منوی اصلی
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران
  • امید اشکانی یکشنبه 11 بهمن 1394 11:05 ب.ظ نظرات ()

    ریخته گری در قالب های دائم

     

    مقدمه:

    قدیمیترین روش شناخته شده ریخته گری فلزات عبارتند از ریختن مذاب فلزات در قالب های ماسه ای و به طور کلی در تمامی این قبیل روش ها مذاب ، تحت نیروی ثقل حفره ی قالب را پر میکند و در حال حاضر هم تحت عنوان ریخته گری ماسه ای خیلی از قطعات مختلف صنعتی تولید میشوند. در کلیه روشها- قالب تماماً از بین رونده بوده و برای یک سیکل ریخته گری قطعه آماده شده و لازم است که برای سیکل بعدی دوباره قالب از نو آماده گردد. برای غلبه بر این شکل اساسی همیشه صنعت گران به دنبال این بودند که بتوانند، قالبی اریه نمایند، که به دفعات زیاد از آن استفاده نموده، ساده ترین آن قالب های دائمی، عبارت اند از انواع مختلف قالب های ثقلی میباشند. که در مقایسه با قطعات ریخته شده به روش ماسه ای کیفیت صافی سطح، تلرانس ابعاد، دید ظاهری و خواص مختلف مکانیکی قطعات ریخته شده در قالب های ثقلی به مراتب با لا تر میباشد و برای بهبود بخشیدن به قطعات و بهتر نمودن کیفیت آنها لازم است از مکانیزم هایی استفاده شود که بتوان مذاب را با فشار به داخل قالب های فلزی، تزریق نماییم. قدیمی ترین مدارک فنی در این مربوط است به سالهای 1894 تا 1877که از دستگاه های ساده ای یاد آوری شده که مذاب آلیاژ سرب یا قلع را توسط مکانیزم سیلندر و پیستون به داخل حفره ی قالب با فشار های پایین تزریق مینمایند.


     به علت پایین بودن نقطه ذوب آلیاژهای سرب و قلع ، مشکلات فنی چندانی در به کارگیری مکانیزم تزریق و یا انتخاب مواد مناسب برای سیلندر و پیستون وجود نداردو. اما اگر بخواهیم این مکانیزم را برای آلیاژهایی که دارای نقطه ذوب بالا از قبیل AL ، MG ، CU ، و روی به کارببریم با مسائل برطرف شده است. بعد از آلیاژ های سرب و قلع قدم بعدی در مورد آلیاژ های روی برداشته شده است. چون نقطه ذوب این آلیاژ ها حدود 390 درجه سانتیگراد در مقایسه با سرب 3330 درجه و قلع 230 درجه در مقام بعدی قرار گرفته و مشکلات ناشی از طریق مذاب خیلی حاد نخواهد بود . خواص مکانیکی آلیاژ های روی به مراتب از سرب و قلع بالاتر است. پس آلیاژ های قلع و سرب وروی نوبت به الیاژ های AL خواهیم رسید. که هم نقطه ذوب بالاست حدود 700 درجه و هم خواص مکانیکی آن به مراتب بهتر است. قطعات دایکاست آلومینیومی به صورت انبوه از سالهلی 1915 تولید گردیده و آن زمان قطعات مختلف ، تجهیزات جنگ افزار ها برای کارخانجات نظامی تولید میکردند. امروزه روش ریخته گری تحت فشار الیاژ های آلومینیومی ا زنظر جاافتاده ای میباشد. به طوری که در اکثر رشته های صنایع، از قطعات دایکاست آلومینومی به وجود می آیند . الیاژ های منیزیم نیز در صنعت ریخته گری تحت فشار دایکاست به کار میرود. و چون نقطه ذوب آن در حدود نقطه ذوب AL میباشد. لذا مشکلات چندانی به وجود نخواهد امد. دایکاست منیزیم تولید میشوند. پس از آلیاژ های AL و MG صنعت  آلیاژمس یا گروه برنج به میان خواهى أمدز نقطه ذوب برنج یا برنز در حدود 900 درجه بوده که با در نظر گرفتن آن مشکلات فراوان فنی و متالورژیکی در تزریق مذاب و یا انتخاب مواد مناسب برای قالب دائمی وجود دارد. و امروزه پاره ای ازآن مشکلات و میائل حل شده است . و برای خیلی از آلیاژ های مختلف مس نتوانسته اند روش عملی ریخته گری تحت فشار را ارایه نمایند. علی رغم مشکلات فراوان در ریخته گری برنج باز قطعات به طور انبوه و اقتصادی تولید میشوند. که در بعضی از این قطعات استحکام بالایی به آن داده شده است. در مقایسه با سایر روشهای و سوم ریخته گری روش دایکست رشد بالایی داشته به طوری که در فاصله ی زمانی خیلی کم از بکارگیری دستگاه ساده ایراد شده برای تزریق سرب و قلع با کمک چند تقسیم و کاملاً دستی به سطح عالی ترازوی، دستگاه های کامل تری و با یک نفر اپراتور به تعداد 300 الی 500 قطعه در هر ساعت ترقی کرده است. روشهای ساخت: در تولید انبوه بیش ترسیمس در استفاده از روشی است که قطعات با صرف کمترین هزینه مواد، نیروی انسانی و زمان کاری تهیه شود. شکل گیری و شکل دادن در جه ی اول جزء این روشها به شما ر میرود( شکل2 صفحه ی 1) با این روش میتوان قطعات پیچیده ای به روش بدون براده برداری و در یک مرحله کاری با دقت شکلی و دقت اندازه درست تولید کرد. در این روش به ماشین کاری بعدی نیاز چندانی نیست. غالباً میتوان در یک مرحله کاری چند قطعه را با هم تولید کرد. در اجرای این روش ها قالب ها، ماتریس ها و قالب های انها بسته و به طور کلی قالب های دائمی به کار میرود. اگر ماده ی  بی شکل مایع، چقرمگی و یا خمیری باشد به ریخته گری موسوم است. چنانچه ماده ی بی شکل دانه ای یا پودری باشد به تف جوشی معروف است.

    روشهای ریخته گری در قالب های دائمی محدودیت های زیر را داراست:

    1 – اگر چه حد ماکسیمی برای اندازه ی ابعاد قطعه . ولی این روش برای تولید قطعات کوچک عملیتر است. 2- همه ی آلیاژ های برای ریخته گری در قالب دائمی مناسب نیستند. 3- ای روش برای تولید قطعات به تعداد کم مقرون به صرفه نیست و هزینه ی زیاد در چنین شرایطی انتخاب این روش را منع میکند. 4- تولید برخی از قطعات به واسطه ی محل قرار گرفتن خط جدایش و دشواری خارج ساختن قطعه از قالب با استفاده از این روش امکانپذیر نیست.

    ریخته گری در قالب های فلزی : ریژه( کوکیل)

    در این روش مذاب فلزات غیر اهنی به کمک نیروی وزن یا با فشار کم در قالب های دائم چند پارچه ریخته میشود . قالب هایفلزی ریخته گری از فولاد ، یا چدن ریختگی ویژه هستند. متناسب با اندازه قطعه ریختگی تعداد 30000 تا 60 هزار قطعه کا را میتوان با هر قالب فلزی ریخته گری کرد. قالب های فلزی ریخته گری ممکن است تمام فلز بوده و یا نیمه های قالب های فلزی و ماهیچه از ماسه باشد ( قالب های فلزی ریخته گری مرکب) قطعات تولیدی با قالب های فلزی دقت ابعادی بالا ، کیفیت سطحی خوب و ساختار دانه ریز دارند. با قالب های فلزی نیز میتوان قطعات پیچیده "، صنایع موتور سازی ، فولاد سازی و ماشین سازی مانند پوسته های جعبه دنده و سر سیلندر در تیراژ بالا به طور اقتصادی تهیه کرد.

    انواع قالب های فلزی ریژه :

    قالب های فلزی انواع گوناگونی دارند از جمله قالب های فلزی 1- ساده2-کشویی 3- لولایی 4-با اجزای محرکه مکانیکی 5- با اجزای محرکه هیدرولیکی ( شکلهای 4،1،2،صفحه 1)

    1- قالب های فلزی با یک بست رکابی به یک دیگر بسته میشوند، پس از انجماد مذاب بست را باز کرده و به این ترتیب نیمه های قالب از یکدیگر جدا و قطعه کار خارج میشود. 2-در قالب های فلزی کشویی نیمه های قالب بر روی یک صفحه بازو های راهنمایی موازی قرار گرفته . این بازوها رها راهنمای کار با قالب های فلزی بزرگتر زا آسان تر میکنند 3- قالب های فلزی لولایی کار را ساده تر کرده که دو نیمه اتصال آنها که یک لولا است بازو بسته شده که فقط این نوع قالب برای قطعات تخت مناسب هستند.4- قالب های فلزی ریخته گری بزرگتر با اجرایی محرکه مکانیکی به کار میرود. در این قالب ها یکی از نیمه های قالب ثابت و دیگری متحرک بوده، که جابجایی آن به وسیله یک میله محور( پیچ و مهره) انجام میشود. اتصال نیمه های قالب، موقع ریخته گری با بست قلاب دار جانبی حفظ میشود. یک اهرم زاویه دار ماهیچه را باز کرده و سپس بیرون کشیده میشود.5- قالب فلزی با اجزای محرکه هیدرولیکی بیش تر در تولید انبوه به کار میرود. که برای جابجا کردن نیمه های قالب و یا ماهیچه ها از سیلندر های هیدرولیکی که با کنتری شیرها انجام میشود. میتوان نیمه های قالب و ماهیچه هائرا جابجا نمود.

    ماشین های ریخته گری برای سطح جدایش افقی:

     سطح جدایش قالب های گفته شده در یک صفحه عمودی قرار دارند. که این سطح جدایش مهم ترین وضعیت برای باز کردن قالب و خارج ساختن قطه ریختگی است. اما برخی قطعات با داشتن یک سطح جدایش در یک صفحه افقی بهتر ریخته میشود. اغلب ماشین های ریخته گری که دارای سطح جدایش افقی هستند با یک مکانیزم گردان تجهیز شده اند. به طوری که ذوب ریزی در موقعی که سطح جدایش به صورت افقی قرار دارد، انجام میگیرد. و سپس موقعیت قالب با چرخش تغییر کرده و امکان خارج ساختن قطعه در حالی که سطح جدایش در صفحه قائم است وجود دارد. در بعضی از قطعات ذوب ریزی دز حالی که سطه جدایش در صفحه افق است آغاز شده و سپس الی که این عمل تداوم یافته و کامل میشود، چرخش آرام قالب نیز انجام میگیرد. به عنوانمثال به منظور ریخته گری یک قالب برای ماشین کاری اگر ذوب ریزی در شرایطی که سطح جدایش به صورت عمودی صورت میگرفت، مذاب به عمق زیادی در داخل قالب سقوط کرده، و این ریزش از ارتفاع زیاد، پاشیدن مذاب و ایجاد یک جریان متلاطم و غیر قابل قبول را به دنبال خواهد داشت. برای جاوگیری از سقوط مذاب به داخل این عمق زیاد یک قالب چرخان در یک ماشین ریخته گری مورد استفاده قرار میگیرد بدین ترتیب امکان ذوب ریزی در قالب تحت شرایطی که سطح جدایش به صورت افقی قرار داشته به وجود خواهد آمد. بخش اعظم ذوب ریز تحت این شرایط انجام و مابقی وقتی که قالب 90 چرخنده تا سطح جدایش به صورت عمودی قرار میگیرد. این فرایند به آرامی صورت میگیرد. قطه در این زمان خمیده شده و از قالب خارج میشود.

    ماشین های ریخته گری با صفحات گردان:

    قطعه های ریخته گری کوجک و سبک وزن میتوانند از طریقه ی دستی ریخته شده از قالب خارج شود اما با بالاترین درجه حرارت ذوب ریزی و افزایش وزن قطعات ریختگی روش دستی دشوار میگردد. در این موقع روش عمل باید خودکار باشد. این امر اغلب با بکارگیری ماشین های ریخته گری که بر روی صفحه گردان نسب شده است صورت میپذیرد. یک نمونه ی معمول از ضفحات گردان مورد استفاده که شامل 12 ماشین ریخته گری است در شکل 7 صفحه 2 است. یک دور گردش کامل 2 الی 7 دقفیقه به طول میانجامد. مراحل مختلف این روش ریخته گری که شامل ذوب ریزی ، پوشش دادن قالب، جاگذاری ماهیچه ها ، انجماد و خارج ساختن قطعه است. در ضمن عبور ماشین ریخته گری از چندین توقف گاه انجام عملیات به طور کامل صورت  میگیرد . اغلب این نوع ماشین ها بدون هیچ گونه هدایتی به طور مداوم و در حال چرخش هستند. این نوع تجهیزات زمانی که همه ی 12 ماشین( 12 قالب) مشابه هم بوده و بالاترین سرعت تولید را به مرحله ی اجرا در میآورد. اما به هر حال قالب های متفاوت را هم در هر کدام از 12 دستگاه میتوان مورد استفاده قرار دارد.-


    آخرین ویرایش: یکشنبه 11 بهمن 1394 11:17 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • امید اشکانی دوشنبه 14 دی 1394 11:39 ب.ظ نظرات ()


    ریخته‌گری فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش قدیمی‌ترین فرآیند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری از خاک رس ساخته می‌شدند و لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد.

    ریخته گری در حوزه های متفاوت علم، هنر و فن آوری مطرح است. به هر میزان که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت می‌کند، ولی در عمل هنوز تجربه، سلیقه و هنر قالب ساز و ریخته‌گر است که تضمین کننده تهیه قطعه‌ای سالم و بدون عیب است. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید می‌باشد. به دلیل اینکه بیشتر از ۵۰ درصد از قطعات انواع ماشین آلات به این طریق تهیه می‌شوند. فلزاتی که خاصیت پلاستیک کمی دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده می‌شوند.

    از دیدگاه نوع قالب روش‌های ریخته‌گری به دو دسته تقسیم می‌شوند: ریخته‌گری

    در قالبهای تکبار (Expendable Molds)

    در قالبهای دایمی (Permanent Molds).

    اما ریخته گری با توجه به تکنولوژی و مجموعه تجهیزاتی که در قالب گیری دخیل هستند شامل موارد زیر می شود: ریخته گری در قالب ماسه ای، ریخته گری به روش ریژه (قالب‌های فلزی)، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار کم، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار بالا، دیزاماتیک، ریخته گری دقیق، ریخته گری در قالب‌های کوبشی و غیره. هر یک از موارد فوق دارای کاربردی است، که با توجه به میزان تولید قطعه، کیفیت مورد نظر آن، ابعاد و جنس قالب، از هر یک از این روشها استفاده می شود.

     

    ریخته‌گری در قالبهای تک بار(Expendable)

    در این دسته روش‌های از قالب‌های موقت استفاده می‌شود. این قالبها پس از یک بار ذوب ریزی از بین می روند تا قطعه را بتوان از قالب جدا کرد.

    پرکاربردترین نوع این قالبها، قالبهای ماسه ای است که به تبع به این نوع ریخته گری، ریخته گری در قالب ماسه ای Sand casting)، گفته می شود.

    ماسه ها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسه های سیلیسی، شامورتی، ماسه Co2 و غیره.

    آخرین ویرایش: دوشنبه 14 دی 1394 11:40 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • امید اشکانی شنبه 2 آبان 1394 12:13 ب.ظ نظرات ()

    فروآلیاژها، آلیاژهایی هستند که از آهن و یک یا چند عنصر دیگر تشکیل شده‌اند و شرایط آسان داخل شدن عنصر یا عناصر مورد نظر به فولاد یا چدن مذاب را فراهم می‌کنند. نقش این عناصر می‌تواند شامل اکسیژن‌زدایی و یا ایجاد ساختار مورد نظر و دستیابی به خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب برای کاربردهای معین انواع فولاد و چدن باشد.

    این عناصر عبارتند از سیلیسیم، منگنز، کروم، مولیبدن، وانادیوم، تیتانیوم، کبالت، نیکل، تنگستن و... افزودن عناصر فوق‌الذکر به‌صورت خالص به آلیاژهای آهن (فولاد و چدن) به دلایل زیر انجام نمی‌شود:

    1. عناصر فوق به‌شکل خالص بسیار گران و هزینه تهیه آنها بسیار زیاد است.

    2. نقطه ذوب عناصر در حالت خالص بیشتر از حالت آلیاژی است و لذا ایجاد دمای مورد نظر برای ذوب علاوه بر ایجاد هزینه‌های بیشتر برای تولید، مشکلات فنی و تولیدی دیگری نیز به دنبال دارد و اصولاً استفاده از فروآلیاژها به‌طور قابل‌توجهی آسان‌تر از افزودن عناصر به‌صورت خالص است.

    بعضی از فروآلیاژها نقش جوانه‌زایی فازهای معینی از جمله گرافیت کروی و یا بهینه‌سازی و پالایش ریز ساختار را در آلیاژهای چدن‌بازی می‌کنند و به این فروآلیاژها مواد تلقیحی یا جوانه‌زا Inoculant می‌گویند.

    کاربرد عمده فروآلیاژها در صنایع تولید آهن و فولاد، ریخته‌گری و الکتروسازی است. از این‌رو فروآلیاژها در تولید فولاد و قطعات ریخته‌گری فولادی و چدنی نقش منحصر به‌فردی ایفا می‌کنند لذا توسعه ظرفیت فولاد و چدن در کشور با افزایش مصرف فروآلیاژها همراه است. بر این اساس، تولید فروآلیاژها، از نظر کمی و کیفی به تولید فولاد وابسته است و هر قدر تولید فولاد بیشتر باشد نیاز به فروآلیاژها بیشتر است. از آنجا که تولید فولاد در توسعه اقتصادی نقش مهمی دارد، لذا تولید فروآلیاژها برای اقتصاد ملی از اهمیت بسیاری برخوردار است.

    در حال حاضر 6 نوع فروآلیاژ و اکسید مولیبدن در 19 واحد فروآلیاژ و اکسید مولیبدن تولید می‌شوند.

    در سال 87، تولید فروآلیاژ و اکسید مولیبدن (بدون احتساب تولیدات 2 واحد که آمار خود را ارائه نکرده‌اند) حدود 75 هزار تن بوده است.

    منبع : پایگاه خبری تحلیلی صنعت و اقتصاد ایران .
    آخرین ویرایش: شنبه 2 آبان 1394 12:16 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • امید اشکانی شنبه 14 شهریور 1394 11:09 ب.ظ نظرات ()


    الف- ترک گرم یا پارگی یکی از نقایص این روش است. بعد از ورود مذاب به قالب و زمانی که اولین لایه منجمد می‌شود، مذابی در پشت این پوسته منجمد شده قرار دارد و به واسطه حرکت دورانی بر آن فشار وارد می‌کند. این فشار در پوسته استوانه‌ای شکل در حال انقباض،  تنش‌های محیطی ایجاد می‌کند. در همین حال در ضخامت منجمد شده قطعه یک انقباض و در قالب به سبب افزای درجه حرارت آن، یک انبساط حرارتی به وجود می‌آید که سبب شکل‌گیری یک فاصله هوایی گشته و قطعه از حمایت سرتاسری قالب محروم می‌ماند. در این زمان اگر تغییر شکل ناشی از تنش محیطی فراتر از مقاومت گسیختگی فلز در آن درجه حرارت گردد، پوسته دچار ترک طولی می‌گردد. البته در صورت پر شدن این ترک با مذاب نیز عیب به نام عیب سردجوشی در سطح تماس ایجاد می گردد.

    روشهای جلوگیری از بروز این نقص عبارتند از:

    کاهش درجه حرارت ریخته‌گری، کاهش سرعت ریخته‌گری، افزایش درجه حرارت پیش‌گرم قالب، به کارگیری سرعت دورانی کمتر در شروع ریخته‌گری و افزای ضخامت تقالب با استفاده از لایه پوشش عایق در سطح داخلی قالب.

    ب) ترک‌های عرضی

    ترکهای عرضی از دیگر نقایص ایجاد شده در لوله می‌باشد که می‌تواند در نتیجه تمرکز شدید تنش‌های حرارتی و یا به خاطر انبساط گرافیت و گیر کردن لوله در قالب ایجاد شود.

    آخرین ویرایش: - -
    ارسال دیدگاه
تعداد صفحات : 9 1 2 3 4 5 6 7 ...
ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | اخبار کامپیوتر، فناوری اطلاعات و سلامتی مجله علم و فن | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو