روش قالبگیری با گاز CO2
Na2O.(X)SiO2+XH2O+CO2àNa2CO3+SiO2X(H2O)
این واکنش بین ماسه و سیلیکات سدیم ( آب شیشه) و CO2 است.
دراین فرآیند از سیلیکات سدیم به عنوان چسب اصلی جهت استحکام بخشی ماسه ها استفاده می شود .به طوری که در حالت تر وقتی که چسب سیلیکات سدیم با ماسه مخلوط شد آن را روی مدل ریخته گری یا داخل جعبه ماهیچه ریخته و با نیروی کم کوبیده می شود ت شکل خود را حفظ کند.سپس گاز CO2 به درون ماسه تزریق شده و باعث تکمیل واکنش استحکام بخشی ماسه شده و استحکام آن را به مقدار زیادی افزایش می دهد.
مزایای روش CO2
1)این روش شبیه قالبگیری ماسه تر بوده ،فقط استحکام آن بالاتر است.لذا برای نگه داشتن شکل قطعات پیچیده احتیاج به آرماتور بندی اضافی درون ماسه نیست.
2)استفاده از این چسب و اجرای روش قالبگیری نیاز به افراد متخصص و وسایل پیشرفته ندارد.
3)قالب و ماهیچه های تولید شده در این روش احتیاج به خشک شدن در گرم خانه ندارند.
4)قالبها و ماهیچه های تولیدی با این روش دارای صافی سطح و دقت ابعادی بالایی بوده ،لذا کیفیت سطح قطعه نهایی نیز بالا خواهد بود.
5)به علت وجود خاک رس خیلی کم دراین روش قابلیت عبور گاز در قالب و ماهیچه ها بالا است.
6)از نظر محیط زیست و سلامتی پرسونل این روش بر سایر چسبهای شیمیایی برتری دارد زیرا چسب سیلیکات سدیم غیر سمی، بی بو و غیر قابل احتراق است.
7)چون این چسب به راحتی در آب حل می شود لذا استفاده مجدد ماسه های مصرفی ممکن خواهد بود.
معایب روش CO2
1)عیب و محدودیت اساسی این روش مربوط به پایین بودن قابلیت خرد شوندگی قالب پس از اتمام رخیته گری است.
2)در ثابت نگه داشتن مقادیر چسب،ماسه و گاز CO2 در محدوده مشخصی باید دقت به خرج داد.زیرا خروج از آن منجر به اشکال در قالبگیری و ایجاد قطعات معیوب خواهد شد.
3)زمان نگهداری ماسه مخلوط با سیلیکات سدیم خیلی محدود است. یعنی باید سریعا عمل قالبگیری و گازدهی را انجام داد وگرنه در اثر جذب CO2 از هوا ماسه سفت می گردد.
4)ماهیچه ها و قالبهایی که پس از تزریق CO2 نیز سفت شده اند را نباید بیش از 24 ساعت نگهداری کرد ،زیرا با جذب CO2از هوا باعث ایجاد عیب می گردد.
اجزای روش CO2
1)سیلیکات سدیم (آب شیشه): سیلیکات سدیم سیال از تاثیر خاکستر سودایی مذاب(Na2O) روی ماسه سیلیسی خالص (Si2O) حاصل می شود.نسبت وزنی Si2O و Na2O به مدول آب شیشه معروف است و معمولا رقم آن در حدود 22/3 به 1 می باشد . مواد مذاب حاصل با این روش دارای ویسکوزیتهء خیلی بالایی هستند.این مواد را در اتمسفر تحت فشار و درجه حرارت بالا با آب مخلوط کرده تا غلظت آن تغییر نماید. آب شیشه به دست آمده با این روش بیشتر در صنایع مواد شوینده استفاده می شود.جهت تهیهء آب شیشه مناسب برای ریخته گری حدود 6/1 به 1 است که در شرایطی همچون مایچه سازی می واند تا 2/1 به 1 نیز کاهش یابد. معمولا در صنعت برای مشخص کردن آب شیشه علاوه بر مدول دانسیته (غلظت)آن در مقیاس تادل (Twaddel) نیز که با علامت Tw نشان داده می شود،باید بیان گردد.عدد Tw با ضرب دو رقم بعد از میز چگالی آ ب شیشه در عدد 2 به دست می آید .مثلا اگر چگالی آب شیشه 4/1 گرم به سانتیمترمربع باشد.مقدار Tw برابر 80 خواهد شد.
2)ماسه مصرفی
الف)خلوص ماسه:ماسه باید عاری از رطوبت باشد تا نتوان بر روی نسبت های دقیق موجود در ترکیب اثر گذارد.در این حالت میزان رطوبت مخلوط نباید از 256/0 افزایش پیدا کند.
ب) شکل و اندازه ماسه: باریز شدن اندازهء دانه های ماسه، استحکام آن نیز بالا خواهد رفت.همزمان با عمل هم مصرف سیلیکات سدیم افزایش می یابد و هم قابلیت عبور گاز هم می گردد.لذا تا حد امکان باید از ماسه های درشت تر استفاده کرد.معمولا عدد ریزی مناسب در حدود 55 تا 85AFS است.شکل دانه های مصرفی باید گرد و کروی باشد.
