پروژه ریخته گری آلیاژهای آهنی؛ چدن ها
چدنها:
چدن آلیاژی از دو عنصر آهن و کربن است که معمولاً دارای عناصر دیگری نظیر سیلسیم، منگنز، فسفر و ... می‌باشد. آهن بعنوان عنصر پایه و کربن بعنوان عنصر آلیاژی اصلی بکار می‌رود. درصد عنصر کربن در چدنها معمولاً بیشتر از %2 وزنی می‌باشد. وجود کربن و سیلسیم در چدن سبب پدید آمدن خواص قابل توجهی شده است. اولین ویژگی مطلوب چدنها قابلیت ریخته گری عالی آنها است. علت این امر را میتوان در موارد زیر دانست:
- درجه حرارت ذوب نسبتاً پایین
- سیالیت خوب
- واکنش کم با مواد قالب (وجود کربن و نقطه ذوب پایین علت این امر است)
به سبب این ویژگی قابلیت تولید قطعات پیچیده با استفاده از چدنها وجود دارد.
ویژگی مهم دیگر چدنها وجود گرافیت آزاد است که در صورت کنترل مناسب بخوبی می‌تواند انقباض ناشی از انجماد «Solidification shrinkage» را جبران نماید.
سومین ویژگی چدنها صرفه اقتصادی آنهاست. علت این امر ارزان بودن مواد اولیه، تهیه کردن مذاب در اغلب کوره های ریخته گری و بالا بودن راندمان ریخته گری است.
چهارمین ویژگی آن مناسب بودن خواص فیزیکی مکانیکی بدلیل وجود دو عنصر کربن و سیلسیم است. از جمله این موارد قابلیت جذب ارتعاش و صدا «Damping capacity» است. به سبب حضور گرافیت آزاد- به خصوص وجود گرافیت ورقهای- این آلیاژ دامنه ارتعاشات موجود را کوتاه نموده و اصطلاحاً آنها را میرا میکند. از خواص دیگر این آلیاژها میتوان به مقاومت سایشی مناسب، مقاومت خوردگی مطلوب و مقاومت خستگی اشاره نمود.
البته یک چدن کمتر می‌تواند تمام خواص فوق را داشته باشد. با تمام نکات مثبتی که در بالا به آنها اشاره شد عدم داشتن انعطاف و کارپذیری (Workability) از جنبه های منفی این آلیاژ است که در نتیجه وجود کربن و سیلسیم بوجود می‌آید.
و.....
فهرست مطالب:
چدنها
تقسیم بندی چدنها
چدن سفید
چدن مالیبل
چدن خاکستری
چدن نشکن «Ductile iron»
چدن با گرافیت فشرده «Compacted Graphict castion»
چدن های پرآلیاژ «High Alloy cast iron»
ساختمان زمینه چدنها
اجزاء ساختار چدنها
ویژگیها
سیستم Fe-C
عناصر موجود در چدن
انجماد «Solidefication»
تشخیص حساسیت چدن به سرعت سرد کردن در کارخانه
آزمایش گوه
* بر اساس تقسیم بندی A-274
انواع گرافیت لایه ای
تلقیح مواد جوانه زا
جمع بندی مطالب
تولید چدن خاکستری: «Gray cast Iron production»
کنترل کیفیت Quality control:
آزمون کارگاهی
آزمونهای آزمایشگاهی
آزمونهای شیمیایی
آزمونهای مکانیکی
دسته بندی چدنهای خاکستری «Gray cast Iron classification»
میله آزمایشی «Test Bar»
تأثیر کربن معادل بر استحکام کششی چدنها
روشهای ریخته گری چدن خاکستری
مواد افزودنی به مخلوط ماسه قالبگیری برای ریخته گری چدن خاکستری
بازیابی ماسه
قالبهای ماسه ای
مشخصات عملیات چدن در کوره کوپل
انواع کوره کوپل
کوره های روربراتوری Reverberatory furnaces
کوره بوته‌ای Crucible furnace
کوره های الکتریکی «Electrical furnace»
عوامل مؤثر بر انتخاب کوره
آزمایش سیالیت: Fluidity Test
عوامل مؤثر بر سیالیت
جوانه زاها «Nacleant»
فروسیلسیم
محاسبه شارژ
روش محاسبه شارژ
خواص فیزیکی- مکانیکی Physical-mechanical proportion
استحکام فشاری «Compressive Slrength»
عملیات حرارتی چدن خاکستری «Heat treatment»
اهداف
چدن با گرافیت فشرده «Compacted Graphite iron»
نمونه‌ای از آلیاژ مصرفی
نمونه آنالیز چدن خاکستری با کلاس 30
مشخصات فیزیکی و مکانیکی چدن با گرافیت فشرده
چدن چکش خوار "Malleable Iron"
