گزارش کارآموزی کارگاه آهنی در 53 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه ......................................................................3

مواد قالبگیری و افزودنی ها ..........................................4

کوره ها و ذوب فلزات...................................................15

سیستم را گاهی ، تغذیه و مبرد...................................30

گزارش 1 ( مذاب ریزی وزنه )........................................46

گزارش2 ( مذاب ریزی مدل صفحه ای).................………. 50

گزارش 3 ( مذاب ریز ی بوش ).....................................53

گزارش 4 ( مذاب ریز ی قطعه صنعتی ).........................57

برسی عیوب ناشی از ماسه داغی...............................60

بررسی کامل حفره های گازی و انقباضی .....................61





مقدمه

چدن ها و فولادها از روی درصد کربن مشخص می شوند. بیشتر از 1/2 درصد کربن چدن نام دارد و کمتر از 1/2 درصد کربن فولاد نام دارد.

هر چه درصد کربن در چدنها بیشتر باشد پایدار کردن آن نیز بیشتر می شود. انواع چدن هایی که استفاده می شود عبارتند از : خاکستری ، نشکن ، مالی بل و سفید . ویژگیهای چدن نسبت به فولاد را می توان به این شکل بیان کرد: نقطه ذوب پایین نسبت به فولاد، خواص مکانیکی مختلف ، سیالیت خوب به دلیل وجود گرافیت آزاد در چدن ها و عدم نیاز به تغذیه درمواردی که انقباض به دلیل انبساط گرافیت چدن کم است. چدن ها دارای اجزا یوتکتیک کمتر و گرافیت کمترو نتیجتا مقاومت بالا به دلیل اینکه در چدنهای هیپو یو تکتیک گرافیت ها درشتر به وجود می آید که چدن را نرم و ضعیف می کند. همان طور که می دانید آلیاژ های آهنی را می توان در یک سیستم آلیاژی دو تایی برای فولاد ها و نیز با اضافه شدن سیلیسیم بیشتر یک سیستم سه تایی برای چدن ها تعریف کرد.







(( مواد قالب و افزودنی ها ))

مواد قالبگیری را می توان به دو گروه زیر تقسیم بندی کرد :

1- مواد قالبگیری موقت یا مصرفی

2- مواد قالبگیری دائمی

ما در این گزارش به بررسی مواد قالبگیری موقت می پردازیم .

موارد مورد بحث در باره این مواد می توانند از نظر ترکیب شیمیایی

خواص فیزیکی و خواص فیزیکی – مکانیکی این مواد باشد.

ماسه

یکی از مهمترین مواد مورد مصرف در قالبگیری موقت قطعات ماسه است. ما می توانیم با استفاده از ماسه قالبهایی با ظرفیت کمتر از یک کیلو تا چند تن را با نوجه به روش قالبگیری تولید کنیم. نصبت ماسه با فلز متفاوت است مانند: 10به 1 می تواند با توجه به قطعه و ر.ش قالبگیری مورد استفاده قرار گیرد . در نقاط مختاف دنیا محل هایی وجود دارد که ماسه با انواع مختلف در آنجا تجمع پیدا کرده است که این محلها را معادن طبیعی ماسه گفته می شود که در نقاط مختلف ماسه با اشکال و اندازه های مختلف یافت می شود.ماسه می تواند به اشکالی مانند گرد، گوشه دار و مخلوطی از هر دو یافت شود.

اندازه یا مش ماسه نیز می تواند متفاوت باشد در ریخته گری آهنی اگر مش ماسه باید کم باشد به دلیل اینکه هرچه مش پایین تر باشد استحکام قالب نیز بالا می رود.

اشکال ماسه نیز اثرات متفاوتی بر روی قالب دارد. اگر ماسه گرد باشد استحکام کم می شود و نفوز گاز افزایش می یابد اما اگر ماسه گوشه دار وتیز باشد استحکام قالب بالا می رود اما نفوذ گاز کم می شود و موجب ایجاد مک در قطعه می شود.

ماسه های ریخته گری عمدتأ از اکسید سیلیسیم و میکاوفلداسپار تشکیل شده اند. ماسه با کیفیت بالا برای ماهیچه ها و قالب های با دقت بالا قرار دارند و در جایی که خواص بی نظیر اینگونه مواد مورد نیاز است

به کار می روند. ماسه های ویژه عبارتند از :

)ZrSiO21- زیرکن (

)FeCr2O42- کرومیت (



)Mg – Fe) 2SiO23- اولین



)FeAl5Si2O12.OH4- استائورولیت (



سیلیس بعد از اکسیژن فراوانترین عنصر در طبیعت است. سیلیس به دو صورت ) که سیلیس می نامند و تبلور بنیان اولیه سیلیکاتها SiO2 اکسید (

) در تشکیل کانیها شرکت دارد.SiO4



خواص فیزیکی ماسه Green strenath

1-استحکام تر

پس از افزودن رطوبت به ماسه ماسه تر حاصل می شود.این مقدار رطوبتی که ما می افزاییم باید به طور دقیق افزئده شود تا به تواند انتظاراتی که از ماسه می رود را برابرده کند . ماسه تر باید علاوه بر دارا بودن استحکام کافی باید از شکل پذیری مناسبی برخوردارد باشد تا مابعد از خارج کردن مدل از درون قالب از خود استحکام بالا نشان دهد

همان طور که گفته شد رطوبت و مقدار چسبندگی باید به طور دقیق کنترل شودچون اگر رطوبت از یک درصد مشخص ( 6%) افزایش یابد می تواند باعث کاهش خواص مکانیکی ماسه شود. استحکام تر یک قالب به عوامل مختلفی چون میزان رطوبت ، مقدار چسب،شکل و اندازه و عدد ریزی ماسه بستگی دارد. در نمودار زیر تا ثیر رطوبت را بر استحکام مکانیکی مشاهده کرد.



اجزاء مخلوط ماسه قالبگیری

از موادی که در مخلوط با ماسه در قالبگیری استفاده می شودکه به نام افزودنی ها معروف هستند می توانیم به انواع چسب ها اشاره کرد که باعث چسبندگی و اتصال ذرات ماسه می شود. مواد دیگری نیز برای تکمیل کار و گاهی کسب خواص ویژه مانند صافی سطح، استحکام و ......

به مخلوط اضافه می شود.

)type of binder انواع چسب ها (

)organic چسب ها را می توان از نظر ماهیت به دو دسته چسبهای آلی(

)تقسیم بندی کرد.in organicو چسب های غیر آلی (

اگر چسب مورد استفاده در قالبگیری خصوصیات زیر را دارا باشد می توان گفت این یک چسب مناسب است.

1- در هر دو حالت ماسه ( تر و خشک ) باید استحکام کافی داشته باشد.

2- باید بتواند با بالا بردن شکل پذیری ماسه تمامی قسمت های مدل را به خود بگیرد.

3- چسب مورد استفاده در قالبگیری نباید کمترین چسبندگی به سطوح مدل و جعبه ماهیچه را داشته باشد.

4- حداقل تولید گاز به هنگام تماس با مذاب

5- دیرگدازی ماسه را پایین نیاورد تا با ماسه سوزی مواجه نشویم

6- از نظر تولید گازهای آلوده و مضر درپایین ترین در صد باشد.

7- اقتصادی بودن

چسب های آلی را می توان به سه گروه اصلی تقسیم کرد:

)Resin 1- صمغ ها(

)،غلات،نشاستهCerteal2- حبوبات (



)Oli3- روغن (



چسبهای غیر آلی به قرار زیر هستند:

الف) خاک رس:

خاک رس یکی از متداول ترین و مهمترین چسب مورد استفاده در قالبگیری است،خاک رس اساسا سیلیکات آلومینیم است.

ما در طبیعت عموما سه نوع از این خاک را می یابیم که عبارتند از:

)Al2O3.4SiO2.H2O1-مونت موری لونیت (

)Al2O3.2SiO3.H2O2- کائولینیت (

3- ایلیت







ب) سیمان:

سیمان نیز از جمله چسبهایی است که ما به دلیل سختی بالا و استحکام زیادی که بعد از مخلوط کردن با ماسه بدست می آید در قالبگیری قطعات مختلف مورد استفاده قرار می دهیم. سیمان پرتلند به میزان 12-8 درصد به همراه 6-4 درصد آب برای تهیه یک مخلوط ماسه قالبگیری به کار می رود. ما برای اینکه سیمان به خوبی خود گیر و سفت شود باید مخلوط را 72 ساعت نگه داشت تا بعد مورد استفاده قرار گیرد.

ج) سیلیکات:

سیلیکاتها نیز در فرایند قالبگیری مورد استفاده قرار می گیرد که به طور کلی به دو دسته سیلیکات سدیم و ترکیبات اتیل از که از مهمترین انواع اینگونه چسبها هستند.

د) گچ



ما در فرایند قالبگیری برای بدست آمدن برخی از خواص ویژه موردنظر خود از موادی استفاده می کنیم که افزودنی ها گفته می شوند که عبارتند از:





- حبوبات ، غلات :

این دو مواد بیشتر برای بالا بردن استحکام تر و خشک و بالا بردن قابلیت فروپاشی مورد استفاده قرار می گیرد.

در مواردی هم جلوگیری از عیوب انبساطی و ایجاد ترکهای گرم مورد استفاده قرار می گیرد.

- خاک اره:

به منظور ایجاد حالت پلاستیکی مواد قالب و قابلیت نفوذ گاز و همچنین قابلیت از هم پاشیدگی و موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

- ملاس – دکسترین:

ملاس برای بالا بردن سختی لبه قالب و افزایش استحکام خشک ماسه مورد استفاده قرار می گیرد. دکسترین نیز برای کنترل انبساط و افزایش سختی سطح قالب به کار می رود.

- نفت سیاه ،قیر و مازوت:

این مواد یرای بهبود سطح تمام شده قطعات آهنی و خواص چسبندگی ذرات ماسه در فراین قالبگیری استفاده می شود.



- گرافیت :

به منظور اصلاح قابلیت قالبگیری ماسه و بهبود سطح تمام شده قطعات به کار گرفت.

- پودر سیلیس:

پودر سیلیس به دلیل بالا بردن چگالی توده ماسه باعث فشردگی بیشتر و مقاومت بیشتری در بابر نفوذ فلزات مذاب دارد.

- اکسید آهن :

اکسید آهن باجذب گازهای موجود در قالب از ایجاد عیوبی مانند مک و حفره جلوگیری می کند و استحکام گرم قالب را نیز افزایش می دهد.

مواد دیگر نیز مثل روغن سوخت، پرلیت ، سیکول، رسوب فورفورال،پودر سردا،اسید بوریک و ........مورد استفاده قرار می گیرد.











گزارش 1

تئوری : چدن یکی از اقسام فلزی است که در صنعت کاربرد دارد و همیشه به شکل ریخته گری شده مورد استفاده قرار می گیرد.

از آنجایی که چدن شکننده است نمی توان آنرا نورد کرد یا کشید و یا آهنگری نمود. در واقع چدن آهن آلیاژ داده شده با کربن است.

وجود 2/5 در صد کربن ،1 تا 3 درصد سیلیسیم و مقادیری قابل توجهی گوگرد و فسفر از مشخصه هی کلی چدن است. برای بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی چدن را با عناصری نظیر کرم و مس و مولیبدن و نیکل آلیاژ دار میکنند. این گونه چدن ها را چدن آلیاژی می گویند.

چدن خاکستری در صنعت از همه فلزهای ریخته گری تولید و مصرف زیاد دارد. موترد استعمال آن عبارتست از: قطعات موتوری ، ابزار کشاورزی ، قالبهای الکترویکی و نظایر آن ، استحکام زیاد،مقاومت فرسایشی خوب ،قابلیت ریخته گری ، حساسیت کم نسبت به ترک برداری و قدرت ضربه گیری زیاد همراه با اقتصادی بودن آن از مزایای عمده چدن خاکستری می باشد.







عملی:

در این جلسه ما باید قطعاتی به نام وزنه را قالبگیری می کردیم و باید بعد از مذاب ریزی هیچ گونه حفره انقباضی و یا کشیدگی در قطعه وجود نداشته باشد. برای تولید یک وزنه سالم مواردی است که با رعایت آن موارد باعث تولید قطعه سالم می شود.

از موارد عمومی که برای تولید هر قطعه رعایت کرد می توان به چند نکته زیر اشاره کرد. 1- خشک کردن کامل قالب : وقتی مه قالب مورد نظر آماده شد باید توسط شعله و حرارت کامل قالب را باید خشک کنیم و هیچ رطوبتی در قالب باقی نماند چون اگر مذاب با این رطوبت برخورد کند علاوه بر تولید بخارات مضر در قالب باعث می شود که درجه به بالا پرتاب شود و ایجاد خطر کند و به همین دلیل باید و قالب خشک شود و هم شمشهایی روی درجه گذاشته شود تا اگر رطوبتی در قالب باشد از پرتاب درجه جلوگیری کند.

2- ایجاد را هی برای عبور گازها و یا بخارات تولید شده در قالب که می توان توسط سیخ هوا و یا را هکارهایی دیگر ایجاد کرد.

نیامد، سرد جوشی، طلبه، اخال، زیر شدن سطوح، ترک ‏خوردن پوشاندن قالب و ماهیچه، افزایش زمان بارریزی، ‏افزایش ضایعات، نیاز به تمیزکاری بیشتر و کاهش بهره وری ‏تولید مسائلی هستند که در اثر عدم توجه به هواکش گذاری ‏مناسب قالب با آن مواجه خواهیم بود. در حقیقت در تولید ‏قطعات ریختگی با کیفیت بالا، فرایند هواکش گذاری همانند ‏طراحی دقیق سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری اهمیت فراوانی ‏دارد. قوانین مشخصی برای تعیین تعداد هواکش در قالب وجود ‏ندارد اما رعایت اصول ذیل کمک شایانی در این زمینه خواهد ‏کرد: ‏
‏? مجموع سطوح مقاطع هواکشها میبایست حداقل برابر سطح ‏تنگه باشد.‏
‏? هواکش گذاری به گونه ای انجام شود که تغییری در زمان ‏بارریزی ایجاد نکند.‏
‏? چنانچه خروج شعله از هواکشها شدید بود، تعداد هواکشها ‏افزایش یابد تا به شعله های گازی ملایم تبدیل شود.‏
‏? عوامل به وجود آورنده گاز در قالب را بررسی کنید (حجم ‏محفظه قالب، میزان رطوبت، نوع و مقدار چیب، پوشان و ‏سایر مواد فرار ماسه قالب، ماهیچه و پوشان)‏
‏? مجراهای خروجی گازها را کنترل کنید (قابلیت نفوذ پذیری ‏ماسه، خط جدایش، مجراهای روی درجه ها، صفحات زیر ‏درجه)‏
‏? در هنگام کاربرد پوشان، هواکشها مسدود نشوند.‏
‏? شکل قطعه ریختگی بر روی قابلیت نفوذپذیری قسمتهای ‏مختلف قالب تاثیر میگذارد.‏
‏? طراحی ماهیچه به صورت تو خالی، خروج گاز را تسهیل ‏مینماید.‏
‏? در هنگام مونتاژ ماهیچه دقت شود مجاری خروج گاز بسته ‏نشود.‏
‏? تعبیه یک هواکش در انتهای راهبار بسیار مفید خواهد بود.‏
‏?استفاده از هواکش برای خروج گاز تغذیه های بسته (کور)، ‏مناسب نیست و معمولا اثر منفی بر روی عملکرد تغذیه خواهد ‏گذاشت. بهتر است خروج گاز از طریق ماسه صورت گیرد. ‏
‏? با تعبیه هواکش بر روی مدل، خروج گاز با اطمینان بیشتری ‏انجام میشود.

این دو مورد که گفت موارد عمومی در تولید قطعات مختلف است.

حال به عوامل تولید یک وزنه چدنی سالم می پردازیم.

- وزنه به دلیل شکل ضخیم احتمال خیلی زیاد دارد که مک ها و حفره های انقباضی در سطح قطعه بوجود بیا ید که باید یا با ایجاد راهباره های اصلی و فرعی ضخیم و بزرگ تااگر با کمبود مذاب دچار شدیم بتوانیم توسط این راهبارهای ضخیم جبران کنیم و یا با گذاشتن تغذیه در محل مناسب این کمبود مذاب را جبران کنیم. محل تغذیه خیلی مهم است ما در یک جلسه تغذیه را بر روی سطح قطعه قرار دادیم اما جواب نداد و در همان محل تغذیه با حفره های انقباضی مواجه شدیم بعد در جلسه بعد تغذیه را در بین قطعه و راهباره اصلی گذاشتیم تا آخرین و گرم ترین مذاب درون تغذیه برود و بتواند کمیود مذاب را جبران کند که این راهکار جواب داد و قطعه سالم تولید شد.

محل راهگاه نیز اگر از بقل وزنه بخورد بهتر جواب می دهد تا از انتهای قطعه. یکی از راهکارهای دیگر نیز استفاده از مبرد است که در مورد تا ثیرات مبرد قبلا توضییح داده شده است.