در بر مي گيرد.
هرچه زاويه بين کانال اصلي و کانال فرعي بيشتر باشد به همان نسبت سرعت مذاب ريزي بيشتر و در نتيجه ناخالصي هاي زيادتري وارد محفظه قالب مي شود.عکس مسئله فوق هرچه زاويه بين کانال اصلي و کانال فرعي کمتر باشد به همان نسبت سرعت مذاب کمتر مي شود و ناخالصي ها در سطح بالاي کانال اصلي جمع مي شود
 
موضوعات مرتبط: سیستم راهگاهی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


طراحي سيستم راهگاهي
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:6 | بازدید : 1694 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

طراحي سيستم راهگاهي
براي آنکه قطعات ريختگي بي عيب ريخته گري شوند بايد از يک سيستم راهگاهي مناسب استفاده شود. طراحي و محاسبات سيستم هاي راهگاهي يکي از وظايف مهم مهندسين ريخته گري و متالورژي به حساب مي آيد، و وظيفه مدل ساز در اينگونه موارد فقط توانايي در ساخت مدل هاي صفحه اي با سيستم هاي راهگاهي مي باشد. انواع سيستم هاي راهگاهي به شرح زير است:
سيستم باز: ساده ترين سيستمي که فلز مذاب را به درون قالب هدايت مي کند سيستم باز است، در اين روش فلز مذاب مستقيما به داخل قالب ريخته مي شود، در ريخته گري روباز ناخالصي هاي موجود در فلز مذاب روي سطح قطعه ريخته شده جمع مي شود براي جدا کردن ناخالصي ها از قطعه ريخته شده جدا مي شود و يک قطعه ريختگي سالم به دست مي آيد.در سيستم باز معايب و مشکلات زير وجود دارد:
ناخالصي ها همراه فلز وارد قالب مي شوند.سطح قطعه ريخته شده بسيار خشن و ناهموار است (در اثر تماس شلاکه ها و اجسام سبک با هوا اکسيداسيون به وجود مي آيد).
سيستم بسته: با استفاده از اين سيستم معايبي که در سيستم باز وجود دارد برطرف مي شود. براي اين که در اين سيستم فلز مذاب مسير تعيين شده اي را طي مي کند و آنگاه به آرامي وارد محفظه قالب مي شود.
ويژگي هاي سيستم راهگاهي
سيستم راهگاهي مجموعهاي از کانال هاست که مذاب را از محفظه بار ريزي به محفظه قالب هدايت مي کند. سيستم راهگاهي براي توليد قطعات ريختگي بايد داراي ويژگي هاي زير باشد:
? هدايت جريان مذاب به صورت آرام ويکنواخت، جلوگيري از تلاطم سطحي آن در سيستم راهگاهي و محفظه قالب 
? پر کردن به ترتيب و کامل اجزاي سيستم از مذاب
? جلوگيري از تشکيل اکسيد، آخال، سرباره، گاز وحباب و ورود آن ها به محفظه قالب 
? تنظيم شيب دمايي مناسب به منظور ايجاد انجماد جهت دار در قطعه ريختگي 
? پر کردن يکنواخت وکامل محفظه قالب از مذاب 
? توليد قطعه سالم با توجه به تقاضا
? اقتصادي بودن وزن سيستم راهگاهي
علاوه براين، سهولت جدا کردن سيستم راهگاهي از قطعه و کاهش عمليات ريخته پيرايي از نکات مهي است که در طراحي سيستم راهگاهي مورد توجه قرار مي گيرذد
اجزاي اصلي سيستم راهگاهي 
• حوضچه/ حوضچه بار ريز ( Pouring basin )
• لوله راهگاه/ راهگاه بارريز ( Sprue  )
• کانال اصلي/ راهبار ( Runner  )
• کانال هاي فرعي/ راهباره ( Gate )

در روش هاي ريخته گري وزني معمولا مذاب از طريق يک کانال عمودي به نام راهگاه بارريز ( Sprue  ) به درون قالب ريخته مي شود. سپس راهگاه به کانلا اصلي به نام راهبار ( Runner  ) متصل مي شود. براي اتصال راهبار به قطعه از کانال فرعي به نام راهباره ( Gate ) استفاده 
مي شود تا مذاب زا وارد محفظه قالب کند. دو جزء ديگر سيستم راهگاهي، حوضچه بار ريز ( Pouring basin ) و حوضچه پاي راهگاه ( Well ) هستند که اولي در بالاي راهگاه بار ريز و دومي در پايين آن قرار دارد. حوضچه بارريز عمل ريختن مذاب را تسهيل مي کند و حوضچه پاي راهگاه، آشفتگي مذاب سقوط کرده را کاهش مي دهد
انواع سيستم هاي راهگاهي 
سيستم هاي راهگاهي بر اساس چگونگي تغييرات سرعت و فشار مذاب در اجزاي سيستم به فشاري ( واگرا ) و غير فشاري ــ فشاري تقسيم مي شوند.
علاوه براين، سيتم هاي راهگاهي را مي توان بر اساس روش هاي متداول و روند پر کردن قالب از مذاب به سيستم هاي سر يز، پهلوريز، کف ريز، کاردي و پله اي طبقه بندي نمود که بر حسب شرايط و خواص مورد انتظار از قطعه، قالب و امکانات انتخاب مي شوند. 
در حالت اول، نسبت سطوح مقاطع اجزاي سيستم راهگاهي ( Gating Ratio ) به صورت S:R:G ( راهباره : راهبار : راهگاه بارريز )، تعيين کننده نوع سيتم راهگاهي است و براي محاسبه سطوح مقاطع اجزاي سيستم به کار مي رود. ( در صورت چند شاخه بودن سيستم، نسبت مجموع مقاطع اجزا در نظر گرفته مي شود). نوع سيستم راهگاهي به محل قرار گرفتن تنگه بستگي دارد. تنگه کوچکترين سطح مقطع در سيستم است که نه تنها کنترل کننده  دبي جريان است، بلکه مکان قرار گيري آن در سيستم، تعيين کننده الگوي جريان نيز مي باشد.
سيستم فشاري
در اين سيستم مجموع سطوح مقاطع راهباره ها به عنوان تنگه عمل مي کند. اين نظريه بر اساس برگشت جريان مذاب به راهبارها و راهگاه بار ريز و پر شدن آن ها بنا شده است تا سرباره و مذاب کثيف از جريان مذاب ورودي به قالب جدا گردد. پس از پر شدن کامل سيستم همواره فشاري در پشت مذاب در حال جريان وجود دارد. سرعت جريان مذاب در راهباره ها بسته به ارتفاع راهگاه بار ريز، از 6/0 تا 6 متر بر ثانيه تغيير مي کند. 
در اين سيستم، ترجيحا قسمت تحتاني راهبار و راهباره در يک سطح قرار مي گيرند تا مذاب تميز پس از شناوري سرباره، از قسمت زيرين وارد قالب گردد.
در اين سيستم امکان ورود شلاکه به محفظه قالب از طريق آخرين راهباره و قبل از پر شدن کامل سيستم وجود دارد و براي جلوگيري از آن ها راه هاي زير پيشنهاد شده است:
? نازک و عريض کردن راهباره ها
? امتداد راهبار بعد از آخرين راهباره
? شيب دار کردن قسمت انتهاي راهبار 
? تعبيه چاهک در انتهاي راهبار 
همچنين پس از پر شدن کامل سيستم، امکان ورود شلاکه به همراه مذاب به درون راهباره وجود دارد و براي جلوگيري از آن موارد زير پيشنهاد شده است:
? حرکت اغتشاشي مذاب در راهبار بايد حداقل گردد.
? با انتخاب نسبت مناسب R :G  مذاب را با سرعت کم در راهبار جريان داد.
? فاصله مناسبي بين راهگاه بار ريز و اولين راهباره در نظر گرفت.
? با استفاده از راهبار نازک و بلند فاصله مناسبي بين راهباره تا سطح فوقاني راهبار انتخاب کرد.
از سيستم هاي فشاري متداول مي توان به 8/0 :9/0 :1 و 3:2:1 اشاره نمود.
سيستم غير فشاري
در اين سيستم تنگه در پاي راهگاه بار ريز و يا نزديک کردن آن قرار گرفته است. اين امر سبب پر شدن سريع راهگاه بارريز و پايداري دبي جريان مي گردد وچون معمولا راهبار در درجه پايين و راهباره در درجه بالا قرار دارد، مذاب قبل از پر کردن کامل راهبار امکان جريان يافتن در راهباره را ندارد. همچنين مذاب کثيف اوليه در انتهاي راهبار به دام مي افتد و پس از پر شدن کامل راهبار، سرباره هاي شناور شده به سقف فوقاني آن مي چسبند.

سيستم غير فشاري/ فشاري 
اين سيستم، ترکيبي از مزاياي دو سيستم غير فشاري و فشاري را دربر دارد. تنگه در پايين راهگاه بارريز قرار مي گيرد و راهباره ها که در بالاي راهبار قرار دارند همواره از مذاب پر هستند. کنترل جريان مذاب در اينسيستم، در ابتدا توسط تنگه پاي راهگاه صورت مي گيرد و پس از پر شدن راهباره ها و ورود مذاب به محفظه قالب، راهباره ها اين عمل را انجام مي دهند.
سيستم عير فشاري ــ فشاري براي توليد چدن هاي نشکن به روش افزودن منيزيم در راهگاه، کاربرد فراواني دارد. به علت غير فشاري بودن اوليه سيستم، مذاب به آرامي وارد محفظه تلقيح شده تا منيزيم فرصت کافي براي حل شدن در آن را داشته باشد. در ادامه به دليل زمان ميرايي کم منيزيم جهت افزايش سرعت مذاب و فرستادن آن با زمان کم به داخل محفظه قالب، از سيستم فشاري استفاده مي شود. 
انتخاب بين سيستم فشاري و غير فشاري
مهمترين عامل در جهت انتخاب سيستم راهگاهي مناسب، عدم وجود تلاطم در سيستم است که رابطه مستقيمي با سرعت حرکت مذاب دارد.
در سيستم فشاري به دليل کاهش تدريجي سطح مقطع اجزاء سيستم، سرعت حرکت مذاب همواره در حال افزايش است ( 6/0 تا 6 متر ثانيه ) وراهبار در ابتدا به صورت تونلي و فواره اي پر مي شود. اين افزايش سرعت سبب تلاطم و آشفتگي مذاب مي شود و پاره شدن لايه اکسيدس و دخول آن به مذاب، ايجاد حباب هاي هوا، سايش قالب و ماهيچه و ورود آخال هاي ماسه اي به مذاب و... را به دنبال دارد. سيستم فشاري بر خلاف تصوري که در طراحي آن به کار رفته است، نمي تواند برگشت جريان مذاب به راهگاه بارريز و راهبار را در لحظات اوليه در بر داشته باشد. به عبارت ديگر به دليل قرار گيري راهباره در پايين راهبار، حدود25 تا 30 درصد از نذاب وارد محفظه قالب شده ( که اين مذاب سرد اوليه داراي حباب هوا، اکسيد و سرباره است ) و زمان کافي جهت شناور شدن سرباره ها داده نمي شود. کافي نبودن طول راهبار براي آرام سازي مذاب نيز به اين موضوع کمک مي کند. با توجه به آنکه يکي از اساسي ترين اصول سيستم هاي راهگاهي آن است که اجزاي سيستم به ترتيب و به تدريج پر شوند، با اين وجود در سيستم اين اصل رعايت نمي شود.
سيستم فشاري معمولا داراي راندمان ريختگي بيشتري نسبت به سيستم غير فشاري است؛ ولي راندمان کل آن به خاطر عدم تضمين سلامت قطعه، معمولا کمتر است.
در مقايسه با مطالب فوق، سيستم غير فشاري داراي مزاياي زير است:
? کمتر بودن تلاطم واثرات مضر ناشي از آن 
?  سرعت کمتر جريان مذاب و درنتيجه احتمال کمتر پاره شدن لايه اکسيدي 
?  پر شدن ترتيبي سيستم راهگاهي و کاهش جذب هوا
?  راندمان کل بالاتر به دليل ضايعات کمتر


روش هاي پر کردن قالب :
از آنچه که گفته شد مي توان به سادگي نتيجه گرفت که مذاب بايد به آرامي و بدون تلاطم سطحي در سيستم راهگاهي جريان يابد و با سرعت کمتر از حد بحراني وارد محفظه قالب شود. همچنين مذاب داخل محفظه قالب نيز بايد آرامش خود را حفظ کند. انتخاب نقطه يا نقاطي از قطعه که چگونگي و محل ورود مذاب به درون قالب را تعيين مي کند در دستيابي به اين شرط بسيار مؤثر است. ورود مذاب از بالاي محفظه قالب ممکن است باعث شود که مذاب باسرعتي بيش از حد به اداخل محفظه قالب سقوط کند. در صورتي که ارتفاع سقوط مذاب بيشتر از حدود 5/12 ميليمتر باشد تلاطم سطحي ايجاد مي شود. بنابر اين بهترين حالت، جراين رو به بالاست که به وسيله يک سيستم کف ريز حاصل مي شود. اين سيستم به دليل توزيع  نامناسب درجه حرارت ممکن است در هنگام مذاب رساني با مشکلات انجمادي و در نهايت، تشکيل مک و تخلخل مواجه شود. در ادامه بحث به ويژگي هاي سيستم هاي سرريز، کف ريز و پهلوريز پرداخته مي شود:
سيستم سرريز
در اين سيستم، مذاب از بالاي محفظه قالب وارد مي شود؛ بنابراين مهم ترين مزيت آن توزيع مناسب درجه حرارت است. مذاب از قسمت پايين به طرف بالاي قطعه منجمد شده و بنابراين با تعبيه يک تغذيه فوقاني مي توان مشکلات انقباضي را رفع کرد. اين در حالي است که اگر ارتفاع سقوط مذاب از 5/12 ميليمتر تجاوز کند،تلاطم سطحي مذاب را به همراه خواهد داشت و مزيت سيستم را از بين مي برد.
به دليل مزيت هايي که سيستم هاي سرريز از نظر انجماد جهت دار دارند، تلاش هاي بسياري در جهت کاهش تلاطو و حذف اکسيد هاي تشکيل شده به عمل آمده است.
سيستم کف ريز
در اين سيستم مذاب از پايين ترين نقطه قالب وارد آن مي شود. همانطور که قبلا نيز ذکر شد، اين سيستم با داشتن مزاياي بسيار، با مشکل عدم انجماد جهت دار روبه رو است. پر شدن آرام قطعه باعث مي شود تا مذاب از کناره هاي راهباره به سمت کناره هاي قطعه جريان يافته و سرد شود و در نهايت به صورت لايه هاي درو از مذاب گرم ورودي منجمد شود. منطقه مياني قطعه تا پايان پر شدن آن به صورت مذاب باقي مي ماند که اين حالت را جريان فواره اي ناميده اند. انجماد مسير جريان مذاب و اطراف ان به دليل پيش گرم شدن به آهستگي صورت مي گيرد و نتيجه آن تشکيل ساختار درشت و متخلخل و بورز مک هاي گازي و انقباضي ( به دليل کوتاه شدن برد تغذيه ) است.
چنين عيبي در قطعات بزرگ بيشتر رخ مي دهد که دليل آن زمان طولاني پر شدن قالب است. در اين حالت منطقه اي با دانه هاي بزرگ و مک هاي ريز ايجاد مي شود که بهشکل ساختار انقباضي است و به همين دليل معمولا با انقباض اشتباه گرفته مي شود. حتي پر کردن سريع در حالتي که تغذيه در بالاي قطعه قرار بگيرد ، نمي تواند جوابگو باشد.
سيستم پهلوريز
سيستم سرريز و کف ريز به ترتيب داراي مزاياي عمده انجماد جهت دار و عدم تلاطم سطحي ( پر شدن آرام ) هستند. براي استفاده از هر دوي اين مزيت ها در يک سيستم واحد، انواع سيستم هاي راهگاهي پهلوريز پيشنهاد شده است که در اين واحد درسي از اين سيستم بارريزي استفاده نشده است.

 

موضوعات مرتبط: سیستم راهگاهی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


ماهیچه سازی
شنبه 2 / 2 / 1393 ساعت 16:5 | بازدید : 1489 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

ماهيچه قسمتي از فالب است که سوراخ و شکاف داخل جسم ريختگي را ايجاد مي کند و بيشستر به ماسه اي گفته مي شود که به وسيله جعبه ماهيچه ساخته شده است و پس ارز سخت شدن وخارج شدن  آن از داخل جعبه ماهيچه مورد استفاده قرار مي گيرد.
ماهيچه هايي که از جنس مواد قالب و همزمان با قالب گيري به نام ماهيچه تر ساخته مي شوند از مفهوم حقيقي ماهيچه دور مي باشند.انواع ديگري از ماهيچه هاي فلزي وجود دارند که در قالب هاي دائمي مورد استفاده قرار مي گيرند و مباني ماهيچه سازي در مورد آنها مصداق ندارد.
هر ماهيچه شامل دو قسمت بدنه ماهيچه و تکيه گاه ماهيچه مي باشد.

انواع ماهيچه
ماهيچه هاي داخلي:وظيفه ماهيچه هاي داخلي تضمين فرم شکافها سوراخ ها و ساير قسمت هاي داخلي قطعه ريختگي مي باشد
تذکر- در مواردي که تعداد کمي قطعه ريختگي خواسته شود مدل را با قطعه آزاد و استفاده از ساده چوبي يا زير سري طراحي مي کنند.زماني که تعداد زيادي قطعه ريختگي مورد نياز باشد استفاده از ماهيچه سرخود مقرون به صرفه نيست به همين جهت ماهيچه داخلي آزاد به وسيله جعبه ماهيچه بدست مي اورند

.قطعاتي که فرم داخلي آنها پيچيده تر است و امکان قالب گيري آنها يا قطعه آزاد يا ماهيچه سرخود وجود ندارد با ماهيچه خشک (جداگانه) ريخته مي شوند.
ماهيچه هاي خارجي:وظيفه ماهيچه هاي خارجي تضمين فرم هاي خارجي قطعه ريختگي است.
تذکر- زماني که تعداد کمي قطعه ريختگي خواسته شود سطح جدايش مدل را طوري انتخاب مي کنند که با استفاده از سه درجه فرم خارجي قطعه بدست آيد.حسن آن صرفه جويي در ساختن جعبه ماهيچه مي باشد.در مواردي که تعداد زيادي قطعه ريختگي مورد نياز باشد قالب گيري با سه درجه مقرون به صرفه نمي باشد بنابر اين مدل را با ماهيچه هاي دور طراحي مي کنند.
نتيجه: قطعاتي که شکل خارجي آنها  پيچيده است و امکان قالب گيري آنها در سه درجه وجود ندارد با ماهيچه دور(خارجي) طراحي مي شوند.
ماهيچه قالب گيري:ماهيچه هايي هستند که پس از قرار دادن پهلو به هم فرم يا قالب قطعه را تشکيل مي دهند.
قطعه ماهيچه به ماهيچه اي گفته مي شود که بوسيله جعبه ميهيچه بدست آمده و در قسمت هاي جانبي مدل به طور آزاد جاسازي مي شود.
ماهيچه هاي پوشش ماهيچه هايي هستند که اغلب در قالب زيري قرار مي گيرند و از نظر فرم به دو دسته مکعبي و مدور تقسيم مي شوند.ماهيچه هاي مدور را اصطلاحا بشقابي مي نامند.ماهيچه هاي پوششي به وسيله تکيه گاههاي دور در داخل قالب زيري آويزان مي شوتد و به همين جهت ماهيچه هاي پوششي آويز نيز ناميده مي شوند.
ماهيچه هاي آويز(معلق): ماهيچه هايي هستند که ابتدا در داخل قالب روش ثابت مي شوند و سپس با قرا ر دادن قالب رويي روي قالب زيري در داخل محفظه قالب آويزان مي شوند براي ثابت کردن آنها بسته به بزرگي و کوچکي ماهيچه از تسمه هاي فلزي پيچ چسب و نظايرآنها استفاده مي شود.
ماهيچه هاي نشسته: ماهيچه هايي هستند که در حالت عمودي يا ايستايي در داخل قالب زيري قرار داده مي شوند.ريز ماهيچه در داخل درجه زيري يا زمين واقع شده است و قسمت هاي ديگر ماهيچه به شکل علم فضاي داخل قالب رويي را اشغال مي کنند ماهيچه هاي سنگين وبزرگ را با اين روش طراحي مي کنند.
ماهيچه هاي مونتاژ: مجموعه اي از ماهيچه هاي روي هم سوار شده را ماهيچه هاي مونتاژ مي نامند.ساختمان داخلي بعضي از قطعات ريختگي به گونه ايست که امکان ساختن ماهيچه داخل به صورت يک پارچه وجود ندارد و قالب ساز مجبور مي شود براي ريختن قطعه چندين جعبه ماهيچه بسازد تا قالب گير يا ماهيچه ساز با در دست داشتن چندين ماهيچه و مونتاژ کردن آنها روي هم کنار هم و يا داخل هم يک سيستم ماهيچه را بدست آورد.
ماهيچه هاي جدا کننده: ماهيچه هايي هستند که فضاي قالب رويي و زيري را به دو قسمت مساوي مي کنند ماهيچه هاي جدا کننده پوشش ممکن است فضاي قالب را به چندين قسمت مساوي تقسيم کنند.بالا رفتن سرعت قالب گيري و ماهيچه سازي و در نتيجه ارزانتر تمام شدن قيمت قطعه ريختگي ساخت مدلهاي مضاعف صفحه اي تعادل بهتر ماهيچه در قالب سرعت ماهيچه گذاري و... از موارد استفاده و مزاياي اين نوع ماهيچه است.
ماهيچه هاي برش: ماهيچه هايي هستند که در محل هاي تعيين شده براي برش دادن و يا دو نيم کردن قطعه ريختگي به کار مي روند.در کارخانجات بزرگ ماشين سازي ساخت و مونتاژ برخي قطعات به صورت يک پارچه با مشکلاتي همراه است به همين لحاظ اين گونه قطعات را با ماهيچه هاي برش ريخته گري مي کنند و پس از عمليات تراشکاري فرزکاري سوراخکاري و...آنها را در محل برش از يکديگر جدا مي سازد.
ماهيچه هاي تصفيه: براي جلوگيري از ورود ناخالصي ها به داخل محفظه قالب به کار مي رود.محل قرارگيري آن بين لوله راهگاه و کانال فرعي مي باشد،جنس آنها سراميکي يا ماسه ايست در مواردي که درجه حرارت مذاب بالا باشد براي جلوگيري از خراب شدن کانال فرعي آن را از جنس ماهيچه سخت به طور جداگانه ساخته و سپس داخل قالب قرار مي دهند.
ماهيچه هاي دائمي: جنس آنها چدني يا فولادي بوده و براي ريخته گري آن دسته از قطعاتي که سوراخ ها يا شکاف هاي داخلي آنها شيب زيادي داشته باشند به کار مي روند براي آنکه ماهيچه به راحتي از داخل قطعه ريخته شده خارج گردد سطح خارجي آن را به مواد جدايش آغشته مي نمايند.
کاربرد ماهيچه هاي دائمي براي قطعات با جداره ضخيم مورد توجه گرديده است براي قطعات جداره نازک بايد از ماهيچه هاي يک بار مصرف استفاده نمود.