ج)خاک رس ماسه: عمدتا وجود خاک رس از نوع بنتونیتی در مخلوط ماسه موجب می شود که استحکام آن پس از گازدهی افت یابد.بنابراین ارگ لازم بود به ماسه خاک رس اضافه گردد از خاک رس کائولیت استفاده می کنیم و اصولا برای افزایش قابلیت متلاشی شدن ماسه پس از ریخته گری تا حدود5/2 درصد وزنی خاک رسی کائولینی اضافه می کنیم.
مواد افزودنی به مخلوط ماسه:
پودر گرافیت:به منظور افزایش کیفیت سطح قطعه و همچنین کاهش استحکام پس ماند به مخلوط ماسه افزوده می شود.مقدار گرافتی حدود 1درصد است و افزایش بش از حد موجب می شود که تاثیرات سوئی بر استحکام خشک اتفاق بیفتد.بعضی اوقات از شکر (اضافه چغندر قند) و دکسترین به عنوان کاهنده استحکام پسماند استفاده می گردد.افزودن حدود 2 درصد از این مواد موجب افت استحکام پس ماند خواهد شد.
مخلوط شدن ماسه با چسب و افزودن مخلوط کردن ماسه با چسب سیلیکات سدیم و سایر افزودنی ها باید به طور کامل همگن عملی شود وگرنه اگر مناطقی از مخلوط چسب و افزودنی ها به صورت توده ای بدون خلوط شدن بماند موجب ایجاد اشکالات زیر می گردد؛
1)واکنش استحکام بخشی چسب و ماسه کامل عملی نمی شود.
2)در بعضی نقاط رسوبات Na2O ،انباشته شده که موجب افت شدید نقطه زینتر ماسه می گردد.
3)استحکام قالب پس از عمل گازدهی یکنواخت نخواهد شد.
4)روان و سیال بودن ماسه در حین قالبگیری با اشکال مواجه می شود.
روشهای مختلف گازدهی ماسه:
گازدهی با پروب:این روش مرسومترین نوع گازدهی قالب می باشد و به این صورت انجام می شود که میله هایی با قطر حدود 3 میلیمتر در ماسه فشرده شده فروکرده تا قالب سوراخ شود.باید توجه داشت که فاصله نوک فرورفتگی از محل تماس مذاب با قالب حدود 25 میلیمتر فاصله داشته باشد.
فاصله بین هر دو سوراخ به میزان 150 میلیمترکافی است.پس از آن درهر یک از سوراخ ها CO2 می دمیم.دبی گاز حدودا 4 تا 7 کیلوگرمبرساعت و فشار آن 20 تا 40 PSI است.
گازدهی با محفظه:در این روش که برای قطعات بزرگ استفاده می گردد و معمولا ماسه سیلیکاتی فقط روی لایه ای از مدل ریخته می شود،استفاده می گردد.در این جا پس از درآوردن مدل از قالب یک صفحه روی طرف باز درجه گذاشته و کناره های آن را با سطح لبه درجه آب بندی می کنیم و پس از آن گاز CO2 دمیده می شود.
گازدهی از سطح مدل:در این قبیل قالبها،گازدهی از سطح مدل انجام می شود. به این صورت که در نقاط مختلف از مدل،سوراخهایی ایجاد کرده و در سر هر سوراخ یک سوپاپ یک طرفه نصب می شود به طوری که از داخل ستون ماسه به سوراخ ها جلوگیری می شود ولی از طرف دیگر گاز می تواند به راحتی عبور کرده و وارد حجم ماسه شود.
مقدار فشار گاز لازم:هر چه قدر عدد ریزی ماسه افزایش یابد به همان نسبت نیز مقدار چسب مصرفی بیشتبی می شود از طرف دیگر هر چه قدر مقدار چسب بیشتر گردد مقدار ماسه مصرفی نیز بیشتر خواهد شد.باید در نظر دشات که نوع منحنی تغییرات استحکام فشاری ماسه نسبت به مقدار گاز CO2مصرفی نیست و هموغره با افزایش CO2 استحکام افزایش نمی یابد و تنا در مراحل اولیه است که این افزایش مشاهد می شود.در هر اندازه دانههای ماسه خاص ین فشار زمان گازدهی در ناحیه مشخصی منجر به بیشترین استحکام شده و پس از آن استحکام کاهش می یابد.
بیشترین استحکام برای انواع ماسه در حوالی 5 تا 20 است .(PSI*min).
اگر زمان و فشار گازدهی را از این میزان بیشتر کنیم استحکام کاهش می یابد. این افت استحکام در اثر پدیدهای به نم بیشگازدهی نامه می شود.در این پدیده به جای رسوبات چسبناک سیلیس ژله ای در بین دانه های ماسه مواد غیر چسبی دیگری به نام ( بی کربنات سدیم) رسوب خواهد کرد که موجب کاهش یا از بین رفتن تمام اتصالات بین دانه اهی ماسه خواهد شد.تجربه نشان می دهد که بیشترین استحکام موقعی به دست می آید که سطح فشار گاز پایین بوده و زمان گازدهی را طولانی انتخاب کنیم.این روش در عمل به این صورت است که عمل گازدهی به مقدار کمی توسط گاز فشار پایین شروع شده و میزان گاز را به حد نهایی نمی رسانیم.مابقی گاز مورد نیاز از طریق نگه داشتن قالب در هوای آزاد انجام می شود.
