گزارش کارآموزی قالبسازی در کارگاه ذوب فلزات مدرن در 31 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

انواع روشهای قالبگیری در کارگاه 2

مدل سازی 5

انواع و اقسام غلتکها و رینگها 8

کارگاههای خاص 10

تجهیزات کارگاه ریخته گری 12

مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای مواد 18

قالبگیری زمینی 24

قالبگیری CO2 26

ماهیچه سازی 27

برخی از مشخصه های سنماتیت 33

عوامل موثر در انتخاب کوره 35

آزمایشهای آزمایشگاهی چدن 36

تئوری ریخته گری فولادها 42

فولادهای کم کربن 44

مقدمه

شرکت قالب سازی فیکس در سال 1375 تاسیس گردیده و این شرکت در جاده قدیم کرج بلوار فتح - جوشن 3 کوچه چهار شرقی قرار دارد .

کارگاه 3500 متر می باشد که شامل یک سوله بزرگ و در کنار آن یک ساختمان دو طبقه که شامل دفتر کارگاه محل قرار گرفتن دستگاهها می باشد . در پشت سوله یک محوطه می باشد که در آن انواع کوره ها از جمله کوره زمینی - دوار - کوپل قرار دارد . بیشتر تولیدات این کارگاه شامل سفارشات چدن - چدن نشکن و آلومینیوم می باشد . البته مس ،‌روی و برنج و برنز و غیره نیز هست ولی کمتر از این سفارشات را دارند . عمده سفارشات تولیدات این کارگاه شامل کارتر روغن کمپرسورهای 250 لیتری ، لوازم دستگاه آپارت گیری و پنچر گیری و سیلندر ماشین های سنگین و غیره که اینها برای ریخته گری آلومینیوم و همچنین چدن ریزی برای انواع و اقسام قطعات ماشین آلات سنگین می باشند .

روش کار دراین کارگاه به صورت قالبگیری سنتی می باشد و لوازمی که برای قالبگیری سنتی استفاده می شوند شامل :

1- جعبه ماهیچه

2- درجه و زیر درجه

3- قاشک

4- سیخ هوا

5- کوبه

6- خط کش فلزی یا کاردک

7- الک

8- پودر تالک

9- ماسه سیلیسی و غیره

انواع روشهای قالبگیری در کارگاه :

1- روش CO2 برای ماهیچه سازی : 1- چسب سیلیکات سدیم 2- گاز CO2 و غیره

2- روش قالبگیری گچی (دوغابی ) : بعد از ریخته گری قطعات آنها را با ساتفاده از عملیات داخل کارگاه آماده فروش می رسانند .(1- کندن راهگاه و سیخ هوا 2- سوراخ کردن محل هایی که باید سوراخ شوند 3- پرداخت کاری بر روی قطع 4- رنگ کردن بعضی از قطعات (مخصوصاً قطعات آپارات ) 5- بسته بندی کردن و غیره )

لوازم و وسایل برقی که در کارگاه موجود می باشد :

1- مخلوط کن که برای مخلوطکردن ماسه و چسب و آب و غیره انجام می گیرد .

2- دستگاه آسیاب که برای جدا سازی ناخالصی ها از ماسه انجام می گیرد .

3- دستگاه برش 4- کمپرسور هوا 5- دستگاه تراش کاری 6- دریل 7- دستگاه جوشکاری (ترانسفورماتور )

مطالبی در مورد مذاب آلومنیوم و مذاب چدن قبل از ریختن درون قالب :

مذاب آلومنیوم : برروی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته از پودر کاورال (که قرمز رنگ می باشد ) استفاده می شود که باعث چسبندگی مذاب و گرفته شدن تفاله و سیالیت بیشتر در مذاب می گردد .

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 .























مدل سازی

نقشه های آماده برای مدلسازی :

مدل سازی با فوم یا یونیلیت : فوم یک مدل مصرفی است از مدل در قالب می سازند و مدل ذوب شونده است که گاز زیادی تولید می کند .

اکثر کارها چوبی هستند ، اگر تعداد کم باشد از چوب در صورت زیاد بودن قطعه ها و دقت ابعادی بالا قطعه دار AL می کنند و بعد وارد خط تولید می شود .

برای قطعاتی که اضافه تراش و دقت ابعادی بالا دارند وقتی AL می شود و بر می گردد که AL 1 در صد انقباض چدن 2 در صد در کل 3 در صد می شود که بعد از آن برای ریخته گری انقباض 2 در صد باید لحاظ شود .

در صد اضافی برای ابعاد 100 و قطعه ریختگی AL است که این قطعه اول AL می شود و بعد فولاد می شود . که 3 در صد انقباض دارند که بعد از AL شدن 2 در صد انقباض نهایی است .

پوشش مدل چوبی بستگی به جدول استاندارد دارد .

در روشهایی که تعداد زیادی قطعه نیاز باشد در مدلسازی از فوم استفاد می شود که فوم نیاز به خارج کردن ندارد ومی سوزد و گاز زیادی تولید می کند و فقط مشکل ما این است که گاز زیادی که تولید می شود را از قالب خارج کنیم در غیر این صورت قطعه معیوب می شود .

در فوم کاری برای قطعات زیاد می شود که فقط لوله راهگاه را خارج می کنند و بقیه یعنی مدل از جنس فوم است .از قالب خارج نمی شود و قبل از ریختن مذاب با حرارت فوم را می سوزانند و بعد از مذاب را می ریزند .

روش گریز از مرکز - سانتیریفوژ

ریخته گری گریز از مرکز افقی با قطعه داخلی :

قالب با دور مشخص می چرخد دور دستگاه - بار ریزی - درجه حرارت - مهم است جنس فلزی فولاد - فولاد ساده جنس ریخته گری شده است وقتی داخل قالب ریخته می شود باید از منجمد شدن سریع باید توسط آب خنک شود . چون ذوب سریع وارد می شود یا انبساط ناگهانی روبرو نشود .

سرعت بار ریزی توسط دستگاهی مشخص می شود

اگر ذوب مدت زمانی طول بکشد تا برسد آخر باید سپس اول سریع ریخته شود .

زمان بار ریزی مهم است که دوش آب روی پاشیده می شود .

سفارش مشتری :

دارای کیفیت بالا . قطعه دارای ترک است که در قالب گر کرده و در اثر انقباض ترک خورده .

انواع فولاد ها با روش سانتیریفیوژ

دمای ریخته گری در این روش باید نسبتاً بالا باشد c 1590

در این واحد کارگاهی 4 کوره القایی که یکی با 2 تن ظرفیت بزرگترین کوره می باشد .

کوره القایی با فرکانس بالا ، متوسط ، پائین

در فرکانس بالا تلاطم کم می باشد .

در فرکانس پائین سطح مذاب

در فرکانس بالا سرعت ذوب دهی و خوردگی جداره کوره کمتر لوله های فولادی توسط نورد تولید می شود لوله های گاز به این روش ریخته گری می شود .

انجماد بصورت ناهمگن و وسط بصورت همگن است . در گریزاز مرکز عمودی

انواع و اقسام غلتکها و رینگها :

دور دستگاه با چیفکتور مشخص می شود . وقتی می گوئیم با 60 g = یک ذره برابر 60 برابر نیرو وارد می شود به بدنه گریز از مرکز دارای انبساط طولی و عرضی می باشد .

گریز از مرکز عمودی وقتی طول به قطر زیاد باشد افقی ریخته گری می کند .نسبت قطر به طول بیشتر باشد ، غلطکهای نورد ذوب آهن آلیاژ STEEL Base % 7 G و مقداری ni-cr که سختی لازم را بدهد .

سانتریفوژ عمودی :

تیرآهن به این روش ریخته گری می شود .

آلیاژ از خود کارخانه گرفته می شود و بیشتر آلیاژ را از روی ساختاری متالوگرافی آلیاژ را دست کاری می کنند .

توزیع کاربید در شبکه برای ریخته گری غلتکها مهم است که نسبت به غلطکها و ساختار غلتکهای تعیین می شود .

قالب را توسط مکپ می بندند :

در ریخته گری به روش گریز از مرکز افقی پوشش زیر کن می دهند . لوله ها با سانتریفوژ افقی ریخته گری می شوند .

فورم گیری دستی به علت تنوع کاری در روز 10 الی 1500 نوع آلیاژ ریخته می شود .

ماسه سیلیسی معمولی :

این گونه ماسه ها بازیافت می شوند .

ماسه تر : یک ماسه معدنی هستند که در این کارگاه در ریخته گری فولاد استفاده می شوند .


چدن - فولاد - برنز - برنج - AL :

قطعات چدنی چون انجماد خمیری دارند و در موقع انجماد خود را جمع می کنند که پودر زغالی یا دکسترین یک فیلم سطحی تشکیل می دهد .

در این کارگاه محاسبه مواد شارژ ذوب حتی سیستم راهگاهی توسط کامپیوتر انجام می شود . کربن از مرکز قطر اصلی قالب آن را تعیین می کند که نداشتن یک قالب سانتریفوژ که ساختن قالبها گران می باشد ، کوچک کردن قالب با جوش دادن رینگ است .

در ریخته گری سانتریفوژ جرم حجمی طبقه بندی می شود .

جنس قالب ها می توانند انواع مختلف داشته باشند : 1- فولادی

2- گرافیتی

کوره های عملیات حرارتی نیز انواعی دارند : 1- زمین 2- آنیلینگ 3- کوئیچ 4- دستگاه شات بلات

- قالبگیری مدلهای دو تکه با ماهیچه متحرک

این نوع قالبگیری همانند قالبگیری مدلهای یک تکه می باشد ولی با این تفاوت که در اینجا مدل دارای دو تکه است و برای ایجاد حفره یا شیار باید به صورت دستی و با همان ماسه قالبگیری ، ماهیچه بسازیم . ماهیچه سازی در این نوع قالبگیری بدین صورت است که باید جاهایی را که حفره یا شیار دارد از ماسه خالی کنیم و شیب دهیم . سپس مدل رویی را روی مدل زیری قرار داده و ماهیچه را به صورت شیبدار و با دست ، طوری که از ماسه قالبگیری جدا باشد (یعنی بین ماسه ماهیچه و ماسه قالبگیری پودر جدایش بریزیم) می سازیم . به دلیل اینکه ماهیچه قابلیت تحرک و جابه جایی را در هر دو لنگه درجه دارد به «ماهیچه متحرک» مشهور است . در ماهیچه سازی متحرک ، باید در داخل ماهیچه از قانجاق استفاده کنیم .

تعریف قانجاق : قانجاق عبارتست از میله مسی که به شکل ماهیچه ساخته می شود و در وسط آن قرار دارد و لاعث استحکام ماهیچه می شود ، تا هنگام جابه‌جا کردن ماهیچه نشکند .

قالبگیری زمینی

قالبگیری زمینی همانطور که از اسمش پیداست بر روی زمین صورت می گیرد و برای تولید قطعات بزرگی است که قالبگیری آنها در درجه‌های کوچک امکان پذیر نیست . در این نوع قالبگیری ممکن است زمین به عنوان درجه زیری باشد و درجه رویی بر روی زمین قرار گیرد . یا ممکن است با استفاده از دو لنگه درجه بزرگ قالبگیری صورت گیرد . اما در این کارگاه به دلیل کمبود درجه مجبور هستیم از زمین به عنوان یک لنگه درجه استفاده کنیم . ماسه خشک را با کمی بنتونیت و آب مخلوط می کنیم و به وسیله الک آن را الک می کنیم تا دانه های درشت و کلوخه های آن گرفته شود . پس از الک کردن ماسه را بر روی زمین به اندازه یک درجه پهن کرده و می کوبیم و سپس صاف می کنیم . در اینجا باید ماسه زیر را تراز کنیم تا سطح کاملاً صاف و یکنواختی داشته باشد . سپس مدل را که می تواند یک پروانه بزرگ یا یک درجه کوچک باشد را روی ماسه قرار می دهیم . در زیر مدل و کناره های آن از پودر تا لک استفاده می کنم . بعد درجه بالایی را روی مدل قرار می دهیم و ان را از ماسه پر می کنیم و می کوبیم . از یک چوب متوسط برای راهگاه و از یک چوب بزرگ به عنوان تغذیه استفاده می کنیم . پس از آنکه قالبگیری تمام شد چهار عدد میخ در چهار گوشه درجه بالایی به عنوان راهنما قرار می دهیم تا موقعی که دوباره خواستیم درجه بالایی را زا زمین جدا می کنیم. پس از همه این کارها نوبت به درآوردن مدل از داخل ماسه می شود. برای این کار باید ابتدا جاهایی از مدل را که با ماسه در تماس است و ممکن است موقع دراوردن مدل ، از جایش بلند شود ، آب می زنیم و سپس مدل را لق می کنیم تا کاملاً مدل در جای خودش حالت بازی داشته باشد . مدل را در می آوریم و به طراحی حوضچه پای راهگاه و کانال اصلی و فرعی می پردازیم . قالب را به وسیله مشعلی که به سیلندر گاز وصل است ، خشک می کنیم و مذاب را که از قبل آماده کرده ایم بوسیله بوته داخل قالب می ریزیم . بعد از اتمام مذاب ریزی حدوداً 20 تا 30 دقیقه طول می کشد تا قطعه سرد شود . قطعه را از داخل ماسه در می آوریم . راهگاه و تغذیه آن را می بریم و ماسه اضافه آن را به وسیله کاردک و برس سیمی تمیز می کنیم . بعد به کمک سوهان اضافات قطعه را می سائیم و بدین ترتیب توانسته ایم یک پروانه بزرگ تولید کنیم .

از مزایای قالبگیری زمینی می توان قابلیت تولید بزرگ با حجم زیاد را نام برد و از معایب آن مشکل بودن این نوع قالبگیری و داشتن وسایلی مانند جرثقیل برای بلند کردن درجه است که در همه کارگاهها یافت نمی شود .

قالبگیری co2 (دی اکسید کربن)

مقداری ماسه co2 را برداشته و الک می کنیم و آن را به مقدار 5 تا 6 درصد با چسب سیلیکات سدیم (آب شیشه) مخلوط می کنیم تا ماسه حالت ترشوندگی به خود بگیرد . سپس مانند قالبگیری معمولی آن را بر روی مدل ریخته و با کوبه می کوبیم . مدل در این نوع قالبگیری به صورت صفحه ای می باشد . به مقدار 5 تا 6 سانتیمتر بر روی مدل را ماسه co2 می ریزیم و با کوبه می کوبیم و بعد بقیه فضای خالی درجه را از ماسه معمولی قالبگیری پر می کنیم . پس از انکه کار قالبگیری یک درجه تمام شد بوسیله چند ضربه به درجه مدل را لق می کنیم واز بالا با سیخ هواکش چند سیخ بر روی ماسه می زنیم تا به مدل برسد . پس از آن از گاز co2 استفاده می کنیم و بوسیله کپسول و تفنگی ان گاز co2 را به آن می دهیم . در اثر واکنش گاز co2 با چسب آب شیشه ماسه استحکام خوبی پیدا می کند . لنگه دوم درجه را نیز به همراه راهگاه بدین صورت قالبگیری کرده و با گاز محکم می کنیم . بعد از این مدل را از درجه جدا کرده و قالب را بدون خشک کردن اماده مذاب ریزی می کنیم این نوع قالبگیری دارای مزایا و معایبی نیز هست که در زیر به ان اشاره می شود :

از مزایای این نوع قالبگیری می توان استحکام خوب و قدرت نفوذ گاز بالا و همچنین صافی سطح ریختگی اشاره کرد .

در قبال این مزایا دارای محدودیتهایی نیز هست که از ان جمله می توان قدرت فروپاشی کم و مشکل بودن تهیه چسب سیلیکات سدیم و همچنین جابه جا کردن کپسولهای بزرگ حاوی گاز دی اکسید کربن نام برد . از این نوع ماسه (ماسه co2) برای ماهیچه سازی نیز استفاده می شود .

ماهیچه سازی

گاهی اوقات مجبوریم برای ایجاد حفره یا شیار یا سوراخ در یک قطعه تولید از دریل یا دستگاه تراشکاری استفاده کنیم . اما این وسایل هم دارای هزینه زیادی است و هم وقت زیادی را جهت انجام کار صرف می کند . بدین منظور از ماهیچه در قالبگیری استفاده می کنند ماهیچه یا به صورت ، ماهیچه سرخود در قالب جای می گیرد که از همان ماسه قالبگیری برای ماهیچه سازی استفاده می شود یا اینکه ماهیچه به روشهای دیگری ساخته شده و درون قالب جای می گیرد . توضیحات مربوط به ماهیچه سازی سرخود که از جنس مواد قالب است در قبل آورده شده است اما ماهیچه سازی جداگانه به دو روش ساخته می شود . روش اول همان روش قالبگیری co2 است فقط در اینجا به جای قالبگیری و قالب ، ماهیچه ساخته می شود . و اما روش دوم ماهیچه سازی با ماسه چراغی می باشد . ماسه چراغی یک نوع ماسه نرم و ریزدانه است که دارای رنگ زرد است و در مقابل اتش و حرارت واکنش نشان داده و محکم می شود . روش کار بدین ترتیب است که ابتدا قالبهایی که با نام جعبه ماهیچه مشهورند را برداشته و آنها را جفت می کنیم و با گیره دستی آنها را به همدیگر محکم می کنیم تا از جایشان تکان نخورند . سپس مشعل را به جعبه ماهیچه که از جنس چدن می باشد می گیریم تا c 250-200 گرم شود . سپس یک صفحه زیر سوراخ جعبه ماهیچه می گذاریم تا ماسه بیرون نریزد و از طرف دیگر ماسه چراغی را داخل جعبه ماهیچه می ریزیم بر اثر تماس ماسه چراغی با جعبه ماهیچه داغ ، ماسه سخت و محکم میشود. بعد از این گیره دستی را باز می کنیم و به وسیله چند ضربه ماهیچه را از داخل جعبه ماهیچه در می اوریم و بدین ترتیب می توانیم ماهیچه سازی کنیم و درون قالب جای دهیم . از محدودیتهای این نوع ماهیچه سازی به خطرناک بودن آن و احتمال سوختگی ماهیچه ساز می توان اشاره کرد .

چدن نشکن (چدن با گرافیت کروی) :

مزایای این نوع چدن عبارتست از :

1- این چدن دارای مزایای چدن خاکستری بنابراین قابلیت ریخته گری قطعات با اشکال پیچیده را دارد .

2- این چدن دارای مزایای مهندسی بالا است . استحکام مکانیکی بالا ، قابلیت تغییر شکل بالا و مدول الاشیشه بالا

3- چدن نشکن قابلیت نورد ، آهنگری ، عملیات حرارتی را دارا می باشد . استحکام کششی این چدنها g/mm 40 است

4- مثل چدنهای خاکستری خواص آنها تابع توزیع ، اندازه و شکل و … گرافیتها می باشد (اما نه بشدت چدنهای خاکستری)

5- استحکام بین KPSI 150-60 را دارا هستند و %25-1 IEL

در ساخت قطعات ماشین آلات موتور کششی ، موتور تجهیزات کشاورزی ، محورهای انتقال قدرت ، میل لنگ ، دیسک کلاچ ، پمپ کمپرسی و … استفاده می شود .

انجماد این چدنها در تحت انجماد بیشتری صورت می گیرد یعنی F 120 اما چدن خاکستری در F 60

مراحل تولید چدن با گرافیت کروی :

1- انتخاب شارژ فلزی و ذوب آن

2- عملیات گوگردزدایی (زیرا گوگرد یکی از عناصری است که از تشکیل گرافیت کروی جلوگیری می کند )

3- عملیات کرو کردن

4- جوانه‌زنی مذاب

روشهای افزودن فروسیلسیم منیزیم (%5/2 وزنی مذاب) به مذاب چدن نشکن :

منیزیم (MG) به علت دارا بودن وزن مخصوص کم در سطح مذاب چدن قرار خواهد گرفت . همینطور نقطه جوش آن C 1100 است که به خاطر اختلاف دما با مذاب چدن به بخار تبدیل می شود . همچنین میل ترکیبی زیادی با عوامل محیطی دارد . به همین دلیل باید با استفاده از روشهای زیر فرو سیلسیم منیزیم را به مذاب اضافه کرد :

1- روش فروبری : در این روش مواد حاوی منیزیم را داخل یک قوطی سوراخ دار ریخته و آن را داخل مذاب فرو می برند بدین ترتیب می توان منیزیم را به مذاب اضافه کرد . این روش بازیابی حدود %65 دارد .

2- روش ساندویچی : براساس همین روش در کف پاتیل پله ای ایجاد می کنند و مواد منیزیم دار را داخل قسمت پائین پله قرار می دهند و روی آن را به وسیله یک ورق فلزی می پوشانند . بدین ترتیب منیزیم را به مذاب اضافه می کنند این روش بازیابی حدود % 80 دارد .

3- روش روریزی : یکی دیگر از روشهای اضافه کردن منیزیم به مذاب چدن روش روریزی است . بدین صورت که منیزیم را روی سطح مذاب می پاشیم و بلافاصله روی آن را کاورال (که نقش پوشش دارد)می ریزیم تا از بخار شدن منیزیم جلوگیری کند . این روش بازیابی حدود %20 را دارد . به همین دلیل کمتر از آن استفاده می شود

4- اضافه کردن منیزیم در سیستم راهگاهی : در این روش مواد حاوی منیزیم را در یک قسمت از سیستم راهگاهی گذاشته تا پس از ورود مذاب با هم ترکیب شوند و به داخل قالب راه پیدا کنند . این روش بازیابی حدود %95 را دارد و بهترین روش محسوب می شود .

تئوری ریخته گری فولاد ها

ریخته گری قطعات فولادی در بیشتر رشته های صنعت به کار برده می شود. قطعات فولادی از چند گرم تا چند تن ریخته گری می شوند . کلاسه بندی این قطعات خیلی مشکل است . فولاد دارای استحکام وشکل پذیری بالائی بوده و در برابر تنشهای بالا ومرکب وتحت بارهای ضربه ایستادگی می کند . فولاد های الیاژی مخصوص ، دارای مشخصات مکانیکی خوب در دمای بالا ومقاومت خردگی ، مقاومت نسوزندگی ،مقاومت سایشی خوب می باشد . این فولاد ها روز به روز کار بردهای زیادی پیدا میکند . فولاد از نظر ترکیب شیمیایی دو گره اصلی به ترتیب فولاد های کربنی و فولاد های آلیاژی تقسیم بندی می شوند .فولاد های کربنی در بین خودشان به ترتیب به فولاد های کم کربن (0.09-0.2)در صد کربن ،کربن متوسط (0.2-0.45) در صد کربن و پر کربن (0.5) در صد کربن و بالا منشعب می شوند .فولاد های آلیاژی نیز به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتند از: فولاد های کم آلیاژ (حد اکثر2.5% عناصر الیاژی )،الیاژ متوسط (2-10% عناصر آلیاژی)وپرآلیاژ (بیشتر از 10% عناصر الیاژی).

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 .