گزارش کارآموزی کاسپین پلاست در کارگاه ریخته گری در 26 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه (تاریخچه تاسیس شرکت) 1

زمینه های فعالیت 2

آزمایشگاه عملیات حرارتی 3

فولادهای آلیاژی 6

تعمیر کوره القایی 9

ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القایی 10

محاسبات شارژ 16

چدنهای سفید 18

خلاصه ای روشهای گوگرد زدایی چدن 21

پوششهای نسوز داخل کوره های القائی 23

نکات مهم در خاک روبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القایی 25

پخت جداره نسوز 28

آنیل کامل 29

آنیل همدما 31

نرماله کردن 32


زمینه های فعالیت

v = مدلسازی – ریخته گری قطعات فولادی – ریخته گری قطعات چدنی– ماشین کاری – تراشکاری

v تعداد پرسنل = 25 نفر کارشناس = 3 نفر

v تجهیزات ذوب = کوره القایی فرکانس متوسط باظرفیت 3500 Ky – کوره القایی فرکانس متوسط با ظرفیت 1 تن .

v مجموعه تجهیزات متالوگرافی شامل پولیش و اچ نمونه ها .
آزمایشگاه مکانیکی

v دستگاه تست کشش : به منظور اندازه گیری استحکام کشش ،‌مقاومت تسلیم ، درصد افزایش طول

v دستگاه تست ضربه : به منظور اندازه گیری مقاومت به ضربه قطعات

آزمایشات غیر مخرب

اولترا سونیک : به منظور بررسی عیوب داخلی قطعه .
تست PT: به منظور بررسی ترکهای سطحی .







آزمایشگاه عملیات حرارتی :
تجهیزات کارگاهی

A ‌ ) کوره عملیات حرارتی با ظرفیت 4/5m3 همراه با حمام آب و سیستم سیرکولاسیون .

B ) دستگاه شات بلاست

D ) جرثقیل ( 2-3-6/5 ton ) C ) Plan تولید گاز CO2

E‌) سنگهای آویز ( شناور ) و سنگهای میزی

F ) آمیاب وکلوخه کوب و تجهیزات انتخاب ماسه و بونکر نگهداری ماسه .

تجهیزات مدلسازی :

A ) پنج کاره

B ) اره فلکه

C ) دستگاه خراطی

D‌) ابزار آلات وتجهیزات پنوماتیک مانند فرز انگشتی

E ) دریل

F ) عمود بٌر

بطور کل مراحل کار در این کارخانه بدین صورت است که قالبگیری اصلی ،‌بوسیله ماسه CO2 به همراه چسب سیلیکات سدیم می باشد که در آزمایشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پیدا می کنیم و بعد با آنها قالب تهیه می کنیم که البته ماسه پشت این قالبها ماسه سیلیسی می باشد . از خود ماسه CO2 بعداز ذوب ریزی می توان بعنوان ماسه پشت استفاده کرد – از آنجایی که محصول عمده این کارخانه والو بود ابتدا قالب آن را آماده کرده و سپس ماهپچه سازی می کردیم و از آنجایی که خواص ماهپچه با ماسه متفاوت است پس نیاز به چسب بیشتری دارد . سپس ماهپچه را خشک کرده و درون قالب قرار می دادیم وبعد بوسیله گاز CO2‌ این قالب محکم می شد . حال قالب برای ذوب ریزی آماده است . دراین کارخانه والوهایی به قطر 20 in – 10 in – 8 in – b in – 4 in – 3 in – 2 in و با فشارهای مختلف ( 1so psi – 300 psi – 1500 psi ) ساخته می شدند .

حال می خواهیم ذوب ریزی کنیم ولی قبل از آن مواد ذوب را کنترل می کنیم بطوری که طبق درخواست از چه آلیاژی استفاده کنیم بهتر است و چون اصول ذوب ریزی این کارخانه بیشتر مربوط به فولادهای آلیاژی می شود بعدا در مورد عناصر افرودنی به مذاب می نویسم .

درمورد ذوب ، ما ابتدا قراضه ها وبرگشتی ها را ذوب می کنیم و از ذوب یک نمونه آنالیز می کنیم که جواب آن سریعا باید به دست یکی از مهندسین برسد . سپس مهندس هم بوسیله تجربه و هم علم آنالیز ذوب اولیه را نگاه کرده و برای بدست آوردن خواص مورد نظر ذوب میزان درصد عناصر افزودنی را تشخیص می دهد .

بعنوان مثال

تا تا

ویا بعنوان مثال دیگر :

120 mn 12



حال که ذوب مناسب بدست آمد قالبها را ذوب ریزی می کنیم بعد در آن طرف سوله بعداز منجمد شدن آنها را خالی می کنیم . پس این قطعات را سنگ می زنیم و مواد اضافی مثل سیستم راهگاهی وغیره را از قطعه جدا می کنیم و بعدقطعه را به کوره عملیات حرارتی منتقل می کنیم که بعدا راجع به این کوره بیشتر توضیح می دهم .

بعداز مرحله آنیل و عملیات حرارتی قطعه به دستگاه شات بلاست منتقل می شود یعنی تمیز و آماده برای تحویل می باشد .

این مطالب بطور کلی روش کار این کارخانه بود که شامل دو سوله نیزمی بود ونکته دیگر اینکه این شرکت به غیر از فولادهای آلیاژی ، ذوب ریزی چدن نیز می کرد ولی بیشتر 1 نوع چدن آن هم چدن پرکرم .

حال در ادامه می پردازیم به توضیح کوره های القایی – محاسبه شارژ- عمل شات بلاست – نسوز کوره القایی و … که بعضی موارد برگرفته شده از کتاب های عملیات حرارتی دکتر گلعذار بامواد قالبگیری برای ریخته گری فلزات ( محمدحسین شمسی) و بعضی نکات مربوط به کارخانه و تمرین آنجا می باشد .

فولادهای آلیاژی :

فولاد آلیاژی فولادیست که یک یا چند عنصر مثل : نیکل ، کرم ، منگنز ,مولیبدن ، وانادیم ، کبالت ، تیتانیم ، به آن اضافه شده باشد .

افزودن این عناصر خواصی از قبیل : نرمی ، سختی ، مقاومت در برابرزنگ خوردگی ، مقاومت در برابر سایش ،‌مقاومت در برابر ضربه را به فولاد میدهد .

نام فولاد آلیاژی بستگی به عنصری دارد که باآن اضافه شده باشد برای جوشکاری آن اگر الکترود مناسب مصرف شده و جوشکاری آن بطرز صحیحی صورت گیرد استحکام ناحیه اتصال رضایت بخش خواهد بود .

عناصری که برای آلیاژ کردن بکار میروند هر کدام خواص مختلفی را در فولاد آلیاژی ایجاد می کنند که در زیر بطور مختصر تشریح می گردد :

1. کرم :

با اضافه نمودن مقدار معینی کرم به فولاد سختی آلیاژحاصل افزایش یافته و مقاومت آن را در برابر سائیدگی زیاد میکند بدون اینکه آلیاژ را ترد نماید ، کرم را به تنهایی یا عناصر دیگری از قبیل : نیکل ، وانادیم ، مولیبدن ، ویا تنگستن به فولاد آلیاژ اضافه نمود .

2. منگنز :

با اضافه کردن مقداری منگنز به فولاد ، ذرات فولاد حاصله کوچک شده و به همین دلیل استخوان بندی محکمتری بین ذرات فولاد بوجود آمده فلز را سخت میکند ، منگنز خاصیت آب رفتن فولاد را افزایش میدهد .

3. مولیبدن :

با افزودن مقدار معینی مولیبدن به هر عنصر بغیر از کربن آنرا سخت و آب گیر مینماید و درعین حال آلیاژ نرم و محکمی را ایجاد می کند که قابل تراشکاری است .

این عنصر را می توان به تنهایی یا با عناصر دیگر بخصوص نیکل یا کرم و یا با هر دو آنها بفولاد اضافه نمود .

4. نیکل :

اضافه نمودن نیکل بفولاد بدون اینکه خاصیت نرم و چکش خواری آنرا تغییر دهد استحکام آنرا افزایش میدهد . با افزودن مقدار زیادی کرم بین 25 الی 35 درصد نه تنها استحکام آنرا افزایش می دهد بلکه این آلیاژ را در برابر زنگ خوردگی و ضربه کاملا مقاوم می سازد .

5. وانادیم :

با اضافه کردن مقدارمعینی عنصر وانادیم به فولاد از بزرگ شدن اندازه ذرات در درجه حرارت بحرانی جلوگیری کرده و بهمین علت فولادیکه مقداری وانادیم به آن اضافه شده باشد برای آب دادن و سخت کردن بسیار مناسب خواهد بود .

6. تنگستن :

اضافه نمودن تنگستن به فولاد معمولا برای فولادهایی است که بخواهند از آن ابزار های برنده مثل مته های مخصوص و قلمهای الماس درست کنند و علاوه براین مقاومت زیادی در برابر سائیدگی ایجاد نمایند .

7. کبالت :

اضافه نمودن این عنصر بفولاد بدین منظور است که فولاد بتواند حتی در حرارت قرمز مقاومت خود را حفظ نماید . بدین لحاظ مصرف این آلیاژ بیشتر در ساخت یاتاقانهای بربربنگی که در اثرحرارت فرسایش زیادی را ایجاد مینمایند .

8. سیلیسیم :

سیلیسیم بعنوان یک احیاء کننده و بعنوان یک سخت کننده در هر دو فولادهای کربنی و آلیاژی بکار میرود . سه اثر مهم سیلیسیم در فولاد باید بدقت مورد توجه قرارگیرد

1) سیلیسیم درجه حرارت بحرانی را بالا میبرد

2) سیلیسیم استعداد گرافیته شدن و کربن گیری را زیاد می کند

3) وقتی سیلیسیم با نیکل ، کرم ، و تنگستن ترکیب میشوند ،‌مقاومت به اکسیدآسیون در درجه حرارت بالا را افزایش میدهد .



تعمیر کوره القائی :

برای تعمیر کوره القایی چنانچه باید کوره برای چدن ریزی آماده شود بدلیل اسیدی بودن سرباره چدن از نسوزهای اسیدی مانند سیلیس استفاده می کنیم ( توسط آهنربا باید تمام براده های مغناطیسی آن بطور کامل گرفته شود ) وچنانچه برای فولاد ریزی باید آماده شود از نسوزهای قلیائی ( بدلیل بازی بودن سرباره فولاد ) استفاده میشود .

مراحلی که باید برای تعمیر انجام گیرد در صفحات روبه رو ذکر شده .
ذوب فولادهای پرآلیاژی درکوره های القائی

کوره های القائی برای ذوب فولادهای مقاوم در مقابل خوردگی کرم دار و کرم نیکل دار ، واحد مناسبی میباشند . دراین کوره ها افت عناصر آلیاژی بسیار کم است و میتوان با محاسبه دقیق بار درصد عناصر آلیاژی مناسب را در یک محدوده مجاز نگهداری کرد .

مزایای این کوره ها عبارتند از :

الف) پدیده جذب کربن که هنگام ذوب در کوره های قوسی از طریق الکترودها صورت میگیرد ، در فرآیند ذوب کوره های القائی وجود ندارد و بنابراین می توان بدون انجام عمل تصفیه فولادهایی با کربن کم را تولید کرد .

ب) به دلیل حرکت مداوم مذاب ، عمل یکنواخت شدن ترکیب شیمیائی مذاب بخوبی انجام شده و ناخالصیهای غیر فلزی و گازها به سطح مذاب رانده میشوند .

ج) به دلیل سرعت ذوب زیاد و سطح تماس کم کاهش عناصر آلیاژی هنگام انجام ذوب در کوره های القائی بسیار ناچیز است ( درهنگام شارژ افت عناصر آلیاژی حداکثر 5% در نظر گرفته میشود .

محدودیت ها :

الف) به دلیل حذف مرحله تصفیه ، بایستی گوگرد ،‌فسفر وکربن مواد شارژ در محدوده معینی قرارداشته باشد در هر حال عمل تصفیه را دراین کوره ها نیز می توان انجام داد .

ب) مواد شارژ بایستی ترکیب شیمیایی مشخص و دقیق داشته باشند ، ( این مواد عبارتند از : قراضه فولاد ، برگشتی کارگاه ، وفولاد آلیاژهای مختلف ) .

ج) سرباره این کوره غیر فعال ، انعطاف پذیر و سرد میباشد .

در ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القائی رعایت نکات زیر ضروری است :

1- مواد شارژ باید تا حدامکان بصورت تنگ هم و فشرده قرارگیرند ،‌و ترکیب قراضه های مصرفی باید مشخص باشد . قراضه مصرفی باید عاری از کثافات و قطعات برگشتی ، عاری از ماسه و گرد و خاک باشند ، خشک بودن قراضه ها ضروری است.

2- قطعات بزرگ در کناره دیواره کوره و قطعات کوچک در وسط قرار داده شوند .

3- اجزائی از شارژ کوره که دارای نقطه ذوب بالا هستند باید در قسمت پایین بوته قرارگیرند .

4- در طول عمل ذوب در صورت امکان ، شارژ کوره مداوم فشرده شوند ، تا تراکم قسمتهای ذوب نشده بیشتر گردد .

5- عناصر آلیاژی و فرو آلیاژهائی نظیر فرو مولیبدن ، نیکل و مس همراه شارژ در کوره بارگیری میشوند ، وسایر عناصر آلیاژی در حمام مذاب وبه ترتیب زیر اضافه می گردند :

الف – فرو کرم

ب- فرو سیلیسیم

ج- فروتیتانیم

6- به محض ذوب شارژ باید برای جلوگیری از اکسیدآسیون یا احیاء مذاب سرباره را تشکیل داد . تشکیل سرباره با اضافه کردن مواد زیر صورت می گیرد :

7- در کوره با آستراسیدی از شیشه خرده ، مخلوط شیشه خورده و شاموت و یا مخلوطی از آهک ، ماسه و فلورسپارخرد شده و درکوره با آستر بازی از مخلوط 70% آهک ، 20% فلورسپار ، و 10% پودر مگنزیت یا مخلوط 80% آهک و 20% فلوسپار استفاده میشود .

( عمرکوره با آستر بازی بیشتر از عمر کوره با آستر اسیدی است . ) عموما ذوب فولادهای آلیاژی درکوره های باآستر بازی صورت میگیرد .
نکات مهم در خاک کوبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القائی

مقدمه :

شرکت خدمات صنایع متالورژی ایران در جهت نیل به خودکفائی داخلی و با بهره گیری از تجربیان کارشناسان مجرب ، در ارائه کلیه خدمات علمی و عملی مربوط به صنایع متالورژی در زمینه های ، تکنولوژی و طراحی ،‌نصب و راه اندازی خطوط تولید و تولید بعضی از انواع خاک های نسوز ، آمادگی داشته و از پتانسیل قابل توجهی برخوردار است .

خاک نسوز سیلیسی تولید شده دراین شرکت برای مصرف در نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی ، دواروپاتیل های انتقال ذوب مناسب می باشند .

خاک سیلیسی دارای خاصیت اسیدی بوده و عمدتا برای چدن ریزی قابل استفاده می باشد .

در تهیه این خاک از آخرین اطلاعات علمی و تکنولوژی جهان به منظور حصول بهترین کیفیت در ترکیب شیمیائی ، دانه بندی و … استفاده شده است .

برای کسب اطلاعات بیشتر دراین باره میتوان به جزوه منتشره شده از طرف این شرکت تحت عنوان «‌اصول نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی »‌ مراجعه نمود.

اکنون با فرض اینکه واحدهای ریخته گری دارای اطلاعات کافی در زمینه چگونگی نصب جداره نسوزکوره های ذوب القائی هستند ، لازم است به نکات مهمی که باید عملا در حین خاک کوبی مورد توجه قرارگیرند اشاره شود ، تا از بروز اشکالات احتمالی ناشی از عدم دقت درخاک کوبی جلوگیری بعمل آید .

کف کوبی :

درصورت استفاده از کوبه دستی یا الکتریکی با قطرکم ، عمل کوبیدن کف کره از مرکز آغاز و بصورت شعاعی به اطراف ادامه داده میشود .

درهنگام استفاده از کوبه دستی ، اول 15 تا 20 سانتیمتر خاک در کف کوره ریخته میشود و عمل کوبیدن آغازمیگردد . هنگامی که کوبه بیشا از 5 سانتی متر در داخل خاک فرو نرود ، مجددا 5 تا 7 سانتی متر خاک ریخته میشود و عمل کوبش به همین ترتیب تا ارتفاع مورد نیاز کف کوره ادامه می یابد .

درصورت استفاده از لرزه الکتریکی ،‌ قطر کوبه آن حدود 10 سانتی متر میباشد . در وحله اول خاک به ارتفاع 10 تا 30 سانتی متر در کف کوره وریخته و عمل کوبیدن شروع شود . پس از حصول اطمینان از حداکثر فشردگی که با عدم فرو رفتن سرکوبه به داخل خاک معلوم میشود میتوان دوباره خاک ریخته وعمل کوبیدن را تکرار نمود. البته در هنگام ریختن خاک مجدد ، باید کمی سطح کوبیده شده قبلی را تراشیده و بصورت سطحی با کوبیدن کم ایجاد کرد تا تداخل خاک در کوبیدن های متوالی بصورت یکپارچه انجام شود . عملکوبیدن کف کوره به این ترتیب تا ارتفاع مورد نظرادامه مییابد .

درصورت استفاده از لرزه با صفحه کوبش بزرگ و به اندازه کف کوره باید سطح خاک ریخته شده کاملا صاف و پس ازآن عمل کوبیدن بمدت 5 تا 10 دقیقه انجام گیرد .

مستقل از روش کوبیدن ،‌ارتفاع خاک کوبیده شده کف کوره باید 5 سانتیمتر بیشتر از حد مورد نیاز باشد تا پس از خاتمه کف کوبی این مقدار اضافه تراشیده شده و سطح حاصل کاملا تراز شود .

خاک کوبی دیواره :

سطح کوبیده شده کف کوره در محل تماس با خاک دیواره باید تراشیده و سست گردد و سپس شابلون در محل خود قرارگیرد .

شابلون باید کاملا در وسط کوره مهار شود بطوریکه فاصله آن تا بدنه کوره در همه جهات مساوی باشد .

سطح شابلون بایستی عاری از زنگ زدگی باشد و در سطح آن سوراخهایی به قطر 3 میلیمتر در فواصل 30 سانتیمتر از یکدیگر ایجاد گردد . تا حین پختن خاک بخار و مواد فرار آب براحتی خارج شود .

پس از ریختن خاک در اطراف شابلون و قبل از کوبیدن آن ، سبخ زدن خاک به فواصل 10 سانتی متر از هم برای خروج هوای محبوس احتمالی لازم است .

درهنگام ریختن خاک در اطراف شابلون و برای جلوگیری از جدایش دانه های ریز از درشت در هنگام پخش آن ، بهتر است از یک قیف مناسب استفاده شود .

در شرایط استفاده از دستگاه لرزه داخلی شابلون ، اول تمام اطراف شابلون بوسیله خاک سست پرشده و سپس عمل کوبیدن آغاز میشود . باید توجه داشت که درخلال کوبیدن و هم زمان با پایین رفتن سطح خاک اطراف شابلون بایستی بطور مداوم باافزودن خاک جدید سطح آن را در دیواره ثابت نگه داشت .

مدت چرخش لرزه الکتریکی دستی در داخل شابلون در هر دور 1 تا 3 دقیقه میباشد .

حرکت لرزه داخلی شابلون بطرف بالا در فواصلی برابر 5/2 تا 5/7 سانتی متر بعداز هر دور انجام میشود .

20 تا 25 سانتی متر ارتفاع خاک بالای دیواره کوره بطور مستقیم کوبیده میشود تا از فشردگی کافی برخوردار گردد .
پخت ( زینتر کردن ) جداره نسوز

پس از پایان خاک کوبی و در ابتدای مرحله پخت ، درجه حرارت کوره در هر ساعت 40 درجه سانتی گراد افزایش داده میشود تا به 260 درجه سانتی گراد برسد . این مرحله جهت خروج رطوبت و گازهای فرار خاک انجام میگیرد.

سپس افزایش درجه حرارت به میزان هر ساعت 50 درجه سانتی گراد تا درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد ادامه می یابد . و به ازاء هر 5/2 سانتی متر از ضخامت دیواره ، یک ساعت کوره در درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد نگه داشته میشود . این مرحله جهت تکمیل انبساط حجمی و یکنواخت در جداره نسوز می باشد .

در مرحله بعد در هر ساعت 100 درجه سانتی گراد بر دمای کوره افزوده میشود تا به درجه حرارت ذوب برسد .

پس از ذوب شدن کامل بلوک داخل کوره ، پرکردن کامل آن توسط شارژ قراضه یا شمش یا ذوب دیگر کوره ها صورت میپذیرد .

برای پخت کامل جداره نسوز کوره ، درجه حرارت آن درمرحله نهائی که کاملا پر میباشد به 1500 درجه سانتی گراد افزایش داده شده و دراین شرایط حداقل یکساعت نگه داشته میشود .

گزارش کارآموزی در کارگاه ریخته گری نقش جهان در 32 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مذاب چدن 1

کوره ها و وسایل تهیه مذاب 1

چدن 3

آزمایشهای آزمایشگاهی چدن 7
چدن خاکستری 8

چدن نشکن 10

فرم دادن بوسیله پرسی 13

ابزارهای فرمکاری 16

قسمت قالبگیری 17

تغذیه گیری 21

نحوه درآوردن قالب 26

مرحله مونتاژ و یا ماهیچه گذاری 27

نحوه قالبگیری چرخ 29

قسمت تخلیه درجه ها 42

قسمت عملیات حرارتی و تمیزکاری 44

قسمت کنترل کیفی 49


بسمه تعالی



مذاب چدن : بر روی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته پودر سیلاکس که قرمز رنگ و دانه درشت تر از کاوارل می باشد می ریزند تا شیره و تفاله و سرباره را جذوب خود بکند و باعث می شوند که این مواد غیره ضروری بر روی مذاب جمع شده و به راحتی جمع آوری شوند در ضمن پودر بوراکس که سفید رنگ و نرم می باشد و همچنین حالت دانه ریزتری دارد برای مذاب آلیاژهای مس، برنج، برنز و غیره استفاده می شود.

قطعه نورد در 600 درجه سانتیگراد، دارای ساختار کاربیدی که کاربیدها سخت می باشند که با زمینه مارتنریت یا پرلیت.

کاربیده ها اگر دارای ترک شوند و این ترکها رشد بکنند انفجار شبکه را در پی خواهد داشت.

انحلال کاربید دردمای بالا و همچنین در زمان بالا صورت می گیرند. آستینت باقیمانده مشکل ساز است به همین خاطر تمپر می کنیم که آستینت را از بین برده و ما در این قسمت نیاز به سختی داریم.


کوره ها و وسایل تهیه مذاب :

در کارگاه ریخته گری دو کوره وجود دارد : کوره زمینی یا بوته ای و کوره شعله ای یا دوار.

کوره زمینی بیشتر برای ذوب آلیاژهای آهنی مثل چدن و آلیاژهای غیر آهنی مثل آلومینیوم، مس، برنج، و …… بکار می رود. بدین ترتیب که بوته را مثلاً از آلومینیوم پر کرده و داخل کوره قرار می دهیم و پس از ذوب شدن بوته را به وسیله طوقچه یا انبر بیرون می آوریم و داخل کمچه قرار داده و دو نفر این طرف و آن طرف کمچه را گرفته و آماده مذاب ریزی داخل قالب می شوند. سوخت این کوره از گازوئیل است که به وسیله هوای که از دم و یا بازدم برقی به همراه سخت داخل کوره می شود، گازوئیل را پودر کرده و باعث می شود که راندمان حرارتی کوره بالا رود.

کوره شعله ای یا دوار تشکیل شده است از بدنه، شاسی، موتور جهت گرداندن کوره و شعله گیر. این کوره بیشتر برای ذوب چدن بکار می رود. بدین ترتیب که چدنها داخل محفظه کوره دوار قرار داده و طی تماس شعله با چدنها، آنها را ذوب می کند. درهمین حین کوره به وسیله موتور و چدنهایی که در زیر کوره قرار دارد می چرخد و شعله گیر هم جلوی اتلاف حرارت شعله را گرفته و هوای گرم را به طرف بادزن برقی هدایت می کند تا به وسیله هوای گرم راندمان حرارتی کوره بالا رود. بوسیله چرخاندن کوره و قرار دادن بوته در زیر کوره مذاب چدن را از داخل کوره به قالبها انتقال می دهیم.

چدن (CAST IRON)

خانواده‌ای از آلیاژهای آهنی هستند که درصد کربن موجود در انها بیش از 2% و سیلیم (SI) بیش از 1 درصد میباشد.درواقع چدن یک نوع آلیاژ سه تایی FE – C – SI می باشد.

چه خواصی موجب برتری چدن نسبت به فلزات دیگر شده است ؟

1- ارزانی قیمت

2- خواص مکانیکی ویژه (از جمله قابلیت جذب ارتفاعش، مقاومت در برابر سایش و فشار، عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی)

3- سادگی تهیه قطعات چدنی از طریق ریخته گری به دلیل :

الف) پائین بودن نقطه ذوب و سیاسیت بالا

ب) پائین بودن ضریب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد

عوامل موثر در تعیین خواص مکانیکی چدنها نسبت به گرافیت :

گرافیت نوعی کربن کریستالیز شده است که به علت تغییر فرم پلاستیکی راحتی که در گرافیت وجود دارد سختی بسیار کمی دارد

1) مقدار گرافیت : هر چه درصد ذرات گرافیت در زمینه زیادتر باشد استحکام چدن کمتر می باشد

2) شکل گرافیت : اشکال مختلفی از ذرات گرافیت در ریز ساختار دیده می شود که مهمترین انها عبارتند از :

الف) گرافیت لایه ای در چدن خاکستری

ب) گرافیت تمبر شده در چدن ماسیبل

ج) گرافیت کروی در چدنهای داکتیل

د) گرافیت کرمی شکل در چدن با گرافیت فشرده

3) نحوه توزیع ذرات گرافیت : تاثیر زیادی بر روی خواص مکانیکی دارد مانند ساختار گل رزی

4) اندازه ذرات گرافیت

کربن به دو صورت در ساختار دیده می شود : به صورت آزاد گافیت و به صورت ترکیبی FE3C (سمانتیت)

برخی از مشخصه های سمانتیت :

1) وزن مخصوص نزدیک به آهن

2) فازی بسیار سخت و شکننده است

3) دارای هیچگونه تغییر آلوتروپی نیست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد.

کربن معادل : توسط این فاکتور اثر تمام فازهای موجود در چدن نسبت به اثر کربن و عناصر مشابه سنجیده می شود. مجموعه این اثرات تشکیل عدد خاصی به نام کربن معادل (CE) را می دهد.

(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE کربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –

%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر

(%SI + P) 3/1 + C %= CE کربن معادل

ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در کوره های معمولی مانند کوره های بوته ای (گرافیتی) زمینی چدنها را ذوب می کنند در حالی که فولاد را در کوره های قوس، القایی و زیمنس ذوب می کنند. کوره ای که مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادی دارد، کوپل می باشد که تا حدود 1 تن در ساعت می تواند ذوب بدهد. کوره هایی که برای ذوب چدن استفاده می شوند عبارتند از :

کوره کوپل، القایی، الکتریکی، کوره گرم کن شعله ای و کوره زمینی

عوامل موثر در انتخاب کوره :

1- میزان سرمایه گذاری

2- اندازه و نوع قطعه ریختگی

3- سرعت ذوب

4- ظرفیت کوره

5- میزان نیاز به کنترل مذاب

کنترل مذاب چدن (آزمایش کارگاهی) : تعیین میزان تمایل چدن به گرافیت زایی توسط آزمایش چیل (CHILL) مشخص می شود (گرافیت زایی چدن سفید) این کار توسط ریختن مذاب داخل قالبهایی به شکل مکعب مستطیل یا حفره ای شکل صورت می گیرد.

در این آزمایش هر چه عمق سردشدن در نمونه بیشتر باشد تمایل چدن به گرافیت زایی کمتر است.

عمده ترین عواملی که روی سیالیت مذاب چدن اثر می گذارد :

1- درجه حرارت مذاب

2- ترکیب شیمیایی : هر چه ترکیب به ترکیب یوتکتیک نزدیکتر شود سیالیت مذاب بالالتر می رود.

3- ارائه این دو فاکتور بر روی سیالیت چدن خاکستری به صورت زیر ارائه شده است :

155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سیالیت

آزمایشهای آزمایشگاهی چدن :

1- تعیین ترکیب شیمیایی چدن با استفاده از ابزاری نظیر کوانتومتر

2- تعیین خواص مکانیکی چدن : کلیه خواص کششی، فشاری، ضربه و سختی و …

3- کنترل ریز ساختار (با متالوگرافی)

4- تعیین میزان تخلخل چدن با کمک اشعه ایکس (رادیوگرافی)

چدن خاکستری

1) کوره های ذوب : به علت پائین بودن نقطه ذوب عموماً می توان در هر کوره ای عملیات ذوب را انجام داد.

2) روشهای ریخته گری : عموماً گریز از مرکز، افت فشار وثقلی

3) روشهای قالبگیری : به استثنای روش قالبگیری با گچ سایر روشها به کار گرفته
می شود.

خواص مهندسی چدن خاکستری

اصولاً ترکیب شیمیایی، سرعت سرد شدن و نوع عملیات حرارتی روی ریز ساختار و نتیجتاً روی خواص مکانیکی اثر می گذارد

1- اثر ترکیب شیمیایی : مهمترین اثر خواص مکانیکی مربوط به کربن و سیلسیم موجود در آن می باشد.

نسبت ماسه و چسب :

در بعضی از روزها دیده شد که این نسبت رعایت نشده و ماسه یا کم چسب بوده یا بسیار پر چسب و نسبت ترکیبی رعایت نشده است. اگر ماسه کم چسب باشد از چسبندگی کمی برخوردار است و با مالیدن دست به روی قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا می شوند و در نتیجه از استحکام کافی برخوردار نمی باشند و در هنگام خروج مدل بیشترین اثرات این حالت را مشاهده خواهیم کرد. یعنی اینکه مدل قسمتی از قالب را نیز به همراه خود کنده و باعث معیوب شدن قالب می گردد و درقسمت مونتاژ کار بیشتری را طلب می کند.

اگر پرچسب باشد گاز بیشتری را برای خشک شدن نیازمند می باشد و همچنین درمرحله تخریب قالب به سختی این کار صورت می گیرد. گاهی میز مشاهده شده است که نسبت ماسه باز یافت به ماسه جدید بسیار بیشتر از مقدار لازم است و این امر باعث کاهش استحکام قالب خواهد شد. به طوری که ذرات ماسه آن چسبندگی لازم را نخواهند داشت. در این حالت در هنگام خروج از قالب، مدل قسمت بسیارزیادی از قالب را به همراه خود به بیرون می کشد.

با ایجاد آزمایشگاه تعیین استحکام ماسه می توان این نواقص را به حداقل رساند.

برای تعیین نسبت معین ماسه و چسب پیشنهاد می شود با قرار دادن واحد اندازه گیری مناسب در آن قسمت این نقص را به حداقل رساند.

تغذیه گیری :

تغذیه گیری یک بخش از قالبگیری است.

تغذیه حفره ای اضافی است که در قالب تعبیه شده و با فلز مذاب پر می شود. این مخزن امکان سیلان و حرکت مذاب به فضای قالب را فراهم کرده، انقباض ناشی از انجماد را جبران کرده.

تغذیه مورد استفاده در قالبگیری توسط جعبه ماهیچه های مختلف درست می شود.

جنس جعبه ماهیچه از آلومینیوم و عمده ماسه مورد مصرفی در تغذیه از جنس اگزوترمیت است.اگزو ترمیت در دستگاهی به نام میکسر اسلیو گیری با آب و الکل قاطی شده و آماده می شود.

نحوه فالبگیری تغذیه : ماسه راداخل جعبه ماهیچه ریخته قسمت داخلی آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذیه را از جعبه جدا کرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار می دهیم.

دلیل استفاده از اگزوترمیت در تغذیه : اگزوترمیت با مذاب واکنش می دهد که این واکنش گرمازا است. در نتیجه مذاب گرما و سیالیتش رادر قسمت تغذیه حفظ می کند و سریعتر از مذاب قالب سرد نمی شود.

ماهیچه گیری :

ماهیچه گیری بخشی از قالب گیری است.

ماهیچه های مورد نیاز و راهگاه در قسمت ماهیچه سازی آماده می شود.

در این بخش انواع مختلف جعبه ماهیچه وجود دارد که از لحاظ شکل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اکثر آنها آلومینیوم است و تعداد کمی چوبی است.

جعبه ماهیچه ها کد بندی شده اند و چیدن آنها درست مانند یک کتاب خانه است که هر کسی بتواند براحتی جعبه ماهیچه مورد نظر را پیدا کند.

ماسه مورد نیاز در قسمت ماهیچه سازی 3 نوع است : 1- کرومیتی 2- 171 3- چراغی

ماسه کرومیتی برای تماس جعبه ماهیچه ها کاربرد دارد.

ماسه 171 برای راهنماها استفاده می شود و در مورادی که جعبه ماهیچه بزرگ هستند لایه اولیه از کرومیت و بقیه آن را از ماسه 171 پر می کنند.

علت استفاده بیشتر از ماسه کرومیتی نسبت به 171 دیر گدازی آن است.

ماسه های مورد استفاده بعد از قالبگیری توسط گاز co2 خشک می شود.

در قسمت ماهیچه سازی ماده دیگری که کاربرد زیادی دارد پودر سپاریت است که به قسمت هایی از جعبه ماهیچه که با ماسه در تماس است زده خواهد شد. این کار برای نچسبیدن ماسه به جعبه ماهیچه است.

نحوه استفاده ماسه چراغی به اینگونه است که ابتدا توسط مشعل جعبه ماهیچه را گرم کرده سپس ماسه را روی آن ریخته و سپس دوباره به مقدار کمی جعبه ماهیچه را حرارت داده و سپس ماهیچه را از جعبه ماهیچه جدا کرده.

این نکته در این قسمت حائیز اهمیت است که ماهیچه رال نباید زیاد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن می شود.

در ماهیچه گری با گاز co2 این نکته را باید در نظر گرفت که بعد از این که جعبه ماهیچه را با ماسه پر کردیم قبل از گاز گرفتن ماسه های اضافی که اطراف جعبه ماهیچه روی میز کار ریخته شده است جمع آوری کنیم چون اگر این کار بعد از گاز گرفتن صورت بگیرد آن ماسه ها خشک شده و کاربرد ندارد و این حرکت ضرر اقتصادی به همراه دارد.

راهگاه ها هم در قسمت ماهیچه گیری گرفته می شود. 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار می گیرد. 1- راهگاه معمولی 2- راهگاه قیفی

این نکته حائز اهمیت که برای ماهیچه های مخروطی شکل یک سوراخ بزرگ وسط آن زده این کار برای خروج گاز و رطوبت است.

تمامی ماهیچه ها بعد از قالبگیری داخل اتاقک گرما داده می شود. به غیر از راهگاه ها و راهنما ها و ماهیچه های برشی. با این کار ماهیچه هاکاملاً خشک شده و رطوبت آن گرفته می شود.

کاربرد ماهیچه برشی این است که در زیر تغذیه ها قرار می گیرد.برای راحت تر جدا شدن تغذیه از مدل.

نحوه قالبگیری ماهیچه های مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضی از مدلهای ماهیچه از قانچاق استفاده می کنند.

بزرگترین جعبه ماهیچه هایی که من مشاهده کردم برای مدلهای تا پشل و با تمشل بوده.در بعضی از ماهیچه های بزرگ از مبرد هم استفاده می شود. این کار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت می گیرد. اصولاً مبرد به منظور سرد کردن مذاب در برخی از قسمتهای قطعه تعبیه می شود. گاهی اوقات مشاهده شده است که در مبرد مورد استفاده باعث ایجاد فرو رفتگی در روی سطح قالب شده است و این فرورفتگی تا عمق 3 تا 4 میلیمتر نیز می رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه می گردد کهدر مرحله تمیز کاری نیاز بیشتری به سنگ کاری خواهد داشت جهت رفع این مشکل پیشنهاد می شود در نحوه کار گذاری مبرد در قالب دقت بیشتری صورت بگیرد تا کاملاً با بدنه اصلی قطعه هم سطح باشد.

برای درست کردن بعضی از ماهیچه های بزرگ جوشکاری هم انجام می شود. به این صورت است که اسکلتی متناسب با ماهیچه درست می شود و دو دسته ای روی آن در نظر گرفته می شود برای حمل ماهیچه.

سیخ هواکش : سیخ هواکش به منظور خروج گازهای موجود در محفظه قالب استفاده می کنند تا از محبوس شدن این گاز در قالب و ایجاد مکهای گاز جلوگیری به عمل آید.

سیخ دیگری روی قالب زدهمی شود برای ورودگاز Co2 در محفظه قالب تا قالب محکم شود. لازم است که تذکر داده شود در هنگام زدن سیخ دقت شود که با بدنه اصلی قالب تماس نداشته باشد. زیرا مشاهده شده است که گاهای بر اثر کم دقتی سیخ باعث ایجاد شیارهایی روی سطح قالب گردیده است که همیشه اثرات این شیارها در هنگام منتاژ باید ترمیم و در نتیجه آن صافی اولیه را نخواهد داشت.

نحوه در آوردن مدل قالب :

این کار به صورتهای مختلف انجام می شود.

به طور مثال برای جدا کردن قالب از مدل صفحه ای، قالب را توسط چرثقیل کمی بالا و پائین کردن تا بر اثر ضربات حاصل از برخورد با زمین قالب از مدل جدا شده.

مرحله مونتاژ و یا ماهیچه گذاری :

در هنگام ماهیچه گذاری بایستی دقت کافی وکامل صورت پذیرد تا به قالب آسیبی وارد نشود.

بعضی اوقات مشاهده شده است که در هنگام قرار دادن ماهیچه در داخل قالب و محکم کردن آن در محل خود بوسیله میخ باعث تخریب بدنه اصلی قالب شده در نتیجه ترمیم دوباره قالب را طلب می کند.

هر چه ترمیم کمتری روی قالب صورت بگیرد قطعه بدست آمده از کیفیت بالاتری برخوردار است و از سنگ زنی های بی مورد جلوگیری می شود.

همچنین گاهی اوقات دیده شدهاست که ماهیچه کاملاً درمحل خود سوار نشده است به هر دلیلی و باعث ایجاد لبه دار شدن سطح قالب شدهاست و این لبه روی سطح قطعه نیز ایجاد خواهد شد و جهت بر طرف ساختن آن نیاز به رصف وقت و هزینه بسیار خواهد شد وگاهی نیز قطعه از اندازه خود خارج شده و معیوب می شود.جهت به حداقل رساندن اینگونه موارد فقط بایستی دقت بیشتری را بکار برد تا از بروز چنین نقص هایی جلوگیری به عمل آید. ضمناً پیشنهاد می شود که جهت درست کردن محلول سرامیکی که روی سطح قالب زده می شوداز یک میدان مغناطیسی جهت جهت گردش و همزدن یکنواخت مواد به یکدیگر استفاده شود یا یک هم زن.

اولاً محلول به صورت یکنواخت تهیه شده و ثانیاً ذرات درشتر در کف ظرف ته نشین می شوند.

اصولاً این مواد را برای صافی سطح بیشتر بر روی قالب پاشیده می شود و در نتیجه نبایستی خود این مواد باعث ایجاد برجستگی روی سطح قالب شوند.
نحوه قالبگیری چرخ

مدل چرخ از نوع مدل صفحه ای است.

در قالبگیری چرخ از یک مدل صفحه ای برای تای بالایی و پائینی استفاده می شود.

نحوه قالبگیری : ابتدا تای زیر را قالبگیری کرده بنابراین درجه ای متناسب پیدا کرده و آن را روی مدل صفحه ای قرار داده این کار توسط جرثقیل صورت می گیرد.

راهگاه فرعی را وسط مدل قرارداده شکل این راهگاه به صورت پروانه سه پره است. سپس روی مدل را سپاریت زده و لایه روی مدل را ماسه کرومیتی زده وسپس 2 میله به طور قطری داخل درجه به درجه جوش داده این کار برای استحکام بیشتر قالب صورت می گیرد. روی آنها ماسه سیلیسی ریخته و آن را می کوبیم. ماسه را باید با فشار خیلی کم کوبید چون سیلیس انبساط دارد. بنابراین باید فضایی برای انبساط داشته باشد. البته کار کوبیدن توسط پا صورت می گیرد. بعد از کوبیدن توسط تخته سطح نهایی را صاف کرده و سپس توسط سیخ روی آن سوراخ زده برای گرفتن گاز co2 بعد از اتمام کار گاز گرفتن قالب محکم می شود. این نکته در تای زیر حائز اهمیت است که بعد از گرفتن گاز در هر سوراخ باید سوراخ را توسط ماسه بپوشانیم تادر هنگام ذوب ریزی مذاب ازاین سوراخ ها خارج نشود.

قالب را از مدل جدا کرده این کار توسط جرثقیل صورت می گیرد ودر گوشه ای قرار داده و بعد راهگاه فرعی را از ان جدا کرده، بعد از اتمام کار تای زیر، درجه دیگری روی مدل صفحهای قرار داده برای قالبگیری تای رو.

قالبگیری تای رو به ین صورت است که ابتدا 4 عدد ماهیچه برشی متناسب با مدل را روی مدل قرار داده در 4 ناحیه. سپس 4 تغذیه بزرگ روی 4 ماهیچه قرار داده و 1 راهگاه وسط مدل قرار داده و بعد مدل را سپاریت زده و لایه اولیه را ماسه کرومیتی زده و بعد از اتمام کار جوشکاری روی ان را با ماسه سیلیسی می پوشانیم و بعد از کوبیدن و صاف کردن سطح چند سوراخ زده و شروع به گرفتن گاز می کنیم.

گزارش کارآموزی ریخته گری در شرکت میل لنگ سازان در 24 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه

دانجشویان در طول دوران تحصیلات دانشگاهی ، چه در مقطع کاردانی و چه در مقطع کارشناسی هر کدام درسهای متناسب با رشته تحصیلی خود و همچنین کارهای عملی را می خوانند و انجام می دهند . پس از اتمام درس و کارهای عملی لازم است دانشجو با مراجعه به محیط بیرون با چگونگی کار در کارگاهها و کارخانجات آشنا شود و به اصطلاح دوران تکمیلی رشته خود را با انجام کار در کارخانجات بگذراند .

بدین منظور دانشگاه برای هر دانشجو متناسب با رشته آنان واحد کارآموزی را ارائه می دهد تا دانشجو با معرفی به مکان کاراموزی کار در آنجا را شروع کند و بتواند در پایان کار گزارشی از عملکرد خود در طول این مدت را به دانشگاه ارائه دهد .

در اینجا این سوال پیش می آید که هدف از کارآموزی چیست ؟

در اصل هدف از کارآموزی آماده کردن فرد برای کار در بیرون از محیط تحصیلی خود می باشد تا بتواند پس از اتمام درس کار در رشته تحصیلی‌اش را تجربه و انجام دهد .

امیدواریم همه دانشجویان در طول کارآموزی موفق و سربلند باشند .
مکان کارآموزی

من دوران کارآموزی را در مجتمع کارگاههای آموزشی دانشگاه آزاد واحد شهر مجلسی گذراندم . مجتمع کارگاههای آموزشی در 6 کیلومتری شرق ساختمانهای اداری واقع شده که بر دو قسمت کلی تقسیم می شود :
مجتمع کارگاهی و مجتمع آزمایشگاهی

در مجتمع کارگاهی 6 کارگاه بزرگ واقع شده است که اسامی آنها عبارتند از:

کارگاه مدلسازی، جوشکاری، تأسیسات، ریخته گری، ماشین‌آلات و تراشکاری.

در هر کدام از این کارگاهها متناسب با رشته دانشجویان کارهای جداگانه ای انجام می گیرد . در کارگاه مدلسازی به تهیه مدل جهت انجام قالبگیری و ریخته گری می پردازند . در کارگاه جوشکاری قطعات و وسایلی که احتیاج به جوشکاری دارند ، جوشکاری می شوند .

کارگاه تأسیسات مربوط به تأسیسات ساختمانی و طرز کارانها می باشد که دانشجویان در آن آموزش لازم در این زمینه را می بینند . کارگاه ریخته گری تولید قطعات و مذاب ریزی ، به صورت دستی را بر عهده دارد ، کارگاه ماشین‌آلات تعمیر و تنظیم موتورهای بنزینی و دیزلی را آموزش می دهد و کارگاه تراشکاری هم ، تراشکاری قطعات ساده و دوار را بر عهده دارد .

بخش دوم کارگاههای آموزشی شامل آزمایشگاهها می باشد که در مجاورت ساختمانهای اداری و آموزشی واحد قرار دارد و به شرح زیر می باشد :

آزمایشگاه ترمودینامیک ، آزمایشگاه شیمی ، سیالات ، آزمایشگاههای گروه مواد که خود شامل : آزمایشگاه مصالح قالبگیری و آزمایشگاه خواص مکانیکی و آزمایشگاه متالوگرافی و آزمایشگاه عملیات حرارتی می باشد ، آزمایشگاههای مدار الکترونیک و مخابرات .





تجهیزات کارگاه ریخته گری

در کارگاه ریخته گری به طور کلی به وسیله مدل و ماسه در درجه ، کار قالبیگری را انجام داده و سپس با استفاده از کوره و بوته مذاب را آماده می سازند و داخل درجه قالبگیری ریخته و پس از منجمد شدن مذاب و سرد شدن قطعه مورد نظر را که شکلی دقیقاً مثل مدل دارد ، را از داخل ماسه خارج می کنند . اما کل این مراحل که به سادگی بیان شد احتیاج به مدت زمان طولانی و تجهیزاتی دارد . در زیر تجهیزاتی که جهت تولید یک قطعه به کار گرفته می شود را بیان می کنیم :

1- ماسه : اولین ماده‌ای که برای قالب گری لازم و احتیاج است ، ماسه نام دارد . این ماسه در کارگاه ریخته گری خود به چهار نوع مختلف تقسیم بندی می شود :

الف) ماسه طبیعی

ب) ماسه مصنوعی

ج) ماسه CO2

د) ماسه چراغی

1-1) ماسه طبیعی : به ماسه ای اطلاق می شود که به صورت طبیعی بدست آمده باشد و همان ماسه هایی است که در کنار رودخانه ها قرار دارد و از آنجا برای قالبیگری به کارگاه آورده می شود . در این نوع ماسه چسب مصنوعی به کار برده نمی شود ، بلکه همان 5 الی 6 درصد خاک رس موجود در آن به همراه آب نقش چسب را بازی می کند و به ماسه استحکام لازم را می دهد .

از مهمترین مزایای این نوع ماسه را حتی تهیه کردن آن با هزینه کم و ریزدانه بون این نوع ماسه می باشد . اما در کنار این مزایا این نوع ماسه تحمل حرارتی کمی دارد و زود زینتر می شود که از عیوب آن محسوب می شود

1-2) ماسه مصنوعی : این ماسه که نسبت به ماسه طبیعی مصرف بیشتری دارد تشکیل شده است از 5 الی 6 درصد چسب بنتونیت و 3 الی 4 درصد آب که هنگامی که با هم مخلوط می شوند ماسه چسبندگی خوبی پیدا می کند . این نوع ماسه از خرد کردن و آسیا کردن سنگهای رودخانه‌ای و ماسه‌ای بدست می آید که نسبت به ماسه طبیعی درشت دانه تر و با هزینه بیشتری بدست می آید ولی دارای تحمل حرارتی بالایی است و مثلاً در مقابل مذاب چون که نزدیک به C 1500 حرارت دارد ، نمی سوزد .

1-3) ماسه CO2 (دی اکسید کربن) : این ماسه در حالت طبیعی خشک است ولی هنگامی که به مقدار 6% به آن چسب سیلیکات سدیم (آب شیشه) اضافه می شود ، حالت تر شوندگی پیدا می کند و می توان با ان کار قالبگیری و یا ماهیچه سازی را انجام داد . مخلوط این ماسه با چسب سیلیکات سدیم هنگامی که در معرض گاز C02 قرار گیرد سخت و محکم می شود . به همین دلیل به ماسه CO2 معروف است .

1-4) ماسه چراغی : این نوع ماسه که دارای رنگ زرد است بیشتر برای ماهیچه سازی بکار می رود و هنگامی که در معرض حرارت و آتش قرار گیرد ، سخت و محکم می شود به همین دلیل به ماسه چراغی معروف است .

2- مدل : مدل عبارتست از شکلی شبیه به قطعه تولیدی ، از جنس چوب یا آلومینیوم که ان را در ماسه قرار داده و قالبگیری می کنیم . سپس مدل را از ماسه خارج می کنیم . حفره بوجود امده توسط مدل را قالب می گوئیم که شکلی قطعه مورد نظر است مدلها دارای انواع مختلفی هستند که اسامی آنها عبارتند از :

الف) مدلهای ساده که در درجه زیری قرار می گیرند و اکثراً از جنس چوب می باشند .

ب) مدلهای دو تکه یا چند تکه که همانطور که از اسم انها استنباط می شود ، دارای تکه هایی هستند . هر کدام از این تکه های مدل در یک درجه قالبیگری می شوند که در داخل قالب به وسیله پین و جاپین آنها را روی همدیگر قرار می دهند .

ج) مدلهای صفحه‌ای که هر دو تکه مدل بر روی یک صفحه مونتاژ می شوند و کار قالبگیری را برای ما آسان می کنند .

3-1) ابزارهای قالبگیری : ابزارهایی که برای یک قالبگیری مورد نیاز است عبارتند از :

3-1) درجه قالبگیری : که عبارتست از محفظه‌ای چهار گوش که مدل و ماسه را در آن قرار می دهیم . درجه قالبگیری از دو لنگه تشکیل شده است که به وسیله پین و جاپین بر روی همدیگر قرار می گیرند .

3-2) کوبه : وسیله ای است برای کوبیدن ماسه بر روی مدل، تا ماسه شکل مدل را به خود بگیرد .

3-3) پودر تالک (جدایش) : که بین ماسه و مدل و یا بین ماسه دو درجه می زنند که از چسبندگی ماسه به همدیگر یا به مدل جلوگیری کند .

3-4) ابزار قاشقی و پاشنه : ابزاری است که به وسیله آن تعمیرات قالب را انجام می دهیم و کانالهای اصلی و فرعی راهگاه را در ماسه ایجاد می کنیم .

3-5) قلم مو و آب : که برای خیس و مرطوب کردن ماسه اطراف مدل بکار می روند و از خراب شدن ماسه توسط مدل ، جلوگیری می کنند .

4- کوره ها و وسایل تهیه مذاب :

در کارگاه ریخته گری دو کوره وجود دارد : کوره زمینی یا بوته ای و کوره شعله ای یا دوار

کوره زمینی بیشتر برای ذوب آلیاژهای آهنی مثل چدن و آلیاژهای غیر آهنی مثل آلومینیوم ، مس ، برنج ، و …… بکار می رود . بدین ترتیب که بوته را مثلاً از آلومینیوم پر کرده و داخل کوره قرار می دهیم و پس از ذوب شدن بوته را به وسیله طوقچه یا انبر بیرون می آوریم و داخل کمچه قرار داده و دو نفر این طرف و آن طرف کمچه را گرفته و آماده مذاب ریزی داخل قالب می شوند . سوخت این کوره از گازوئیل است که به وسیله هوای که از دم و یا بازدم برقی به همراه سخت داخل کوره می شود ، گازوئیل را پودر کرده و باعث می شود که راندمان حرارتی کوره بالا رود .

کوره شعله ای یا دوار تشکیل شده است از بدنه ، شاسی ، موتور جهت گرداندن کوره و شعله گیر . این کوره بیشتر برای ذوب چدن بکار می رود . بدین ترتیب که چدنها داخل محفظه کوره دوار قرار داده و طی تماس شعله با چدنها ، آنها را ذوب می کند . درهمین حین کوره به وسیله موتور و چدنهایی که در زیر کوره قرار دارد می چرخد و شعله گیر هم جلوی اتلاف حرارت شعله را گرفته و هوای گرم را به طرف بادزن برقی هدایت می کند تا به وسیله هوای گرم راندمان حرارتی کوره بالا رود . بوسیله چرخاندن کوره و قرار دادن بوته در زیر کوره مذاب چدن را از داخل کوره به قالبها انتقال می دهیم .

مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای گروه مواد

در این آزمایشگاهها در مورد قطعات و کلاً موادی که در ریخته گری استفاده می شوند ، آزمایشها و تجزیه و تحلیل هایی صورت می گیرد این آزمایشها به صورت زیر می باشد :

1- آزمایشگاه مصالح قالبگیری : در این آزمایشگاه در مورد موادی که با ان قالبگیری انجام می گیرد ، تحقیق و مطالعه و ازمایش صورت می گیرد این مواد می تواند ماسه ، چسب ، آب ، خاک اره ، پودر گرافیت و اثرو درصد هر کدام در مواد قالبگیری باشد . این آزمایشگاه از تجهیزاتی مثل کوبه ، خشک کن ، ترازو ، دستگاه کشش و فشار و … برخوردار است .

2- آزمایشگاه خواص مکانیکی : در این زمایشگاه قطعات ریخته گری شده را مورد آزمایشهای گوناگونی قرار می دهند تا از خواص مکانیکی آنها اطلاعاتی بدست آورند . این خواص مانند کشش ، فشار ، ضربه ، خمش ، پیچش و … می باشد که هر کدام از این خواص بر روی دستگاههایی به همین نام مورد آزمایش قرار می گیرند .

تکثیر مدل و ساخت مدل صفحه‌ای

یکی دیگر از کارهایی که ما در طول دوران کارآموزی با آن آشنا شدیم و کار کردیم ساخت مدل صفحه‌ای و همچنین تکثیر مدلهایی که در کارگاه یه تعداد کمی یافت می شد ، بود . تکثیر مدل بدین صورت است که مدلهایی که تعداد انها در کارگاه کم است توسط دانشجویان قالبگیری می شود و سپس مذاب آلومینیوم در ان می ریزیم . در این نوع قالبگیری سعی بر ان است که تا حد ممکن قطعه ای سالم و بدون عیب تولید شود . پس از آنکه قطعه را از داخل قالب خارج کردیم وسرد شد جاهایی که مذاب به صورت پوسته نفوذ کرده است را سوهانکاری می کنیم سپس جاهایی که در قطعه کشیدگی (انقباض) ایجاد شده است را با بتونه پر می کنیم و سپس با سمباده های آلومینیومی ساب بتونه اضافی را از بین می بریم . پس از آنکه کار سمباده کاری و پرداخت مدل تمام شد ، اگر مدل دو تکه است بر روی یک تکه آن پین و بر روی دیگری جاپین (سوراخ) ایجاد می کنیم . پس از همه این کارها که مدل اماده شد نوبت به رنگ کاری این مدلها می رسد . بدین صورت مدلهای یک تکه و ساده را رنگ زرد و مدلهای دو تکه و ماهیچه متحرک را رنگ سبز و مدلهای با سطح جدایش غیر یکنواخت را رنگ قرمز می زنیم .

مدل صفحه‌ای را بدین صورت می سازند که ابتدا یک مدل چوبی صفحه را قالبگیری و ریخته گری می کنند . سپس مدلهایی را که نیز قرار است بر روی این صفحه مونتاژ شوند را به همان روش ریخته گری و بتونه کاری می کنند . از یک تکه چوب و یک جسم مخروطی که آنها رانیز ریخته گری کرده اند . به عنوان حوضچه و کانالهای اصلی و فرعی استفاده می کنند . پس از ریخته گری همه این ریخته گری همه این قطعات نوبت به مونتاژ کردن آنها بر روی صفحه می رسد که آنها را به وسیله چسب آهن یا پیچ و پرچ بر روی دو طرف صفحه مونتاژ می کنند و بدین ترتیب می توان یک مدل صفحه ای را ساخت . بوسیله مدل صفحه قالبگیری خیلی راحتر و سریعتر انجام می شود . مدل صفحه ای بین دو لنگه یک درجه قرار می گیرد . پس باید یک مدل صفحه ای ، مخصوص یک درجه باشد . برای این کار صفحه آن را طبق اندازه یک درجه مورد نظر می سازند و سپس مدل صفحه ای و درجه را شماره گذاری کرده و آنها را رنگ زرد می کنند ، از مدل صفحه ای بیشتر برای قالبگیری های دو تکه با ماسه co2 استفاده می شود .

در طول دوران کارآموزی من در همه کلاسهای سرپرست شرکت کردم . در یکی از این جلسات سرپرست در مورد چدنها توضیحاتی برای شاگردان گفتند که می توانستم نکات زیر را یاداشت کنم :

چدن (CAST IRON)

خانواده‌ای از آلیاژهای آهنی هستند که درصد کربن موجود در انها بیش از 2% و سیلیم (SI) بیش از 1 درصد می باشد . در واقع چدن یک نوع آلیاژ سه تایی FE – C – SI می باشد .

چه خواصی موجب برتری چدن نسبت به فلزات دیگر شده است ؟

1- ارزانی قیمت

2- خواص مکانیکی ویژه (از جمله قابلیت جذب ارتفاعش ، مقاومت در برابر سایش و فشار ، عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی)

3- سادگی تهیه قطعات چدنی از طریق ریخته گری به دلیل :

الف) پائین بودن نقطه ذوب و سیاسیت بالا

ب) پائین بودن ضریب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد

عوامل موثر در تعیین خواص مکانیکی چدنها نسبت به گرافیت :

گرافیت نوعی کربن کریستالیز شده است که به علت تغییر فرم پلاستیکی راحتی که در گرافیت وجود دارد سختی بسیار کمی دارد

1) مقدار گرافیت : هر چه درصد ذرات گرافیت در زمینه زیادتر باشد استحکام چدن کمتر می باشد

2) شکل گرافیت : اشکال مختلفی از ذرات گرافیت در ریز ساختار دیده می شود که مهمترین انها عبارتند از :

الف) گرافیت لایه ای در چدن خاکستری

ب) گرافیت تمبر شده در چدن ماسیبل

ج) گرافیت کروی در چدنهای داکتیل

د) گرافیت کرمی شکل در چدن با گرافیت فشرده

3) نحوه توزیع ذرات گرافیت : تاثیر زیادی بر روی خواص مکانیکی دارد مانند ساختار گل رزی

4) اندازه ذرات گرافیت

کربن به دو صورت در ساختار دیده می شود : به صورت آزاد گافیت و به صورت ترکیبی FE3C (سمانتیت)

برخی از مشخصه های سمانتیت :

1) وزن مخصوص نزدیک به آهن

2) فازی بسیار سخت و شکننده است

3) دارای هیچگونه تغییر آلوتروپی نیست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد .

کربن معادل : توسط این فاکتور اثر تمام فازهای موجود در چدن نسبت به اثر کربن و عناصر مشابه سنجیده می شود . مجموعه این اثرات تشکیل عدد خاصی به نام کربن معادل (CE) را می دهد .

(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE کربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –

%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر

(%SI + P) 3/1 + C %= CE کربن معادل

ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در کوره های معمولی مانند کوره های بوته ای (گرافیتی) زمینی چدنها را ذوب می کنند در حالی که فولاد را در کوره های قوس ، القایی و زیمنس ذوب می کنند . کوره ای که مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادی دارد ، کوپل می باشد که تا حدود 1 تن در ساعت می تواند ذوب بدهد . کوره هایی که برای ذوب چدن استفاده می شوند عبارتند از :

کوره کوپل ، القایی ، الکتریکی ، کوره گرم کن شعله ای و کوره زمینی

عوامل موثر در انتخاب کوره :

1- میزان سرمایه گذاری

2- اندازه و نوع قطعه ریختگی

3- سرعت ذوب

4- ظرفیت کوره

5- میزان نیاز به کنترل مذاب

کنترل مذاب چدن (آزمایش کارگاهی) : تعیین میزان تمایل چدن به گرافیت زایی توسط آزمایش چیل (CHILL) مشخص می شود (گرافیت زایی چدن سفید) این کار توسط ریختن مذاب داخل قالبهایی به شکل مکعب مستطیل یا حفره ای شکل صورت می گیرد .

در این آزمایش هر چه عمق سردشدن در نمونه بیشتر باشد تمایل چدن به گرافیت زایی کمتر است .

عمده ترین عواملی که روی سیالیت مذاب چدن اثر می گذارد :

1- درجه حرارت مذاب

2- ترکیب شیمیایی : هر چه ترکیب به ترکیب یوتکتیک نزدیکتر شود سیالیت مذاب بالالتر می رود .

3- ارائه این دو فاکتور بر روی سیالیت چدن خاکستری به صورت زیر ارائه شده است :

155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سیالیت

آزمایشهای آزمایشگاهی چدن :

1- تعیین ترکیب شیمیایی چدن با استفاده از ابزاری نظیر کوانتومتر

2- تعیین خواص مکانیکی چدن : کلیه خواص کششی ، فشاری ، ضربه و سختی و …

3- کنترل ریز ساختار (با متالوگرافی)

4- تعیین میزان تخلخل چدن با کمک اشعه ایکس (رادیوگرافی)