موارد کاربرد قالبگیری CO2
از این روش می توان در پروسهء قالبگیری و ماهیچه سازی در اکثر موارد ساتفاده کرد.اما در بعضی از روشها این مورد مرسومتر است.
1)قالبگیری در کف کارگاه:معمولا در این روش قالبگیری قالبها از نظر ابعادی وسیع بوده و در کف کارگاه درون گودال ایجاد شده یا در جههای آن به وسیلهء آجرچینی روی کف ایجاد می شود.
2)ماهیچه سازی :به علت بالا بودن دقت ابعادی این روش اکثر ماهیچهها به این روش ساخته می شود.از طرفی چون استحکام ماسهها کم است.لذا مخلوط ماسه و چسب سیلیکات می تواند به شکل ماهیچههای پیچیده ساخته شود.
قالبگیری ماسه تر
قدیمی ترین روش اتصال دانه های ماسه،استفاده از خاک رس و آب به عنوان چسب است.به این نوع ماسه تر گفته می شود،زیرا دارای رطوبت است.البته میتوان آنرا در کوره هایی با دمایی پایین قرار داد تا خشک شده و استحکامش افزایش یابد.امروزه دیگر از روش خشک کردن ادر کوره استافده نمی شود و به جای آن از چسبهایی با ترکیبات شیمیایی استافده می شود.اما ماسه تر همچنان پر کاربرد ترین روش قالبگیری خصوصا برای قطعات برای قطعات چدنی است.تا حدود 50 سال قبل، 90 درصد ریخته گری فولاد نیز در ماسه تر انجام می شد.اما امروزه به جای آن از چسب هایی شیمیایی استفده می شود.در ابتدا از ترکیب طبیعی ماسه و خاک رس که حاوی 10 درصد یابیشتر خاک رس بوده استفاده می شود.پس از آن دریافتند ک با اضافه کردن گرد زغال جداکردن قطعه چدنی از قالب آسان تر می شود و کیفیت سطح حاصل بهبود قابل توجهی می باید .دلیل این امر،این است که گرم شدن گرد زغال به وسیله چدن مذاب باعث ایجاد نوعی از کربن که آن را کربن درخشان می نامند شده ؛که به وسیله چدن مذاب خیس نشده و کیفیت سطح را افزایش می دهد .به ماسه ای که برای قالب قطعات فولادی استفاده می شود گرد زغال اضافه نمی کنند.
زیرا باعث افزایش نامطلوب کربن در سطح قطعه می گردد.ماسه با چسب خاک رس می تواند بارها با افزودن آب و فرآوری دوباره استفاده گردد.اگرچه خاس رسی که تا دمای بالا گرم شده،مرده و خاصیت چسبندگی خود را از دست می دهد و مقداری از گرد زغال نیز در اثر حرارت به خاکستر تبدیل می گردد.لذا باید گرد ذغال خاک رس و آب جدید به ماسه افزود ت ماسه خاصیت چسبندگی خود را مجددا به دست آورد .در اثر استفاده مکرر از ماسه،خاک رس مرده و خاکستر گرد ذغال باعث کاهش قابلیت عبوردهی گارها در ماسه می گردد و ممکن است باعث ایجاد عیوب در قطعه شود.
امروزه از ماسه طبیعی به چز تعدادی از ریخته گری های آلومینیم کمتر استفاده می شود و اکثر ریخته گریهای چدن از ماسههای طبیعی تر مصنوعی که مخلوطی از ماسه سیلیسی شسته شده با مقدار کنترل شده خاک رس بنتونتی و مقدار کمی خاکستر گرد زغال دارد استفاده یمی کنند.در ریخته گری قطعات فولادی، ماسه تر حاوی بنتونیت( Bentoite)،نشاسته ذرت ( Starch) و گلوکز ذرت (Dextrin) می باشد،اضافه می کنند.دراین صورت ماسه به صورت یک سیستم در آمده که به صورت پیوسته بازیافت و دوباره مصرف می شود.کنترل سیستم ماسه برای دشاتن خواص یکنواخت ریخته گری، یک فناوری مهم و تاثیر گذار بر کیفیت قطعات ریخته شده است.
افزودنی های ماسه تر:
1)زمینه اصلی:
معمولا از ماسه سیلیسی با عدد اندازه 60 تا 50 ( AFS) استفاده می شود.توزیع اندازه دانه ها نیز،اهمیت دارد.ماسه ای که روی سه تا پنج الک،90 درصد باقی مانده بهترین نتیجه را حاصل می کند.دانه های گرد یا زیر زاویه دار نتایج خوبی می دهند.زیرا سیلان و قابلیت عبور گازهای ماسه مناسب است.در ریخته گری باید ،اندازهء دانه های ماسه قالب نزدیک به اندازه دانه های ماسه ماهیچه باشد،زیرا با افزودن ماهیچه های مصرفی به ماسه بازیافتی،اندازه کلی ماسه تغییر نخواهد کرد.
2)خاک رس:
بهترین نوع خاک رس چسباننده ،بنتونیت است که دو نوع پایه کلسیم و پایه سدیم دارد.ماسه تری که با بنتونیت پایه سدیم تهیه می شود استحکام تر در حد متوسط و استحکام خشک بالایی دارد که مقاومت به خرده شدن توسط فلز مذاب در آن افزایش یافته ولی مشکلاتی در متلاشی کردن قالب پس از ریخته گری به وجود می آورد. بنتونیت مخلوط در واقع مخلوط تجاری بنتونیت پایه سدیم و پایه کلسیم است.با این ترکیب می توان خصوصیات دلخواه را به دست آورد.اکثرا نیز از بنتونیت مخلوط استفاده می شود.خاک رس می تواند رطوبت را از هوا جذب کند پس باید درجای خشک نگهداری گردد.
3)گرد ذغال:
اگر چه کاربرد اصلی آن در ریخته گری فلزات آهنی است ولی بعضی از آنها ریخته گری فلزات غیر آهنی نیز استفاده می گردد..باید توجه کرد که اندازه دانه های گرد ذغال نباید بسیار ریز باشد؛زیرا گرد ذغال نیاز به رطوبت ماسه را افزایش داده و هرچه ریزتر باشد رطوبت بیشتری نیاز دارد که ممکن است اثرات مخربی بر قطعات ریخته گری داشته باشد.گرد ذغال ریز قابلیت عبور گاز ماسه را کاهش داده ،بنابراین باید میزان لازم ،گرد ذغال اضافه گردد.این میزان برای قطعات کوچک،2 تا 3 درصد و برای قطعات بزرگ 7 تا 8 درصد است.افزودن گرد ذغال بیش از حد حفره هایی گازی را افزایش میدهد .گرد ذغال را باید درجایی نگهداری کرد که از خطر آتش سوزی در امان بوده و انبار به گونه ای باشد که گرد ذغال های قدیمی اول مصرف شوند.
4) چسب های نباتی:
در ریخته گری فولاد به منظور افزایش استحکام و چقرمگی ماسه تر استافده می شود.دو نوع کلی از چسب های نباتی،نشاسته ذرت(Starch) و گلوکز ذرت ( Dextrin) اضافه می کنند.با اضافه کردن آب به این مخلوط ماسه و نشاسته در بین دانه های ماسه حالت ژله ای شکلی به وجود می آید.
روشهای چسباندن ماسه :
1)چسب طبیعی=خاک رس
2)چسب شیمیایی فعال شده به کمک CO2
3)رزین های غیرCO2
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:22 |
بازدید : 1732 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
ریخته گری در حالت نیمه جامد
این روش یکی از روشهای جدید و پیشرفته ریخته گری آلیاژها خصوصا آلیاژهای Al و Mg بدون این که آنا را کاملا ذوب کنیم می باشد.همان گونه که می دانیم اکثر آلیاژهای فلزی به جز فلزات خالی و آلیاژ ایوتکتیک دریک بازه دمایی منجمد می شود و در این بازه فلز به صورت دو فاز مایع و جامد به صورت قرار دارد.
در این حالت آلیاژ همانند خمیر است که نه کاملا سیلان دارد و نه کاملا جامد است.در صورت اعمال تنش برشی لازم میتوان این خمیر را به سیلان واداشت.این روش ریختهگری دارای مزایایی متعددی نسبت به ریختهگری سنتی است،از جمله آن می توان به وجود مکهای کمتر و یا حتی عدم وجود مک در قطعه اشاره نمود .مزیت این امر خواص مکانیکی بسیار بالاتر قطعات تولیدی به کمک این روش نسبت به قطعات معمولی است.از ان جا که برای سیلان این مادهء خمیری احتیاج به اعمال تنش است لذا قابل تصور است که باید ریختهگری توسط دستگاه تزریق صورت گیرد و برای تحمل فشار بالا الزاما قالب باید فلزی باشد.
|
امتیاز مطلب : 35
|
تعداد امتیازدهندگان : 11
|
مجموع امتیاز : 11
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:22 |
بازدید : 1504 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
ریخته گری در حالت نیمه جامد
این روش یکی از روشهای جدید و پیشرفته ریخته گری آلیاژها خصوصا آلیاژهای Al و Mg بدون این که آنا را کاملا ذوب کنیم می باشد.همان گونه که می دانیم اکثر آلیاژهای فلزی به جز فلزات خالی و آلیاژ ایوتکتیک دریک بازه دمایی منجمد می شود و در این بازه فلز به صورت دو فاز مایع و جامد به صورت قرار دارد.
در این حالت آلیاژ همانند خمیر است که نه کاملا سیلان دارد و نه کاملا جامد است.در صورت اعمال تنش برشی لازم میتوان این خمیر را به سیلان واداشت.این روش ریخته گری دارای مزایایی متعددی نسبت به ریخته گری سنتی است،از جمله آن می توان به وجود مکهای کمتر و یا حتی عدم وجود مک در قطعه اشاره نمود .مزیت این امر خواص مکانیکی بسیار بالاتر قطعات تولیدی به کمک این روش نسبت به قطعات معمولی است.از ان جا که برای سیلان این مادهء خمیری احتیاج به اعمال تنش است لذا قابل تصور است که باید ریخته گری توسط دستگاه تزریق صورت گیرد و برای تحمل فشار بالا الزاما قالب باید فلزی باشد.
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:20 |
بازدید : 1503 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
ریخته گری در قالب های ریژه
تعریف :
ریخته گری در قالب های ریژه، بر اساس تعریف روشی است که در آن دو یا چند تکه به منظور قطعه ای مکررا مورد استفاده قرار گیرد و مذاب بر اساس وزن (نیروی ثقل) قالب را پر نماید. در این روش ماهیچه های ساده از فلز ساخته می شود ولی ماهیچه های پیچیده تر از ماسه یا گچ تهیه می گردند. در مواردی که از ماهیچه های ماسه ای یا گچی در قالب ویژه استفاده شود به آن روش نیمه دائمی نیز می گویند.
مزایا و محدودیت ها :
فرآیند ریخته گری در قالب های ریژه برای تولید قطعات در تعداد زیاد و ضخامت دیواره نسبتا یکنواخت مناسب می باشد. این روش در مقایسه با روش های ریخته گری در قالب های موقت دارای مزایا و محدودیت ها به شرح زیر می باشد :
الف ـ مزایا :
1ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
2ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
3ـ دقت ابعادی خوب
4ـ سطح تمام شده مناسب
5 ـ خواص فیزیکی و مکانیکی بالا
6 ـ عیوب ریخته گری کم
ب ـ محدودیت ها و معایب:
1ـ عدم امکان تولید کلیه آلیاژها
2ـ غیراقتصادی بودن تولید در تعداد کم
3ـ عدم امکان تولید قطعات بزرگ و سنگین
4ـ عدم امکان تولید قطعاتی با اشکال خاص
5 ـ لزوم استفاده از پوشش قالب
فلزات و آلیاژهای مناسب برای ریخته گری در قالب های ویژه عبارتند از:
الف ـ آلیاژهای آلومینیوم :
در تولید انبوه این آلیاژها را می توان تا وزن 70 کیلوگرم در قالب ویژه تولید نمود. البته در برخی موارد تا حدود 345 کیلوگرم پوسته موتور در قالب ویژه ریخته گری شده است.
ب ـ آلیاژهای منیزیم :
آلیاژهای منیزیم نیز علیرغم پایین بودن قابلیت ریخته گری آن ها، در قالب های ویژه ریخته گری می شوند. تولید قطعاتی تا وزن 10 کیلوگرم به صورت انبوه توسط این روش معمول و متداول می باشد. البته ریخته گری قطعاتی تا حدود 30 کیلوگرم نیز توسط این روش گزارش شده است.
ج ـ آلیاژهای مس :
ریخته گری برخی آلیاژهای مس به ویژه برنج ها در قالب ویژه معمول می باشد. درجه انجماد آلیاژهای مس نسبتا بالا بوده و سرعت انجماد در آن زیاد است. ماهیچه های فلزی بایستی بلافاصله پس از ریختن مذاب و انجماد از داخل قالب خارج شوند زیرا انقباض باعث گیر کردن ماهیچه در داخل قطعه می شود. معمولا تولید قطعات بزرگتر از 10 کیلوگرم توسط این روش غیرمعمول است.
د ـ آلیاژهای روی :
آلیاژهای روی را نیز می توان توسط این فرآیند ریخته گری نمود، اما به دلیل این که این آلیاژها بیشتر توسط روش ریخته گری تحت فشار تولید می شوند، روش ویژه در مورد آلیاژهای روی کمتر متداول است.
هـ ـ چدن های خاکستری :
ریخته گری چدن های خاکستری هیپواتکتیک در تعداد زیاد و تا وزن حدود 14 کیلوگرم توسط روش ریژه معمول می باشد. علت محدود بودن وزن قطعه ریختگی در این روش هزینه قالب، و همچنین زمان سرد شدن قطعه در قالب است که در قطعات بزرگ زیاد بوده و حتی از 10 دقیقه هم بیشتر می شود.
روش های ریخته گری ریژه ریخته گری در قالب های ریژه را می توان به سه گروه روش های دستی، روش های نیمه اتوماتیک و روش های تمام اتوماتیک تقسیم نمود. در این قسمت به بررسی آن ها پرداخته می شود.
روش دستی :
ریخته گری در قالب های ریژه به طریق دستی دارای طرح های نسبتا ساده ای بوده و متناسب به ضخامت قطعه ساخته شده است. شکل (1 ـ الف) یک روش ساده کتابی را نشان می دهد، این روش برای تولید قطعات ریخته گری با ضخامت کم و نازک مورد استفاده قرار می گیرد.
شکل (1 ـ ب) یک نوع دیگر از ماشین های ویژه ریژ دستی را نشان می دهد که برای تولید قطعات با ضخامت و برآمدگی های زیاد استفاده می شود.
شکل 1 ـ دو نوع ماشین ریخته گری ریژه دستی
الف ـ قالب نوع کتابی ساده برای تولید قطعات با ضخامت کم
ب ـ برای تولید قطعات با ضخامت زیاد
روش های ریژه دستی علی رغم سادگی، کاربردی وسیع دارد و امروزه هنوز درصد بالایی از قطعات تولید شده به روش ریژه از این طریق تولید می شود.
ـ روش نیمه اتوماتیک:
برای تولید انبوه قطعات روش های نیمه اتوماتیک جایگزین روش های دستی شده است. در این روش ها جهت باز و بسته شدن قالب از سیستم های هیدرولیکی یا پنوماتیکی استفاده می شود. پر کردن قالب و نیز خارج کردن قطعات ریخته شده از قالب توسط دست انجام می شود.
ـ روش های خودکار (اتوماتیک) :
در این نوع ماشین اکثر کارها توسط ماشین و حتی رباط ها انجام می شود شکل (3) زیر یک نوع از این ماشین را نشان می دهد. این نوع ماشین به منظور تولید انبوه قطعات مختلف کوچک و بزرگ استفاده می شود.
شکل (4) نوع دیگر از یک ماشین اتوماتیک با میز گردان را نشان می دهد. در این روش ایستگاه های مختلف در ریخته گری شامل بار ریزی، پوشش قالب، ماهیچه گذاری، انجماد و بیرون انداز به دنبال یکدیگر قرار گرفته اند.
جنس قالب: چهار عامل اساسی در انتخاب جنس قالب و ماهیچه موثر است که عبارتند از:
الف ـ درجه حرارت بار ریزی مذاب
ب ـ اندازه قطعه ریختگی
ج ـ تعداد قطعات ریختگی در هر قالب
د ـ قیمت مواد قالب
عمر قالب:
عمر قالب از موضوعات مهم در ریخته گری قالب های ریژه می باشد، چرا که عامل اصلی و مهم در تعیین قیمت تمام شده قطعات می باشد. عمر قالب نیز همانند جنس قالب به چهار عامل ذکر شده در بالا بستگی دارد. عمر قالب می تواند از یکصد بار ریختن تا 250000 بار ریختن و حتی بیشتر باشد. به عنوان مثال قالب های مورد استفاده در پیستون های آلومینیومی می تواند 250000 قطعه بدون نیاز به تعمیرات اساسی را ارائه نماید و یا تعمیرهای مکرر تا 5/3 میلیون قطعه را امکان تولید دارد. مهمترین عواملی که می تواند در عمر قالب موثر باشد عبارتند از:
ـ درجه حرارت بار ریزی: درجه حرارت بالا باعث کاهش عمر قالب می شود.
ـ وزن قطعه ریختگی: با افزایش وزن قطعه ریختگی عمر قالب کاهش می یابد.
ـ شکل قطعه ریختگی:
انتقال حرارت در قسمت های ضخیم نسبت به قسمت های نازک قالب بیشتر بوده بنابراین هنگامی که قطعه ریختگی دارای اختلاف سطح مقاطع زیاد باشد، در قسمت های قالب اختلاف درجه حرارت به وجود آمده و عمر قالب کاهش می یابد.
ـ روش سرد کردن:
نحوه سرد کردن قالب در عمر آن ها موثر است به عنوان مثال سرد کردن قالب توسط آب نسبت به هوا قالب را کاهش می دهد.
ـ پیش گرم کردن قالب:
با پیش گرم کردن، عمر قالب افزایش می یابد.
ـ پوشش قالب: پوشش از خوردگی و جوش خوردن فلز مذاب به قالب جلوگیری می کند و عمر آن را افزایش می دهد.
ـ جنس قالب
ـ انبار کردن:
انبار نمودن قالب در محل های نامناسب باعث زنگ زدگی و خراب شدن آن می شود.
ـ تمیز کردن قالب:
عمل تمیز کردن قالب به وسیله پاشیدن مواد ساینده و فرو بردن قالب در محلول سود و تمیز کاری با برس سیمی انجام می شود. تمیز کاری بایستی با دقت انجام شود در غیر این صورت باعث ساییدگی و کاهش عمر قالب می شود.
ـ سیستم راهگاهی:
طراحی صحیح سیستم راهگاهی عمر قالب را افزایش می دهد.
ـ نوع عملیات ریختگی:
عمر قالب در روش های اتوماتیک نسبت به روش های دستی بیشتر است به گونه ای ممکن است عمر قالب در روش های اتوماتیک تا دو برابر روش های دستی برسد.
درجه حرارت قالب:
درجه حرارت قالب در سلامت قطعه ریختگی تاثیر قابل توجهی دارد. در صورتی که درجه حرارت قالب پایین باشد باعث به وجود آمدن عیوبی مانند پر نشدن قالب (نیامد) و ترک می شود و بر عکس اگر درجه حرارت قالب بالا باشد عیوبی مانند مک و کاهش خواص متالوژیکی قطعه را به وجود می آورد. به طور کلی عوامل زیر درجه حرارت قالب را تعیین می کند:
ـ درجه حرارت بار ریزی:
افزایش درجه حرارت بار ریزی درجه حرارت قالب افزایش می یابد .
ـ تعداد دفعات ریخته گری:
هر چه دوره عملیات ریخته گری سریعتر باشد درجه حرارت قالب افزایش می یابد .
ـ شکل قطعه ریختگی:
مقاطع ضخیم، گوشه های تیز نه تنها درجه حرارت کلی قالب را افزایش می دهد، بلکه یک شیب حرارتی نامناسب ایجاد می کند .
ضخامت قطعه ریختگی :
با افزایش ضخامت قطعه ریختگی درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
ـ ضخامت دیواره قالب :
با افزایش ضخامت دیواره قالب درجه حرارت قالب کاهش می یابد.
ـ ضخامت پوشش قالب :
با افزایش ضخامت پوشش قالب درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
درجه حرارت بار ریزی : کنترل درجه حرارت بار ریزی در ریخته گری در قالب های ریژه از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. درجه حرارت بار ریزی همانگونه که قبلا اشاره شد در عمر قالب تاثیر دارد. از طرف دیگر این درجه حرارت در سلامت قطعه ریختگی فاکتور تعیین کننده می باشد. در صورتی که درجه حرارت بار ریزی پایین تر از حد لازم باشد محفظه قالب پر نشده، راهگاه و تغذیه قبل از آخرین قسمت قالب منجمد می شود و قسمت های نازک قالب با سرعت منجمد می شود و در نهایت درجه حرارت پایین منجر به عیوبی مانند پر نشدن قالب، مک، ترک و کاهش خواص قطعه می شود .
اگر درجه حرارت بار ریزی از مقدار لازم بیشتر باشد، باعث انقباض و تاب برداشتن قالب می شود. در نتیجه دقت ابعادی کاهش می یابد. از طرف دیگر زمان انجمادا طولانی شده و در نتیجه سرعت تولید کاهش می یابد. همچنین عیوبی مانند مک، کاهش خواص مکانیکی و متالوژیکی نیز بر اثر افزایش درجه حرارت بار ریزی به وجود می آید .
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:17 |
بازدید : 1971 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
تعیین مقدار ثابت ذوب LF
مقدمه:
به فرآیند تبدیل جامد به مایع دوب می گویند . این عمل گرماگیر بوده و نقطه ذوب اجسام به عاملی مانند فشار هوا و جنس مایع بستگی دارد .
لوازم مورد نیاز آزمایش:
شرح آزمایش :
در این آزمایش ابتدا در درون گرماسنج مقداری آب میریزیم و دمای محیط را اندازه میگیریم .
سپس مقداری یخ را با ترازو وزن کرده و درون آب قرار می دهیم و سپس بوسیله گرماسنج دمای تعادل را پیدا میکنیم . با قرار دادن تعادل در رابطه تعادلی دما اندازه LF (ثابت دوب) بدست می آید .
فرمول رابطه تعادل
داشته ها :
حل فرمول و جواب نهایی :
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:16 |
بازدید : 3111 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
تعیین دمای تعادل
تئوری آزمایش :
ابتدا مقداری آب به جرم 1m را در داخل ارلن ریخته و دمای محیط را پیدا می کنیم . (تتا 1) . سپس مقدار دیگری آب به جرم 2m را در داخل گرما سنج ریخته در ادامه اب ارلن را تا دمای تتا 2 حرارت می دهیم . سپس آب ارلن را به آب گرماسنج اضافه کرده و دمای تعادل دو آب را پیدا می کنیم و آن را با دمای تعادل از طریق فرمول مقایسه کرده و می نویسیم .
محاسبات :
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 20:09 |
بازدید : 2371 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
عنوان آزمایش : بررسی ساختار چدن خاکستری
هدف آزمایش :
هدف از مطالعه متالوگرافی تعیین ساختمان داخلی و بررسی آن از نظر دانهبندی ، مرزدانه ها ، توزیع دانه ها و فاز های تشکیل دهنده می باشد . علاوه بر آن می توان آشکار کرده مشخصات ساختمانی ، برخی از انواع اثرات کار مکانیکی ، کشف عیوب ریز (ذرات غیر فلزی ، ترک های کوچک و غیره ) و در برخی موارد تعیین عناصر شیمیایی آلیاژها را در زمره اهداف مطالعات متالوگرافی قرار داد .
تئوری آزمایش :
چدن خاکستری یا گرافیتی که قسمت عمده یا تمام کربن موجود در ساختمان آن به صورت ورقه های آزاد کربن (گرافیت) می باشد .چدن گرافیتی دارای مقطعی به رنگ خاکستری تیره یا تقریبا سیاه می باشد . تمام چدن هایی که کربن به صورت آزاد وجود دارد در زمره چدن های خاکستری قرار می گیرند .
وقتی که چدن از حالت مذاب منجمد می شود ، گرافیت یا فوق تبرید پایین شکل می گیرد .سرد کردن آهسته ، شکل گیری گرافیت را تشدید م کند . سرد کردن سریع مانع تشکیل گرافیت شده و منجر به شکل گیری سمنتیت می گردد .
در نمودار تعادل آهن – کربن خطوط بریده بریده شده یا خط چین نشان دهنده ی تشکیل گرافیت بوده و حال آنکه خطوط پر ، برتعادل نیمه پایدار آن دارند که در آن سمنتیت شکل می گیرد .
وقتی که چدن را که کربن موجود در آن بصورت کاربید است تا درجه حرارت بالایی گرم کرده و برای مدت طولانی در آن درجه نگه داریم عمل گرافیتی شده صورت میگیرد (یعنی سمنتیت به گرافیت تبدیل می شود).
شرح آزمایش :
ابتدا نمونه را بریده و بعد از بریده شدن مورد سنگ زنی قرار می دهیم تا گوشه های تیز و خطوط عمیق حاصل از اره محو شود تا از خراب شدن سمباده ها و صفحه پولیش جلوگیری شود . بعد از آنکه نمونه سنگ زده شد عملیات سنباده زدن به ترتیب بر روی سنباده های 200 ، 400 ، 1200 ، 1500 صورت می گیرد که سنباده 200 خشن ترین و سنباده 1500 نرم ترین آنها می باشد .عمل سنباده زنی را ابتدا بر روی کاغذ سنباده خشن شروع کرده و سپس به ترتیب به سنباده های نرم می روند . هدف از سمباده زنی صاف کردن سطوح می باشد . بعد از سمباده زدن عملیت پولیشکاری برای از بین بردن تمام خطوط باقیمانده بر روی نمونه صورت می گیرد . برای پولیشکاری از یک ماده ساینده خیلی نرم مثل اکسید آلومینیوم استفاده می شود .وبعد از پولیشکاری مرحله اچ کردن صورت صورت می گیرد .اچ کردن عبارتست از خوردگی سطح فلز بوسیله یک مایع خورنده که معمولا نوعی اسید است .بعضی از فلزات بدون اچ کردن تا حدودی ساختمان خود را نشان می دهند ومانند چدن های خاکستری و یا گرافیت کروی که بدون اچ کردن گرافیتهایشان مشخص می شود .
هنگام اچ کردن مرزدانه ها و مناطق پرانرژی سطح خورده شده و دانه بندی قطعه کار مشخص می شود . همچنین دانه ها و فازهای مختلف ماده در مقابل مواد خورنده با شدت های متفاوتی خورده شده و این خود موجب تشخیص آنها از یکدیگر می گردد .
معرفی چند محلول اچ کننده
<a href="http://upcity.ir/viewer.php?file=92703146140422734574.jpg"><img src="http://upcity.ir/images2/92703146140422734574_thumb.jpg" border="0" alt="92703146140422734574.jpg" /></a>
در زیر شکل هایی از دستگاه سنباده و پولیش مشاهده می کنیم
نتیجه آزمایش :
گرافیت ها خورده شده و ضمینه رنگی می شود و در زیر میکروسکوپ قابل رویت است .شکل نمونه متالوگرافی شده چدن خاکستری
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
|
دوشنبه 01 اردیبهشت 1393 ساعت 19:57 |
بازدید : 2049 |
نویسنده :
metallurgyy
| ( )
|
عنوان آزمایش : بررسی ساختار آلومینیوم
هدف آزمایش : هدف از مطالعه متالوگرافی تعیین ساختار درونی فلز آلومینیوم
تئوری آزمایش :
در بازار جهانی آلومینیوم پس از آهن در ردیف دوم فلزات پرمصرف قرار دارد .با این که قدمت پیرایش این عنصر به مراتب کمتر از عناصری مثل مس ، سرب ، قلع و نقره است . آلومینیوم در هر زمینه ای در صنعت گسترش روز افزونی داشته به طوری که اخیرا اغلب مطالعات تحقیقاتی متوجه آلومینیوم و آلیاژهای آن شده است .برخی از خواص آلومینیوم عبارتند از :
وزن مخصوص کم ، مقاومت به خوردگی بالا ، هدایت الکترونی وحرارتی مناسب ، قابلیت انعکاس ، جرقه زدن و مغناطیسی نبودن ،قابلیت شکل پذیری بالا و... این خصوصیات موجب شد تا آلومینیوم به عنوان یک فلز اصلی در صنایع هواپیمایی ، اتومبیل سازی ، ساختمان ، صنایع غذایی و بسته بندی ، تزئینات و ... مورد اسفاده قرار گیرد .
شرح آزمایش :
ابدا نمونه را بریده و بعد سنگ می زنیم تا گوشه های تیز و خطوط عمیق حاصل از اره محو شود تا سنباده ها را خراب نکند و بعد شروع به سنباده زنی می کنیم و بعد از سنباده زدن در دتگاه پولیش مورد سایش قرار می دهیم تا سطحی صاف و براق داشته باشیم و بعد از آن نمونه پولیش شده را خشک کرده و نمونه را مدت چند ثانیه در داخل محلول اچ قرار می دهیم . آنگاه می توان ساختار نمونه را در زیر میکروسکوپ مشاهده نمود .
نتیجه آزمایش :
با انجام آزمایش متالوگرافی روی نمونه آلومینیومی فهمیدیم که سیلیسیم به صورت تیغه های آهنی در آن وجود دارد و زمینه آلومینیوم آلفا است .
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید