گزارش کارآموزی ریخته گری در شرکت قالبسازی فیکس در 46 صفحه ورد قابل ویرایش

قسمت قالبگیری

روشی که در اینجا استفاده می شود روش قالبگیری co2 می باشد .

ماده دیر گداز + چسب + فعال کننده چسب + سایر مواد

ماسه سیلسی + سیلیکات سدیم + گاز co2 + .. .

پس از تهیه قالب به منظور ایجاد استحکام کافی از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار می دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه یه یکدیگر می شود .

از مزایای این روش : 1- دقت ابعادی و صافی سطح خوب

2- قابلیت شکل پذیری خوب

معایب این روش : 1- استحکام باقی مانده زیاد

2- عمر مفید کم (جذب گاز از محیط)

این روش برای مدلهای صفحه ای بیشتر استفاده می شود چون استحکام زیاد آن باعث می شود تا صفحه کمتر خم شود . در بخش قالبگیری برای تهیه قالبی با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زیر نیز احتیاج داریم :

1- مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذیه 6- راهگاه 7- ماهیچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاریت 9- سیخ …

مدلهای مورد استفاده در این قسمت در قسمت مدلسازی آماده می شود .

مدلهای مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهای یک تکه 2- مدل صفحه ای با سیستم راهگاهی 3- مدل همراه قطعه آزاد

مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزی و چوبی می باشند .

نحوه قالبگیری مدل صفحه ای به این گونه است که تای رو و زیر مدل روی صفحه چوبی قرار دارد و راهگاه فرعی آن روی صفحه چوبی در نظر گرفته شده است و هر دو تای جداگانه قالبگیری می شود و بعد از اتمام کار روی هم قرار می گیرند .

درجه : جعبه ای است فلزی که حاوی ماده قالبگیری است و قالب به کمک آن تهیه می شود . درجات تای رو زیر را تشکیل می دهند . تعداد درجات در هر تای ممکن است متفاوت باشد . کوچکترین درجه ای که در کارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترین آن 2*2 است .

انواع ماسه مورد نیاز برای قالبگیری :

1- ماسه سیلیسی : این ماسه عمده آن حاوی اکسید سیلسیم است و دمای زینتر آن 171 درجه سانتیگراد .

ماسه سیلیسی را بعد از مصرف ماسه کرومیی روی قالب استفاده می کنند . ماسه سیلیسی توسط دستگاه میکسر ماسه سیلیسی با چسب سیلیکات سدیم مخلوط شده و آماده استفاده می شود .

ماسه سیلیسی طبیعی تا 20 % خاک رس دارد ولی ماسه سیلیسی مصنوعی کمتر از 2 % خاک رس دارد .

ماسه سیلیسی دارای انبساط زیاد می باشد که با اضافه کردن یک سری مواد از انبساط آن می کاهیم .

ترکیبات شیمیایی قابل قبول برای ماسه های سیلیسی درجه 1 :

sio2 Al2o3 اکسید آهن اکسیدهای قلیایی خاکی اکسیدهای قلیایی

96% 5/1% 1% 75/. % 1%

این نکته حائز اهمیت است که ماسه سیلیسی را نباید محکم کوبید به دلیل انبساط آن .

2- ماسه کرومیتی : fecr2o3 1- دمای زینتر این ماسه 1900 – 1780 درجه سانتیگراد می باشد .2- رنگ این ماسه سیاه است . 3- این ماسه دارای پایداری بالایی در دماهای بالا می باشد . 4- خاصیت مبرد بودن هم دارد .

ماسه کرومیتی روی سطح مدل را می پوشاند . این ماسه در دستگاهی به نام میکسر ماسه کرومیتی درست می شود .

2- ماسه 171 : کاربرد آن نسبت به 2 ماسه دیگر خیلی کم است . رنگ این ماسه خردلی است .

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 .

ج) ماسه CO2

د) ماسه چراغی

- 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

- 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 .

- 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 میشود، 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 .

- 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 میزنند 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 .

3- آزمایشگاه متالوگرافی : در این آزمایشگاه متالوگرافی قطعات آهنی و غیر آهنی را ابتدا سنگ می زنند و بعد با سمباده های زبر و نرم آنها را سمباده کاری میکنند. و در مراحل آخر پولیش واچ می کنند . اچ کردن به معنی قرار دادن قطعه داخل یک اسید خورنده مثل هیدروکلریدریک یا اسید نیتریک است تا سطح قطعه کاملاً زیر میکروسکوپ پیدا باشد . پس از این مراحل قطعات را زیر میکوسکوپ قرار می دهند و سطح آن را مورد مطالعه و تحقیق قرار می دهند . در مواردی از سطح ان قطعات توسط میکروسکوپ عکسبرداری می کنند . چند عدد دستگاه سمباده ، تعدادی میکروسکوپ ، دستگاه پولیش و اسیدهای گوناگون از تجهیزات این آزمایشگاه به شمار می رود .

4- آزمایشگاه عملیات حرارتی : این آزمایشگاه اثر حرارت بر روی قطعات مختلف را بررسی می کند . بدین ترتیب که قطعات را در کوره های برقی قرار داده و سپس در آب یا روغن یا در هوا خنک می کنند و آنها را در آزمایشگاه متالوگرافی برده و سطح انها را زیر میکروسکوپ می بینند تا تغییرات حاصل شده را متوجه شوند .

در طول دوران کاراموزی با کمک سرپرست و استاد کارگاه توانسیم قطعات بزرگ و کوچکی را تولید کنیم که در طول دوران تحصیل کمتر به تولید چنین قطعاتی پرداخته بودیم . قالبگیری های مختلف و قطعات بزرگ و کوچک تولید شده را در این بخش توضیح می دهیم

نکات پایانی

در پایان به نکاتی در مورد مشکلات کارگاه و پیشنهادات اشاره می کنیم و همچنین طرح یک سوال توسط سرپرست کارآموزی و جواب آن توسط شخص کارآموز ، در این قسمت ذکر شده است .

در کل ، دوره کارآموزی بسیار مفید و اموزنده بود و من توانستم چیزهای زیادی را در طول این مدت و با راهنمایی های آقای حسینی یاد بگیرم . اما این کارگاه نسبت به ظرفیت دانشجویی که در ان به کار عملی مشغولند ، دارای امکانات کمی است و از جمله این مشکلات می توان نداشتن امکانات جهت کوره سازی ، همچنین نداشتن کوره های قوس الکتریکی و القایی برای ذوب فولاد ، نداشتن مکان مناسب جهت ماهیچه سازی و کارهای جانبی ریخته گری ، عدم وجود ماشینهای ریخته گری و … را نام برد .

پیشنهادات :

برای حل این مشکلات باید دستگاههای مورد نیاز خریداری و نصب گردد . همچنین مکان کارگاه گسترش پیدا کند و منبع های گاز CO2 و کپسولهای گاز مایع در مکانهای جداگانه ای قرار گیرد . همچنین همکاری کارگاه تراشکاری با این کارگاه باعث سریعتر تولید شدن قطعات زیادی می شود . کارگاه کوره سازی باید در مکان جداگانه ای تشکیل شود و همچنین باید وسایل ایمنی و اتش نشانی در کل کارگاه وجود داشته باشد . نصب جرثقیل برای بلند کردن درجه های بزرگ نیز باعث سهولت در قالبگیری و همچنین حمل پاتیل باعث سهولت در مذاب ریزی می گردد .