مخلوط هاي ماهيچه
بر اساس شرايط و مشخصات مخلوط ماهيچه تهيه و استفاده مي شود و به همين دليل نيز براي فلزات مختلف ريختگي مخلوط هاي متفاوتي مورد توجه است
.قطعاتي که فرم داخلي آنها پيچيده تر است و امکان قالب گيري آنها يا قطعه آزاد يا ماهيچه سرخود وجود ندارد با ماهيچه خشک (جداگانه) ريخته مي شوند.
ماهيچه هاي خارجي:وظيفه ماهيچه هاي خارجي تضمين فرم هاي خارجي قطعه ريختگي است.
تذکر- زماني که تعداد کمي قطعه ريختگي خواسته شود سطح جدايش مدل را طوري انتخاب مي کنند که با استفاده از سه درجه فرم خارجي قطعه بدست آيد.حسن آن صرفه جويي در ساختن جعبه ماهيچه مي باشد.در مواردي که تعداد زيادي قطعه ريختگي مورد نياز باشد قالب گيري با سه درجه مقرون به صرفه نمي باشد بنابر اين مدل را با ماهيچه هاي دور طراحي مي کنند.
نتيجه: قطعاتي که شکل خارجي آنها  پيچيده است و امکان قالب گيري آنها در سه درجه وجود ندارد با ماهيچه دور(خارجي) طراحي مي شوند.
ماهيچه قالب گيري:ماهيچه هايي هستند که پس از قرار دادن پهلو به هم فرم يا قالب قطعه را تشکيل مي دهند.
قطعه ماهيچه به ماهيچه اي گفته مي شود که بوسيله جعبه ميهيچه بدست آمده و در قسمت هاي جانبي مدل به طور آزاد جاسازي مي شود.
ماهيچه هاي پوشش ماهيچه هايي هستند که اغلب در قالب زيري قرار مي گيرند و از نظر فرم به دو دسته مکعبي و مدور تقسيم مي شوند.ماهيچه هاي مدور را اصطلاحا بشقابي مي نامند.ماهيچه هاي پوششي به وسيله تکيه گاههاي دور در داخل قالب زيري آويزان مي شوتد و به همين جهت ماهيچه هاي پوششي آويز نيز ناميده مي شوند.
ماهيچه هاي آويز(معلق): ماهيچه هايي هستند که ابتدا در داخل قالب روش ثابت مي شوند و سپس با قرا ر دادن قالب رويي روي قالب زيري در داخل محفظه قالب آويزان مي شوند براي ثابت کردن آنها بسته به بزرگي و کوچکي ماهيچه از تسمه هاي فلزي پيچ چسب و نظايرآنها استفاده مي شود.
ماهيچه هاي نشسته: ماهيچه هايي هستند که در حالت عمودي يا ايستايي در داخل قالب زيري قرار داده مي شوند.ريز ماهيچه در داخل درجه زيري يا زمين واقع شده است و قسمت هاي ديگر ماهيچه به شکل علم فضاي داخل قالب رويي را اشغال مي کنند ماهيچه هاي سنگين وبزرگ را با اين روش طراحي مي کنند.
ماهيچه هاي مونتاژ: مجموعه اي از ماهيچه هاي روي هم سوار شده را ماهيچه هاي مونتاژ مي نامند.ساختمان داخلي بعضي از قطعات ريختگي به گونه ايست که امکان ساختن ماهيچه داخل به صورت يک پارچه وجود ندارد و قالب ساز مجبور مي شود براي ريختن قطعه چندين جعبه ماهيچه بسازد تا قالب گير يا ماهيچه ساز با در دست داشتن چندين ماهيچه و مونتاژ کردن آنها روي هم کنار هم و يا داخل هم يک سيستم ماهيچه را بدست آورد.
ماهيچه هاي جدا کننده: ماهيچه هايي هستند که فضاي قالب رويي و زيري را به دو قسمت مساوي مي کنند ماهيچه هاي جدا کننده پوشش ممکن است فضاي قالب را به چندين قسمت مساوي تقسيم کنند.بالا رفتن سرعت قالب گيري و ماهيچه سازي و در نتيجه ارزانتر تمام شدن قيمت قطعه ريختگي ساخت مدلهاي مضاعف صفحه اي تعادل بهتر ماهيچه در قالب سرعت ماهيچه گذاري و... از موارد استفاده و مزاياي اين نوع ماهيچه است.
ماهيچه هاي برش: ماهيچه هايي هستند که در محل هاي تعيين شده براي برش دادن و يا دو نيم کردن قطعه ريختگي به کار مي روند.در کارخانجات بزرگ ماشين سازي ساخت و مونتاژ برخي قطعات به صورت يک پارچه با مشکلاتي همراه است به همين لحاظ اين گونه قطعات را با ماهيچه هاي برش ريخته گري مي کنند و پس از عمليات تراشکاري فرزکاري سوراخکاري و...آنها را در محل برش از يکديگر جدا مي سازد.
ماهيچه هاي تصفيه: براي جلوگيري از ورود ناخالصي ها به داخل محفظه قالب به کار مي رود.محل قرارگيري آن بين لوله راهگاه و کانال فرعي مي باشد،جنس آنها سراميکي يا ماسه ايست در مواردي که درجه حرارت مذاب بالا باشد براي جلوگيري از خراب شدن کانال فرعي آن را از جنس ماهيچه سخت به طور جداگانه ساخته و سپس داخل قالب قرار مي دهند.
ماهيچه هاي دائمي: جنس آنها چدني يا فولادي بوده و براي ريخته گري آن دسته از قطعاتي که سوراخ ها يا شکاف هاي داخلي آنها شيب زيادي داشته باشند به کار مي روند براي آنکه ماهيچه به راحتي از داخل قطعه ريخته شده خارج گردد سطح خارجي آن را به مواد جدايش آغشته مي نمايند.
کاربرد ماهيچه هاي دائمي براي قطعات با جداره ضخيم مورد توجه گرديده است براي قطعات جداره نازک بايد از ماهيچه هاي يک بار مصرف استفاده نمود.

مخلوط هاي ماهيچه
بر اساس شرايط و مشخصات مخلوط ماهيچه تهيه و استفاده مي شود و به همين دليل نيز براي فلزات مختلف ريختگي مخلوط هاي متفاوتي مورد توجه است
ماسه ماهيچه معمولا از انواع مرغوب ماسه هاي ماهيچه از دسته هاي زير انتخاب مي شوند.
نوع اول: چسب هاي مايع يا جامد که همراه با آب خاصيت شکل گيري به ماسه مي دهند هر يک از آنها داراي درجه حرارت مخصوص خشک شدن خود هستند از انواع اين چسب ها مي توان از چسب هاي نشاسته اي مثل دکسترين و چسب ژلاتيني که درجه حرارت خشک کردن آنها از 250 درجه سانتي گراد تجاوز نمي کند نام برد انواع روغنهاي گياهي و معدني که مناسب ترين آنها روغن بزرگ است در بيشتر موارد همراه با چسب هاي نشاسته اي مصرف مي شوند.روغن ماهيچه(مخلوط روغن بزرگ رزين و مواد نفتي ) نيز چسب ماهيچه مناسبي است.
چسب هاي قندي (ملاس) نيز در اين دسته قرار دارند که به دليل توليد گاز زياد و قابليت از هم پاشيدگي کم امروزه مورد استفاده قرار نمي گيرند تنها در بعضي مواد همراه با چسب هاي ديگر به کار مي روند.
نوع دوم: چسب هاي مايع يا جامد هستند که همراه با آب به ماسه شکل مي دهند ولي در مقابل هوا با عبور گازهاي معين خشک مي شوند مهم ترين چسب در اين دسته چسب سيليکاتي است که در مجاورت هوا با عبور گاز CO2 خشک مي شود.
نوع سوم: چسب هاي حرارتي هستند که به صورت پودر جامد يا مايع با ماسه مخلوط شده و در مقابل حرارت از 100 تا 150 درجه سانتي گراد به صورت ذوب خميري و در درجه حرارت هاي بالاتر خشک شده و استحکام زيادي پيدا مي کند.
از معروف ترين آنها مي توان فرم آلدئيد را نام برد که در بسياري از قالب گيري هاي پيشرفته به کار مي روند.علاوه بر سه دسته فوق انواع چسب هاي معدني رسي نظير انواع بنتونيت ها نيز در بعضي موارد به عنوان چسب کمکي مورد استفاده قرار مي گيرند.
چسب و ذرات نسوز که دو عامل اصلي تمام مخلوط هاي ماسه قالب و ماسه ماهيچه مي باشند همواره داراي مواد ديگر مثل خاک اره پودر زغال قطران کک و آرد حبوبات هستند که قابليت از هم پاشيدگي و قابليت نفوذ گاز در ماهيچه را افزايش مي دهند.
پس به طور کلي انواع مختلف چسب هاي ماهيچه عبارتند از روغن بزرگ روغن ماهي آرد گندم وغلات آرد ذرت دکسترين ملاس چغندر کلوفون سيليکات سديم(آب شيشه) رزين اوره رزين فنل گچ پاريس مواد نشاسته اي سمنت .
 انواع چسب هاي معدني
اگرچه قوانين ويژه اي براي ترکيب مخلوط هاي ماهيچه وجود دارد ولي موفقيت يا شکست کاربرد يک مخلوط خاص معمولا مشخص نيست مگر آنکه عملا در کارگاه مورد استفاده و آزمايش قرار گيرد.متغيرهاي بسياري در اين زمينه از عمليات ريخته گري درتک کارگاه خاص وجود دارد که ممکن است در کارگاه ديگري وجود نداشته باشد مثلا ماسه اي که در دسترس يک کارگاه ريخته گري است و مشکلات اقتصادي موجود اغلب بر انتخاب مخلوط ماهيچه براي يک مورد خاص اثر مي گذارد.

خواص يک مخلوط ماهيچه
يک مخلوط ماهيچه بايد به گونه اي طراحي و آماده شود که ماهيچه هاي تهيه شده از آن کيفيت و مشخصات زير را داشته باشند
? در دماي بالا و در تعادل انجماد فلز استحکامي متناسب با استحکام فلز داشته باشند. ماهيچه اي که استحکام خود را به مدت طولاني در دمايي بالا حفظ کند، باعث شکست گرم يا ترک در قطعه ريختگي مي شود.
? در خلال انجماد اگر فلز ريختگي فروپاشي پيدا کرده و خرد شود. ماهيچه بايد تا زماني که فلز يک پوسته جامد در اطراف آن ايجاد مي کند، استحکام خود را حفظ نمايد و سپس به هنگامي که انقباض فلز آغاز مي شود، به سرعت استحکام خود را از دست بدهد و در نتيجه از ترک خوردن فلز اجتناب شود.
? سطح صاف و مناسبي در برابر فلز مذاب ايجاد کند، به طوري که فلز نتواند در ماهيچه نفوذ کند.
? سختي کافي و مقاومت مناسب در برابر جريان فلز مذاب داشته باشد، زيرا در غير اين صورت احتمال دارد شکستن، ترک خوردن، رشته شدن و يا عيوب ديگر ايجاد شود.
? در برابر گرماي ناشي از درجه حرارت ريختن فلز مذاب، مقاوم باشد.
? تحت تاثير قالب يا جو ايجاد شده توسط فلز مذاب واقع نشود.
? در خلال نگهداري استحکام خود را به مقدار زياد از دست ندهد.اين مورد در قالب هايي که قبل از ريخته گري به مدت قابل توجهي نگه داري مي شوند، اهميت دارد.
? در موقع حمل و نقل مقاومت کافي در برابر شکستن داشته باشد.
? به راحتي و با سرعت پخته شود، به طوري که حداقل امکانات پخت ماهيچه مورد نياز باشد.
? شکل صحيح خود را قبل از ريخته گري و در خلال آن حفظ کند.
? وقتي با فلز مذاب تماس حاصل مي کند، گاز توليدي در حداقل مقدار ممکن باشد.
? صافي سطح داشته باشد که بتوان قطعه اي با صافي سطح مناسب توليد کرد.
? نفوذپذيري و قابليت عبور گاز مناسبي داشته باشد، تا گازهاي تشکيل شده در خلال ريخته گري خارج شود.
? به راحتي از داخل قطعه جامد خارج شود، به طوري که حداقل هزينه تميز کاري صرف شود.
? به داخل جعبه ماهيچه اي که در آن تهيه مي شود نچسبد.
بر اساس شرايط و مشخصات فوق الذکر مخلوط ماهيچه تهيه و استفاده مي شود و به همين دليل نيز براي فلزات مختلف ريختگي مخلوط هاي متفاوتي مورد توجه است.

جعبه ماهيچه
جعبه ماهيچه ها از چوب يا فلز ساخته مي شوند. نوع چوبي آنها در ماهيچه سازي دستي و به تعداد کم، و جعبه ماهيچه هاي فلزي در ماهيچه سازي ماشيني و دستي در تعداد زياد به کار مي روند.قسمت هاي نازک و متحرک جعبه ماهيچه ها عموما فلزي انتخاب مي شوند، تا دوام و استحکام بيشتري داشته باشند.
 انواع  ماهيچه، مثل  ماهيچه هاي ماسه اي با چسب روغني،  ماهيچه هاي پوسته اي . جعبه گـرم،  ماهيچه تهيه شده به روش گازکربنيک و ماهيچه تهيه شده بـا چـسب سرد براي ريخته گري مورد استفاده قرار مي گيرد . نوع  ماهيچه لزومي ندارد  که حتماً به جـنس قالـب شبيه و يا مثل آن باشد . مثلا استفاده از  ماهيچه هايي  که به روش پوسته اي تهيه مي شود در قالب هاي ماسه اي تـر، عملي متداول است . انتخاب ماده وجنس  ماهيچه اساسا به اندازه  ماهيچه، پيچيدگي  ماهيچه، زماني  که  ماهيچه بايد ساخته شود، دقت ابعادي لازم و هزينـه آن بـستگي دارد .در آزمايشگاه ريخته گري طريقه تهيه دو نوع ماهيچه بيان مي شود.

ماسه ماهيچه CO2
در اين نوع ماسه ماهيچه از ماسه سيليسي با چسب سيليکات سديم (مايع) استفاده مي گردد که عامل فعال کننده چسب گاز CO2 مي باشد.
روش تهيه
ابتدا مقداري ماسه سيليسي با مش بالا برداشته و مقدار 5% وزني آن چسب سيليکات سديم به آن اضافه نماييد به وسيله دست چسب را با ماسه طوري مخلوط کنيد که ماسه تهيه شده به هيچ عنوان به دست نچسبد لازم به توضيح است که در کارخانجات عمل مخلوط کردن چسب با ماسه توسط ميکسر ماسه ماهيچه اي انجام مي گيرد.بعد از مخلوط شدن چسب با ماسه آن را داخل جعبه ماهيچه ريخته و کمي آن را فشرده سازيد در مرحله بعد چند کانال هوا داخل آن تعبيه کنيد و گاز CO2را به مقدار کمي از کانال هاي هوا به داخل مخلوط ماسه بدميد.دو نيمه جعبه ماهيچه را از هم جدا کرده و دميدن نهايي گاز CO2 را آغاز کنيد تا ماهيچه سفت شود و سپس ماهيچه را از يک نيمه جعبه ماهيچه خارج کنيد.

ماهيچه هايي  که به روش گاز گربنيـك تهيـه مـي شـوند اغلب براي توليد محدود به کار مي روند . زيرا اين نـوع  ماهيچه ها مي توانند در مدت کوتاهي بـا داشـتن حـداقل تجهيزات ساخته شوند . اين  ماهيچه هـا اساسـاً مرکب از ماسه و سيليكات سديم، ( به عنوان چسب ) مـي باشـند  که استحكام نهايي را پس از دمش گازکربنيک به مخلوط بدست مي آوردند . اين نوع  ماهيچه هـا عمومـاً گـران تـر از  ماهيچه هاي ماسه اي خشك هستند و بخصوص دراندازه هاي بزرگتر اين افزايش قيمت محسوس تر اسـت . البتـه بـالاتر بودن هزينه آنها اغلب به واسطه سـرعت تهيـه سـريع تـر جبران مي گردد . عيب عمده  ماهيچه هايي  که بـه روش گـازکربنيک تهيه مي شوند، دشواري خارج سازي آنها است .


ماهيچه ماسه چراغي
در اين نوع ماسه ماهيچه اي از ماسه سيليسي با چسب فنل فرمالدئيد که به صورت مخلوط شده در بازار وجود دارد استفاده مي شود و عامل فعال کننده آن حرارت مي باشد. موادي  که به عنوان چسب در تهيه اين نوع  ماهيچه هـا به کار مي روند شامل چسب هايي است  که پايـه ترکيب آنها فوران است .  ماهيچه هايي  که توسط جعبه گـرم تهيـه مي شوند سريعاًاماده شده و نيازي به خشك کردن آنها نيست . محدوديت اصلي اين  ماهيچه هـااندازه آنها اسـت  که نمي توانند ضخامتي بيش از 63 ميلي متر را داشته باشد .
روش تهيه
ابتدا جعبه ماهيچه که فلزي(آلومينيومي) مي باشد را حدود دو دقيقه پيش گرم کرده پس از پيش گرم کردن ماسه چراغي را به داخل آن بريزيد در اين نوع ماسه ماهيچه کوبش لازم نيست و فقط جهت خارج کردن هواي داخل جعبه ماهيچه توسط سيخ هوا مخلوط ماسه را جابجا کنيد.توسط مشعل اطراف جعبه ماهيچه را که توسط گيره دو نيمه آن به هم محکم شده اند را حرارت دهيد.زمان حرارت دادن حدودا يک دقيقه مي باشد پس از آن گيره را باز کرده دو نيمه جعبه ماهيچه را از هم جدا کنيد و ماهيچه را از داخل نيمه جعبه ماهيچه خارج کنيد.بهتر است براي راحت تر خارج شدن ماسه ماهيچه از جعبه ماهيچه آن را با روغن آغشته کنيد

موضوعات مرتبط: ماهیچه , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


عملیات حرارتی
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:59 | بازدید : 2520 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

     عملیات حرارتی 
قبل از ظهور متالوژی به عنوان یک علم، بسیاری از عملیات مربوط به سخت کردن فولادها، افزایش قابلیت شکل پذیری آنها و یا عملیات مشابه دیگر، در پرده ای از ابهام و اسرار نهفته بود. به بیان دیگر، تبدیل یک قطعه آهن نرم و انعطاف پذیر به یک ابزار و اسلحه فلزی مقاوم، سخت و برنده نظیر شمشیر، ویا چاقو، اساس و راز صنعتگران به حساب می آمد و هیچگونه علم و دانشی برای روشن کردن چگونگی این تغییر حالتها وجود نداشت. به عنوان مثال، برای مدتها تصور می شد که، کیفیت بسیار بالای فولادهای ساخته شده توسط صنعتگران شفلید در انگلستان، ناشی از خواص سحر آمیز آب این شهر است. در همین رابطه، گفته شده است که زمانی یک تاجر از ایالت یورک در انگلستان، مقادیر بسیار زیادی از آب شهر شفلیدر را به قیمت گزافی به ژاپن صادر نمود.
در گزارشها آمده است که در زمان بسیار قدیم، صنعتگران دمشق برای سخت کردن شمشیرهای فولادی، آنها را ابتدا حرارت داده، کاملاً داغ کرده، و سپس در شکم برده های اسیر شده فرو برده، به شدت حرکت داده و می چرخاندند. از جمله عوامل موثر در سخت شدن فولاد در این روش وحشتناک عملیات حرارتی، می تواند جذب نیتروژن خون باشد. در یادداشتهای مربوط به تاریخچه عملیات حرارتی آمده است که جیمز باوی سازندة اصلی چاقوی باوی در دوران غرب وحشی به منظور سخت کردن چاقوهای خود آنها را پس از حرارت دادن و سرخ شدن، نه مرتبه پشت سر هم در روغن پلنگ فرو می برده است.
گرچه از زمان باستان، عملیات حرارتی به عنوان یکی از مهمترین مراحل تولید ابزارهای فولادی (به طور فلزی ) استفاده می شده است، ولی ظهور آن به عنوان یک علم به اواسط قرن نوزدهم بر می گردد. تا آن زمان، دانش بشر در زمینة عملیات حرارتی به مجموعه هایی از دستورالعملهای به دست آمده از قرنهای متوالی تجربه منحصر می شود.
این دستورالعملها که اغلب ارزش بسیار زیادی داشته، از پدر به پسر به ارث می رسید. در این میان، بسیاری از اسرار گم شده و دو مرتبه کشف می شد، ولی طبیعت و ماهیت واقعی عملیات حرارتی همچنان در پرده ابهام باقی بود.
در قرن نوزدهم، با پیشرفت سریع علم، عملیات حرارتی نیز به جرگه علوم پیوست، جهش اولیه و ناگهانی که در این زمینه به وقوع پیوست، ناشی از مطالعات انجام شده توسط میکروسکوپ نوری داده شد، "تکنیک متالوگرافی" برای مشاهده و مطالعة ساختار فلزات و آلیاژها ارائه شد. این تکنیک که شامل پولیش و حکاکی با محلول شیمیایی مناسب و مشاهده ساختار سطح نمونه توسط میکروسکوپ نوری است، هنوز هم یکی از مهمترین ابزارهای دانشمندان متالوژی برای مطالعه و تعیین میکروساختار فلزات و آلیاژها محسوب می شود.
پیشرفتهای وسیع نظریه های عملیات حرارتی پس از سالهای 1920، مدیون دستگاه آنالیزکننده با پرتو ایکس است. به کمک این دستگاه مطالعات عمیق در رابطه با طبیعت، مکانیزم و سینتیک دگرگونیهای حالت جامد انجام شد. در مدت دو یا سه دهه، اطلاعات بسیار و جامعی در رابطه با قوانین اثرات حرارتی برروی میکروساختار و خواص فلزات و آلیاژها به دست آمد. در اواخر سالها ی 1950 میکروسکوپهای الکترونیکی از نوع عبوری برای مطالعة تغییرات میکرو ساختار درونی در اثر عملیات حرارتی و سپس تکنیکهای جدید به منظور آنالیز در مقیاس میکروسکوپی نظیر استفاده از میکروسکوپهای اوژه به طور وسیعی به کار گرفته شدند.
در مرحلة جدید مطالعات، اثرات و نقش معایب شبکه های بلوری در فلزات بر روی چگونگی تغییرات میکروساختار در اثر عملیات حرارتی مختلف بررسی شد. اهمیت این امر با توجه به این نکته مشخص می شود که، در بسیاری از موارد، معا یب بلوری اثرات بسیار شدید و حتی در برخی موارد اثرات تعیین کننده ای بر روی مکانیزم تغییرات ساختار و در نتیجه تغییرات خواص در ضمن عملیات حرارتی دارند. ارایه نظریه های جدید، بسط و گسترش آنها، بهبود روشهای عملیات حرارتی موجود و ارائه روشهای نوین نظیر عملیات حرارتی – شیمیایی (ترموشیمی) و بالاخره به کارگیری روشهای جدید نظیر القای یونی به منظور سخت کردن سطحی، موجب گسترش هر چه وسیعتر گسترة عملیات حرارتی در دهه اخیر شده است.

محیط سرد کننده
بررسی اثر درصد کربن و محیط سرد کننده بر سختی و ریز ساختار فولادهای ساده کربنی . فولادها گروهی از آلیاژهای آهن-کربن وعناصر دیگرند که بیشترین کاربرد را در صنعت و فناوری دارند. یکی از دلایل کاربرد وسیع فولاد ها عبارتست از خواص کاملا ً متنوعی که میتوان به کمک روشهای مختلف عملیات حرارتی در آنها بوجود آورد. نوع عملیات حرارتی انجام شده روی فولاد وهمچنین مقدار درصد کربن فولاد عامل اصلی تاثیر گزار بر میکرو ساختار نهایی فولاد می باشد. بسته به نوع عملیات حرارتی انجام شده میتوان یکی از میکرو ساختارهای مارتنزیتی ، بینیتی ، پرلیتی را بدست آورد.
میکروساختار مارتنزیت سخت ترین میکرو ساختاری است که میتوان در یک فولاد کربنی ساده بوجود آورد. تشکیل میکرو ساختار مارتنزیتی در صورتی امکانپذیر است که از دگرگونی آستنیت به مخلوط فریت وسمنتیت در دماهای بالا جلوگیری شود. مارتنزیت دقیقاً همان تر کیب شمیایی آستنیت اولیه را دارد .
محصول دگرگونی یوتکتویید در فولادها، میکروساختار منحصر به فردی موسوم به پرلیت است . پرلیت از لایه های متناوب فریت وسمنتیت تشکیل شده ومشابه اثر انگشت بر روی کاغذ است . به بیان دیگر، ساختار پرلیت توسط دسته هایی از لایه های متناوب فریت وسمنتیت با فواصل وجهات مختلف مشخص می شود..
بینیت درفولادها در گستره دمایی بین پاینترین دمای تشکیل پرلیت وبالاترین دمای تشکیل مارتنزیت، تشکیل می شود. از جمله مشخصه های عمده دگرگونی بینیتی این است که از بعضی از جنبه ها شبیه به دگرگونی پرلیتی واز برخی جنبه ها مشابه دگرگونی مارتنزیتی است.

آستنیته کردن
بررسی اثر دما و زمان آستنیته کردن بر سختی و ریز ساختار فولاد های ساده کربنی .
تشکیل آستنیت و کنترل اندازه دانه های آن از جمله پارامتر های مهم در رابطه با بسیاری از روشهای عملیات حرارتی فولاد هاست. چگونگی دگرگونی آستنیت (ریز ساختار) و خواص مکانیکی (سختی و...) ساختارهای حاصل از آن به شدت تحت تاثیر اندازه دانه های آستنیت ، درصد کربن و عناصر آلیاژی که به صورت محلول در آستنیت وجود دارند قرار دارد. مهم ترین پارامتر های مؤثر بر روی اندازه دانه ها ، درصد کربن و همچنین درصد عناصر آلیاژی محلول در آستنیت عبارتند از :
1- ساختار اولیه. 2- دمای آستنیته کردن. 3- زمان آستنیته کردن.
از نقطه نظر دگرگونی ، مرزدانه های آستنیت محل های مناسبی برای جوانه زنی فاز های پرویوتکتوئید و پرلیت است. از این رو، در آستنیت درشت دانه ، محلهای مناسب برای جوانه زنی کمتر بوده و در نتیجه دگرگونی نفوذی آستنیت به تعویق می افتد. این پدیده باعث می شود که سختی پذیری فولاد افزایش یابد. همچنین اندازه دانه ها آستنیت با تغییر دادن دمای Ms بر روی دگرگونی تشکیل مارتنزیت اثر می گذارد.

آنیل کردن
بررسی فرآیندهای آنیل کردن شامل آنیل کامل، آنیل ایزوترمال و آنیل اسفرودایز .
واژه آنیل دارای معنی، مفهوم و کاربرد وسیعی است، بدین صورت که، به هر نوع عملیات حرارتی که منجر به تشکیل ساختاری بجز مارتنزیت و با سختی کم و انعطاف پذیری زیاد شوداطلاق می شود. از آنجایی که این مفهوم بسیار کلی است، عملیات حرارتی آنیل به یک سری فرایندهای مشخصتر و دقیقتر تقسیم می شود. این تقسیم بندی بر اساس دمای عملیات، روش سرد کردن، ساختار و خواص نهایی است.
آنیل کامل
آنیل کامل عبارتست از حرارت دادن فولاد در گستره دمایی نشان داده شده در شکل زیر و سپس سرد کردن آهسته، معمولاً در کوره است. تحت شرایط فوق آهنگ سرد شدن در حدود 0.02درجه سانتیگراد بر ثانیه است . همچنان که در شکل دیده می شود، گستره دمایی آستنیته کردن برای آنیل کامل، تابع درصد کربن فولاد است. بدین صورت که ، برای فولادهای هیپویوتکتویید حدود 50 درجه سانیگراد بالای خط و برای فولادهای هایپریوتکتویید حدود 50 درجه سانتیگراد بالای خط است. دماهای بحرانی و تا حدودی تحت تاثیر عناصر آلیاژی در فولادهای تغییر می کند. بنابر این، به طور کلی در عملیات آنیل کامل ، فولادهای هیپویوتکتویید را در ناحیه تکفاز آستنیت و فولادهای هایپر یوتکتویید را در ناحیه دوفازی آستنیت- سمنتیت حرارت می دهند.
علت آستنیته کردن فولادهای هایپر یوتکتویید در ناحیه دوفازی آستنیت- سمنتیت این است که سمنتیت پرویوتکتویید در این فولاد به صورت کروی و مجتمع شده در آید.اگر چنین فولادی تا بالای خط حرارت داده شود ،درضمن آهسته سرد شدن سمنتیت پرویوتکتویید به صورت شبکه پیوسته ای در مرز دانه های آستنیت رسوب می کندو در نتیجه منجر به ترد وشکننده شدن فولاد می شود.در عملیات آنیل کامل ، هدف ازآستنیته کردن فولادهای هایپر یوتکتویید در ناحیه دو فازی آستنیت – سمنتیت ، عبارت است از شکستن شبکه پیوسته کاربید یاد شده و تبدیل آن به زرات ریز و کروی شکل مجزا از یکدیگر است. نیروی محرکه در این عملیات عبارت است از کاهش انرژی فصل مشترک ناشی از کروی شدن ذرات کاربید و در نتیجه کاهش مقدار فصل مشترک آستنیت- کاربید است.
آنیل ایزو ترمال
این عملیات شامل حرارت دادن فولاد در دو دمای مختلف است، ابتدا عملیات آستنیته کردن که در همان گستره دمایی مربوط به آنیل کامل انجام می شود و سپس سرد کردن سریع تا دمای دگر گونی و نگه داشتن برای مدت زمان کافی جهت انجام دگر گونی .
پس از پایان دگر گونی ، فولاد را با هر آهنگ سرد شدن دلخواهی می توان سرد کرد .منحنی زیر شمایی از مراحل گرم کردن و سرد شدن را در عملیات آنیل همدما برای یک فولاد هیپو یوتکتوییدنشان می دهد.
زمان لازم برای آنیل همدما در مقایسه با آنیل کامل به مراتب کمتر است، در حالی که سختی نهایی کمی بیشتر خواهد بود. همانند آنیل کامل ،میکروساختار حاصل از آنیل همدما در فولادهای هیپو یوتکتویید، یو تکتوییدو هایپر یوتکتوییدبه ترتیب عبارت است از فریت-پرلیت، پرلیت و پرلیت – سمنتیت است . ولی پرلیت حاصل نسبتاً ظریفتر و در صد فریت و سمنتیت پرویوتکتویید تا حدودی کمتر است.از جمله موارد عمده کاربرد آنیل همدما در رابطه با فولادهای آلیاژی است که دارای سختی پذیری بالایی اند . در صورتی که بر روی این فولادها عملیات حرارتی آنیل کامل انجام شود به علت سختی پذیری زیاد، ساختار نهایی حاصل به جای پرلیت خشن ، ممکن است پرلیت ظریف و یا حتی مخلوط از پرلیت ظریف و بینیت بالایی باشد.
آنیل اسفرودایز
تعادلی ترین ساختار در بین ساختارهای تعادلی ایجاد زمینه ای از فریت همراه با کره های ریز سمنتیت درآن است این ساختار دارای بالاترین خواص می باشد.
روش های کروی کردن سمنتیت:
عملیات حرارتی طولانی مدت زیر خط
1. عملیات حرارتی فولاد هیپو دررنج وفولاد هایپر و سپس سرد کردن تا دمایی زیر و سپس نگه داشتن در این دما به منظور کروی شدن سمنتیت.
2. حرارت دادن فولاد هیپو در رنج و فولاد هایپر در رنج و سپس سرد کردن آهسته تا زیر و نگه داشتن در این دما به مدت زمان h5/0 و تکرار عمل فوق الذکر در چند مرتبه.

سختی پذیری
بررسی و تعیین سختی پذیری فولاد ها با استفاده از تست جمینی ( JominHardenability Test)
برای این منظور از یک نمونه ی استوانه ای به قطر 25 میلی متر (1 اینچ) و طول 100 میلی متر (4 اینچ ) استفاده می شود.
از آنجایی که ساختار اولیه فولاد اثر قابل توجهی بر روی سختی پذیری آن دارد ، بهتر است که نمونه ها قبل از آزمایش نرماله شوند . در این روش نمونه مورد نظر را تا دمای سخت کردن فولاد حرارت داده وبه مدت تقریبا 20 دقیقه در آن دما نگه داشته و پس ازآن به کمک یک فواره آب با فشار و دبی مشخص ، نمونه را از یک انتها توسط آب 25 درجه سانتیگراد سرد می کنند . فاصله ی فواره از انتهای نمونه در حدود 5/12 میلی متر ( 5/0 اینچ ) است .
تحت این شرایط ، آهنگ سرد نقاط مختلف نمونه از انتهای سریع سرد شده ( آب پاشیده شده )به سمت دیگر کاهش می یابد . پس از سرد شدن دو طرف نمونه موازی طول آن به اندازه 4/0 میلی متر از هر طرف سنگ زده و سختی نمونه در امتداد محور طولی از یک انتها به انتهای دیگر و به فواصل 2 میلی متر اندازه گیری می شود . به این ترتیب منحنی تغییرات سختی بر حسب فاصله از انتهای سرد شده که به نمودار جمینی مرسوم است را رسم می کنند . البته در این آزمایش برای سختی سنجی ما از روش راکول A استفاده کردیم و نیز سختی سختی را در 15 نقطه انجام دادیم .

موضوعات مرتبط: عملیات حرارتی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


روشی برای شناسایی مواد
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:56 | بازدید : 1377 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

روشی برای شناسایی مواد

کروماتوگرافی راهی است برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری، با دقتی در حد و اندازة مولکولی و مدتها پیش از شکلگیری فناوری نانو، برای شناسایی مواد به کار میرفت. اگر چند مولکول با هم داشته باشیم، کروماتوگرافی تشخیص میدهد غلظت آنها چقدر است. اساس کار کروماتوگرافی جداسازی اجزای مخلوط با استفاده از سرعت متفاوت حرکت مولکولهای مختلف در محیط یکسان و با انرژی اولیة مشابه است. دستگاههای کروماتوگرافی پیشرفته، میلیونها مولکول مختلف را در یک میلیمتر مخلوط بهراحتی شناسایی می‌کنند و پژوهشگران فناوری نانو می‌توانند به کمک این روشها قسمت عمده‌ای از مشکلات خود را در شناسایی مواد مورد استفاده رفع کنند.
کروماتوگرافی به عنوان یکی از روشهای آزمایشیِ کارآمد در نانو فناوری، شامل چند روش است: کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی ژلی و کروماتوگرافی گازی از جمله روشهایی هستند که در اینجا با آنها آشنا می‌شویم. دقت کنید که زمان، عامل کنترل ما بر انتخاب ذراتی است که با سرعتهای مختلف در محیط کروماتوگرافی توزیع مکانی می‌‌یابند.

 

کروماتوگرافی راهی است برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری، با دقتی در حد و اندازة مولکولی و مدتها پیش از شکلگیری فناوری نانو، برای شناسایی مواد به کار میرفت. اگر چند مولکول با هم داشته باشیم، کروماتوگرافی تشخیص میدهد غلظت آنها چقدر است. اساس کار کروماتوگرافی جداسازی اجزای مخلوط با استفاده از سرعت متفاوت حرکت مولکولهای مختلف در محیط یکسان و با انرژی اولیة مشابه است. دستگاههای کروماتوگرافی پیشرفته، میلیونها مولکول مختلف را در یک میلیمتر مخلوط بهراحتی شناسایی می‌کنند و پژوهشگران فناوری نانو می‌توانند به کمک این روشها قسمت عمده‌ای از مشکلات خود را در شناسایی مواد مورد استفاده رفع کنند.
کروماتوگرافی به عنوان یکی از روشهای آزمایشیِ کارآمد در نانو فناوری، شامل چند روش است: کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی ژلی و کروماتوگرافی گازی از جمله روشهایی هستند که در اینجا با آنها آشنا می‌شویم. دقت کنید که زمان، عامل کنترل ما بر انتخاب ذراتی است که با سرعتهای مختلف در محیط کروماتوگرافی توزیع مکانی می‌‌یابند.

 

ریشة لغویِ کروماتوگرافی
در زبان یونانی chroma به معنی رنگ و grophein به معنی نوشتن است.

 

اطلاعات اولیه
کروماتوگرافی پُرکاربردترین شیوة جداسازی تجزیه‌ای است که در تمام شاخه‌های علوم به کار میرود. کروماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازندة نزدیک به همِ مخلوط‌های کمپلکس را جدا، منزوی و شناسایی کند. بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های دیگر نا‌ممکن است.

 

سیر تحولی رشد
اولین روش‌های کروماتوگرافی در سال 1903 توسط میخائیل سوئت ابداع و نام‌گذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد.ریچارد لارنس و جان آرچر در سال 1952 به پاس اکتشافاتشان در زمینة کروماتوگرافی جایزة نوبل گرفتند.

 

توصیف کروماتوگرافی
کروماتوگرافی را به علت اینکه دربرگیرندة سیستم‌ها و تکنیک‌های مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی و بر روی مخلوط‌هایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد.
کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است. یکی از این فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیلة جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شوند و جداسازی بر اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استواراست.

مثال
اگر به طور ساده بخواهیم عمل کروماتوگرافی را انجام دهیم، یک لیوان حاوی آب را برمیداریم و یک قطره جوهر در آن میچکانیم. سپس تکهکاغذی را برمیداریم و قسمتی از آن را در لیوان آب قرار میدهیم. پس از مدتی مشاهده میشود که جوهر از کاغذ بالا میرود و پخش میشود.

 

روش‌های کروماتوگرافی
روش‌های کروماتوگرافی، بر حسب ماهیت فاز متحرک و سپس بر حسب ماهیت فاز ساکن، ممکن است جامد، مایع و گاز باشند. بدین ترتیب، فرآیند کروماتوگرافی به چهار بخش اصلی تقسیم می‌شود. باید گفت که اگر فاز ساکن، مایع باشد کروماتوگرافی را تقسیمی می‌نامند.

 

انواع کروماتوگرافی
هر یک از 4 نوع اصلی کروماتوگرافی انواع مختلفی دارد:

  • کروماتوگرافی مایع ـ جامد
  • کروماتوگرافی جذب سطحی
  • کروماتوگرافی لایة نازک
  • کروماتوگرافی تبادل یونی
  • کروماتوگرافی ژلی
  • کروماتوگرافی گاز ـ جامد
  • کروماتوگرافی مایع ـ مایع
  • کروماتوگرافی تقسیمی
  • کروماتوگرافی کاغذی
  • کروماتوگرافی گاز ـ مایع
  • کروماتوگرافی گاز ـ مایع
  • کروماتوگرافی ستون موئین


مزیت روشهای کروماتوگرافی
روشهای کروماتوگرافی می‌توانند جداسازی‌هایی را که به روشهای دیگر خیلی مشکلاند، به انجام برسانند. زیرا اختلاف جزئی موجود در رفتار جزئی اجسام، در جریان عبور آنها از یک سیستمِ کروماتوگرافی چند برابر می‌شود.
هر چه این اختلاف بیشتر شود، قدرت جداسازی بیشتر و برای انجام جداسازی نیاز کمتری به وجود اختلافات دیگر خواهد بود.

    مزیت کروماتوگرافی نسبت به ستون تقطیر این است که بهآسانی می‌توان به آن دست یافت. با وجود اینکه ممکن است چندین روز طول بکشد تا یک ستون تقطیر به حداکثر بازده خود برسد، ولی یک جداسازی کروماتوگرافی می‌تواند در عرض چند دقیقه یا چند ساعت انجام گیرد.
    یکی از مزایای برجستة روشهای کروماتوگرافی این است که آنها آرام هستند. به این معنی که احتمال تجزیة مواد جداشونده به وسیلة این روش‌ها در مقایسه با سایر روش‌ها کمتر است.
    مزیت دیگر روش‌های کروماتوگرافی این است که تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است. به این علت، روشهای تجزیه‌ای مربوط به جداسازی کروماتوگرافی می‌توانند در مقیاس میکرو و نیمه میکرو انجام گیرند.
    روش‌های کروماتوگرافی ساده، سریع و وسایل مورد لزوم آنها ارزان هستند. اجزای مخلوطهای پیچیده را به کمک این روشها میتوان از یکدیگر جدا کرد.


انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی
انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی گازها) عموماً تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی برای پیش‌بینی بهترین روش برای جداسازی اجسام، مگر در چند مورد ساده وجود ندارد.
در ابتدا روش‌های ساده‌تری مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان می‌شوند. در صورتی که با این روشها مستقیماً قادر به جداسازی باشند، جداسازی را باید به وسیلة آنها صورت داد. در غیر این صورت، از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود.

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HELC)، وقتی که روش‌های ساده فاقد کارایی لازم هستند، می‌تواند جوابگو باشد.

موضوعات مرتبط: کروماتوگرافی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


دیاگرام های متالوگرافی
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:52 | بازدید : 1708 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

 

    دیاگرام های متالوگرافی

 

دوستان عزیز این تصاویر با کیفیت هستند و در ابعاد بزرگ .

در صورتی که موفق به دریافت کامل تصاویر نشدید تو بخش نظرات برام پیغام بگزارید تا به ایمیلتون بفرستم .

با تشکر

 

 

 

 

Al-Ni

 

 

 

 

Al-Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu-Ni

 

 

 

 

 

Fe-C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Laboratory

موضوعات مرتبط: دیاگرام های متالوگرافی , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


مبرد
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:50 | بازدید : 1903 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

مبرد نکاتی در مورد استفاده از مبرد مبردها موادی با نفوذ گرمایی بسیار بالاتر نسبت به مواد قالب هستند که: · با افزایش سرعت انجماد در دیواره یا موضعی که قرار گرفته‌اند؛ · با ایجاد انجماد جهت‌دار از قطعه به تغذیه ؛ · با تسریع نسبی در زمان انجماد قطعه ؛ · با تسهیل شرایط تشکیل جببهه انجماد و انجماد پوسته‌ای؛ · راندمان و برد تغذیه را افزایش می‌دهند. نکته حائز اهمیت در تعریف مبرد CHILL افزایش موضعی سرعت انجماد نسبت به سایر قسمت‌های قالب است و از این رو استفاده از یک قالب فلزی (ریژه) نمی‌تواند مشمول تعریف مبرد گردد. در این قالب‌ها نیز با استفاده از مواد با نفوذ گرمایی بالاتر (نظیر مس) عبور موضعی آب (آبگرد) ضخیم کردن قسمتی از قالب نسبت به سایر قسمت‌ها می‌توان به نوعی مبرد دست یافت. مبردها با ایجاد شیب دمایی بیشتر، انجماد را جهت داده و از این رو به ویژه در آلیاژهای با انجماد خمیری برد تغذیه را افزایش می‌دهند، علاوه بر آن در تمام آلیاژها نیز می‌توان با استفاده از مبرد و یا لایه‌بندی (عایق بندی قسمتی از قالب) جهت انجماد را تنظیم و حتی تعداد تغذیه را کاهش داد و در شکل 10 تاثیر مبرد را کاهش تعداد تغذیه نشان داده شده است. با توجه به شکل 10 مشخص می‌گردد که یکی از مهم‌ترین موارد استعمال مبردها، سرد کردن سریعتر قسمت‌هایی از قطعه است که امکان تغذیه‌گذاری نداشته ، در ضمن خود نیز منطقه گرم محسوب می‌شوند مبردها با کاهش مدول انجماد قطعه باعث می‌شوند که مدول انجماد تغذیه لازم نیز کاهش یابد. باید توجه داشت مبردها عملا نمی‌توانند موجب حذف تغذیه شوند، زیرا به هر حال انقباض نهایی قطعه برابر است که باید جبران شود. از طرف دیگر باید خاطرنشان ساخت که افزایش توان تبریدی قالب موجب می شود که قسمت بیشتری از آلیاژ در جریان بارریزی و پر شدن قالب سرد یا مجمد شود و با ایجاد انجماد جهت‌دار به سمت راهباره کسری خود را جبران نمود. این پدیده در مورد ضخامت نازک و ریخته‌گری قطعات کوچک در قالب ریژه صادق است. مبردها عموما از موادی نظیر مس، فولاد، گرافیت و آلومینیوم انتخاب می‌شوند. مبرد ممکن است در داخل محفظه قالب و یا در دیواره آن به کار رود که در این حال مبرد داخلی internal chill و یا مبرد خارجی external chill نامیده می‌شوند. به طور کلی دو نوع مبرد وجود دارد که عبارتند از: · مبردهای خارجی · مبردهای داخلی مبردهای خارجی، در دیواره قالب در فصل مشترک قالب- فلز قرار می‌گیرند. در حالی که مبردهای داخلی در داخل محفظه قالب جاگذاری می‌شوند. مبردهای خارجی: مبردهای خارجی، معمولا قطعات فلزی از جنس فولاد، چدن یا مس می باشند که در قسمت‌های مورد نظر در قالب قرار می‌گیرند تا سرعت انجماد مذاب را در آن نقطه‌ها افزایش دهند. این نوع مبرد اشکال استاندارد دارند و یا در حالت‌های خاص ممکن است متناسب با قطعه تعبیه شوند. ابعاد مبرد، بر اساس سرعت سرد شدن مورد نیاز، تعیین می‌گردد. در برخی موارد به منظور تقویت اثر مبرد ممکن است از مواد مختلفی همراه مبرد استفاده شود. در این مثال برای هر چه بهتر شدن انجماد، از مبرد همراه با ذرات خرد شده مگنزیت و کاربید سیلیسیم استفاده شده است. اثر مبردهای خارجی را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود · شیب دمایی را اصلاح می‌کنند. · باعث ایجاد انجماد جهت‌دار می‌شوند. · مکهای میکروسکوپه و ماکروسکوپه را کاهش می‌دهند. · حجم و تعداد تغذیه را کاهش می‌دهند. · میزان عیوب و دور ریز قطعات را می‌کاهند. · قیمت تمام شده قطعه را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند. نکاتی در مورد چگونگی استفاده از مبرد · مبردها باید کاملا خشک شده باشند. در غیر این صورت، رطوبت خود، باعث ایجاد مکهای زیادی می‌شود. · مبردها معمولا با یک ماده نسوز مانند سیلیسیم یا دیگر مواد پوشش داده می‌شوند. این لایه نسوز باید قبل از استفاده مبرد کاملا خشک شده باشد. · در هنگامی که از مبرد در قالب های ماسه تر استفاده می‌شود، اگر فاصله زمانی بین قالب‌گیری و بارریزی طولانی باشد، رطوبت موجود در ماسه جذب سطح مبرد می‌شود. برای جلوگیری از این مساله، می‌توان مبرد را قبل از جاگذاری در قالب، پیشگرم نمود و یا فاصله زمانی بین ساخت قالب و بارریزی را کوتاه کرد. · از مصرف مبردهایی که دارای ترک‌ مویی در سطح هستند باید خودداری شود. · در صورتی که ضخامت مبرد خیلی کم باشد اثر تبریدی کافی نخواهد داشت. از طرف دیگر، استفاده از مبردهای ضخیم نیز مشکلاتی را در قالب گیری ایجاد می‌کند و برای برخی آلیاژها مانند چدن‌هی خاکستری و نشکن، باعث می‌شود ساختمان قطعه به صورت موضعی، سخت و شن شود. به طور تجربی ضخامت مبرد باید بین 3/2 تا 2/1 ضخامت قطعه ریختگی باشد. مبردهای داخلی : مبردهای داخلی در داخل محفظه قالب (در داخل قطعه ریختگی) در مکانی که امکان استفاده از مبردهای خارجی نباشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این گونه مبردها بیشتر در قسمت‌هایی که بعدا ماشینگاری یا سوراخ می‌شوند، به کار می‌روند. جنس این مبردها معمولا از جنس خود قطعه ریختگی انتخاب می‌گردند تا اولا: یکنواختی ترکیب در قطعه ریختگی حفظ شود. ثانیا: با ذوب مقداری از سطح مبرد اتصال خوبی بین مبرد و قطعه به وجود آید. استفاده از مبردهای داخلی نسبت به مبردهای خارجی، بحرانی‌تر می‌‌باشد. لذا علاوه بر نکاتی که در مورد مبردهای خارجی گفته شد باید به موارد زیر نیز توجه کرد. · مبردها در داخل قعه نباید ذوب شوند چرا که جریان مذاب نتواند آنها را جابجا نماید. · مبردها در داخل قطعه نباید ذوب شوند چرا که نقاط ضعیف و یا خواص کم، در قطعه ایجاد می‌کنند. · تمیزی مبرد بسیار مهم است، چون کاملا با فلز مذاب احاطه خواهد گردید و کمترین گاز تولید شده، نمی‌تواند به بیرون راه یابد. لذا مبرد باید کاملا زنگ زدایی شده و اکسیدها تمیز شده باشند. پیشگرم کردن مبرد، در این مورد بسیار موثر است. در این صورت سطح مبرد کاملا خشک می‌شود و از آلودگی‌هایی نظیر روغن مبرا می‌گردد. · مبرد ممکن است خواص مکانیکی قسمتی از قطعه را که در آن نقطه جاگذاری شده، تغییر دهد. · ترکیب شیمیایی مبرد باید تقریبا معادل قطعه ریختگی باشد. مثلا برای ریخته‌گری فولاد یا فلزات غیر آهنی نمی‌توان از مبردهای داخلی چدنی استفاده کرد. · در مورد فلزات با نقطه ذوب پایین، استفاده از مبردهای داخلی محدود می‌باشد زیرا این گونه فلزات قادر به ذوب سطحی مبردها نیستند و در نتیجه، پس از انجماد مذاب و سرد شدن قطعه، اتصال مناسب و محکمی بین مبرد و قطعه ریختگی، به وجود نمی‌آید.

موضوعات مرتبط: مبرد , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


چپلت
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:49 | بازدید : 1471 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

چپلت 

چپلت وسیله‌ای است که ماهیچه را در لحظه قالب در محلل معینی نگه داشته و مانع از تکان خوردن آن در هنگام بازی می گردد. چپلت ماهیچه را در مراحل مختلف در وضع معین شده نگه می‌دارد و از خرد شدن، شکستن و فرونشستن ماهیچه جلوگیری می‌کند که شکل‌های زیر نشان دهنده کاربرد چپلت هستند.چپلتها بر حسب نوع جنس ریخته‌گری از همان جنس و یا آلیاژ نزدیک به آن استفاده می‌شود به طور مثال معمولا چپلت‌ها از فولادهای ساده کربنی (نرم‌ترین نوع فولاد که به صورت میله، مفتول و ورق در بازار وجود دارد) ساخته شده که برای جلوگیری از اکسیده شدن سطح آنها را روکش قلع (فرو بردن چپلت در مذاب قلع)می‌نمایند. همچنین بعضی از چپلت‌ها با قلع یا مس آبکاری الکتریکی می‌شوند.

 

چپلت‌ها در آلیاژهای غیر آهنی که بحث مقاومت به خوردگی از اهمیت بالایی برخوردار است باید از جنسی استفاده کرد که خیلی نزدیک به آلیاژ ریخته‌گری مد نظر باشد. تا چپلت‌ها با فلز مذاب به خوبی اتصال برقرار کنند در صورت بروز این مشکل (برقرار نشدن پیوند کامل بین چپلت و مذاب) از یک فلز واسطه با نقطه ذوب پایین‌تر از دمای ذوب چپلت استفاده می‌کنند که این فلز واسطه توسط آبکاری یا روشهای دیگر بر سطح چپلت صورت می‌گیرد. البته قابل ذکر است که این فلز واسطه باید کمترین مقاومت در برقرار کردن پیوند بین چپلت و مذاب را از خود نشان می دهد.

 شرایط یک چپلت

1-         داشتن حداقل ضخامت به نحوی که اولا بتواند با داشتن استحکام کافی جهت تحمل وزن ماهیچه در حالت قبل و حین ذوب‌ریزی به طوری که در حین ذوب کامل نشود.

ثانیا ذوب شدن سطح آن به اندازه کافی و برقراری پیوند مناسب و یا در صورت امکان ذوب شدن تقریبا کامل در مذاب توسط مذاب احاطه شده.

در این جا لازم به ذکر است اشاره شود که ضخامت چپلت به درجه حرارت ذوب ریزی و به میزان ذوب اطراف آن و به سرعت ذوب‌ریزی و زمان بارریزی نیز بستگی دارد. که می‌توان با تجربه و آزمایش به انتخاب اندازه وابعاد صحیح چپلت اسید.

شکل چپلت: بهتر است شکل چپلت را به گونه‌ای طراحی کرد که بعد از ذوب‌ریزی و منجمد شدن بتوان در جای که سوراخ کاری لازم است بتوان آن را از بین برد و یا در جاهایی از قطعه که قسمتی از چپلت نمایان  می‌شود بتوان با حداقل براده‌برداری قسمتی از چپلت را برداشت.

2-         جنس چپلت: در صورت امکان از نزدیک‌ترین آلیاژ نسبت به آلیاژ مد نظر ذوب‌ریزی استفاده شود تا در بحث مقاومت به خوردگی – مقاومت الکتریکی در دیگر بحث مشکل ایجاد نشود و در صورتی که امکان استفاده از آلیاژ نزدیک به آلیاژ مد نظر باشد. آلیاژی که برای جنس چپلت انتخاب می‌شود نقطه ذوب آن بالاتر از نقطه ذوب فلز مذاب باشد تا در حین ذوب‌ریزی و قبل از حصول انجماد، کاملا ذوب نشود و ماهیچه در جای خود باقی بماند و در مذاب شناور نشود. و اگر ترکیب آلیاژی بسیار مهم باشد می‌توان از هم آلیاژ استفاده کرد در صورتی که ضخامت چپلت را بیشتر و به اندازه کافی فضای خالی در قالب برای جای‌گذار چپلت باشد.

چه موقعی چپلت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند؟

هنگامی طرح قطعه اجازه به کار گیری از تکیه‌گاه کافی برای ماهیچه  را نداد. و یا در مواردی که امکان شکم دادن ماهیچه‌ها در اثر حرارت مذاب وجود داشته باشد. برای قطعات خیلی پیچیده که بایستی از ماهیچه‌های زیادی استفاده نمود، برای کم کردن امکان جابجائی ماهیچه‌ها نیز از چپلت استفاده می‌شود.

انوع چپلت‌ها

از نظر شکل  چپلت‌ها اصلوا بدو نوع میخ مانند یا ستونی و چپلت‌های تا شده سوراخ سوراخ‌دار تقسیم می‌شوند.

چپلت‌های ستونی: در شکل 2 سه نوع از انواع چپلت‌های ستونی نشان داده شده است.

چپلت ساده با فشار بین قالب و ماهیچه و یا ماهیچه و ماهیچه قرار داده می‌شود. همچنین می‌توان این چپلت را با چسب در جای خود ثابت نمود.

چپلت پین دار، این پین در سوراخ تعبیه شده در قالب وارد می‌گردد.

 

چپلت مرکب- این نوع چپلت برای نگه داشتن ماهیچه‌های عریض و سنگین به کار می‌رود.

سرچپلت‌های ستونی می‌تواند ساده و یا سوراخ‌دار بوده و ته چپلت ساده و یا دنده شده باشد. چپلت‌های با سر سوراخ‌دار و ته دنده شده به سهولت در مذاب ذوب شده و لذا برای قطعات ریختگی که بایستی در مقابل فشار بحرانی مواد آب‌بندی شده باشند مناسب هستند.

انتخاب قطر سر و ضخامت ته چپلت بستگی به سطح و وزن ماهیچه‌ای دارد که بایستی توسط چپلت نگهداری گرردند. ضخامت چپلت را بایستی به گونه‌ای انتخاب نمود که پیش هنگام در اثر تماس با مذاب و یا حرارت مذاب خم نشده و یا ذوب نگردد.

چپلت‌های سوراخ‌دار – این چپلت‌ها از طوری‌ها ساخته می‌شوند و به صورت جعبه‌هائی پل‌دار و یا بدون پل می‌باشند.

در شکل 3- انواع چپلت‌های سوراخ‌دار نشان داده شده‌اند.

چپلت‌های بدون پل- فقط برای نگه‌داری ماهیچه‌های سبک مناسب هستند.

چپلت‌های پل‌دار – به علت برخورداری تحمل بارهای بالاتر برای ماهیچه‌های سنگین‌تر مورد مصرف قرار می‌گیرند.

مسائل مربوط به استفاده از چپلت‌ها

‌چنان چه در انتخاب نوع مناسب و مصرف صحیح چپلت‌ها دقت کافی به کار نرود مشکلات زیر به وجود می‌آیند:

جوش نخوردن چپلت به قطعه این مشکل از مصرف چپلت با ضخامت بیش از حد زیاد و پایین بودن درجه حرارت بارریزی به وجود می‌آید. این عیب باعث کم شدن خواص مکانیکی قطعه و عدم آب‌بندی بودن آن می‌گردد.

ذوب پیش هنگام چپلت این مشکل در اثر بارریزی به وجود می‌آید. این عیب باعث کم شدن خواص مکانیکی قطعه و عدم آب‌بندی بودن آن می‌گردد.

ذوب پیش هنگام چپلت‌ها این مشکل در اثر بارریزی مذاب در درجات حرارتی بالا به وجود می‌آید.

مک‌های گازی – این مک‌ها در قطعه ریختگی به دلیل مرطوب و یا اکسیده بودن سطح چپلت‌ها به وجود می‌آید (شکل 4) برای رفع آنها بایستی نکات زیر را در نظر گرفت:

-           چپلت‌ها را در محلی خشک و گرم نگهداری کرده و چپلت‌های مرطوب را قبل از مصرف به خوبی خشک کنید. به هر حال در موقع خشک کردن چپلت‌ها، درجه حرارت بایستی پایین بوده تا موجب اکسیده بودن و یا صدمه زدن به سطح چپلت نگردد.

-           هرگز چپلت سرد را درون قالب ماسه‌ای که توسط مشعل گرم شده قرار ندهید زیرا حرارت قالب باعث  می‌گردد که مقداری بخار آب بر روی چپلت به وجود آید. به دلیل مشابه، چپلت‌ها را نبایستی برای مدت طولانی در قالب باقی‌گذارد.

-                     در هنگام تمیز کردن محفظه قالب( توسط هوای خشک کمپرسور) دقت شود که چپلت‌ها از جای خود تکان نخورند.

-           قبل از استفاده از هر چپلتی دقت شود که سطح آن زنگ نزده و یا شکل چپلت خراب نشده باشد. زنگ زدگی سطح چپلت به دلیل عدم آبکاری صحیح آن می‌باشد. زنگ و رطوبت می‌توانند زیر قشر آب داده شده روی چپلت در محل اتصال سر و ته چپلت نیز تجمع یابند.

-                     ایجاد گرافیت نامطلوب در چدن – چنانچه ماده آب داده شده روی سطح چپلت دارای سرب باشد. این عیب در محل تماس قطعه با چپلت به وجود می‌آید. برای رفع این مشکل بایستی از پوشش‌های بدون سرب برای آب دادن سطح چپلت‌ها استفاده نمود.

کیفیت سطحی قطعه تولید

چنان چه منظور تولید قطعه ریختگی بدون نشانه‌ای از محل چپلت در سطح قطعه ریختگی باشد، قالب و ماهیچه را بایستی به گونه‌ای در نظر گرفت که بتوان از چپلتی  مختصر طویل‌تر استفاده نمود به صورتی که بعد از سنگ‌زدن سطح این قسمت از بین رفته و سطح صافی به دست آید.

و چپلت از نظر قرار گرفتن در قالب به دو نوع داخلی و خارجی تقسیم می‌شوند نوع خارجی آن مانند شکل 7 که قسمتی از چپلت در خارج از قالب قرار دارد و نوع داخلی آن چپلت کاملا در محفظه قالب هست و تمام سطح چپلت با قطعه پیوند می‌خورد.

استفاده از مواد کمکی عایق یا گرمازا در دیواره و سطح فوقانی تغذیه.

 

موضوعات مرتبط: چپلت , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


گاز کامل
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:48 | بازدید : 2203 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

گاز کامل :

به گازی کفته می شود که از بر هم کنش بین ذرات اش بتوان چشم پوشی کرد.

 

چگونه می توان  یک گاز را به گاز کامل تبدیل نمود ؟

اگر چگالی گاز بسیار پایین باشد فاصله بین ذرات اش زیاد شده بر هم کنش بین ذرات

ناچیز خواهد بود .

        دو راه برای کاهش چگالی وجود دارد :

       1- افزایش حجم

       2- کاهش تعداد ذرات گاز

 

ویژگی های ترمودینامیکی گاز :

 فشار (p ) ، حجم (V ) و دمای مطلق(T ) ویژگی های ترمو دینامیکی گاز کامل هستند .که همگی با استفاده از ویژگی های میکروسکوپیک گاز قابل تشریح هستند .

 

تعریف ماکروسکوپیک گاز کامل :

گازی است که حاصل ضرب فشار در حجم بر دمای مطلق اش مقدار ثابتی باشد.

به عبارتی:

 

مقدار ثابت در این تساوی، با تعداد ذرات گاز کامل متناسب است بنابراین :

در تساوی های بالا Na   عدد آووگادرو ، k ثابت بولتزمن و R ثابت عمومی گاز ها است .

قانون عمومی گاز ها : برا اساس تعریف ماکروسکوپیک گاز کامل می توان نوشت:

 

 قانون بویل- ماریوت : برای جرم معینی از یک گاز در دمای ثابت فشار گاز نسبت عکس با حجم آن دارد.

 

 قانون شارل – گیلوساک: برای جرم معینی از یک گاز کامل در فشار ثابت ، حجم گاز نسبت مستقیم با دمای مطلق آن دارد .

 

نکته : برای مخلوط گازها اگر n1   و n2  تعداد مول های هر یک از گاز ها باشد و n تعداد مول های گاز مخلوط ، می نویسیم :

 

 

پایان بخش اول ....

 

موضوعات مرتبط: فیزیک حرارت , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


گرما
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 21:46 | بازدید : 2312 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

                                                                     فصل 1

         گرما

 گرما :

انرژی است که تنها در اثر اختلاف دما میان دو جسم مبادله می شود ، Q علامت آن و واحد آن J است . واحد دیگر گرما کالری است cal . یک کالری برابر با 4/186 ژول است .

دما :

معیاری است که میزان گرمی و سردی اجسام را مشخص می کند .

 

مقیاس های دمایی متداول دماسنجی :

برای سنجش دمای اجسام ، مقیاس های دمایی مختلفی وجود دارد که رایج ترین آنها عبارتند از :

  • سیلیسیوس یا سانتیگراد 
  • مقیاس دمایی کلوین
  • فارنهایت

سیلیسیوس یا سانتیگراد  ( C* ) :

دمای سیلیسیوس را با تتا نشان میدهند . در مقیاس سیلیسیوس دمای آب خالص در حال جوش سرد و دمای مخلوط آب و یخ در حال تعادل ، برابر با صفر است .و این فاصله دمایی را به صد قسمت مساوی تقسیم کرده و هر قسمت را یک درجه سیلیسیوس می نامند .

 

مقیاس دمایی کلوین ( K* ) :

بکار بردن یک نقطه مرجع ، به عنوان مثال نقطه ذوب یخ و اندازه گیری دما از روی نسبت فشارها که با معادله حالت به یکدیگر ارتباط دارند می‌توانست ساده‌تر باشد. بدیهی است، انتخاب نقطه ذوب یخ ، به عنوان نقطه مرجع ، کاملا مناسب نیست. زیرا این نقطه تابع فشار است و معمولا نمی‌توان آنرا بصورت قابل اعتماد تکرار کرد.
در نتیجه امروزه ، به عنوان نقطه مرجع ، نقطه سه گانه آب را بکار می‌برند. این نقطه دمایی است که در آن سه حالت آب ، بخار آب و یخ در تعادلند. در هر دما بخار آب روی یخ فشار معینی را اعمال می‌کند، اگر دما به تدریج بالا رود، در لحظه‌ای که یخ شروع به آب شدن می‌کند، هر سه فاز به حال تعادل در می‌آیند. این حالت با دمای0.01 سانتیگراد متناظر است.

نقطه 0.01 سانتیگراد را می‌توان در آزمایشگاه نسبتا آسان تولید کرد و از اینرو آن را نقطه مرجع مقیاس ترمودینامیکی انتخاب کرده‌اند و دقیقا برابر 273.15 درجه کلوین قرار داده‌اند. صفر قراردادی مقیاس سیلسیوس برابر است با 273.16 درجه کلوین ، این عدد را از این نظر انتخاب کرده‌اند تا دما روی مقیاس جدید عملا بر مقیاس دو نقطه مرجع پیشین منطبق باشد. 

مقیاس دمایی فارنهایت ( F ): 

دمای نقطه انجماد آب خالص 32 فارنهایت و نقطه جوش آب خالص 212 درجه فارنهایت است و این فاصله دمایی به 180 قسمت مساوی تقسیم شده است که هر قسمت را یک فارنهایت گویند . f*

موضوعات مرتبط: فیزیک حرارت , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری
رمز عبور

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری
رمز عبور
تکرار رمز
ایمیل
کد تصویری
موضوعات
نویسندگان
نظر سنجی

سطح وبسایت چطوری در نظر میگیرید

خبرنامه
براي اطلاع از آپيدت شدن وبلاگ در خبرنامه وبلاگ عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود



دیگر موارد


خبرنامه وبلاگ:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید



تبادل لینک هوشمند

تبادل لینک هوشمند

برای تبادل لینک ابتدا ما را با عنوان Special reference Metallurgy و آدرس metallurgyy.lxb.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.






آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 384
:: کل نظرات : 16

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 8
:: تعداد اعضا : 955

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 1880
:: باردید دیروز : 37
:: بازدید هفته : 1927
:: بازدید ماه : 4074
:: بازدید سال : 15553
:: بازدید کلی : 191678