عوامل موثر بر سفید شدن قطعه
مرحله عملیات حرارتی قطعه
عوامل موثر بر جوانه زنی گرافیت
کنترل تعداد کره های گرافیتی
مکانیزم کلوخه ای شدن C
عوامل موثر بر گرافیت زایی مرحله اول
دومین مرحله گرافیت زایی
ساختار چدنهای مالیبل
مثال: روش تولید چدن مالیبل پرلیتی
نکات مهم در تولید چدن مالیبل
چدنهای آلیاژی: Alloy cast Iron
گروه اول: Abrasion resistance cast Iron
گروه دوم Corrosion-resistance cast Iron
چدن مقاوم در برابر حرارت بالا: Heat-Resistance cast Iron
چدن با گرافیت کروی یا چدن داکتیل: Spherodal Graphite cast Iron, Ductile Iron
مراحل تولید چدن نشکن
گوگردزدایی «Desulfusizing»
روشهای کروی کردن گرافیت
- روشهای افزودن منیزیم به مذاب در تولید چدن نشکن
1- روش بوته سرباز (روش ته بوته ای)
2- اصلاح سازی در بوته بسته
3- روش فرو بردن
معایب
4-روش راکتور چرخان
معایب
5-روش تزریقی
6-روش توپی متخلخل
7- روش بوته تحت فشار
معایب
8- روش افزودن منیزیم در راهگاه قالب
زوال یابی اثری مواد کروی کننده منیزیم
روشهای کنترل
- اثر درجه حرارت مذاب به اتلاف و بی‌اثری منیزیم
افزودن مواد جوانه‌زا
روشهای افزودن مواد جوانه‌زا
زمان افزودن مواد جوانه‌زا
اثر درجه حرارت
استانداردهای چدن داکتیل
انتخاب ترکیب شیمیایی
تئوری‌های تشکیل گرافیت کروی
1- تئوری رشد گرافیت کروی از آستنیت
2- تئوری انرژی سطحی
3- تئوری رشد گرافیتی روی هسته‌های به وجود آمده در مذاب
4- تئوری شاخه زدن دندریت‌های گرافیت در حال رشد
5- تئوری حباب یا مرز فاز
مراحل تشکیل گرافیت کروی در تئوری تشکیل حباب
6- تئوری تحت انجماد
7- تئوری جذب سطحی
طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری چدنها
اجزای سیستم راهگاهی
سرعت جریان مذاب در راهگاه فرعی
نسبت‌های راهگاهی
قوانین مکانیک سیالات
عوامل مؤثر بر نوع جریان
طراحی ریخته‌گری و سیستم راهگاهی
مراحل طراحی سیستم راهگاهی
1- تعیین نوع سیستم راهگاه‌ها برای ریخته‌گری قطعات چدنی
2- محاسبه زمان ذوب‌ریزی
- روشهای تعیین زمان بارریزی
سیستم غیرفشاری
نحوه جلوگیری از ناخالصی
مراحل عملی سیستم راهگاهی فشاری
مراحل عملی سیستم راهگاهی غیرفشاری
تغذیه‌گذاری در قطعات چدنی
روشهای تغذیه‌گذاری در قطعات چدنی
تعداد مشاهده: 770 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.zip
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 65
حجم فایل:1,491 کیلوبایت
-
راهنمای استفاده:
مناسب جهت استفاده دانشجویان رشته مواد و متالوژی
-
محتوای فایل دانلودی:
در قالب word و قابل ویرایش
پاورپوینت-ریخته گری و اصول آن-Casting- در 50 اسلاید-powerpoin-ppt
ریخته‌گری (به انگلیسی: Casting) فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش قدیمی‌ترین فرایند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری ازخاک رس ساخته می‌شدند و لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد.
ریخته گری در حوزه‌های متفاوت علم، هنر و فناوری مطرح است. به هر میزان که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت میکند، ولی در عمل هنوز تجربه، سلیقه و هنر قالب ساز و ریخته‌گر است که تضمین کننده تهیه قطعه‌ای سالم و بدون عیب است. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید می‌باشد. به دلیل اینکه بیشتر از ۵۰ درصد از قطعات انواع ماشین آلات به این طریق تهیه میشوند. فلزاتی که خاصیت پلاستیک کمی دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده میشوند.
از دیدگاه نوع قالب روشهای ریخته‌گری به دو دسته تقسیم میشوند: ریخته‌گری در قالبهای تکبار (Expendable Molds) و در قالبهای دایمی (Permanent Molds).
اما ریخته‌گری با توجه به تکنولوژی و مجموعه تجهیزاتی که در قالب گیری دخیل هستند شامل موارد زیر میشود: ریخته گری در قالب ماسه‌ای، ریخته گری به روش ریژه (قالبهای فلزی)، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار کم، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار بالا، دیزاماتیک، ریخته گری دقیق، ریخته گری در قالبهای کوبشی و غیره. هر یک از موارد فوق دارای کاربردی است، که با توجه به میزان تولید قطعه، کیفیت مورد نظر آن، ابعاد و جنس قالب، از هر یک از این روشها استفاده میشود.
۱ریخته‌گری در قالبهای بی بار(Expendable)
۲ریخته‌گری در قالبهای دائمی (Permanent)
۳دیگر روشهای ریخته گری
۴عیوب ریخته‌گری
۵جستارهای وابسته
۶منابع
ریخته‌گری در قالبهای بی بار(Expendable)
در این دسته روشهای از قالبهای موقت استفاده میشود. این قالبها پس از یک بار ذوب ریزی از بین می‌روند تا قطعه را بتوان از قالب جدا کرد. پرکاربردترین نوع این قالبها، قالبهای ماسه‌ای است که به تبع به این نوع ریخته گری، ریخته گری در قالب ماسه‌ای (Sand casting)، گفته میشود. ماسه‌ها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسه‌های سیلیسی، ماسه چراغی، ماسه زیرکونیایی و غیره... در ادامه می توان گفت برای ساخت برخی از قالب از سیلیکات سدیم (آب شیشه) به عنوان چسب استفاده می شود که از گاز co2 برای سفت کردن آن استفاده می شود. همچنین شایان ذکر است در دو روش ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting) و روش ریخته گری دقیق (Investment Casting) نیز قالب های ریخته گری که به ترتیب از جنس گچ و سرامیک هستند نیز از این فرایند پیروی می کنند.
ریخته‌گری در قالبهای دائمی (Permanent)
این نوع ریخته گری در قالبهای فلزی انجام میگیرد. منظور از ریخته گری غیر انبساطی ریخته گری در قالبی است که قابلیت انبساط ندارد. این قالبها را قالبهای دایمی (Permanent Mold) نیز می‌نامند. از ویژگیهای این قالبها میتوان به بازگرداندن فشار مذاب به خود آن اشاره کرد، که این امر باعث کاهش درصد انقباض و عیوب ناشی از آن میشود. همچنین در قالبهای فلزی به دلیل بالا بودن سرعت انتقال حرارت نسبت به قالبهای ماسه‌ای ساختارهای ریخته گری ریز تر و خواص مکانیکی اغلب بالاتر است. از روشهای ویژه و پر کاربرد این نوع ریخته گری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
ریخته‌گری با فشار کم(Low Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار کم مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب بدون تلاطم و از پایین وارد فضای قالب میشود. این روش یکی از پر کاربردترین روشها در تولید قطعات آلومینیومی با خواص مکانیکی بالا است.
ریخته‌گری با فشار بالا(High Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار بالای مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب با فشار بالا وارد محفظه قالب میشود. در اینجا خواص مکانیکی اهمیت کمتری دارد ولی تعداد تولید بالا بسیار مهم است.
دیگر روشهای ریخته گری
شامل روشهای زیر:
ریخته گری با قالب ماسه ای: اغلب تولید قطعات ریختگی در ماسه انجام می شود. ریخته گری ماسه (Sand casting)، فرآیندی است که در آن از ماسه برای قالب گیری استفاده می شود. ماسه لازم برای یک تن ریخته گری حدود ۴ تا ۵ تن است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب). در شکل زیر نمایی از روند ریخته گری با قالب ماسه ای در شکل زیر آمده است.
ریخته گری در ماسه تر (Green sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک نشده.
ریخته گری در ماسه خشک (Dry sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک شده. در این روش، قالب ماسه‌ای در گرمخانه‌ای بادمای حدود ۳۰۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت مناسبی قرار داده شده و خشک میگردد.
ریخته گری در قالب رو خشک (Skin-dried mold casting): ریخته گری در آن دسته از قالبهای ماسه‌ای که سطوح آن ها-اغلب با یک مشعل- تا عمق معینی خشک شده است.
ریخته گری روباز در ماسه (Open sand casting): ریخته گری در قالبهای ماسه‌ای بدون لنگهٔ رویی. از این روش در تولید قطعات نا دقیقی که یک سطح تخت دارند استفاده میشود.
ریخته گری در حالت نیمه جامد (Semi solid casting): ریخته گری در حالت خمیری.
ریخته‌گری در گچ
ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting): روش ریخته گری با استفاده از قالبهای ساخته شده از گچ فرنگیو افزودنی‌های دیگر. در تولید قطعاتی با دقت ابعادی کار می‌رود.
ریخته گری دقیق (Investment Casting): ریخته گری دقیق بنام "ریخته گری با مدلهای مومی" یا "ریخته گری ظریف" نیز شناخته می شود. قرون متمادی است که این نوع ریخته گری برای تهیه قطعات با کیفیت عالی بکار می رود. در این روش ریخته گری، می توان با استفاده از قالب ها ساخته شده از جنس سرامیک و مواد دیر گداز دیگر، قطعاتی پیچیده با دقت ابعادی بالا و سطوحی صافتر در مقایسه با روش های دیگر تولید کرد.
عیوب ریخته‌گری
با توجه به دو فرایند اصلی در ریخته گری شامل جریان سیال و انجماد، عیوب ریخته گری در آن شامل موارد زیر میشوند:
عیوب ناشی از جریان سیال: نیامد، جوش سرد، حبس هوا، ورود آخال و سرباره
عیوب ناشی از انجماد: حفرات درشت، حفرات ریز، حفرات گازی، تنش باقی‌مانده، ترک گرم و ترک سرد
ریخته‌گری ماسه‌ای
قالب ماسه‌ای و حفره شکل دار آن
ریخته‌گری ماسه‌ای که به آن ریخته‌گری قالب ماسه‌ای هم می‌گویند در واقع یک فرایند خاص ریخته گری فلز است که در آن از ماسهبرای قالب‌سازی مواد استفاده میشود. همچنین اصطلاح ریخته گری ماسه‌ای نیز برای موادی که با این فرایند ساخته میشوند نیز به کار می‌رود. قطعاتی که با روش ریخته‌گری ماسه‌ای ساخته میشوند در کارخانه‌های ذوب فلز تولید میشوند و میتوان گفت که ۷۰ درصد تولیدات ریخته‌گری فلزی به روش ریخته‌گری ماسه‌ای است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب).
ریخته گری چیست (CASTING)
ریخته‌گری عبارت از شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب ، ریختن مذاب در محفظه ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش ، قدیمی‌ترین فرآیند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری از خاک رس ساخته شده است که لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد و برای هوادادن از دم فوتک بزرگی استفاده می‌کردند. بسیاری از قالبهای اولیه نیز از خاک رس ، خاک نسوز ، ماسه و سنگ تهیه میشود
شواهدی در دست است که چینی‌ها در حدود 700 سال قبل از میلاد به ریخته‌گری آهن مبادرت ورزیدند. ولی یافتن قطعات ریخته شده از خرابه‌های شهر حسن‌لو در آذربایجان شرقی نشان دهنده توسعه این فن در 900سال قبل از میلاد در ایران بوده است
ریخته‌گری هم علم است و هم فن ، هم هنر است و هم صنعت. به میزانی که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت میکند، ولی در عمل هنوز تجربه ، سلیقه و هنر قالب‌ساز و ریخته‌گر است که تضمین‌کننده تهیه قطعه ای سالم و بدون عیب می‌باشد. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید است، زیرا حدود 50 درصد وزنی کل قطعات ماشین‌آلات به این طریقه ساخته میشوند.
برای ریخته‌گری ، از فولاد و چدنها (فلزات آهنی) ، برنزها ، برنج‌ها ، آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و آلیاژهای منیزیم و روی (فلزات غیر آهنی) به‌عنوان مهمترین فلزات ریخته‌گری استفاده میشود. معمولا روشهای ریخته‌گری را به نام ماده سازنده قالب اسم‌گذاری می‌کنند، مانند ریخته‌گری در ماسه که جنس قالب آن ، ماسه است.
حدود 80 درصد اجسامی که در اطراف خود می بینید ، به روش ریخته گری تولید میشوند. علت اصلی انجام فرآیند ریخته گری آن است که میتوان بوسیله آن ، هر جسم و وسیله ای با هر شکلی (حتی اشکال پیچیده) که تولید و شکل دهی آهن توسط ماشین کاری مشکل است را ایجاد کرد. فراموش نکنید که اکثر خود قطعات ماشین آلات صنعتی هم به این روش تولید میشود.
برای انجام یک فرآیند ریخته گری ، ابتدا می بایست نقشه قطعه ای که قصد ریخته گری و تولید آن داریم را ایجاد کنیم ، سپس از روی نقشه ، مدلی ایجاد کنیم. در مرحله بعدی می بایست فلز مناسب را جهت تهیه مذاب انتخاب کنیم. سپس توسط نمونه ایجاد شده ، قالب را ایجاد کنیم که عموما در ماسه ایجاد میشود و شکل نمونه در ماسه ایجاد میشود. اگر قطعه مورد نظر ما دارای تورفتگی ، یا قسمت های برجسته یا تو رفته است می بایست برای آن ، ماهیچه هایی را در نظر گرفت که این برجستگی ها و تو رفتگی ها را شکل میدهد. اکنون مذاب را به داخل قالب ریخته و در این هنگام می بایست گازهای متصاعد از داخل قالب خارج شوند و قالب ما بطور کامل بوسیله مذاب پر شود. پر کردن قالب توسط مذاب باید در دما و سرعت مناسب انجام شود. سرعت سرد شدن و کنترل مذاب بسیار مهم است چون اگر ملزومات آن رعایت نشود باعث ایجاد حفره هایی در قطعه ریخته گری شده خواهد شد. بعد از انجماد مذاب ، باید قطعه شکل گرفته را از قالب خارج کرد. بنابراین ریخته گری یا متالورژی بعنوان یک علم و هنر یاد میشود.
ریخته گری در زمینه صنایع فولادسازی و آهن آلات ، کاربرد وسیعی دارد که میتوان به تولید فولاد آلیاژی و آهن زنگ نزن اشاره کرد.
ریخته گری مداوم شمش فولاد بعنوان یکی از روش های نوین ریخته گری در دنیا می باشد که به ماشین ریخته گری (Casting Machine) نیاز خواهیم داشت. در ریخته گری اگر قطعه تولید شده مستقیما به شکل نهایی خود ایجاد شود، آن قطعه را ریختگی می گویند.
بطور کلی روش های ریخته گری متعددی به غیر از روش ایجاد قالب ماسه ای همانند ریخته گری دایکاست (ریخته گری تحت فشار) ، ریخته گری گریز از مرکز و و ریخته گری دقیق وجود دارد.
مهمترین روشهای ریخته‌گری عبارتند از:
ریخته‌گری در قالبهای موقت شامل ریخته‌گری در ماسه و در قالبهای پوسته‌ای
ریخته گری در قالبهای دائمی شامل ریخته‌گری در قالبهای فلزی به روش گریز ازمرکز
روش های ریخته گری
فرآیند ریخته گری با تولید قالب آغاز می شود که شکل قالب، قرینه و معکوس قطعه ای است که ما نیاز داریم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهیه می شود. فلز بر به داخل کوره ذوب ریخته می شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودی قالب که شکل قطعه مورد نظر است ریخته می شود. و تا زمان جامد شدن خنک می گردد. نهایتا قطعه فلزی شکل گرفته از قالب جدا می شود.
تعداد زیادی از سازه های فلزی که هر روز با آنها سرو کار داریم به روش ریخته گری تولید شده اند. علل این (گستردگی کاربردی در ریخته گری) عبارتند از :
1- به روش ریخته گری می توان قطعاتی را تولید کرد که هندسه بسیار پیچیده ای دارند و یا دارای حفره های درونی می باشند.
2- برای تولید قطعات بسیار کوچک و همچنین قطعات بسیار بزرگ از چندصد گرم تا چندین هزار کیلو گرم می توان از این روش استفاده کرد.
3- این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمی دارد. فلزات اضافی در هر بار ریخته گری دوبار ذوب شده و استفاده می شوند.
4- فلز ریخته گری شده ایزو تروپیک است یعنی در تمام جهات دارای خواص فیزیکی و مکانیکی یکسانی است.
مثال های پرکاربرد:
دستگیره های در ، قفل ها ،پوشش یا بدنه موتور ها، پمپ ها و غیره، چرخ بسیاری از اتوموبیل ها.
از روش ریخته گری بطور گسترده ای در صنایع اسباب بازی استفاده می گردد . به عنوان مثال در تولید قطعات ماشین ها، هواپیما ها و غیره.
ریخته گری با ماسه
در ریخته گری ماسه ای از ماسه طبیعی یا ماسه ترکیبی( ماسه دریاچه) استفاده میشود، که دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا(sio2) می باشد. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد.و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه،خاک رس و مقداری آب)
ماسه را می توان مجددا مورد استفاده قرار داد. همچنین زائده ها و فلزات اضافی بریده شده و مجددا استفاده می گردند.
قالب های ماسه ای دارای قسمت های زیر می باشند:
قالب از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. درجه بالایی copeو درجه پایینی dragنامیده می شوند.
مذاب در فضای بین دو درجه که حفره قالب نام دارد ،جاری می گردد. هندسه طرح توسط یک قطعهء چوبی که الگو نام دارد، ایجاد می شود. شکل طرح ، تقریبا شبیه به قطعه ای که ما نیاز داریم می باشد.
حفره قیفی شکل: بالای این قیف ظرف مذاب ریزی قرار دارد. و به قسمت لوله مانند قیف sprueگفته می شود. فلز مذاب در داخل ظرف مذاب ریزی ریخته شده و از طریق spureبه سمت پایین جاری می شود.
راهگاه ها ، کانال هایی عمودی و توخالی هستند که حفره قالب را به سطح آن متصل می کنند. منطقه ای که این راهگاه ها به حفره ء قالب می رسند ، دروازه (gate) نام دارد.
چندین حفره دیگر نیز درون قالب تعبیه می شوند که با سطح آن در تماسند. اضافه مذابی که درون قالب ریخته می شود ، به داخل این حفره ها که "لوله های تغذیه" نام دارند جاری می گردد. این لوله ها مانند مخازن ذخیره مذاب عمل می کنند. همینطور که مذاب در داخل حفره قالب در حال جامد شدن است حجم آن کم می شود. برای جلوگیری از ایجاد حفره در داخل قطعه ، مذاب جبران کننده از داخل این لوله ها به قالب وارد می شود.
منافذ هوا : لوله های باریکی هستند که حفره قالب را به فضای بیرون متصل می کنند و به گاز ها و هوای داخل قالب اجازه می دهند که از قالب خارج شوند.
ماهیچه ها:
بسیاری از قطعات ریخته گری دارای سوراخ های داخلی هستند(فضا های خالی).یا برخی حفره های موجود در ساختار آنها از هیچ کجای قالب قابل دسترسی نیستند. این سطوح درونی به وسیله ماهیچه ها ایجاد می گردند. ماهیچه ها ازطریق آمیختن ماسه با یک سری چسب های خاص تهیه می شوند . این چسب باعث می شود که وقتی ماهیچه را در دست می گیریم شکل خود را حفظ کند. قالب از طریق قرار دادن ماهیچه در داخل حفره درجهء پایینی و قرار دادن درجه بالایی روی آن و قفل کردن دو درجه به هم، ساخته می شود. بعد از انجام عملیات ریخته گری ، ماسه ها کنار زده می شوند و ماهیچه بیرون کشیده شده و معمولا شکسته میشود.
ملاحظات مهم ریخته گری:
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.
5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.
7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد
نکات مهم ریخته گری
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را { خط جدا کننده } می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است . چرا ؟
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.
5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.
7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد.
ریخته گری دوغابی
نزدیک 150 سال است که تکنیک شکل دهی قطعات سرامیکی از طریق ریختن دوغاب در یک قالب متخلخل انجام میشود.
در ابتدا هنوز نقش روان کنندگی املاح سدیم مشخص نشده بود و لذا دوغابهایی که مورد استفاده قرار می گرفتند نزدیک 40 تا 60 درصد آب داشتند. در اوایل قرن نوزدهم استفاده از کربنات سدیم به منظور ساخت دوغابی با حداقل آب مورد توجه قرارگرفت.با کاهش میزان آب در دوغاب ریخته گری:معایبی از قبیل انقباض زیاد قطعات:ترکهای ناشی از فرایند خشک شدن و زمان زیاد برای تولید قطعه از بین خواهد رفت.
ریخته گری دوغابی اساسا به دو روش انجام میشود
1) ریخته گری باز
2) ریخته گری بسته
در روش ریخته گری باز که ضمنا رایج ترین روش ریخته گری نیز هست ، سوسپانسیون غلیظ به خوبی روان شده و داخل یک قالب گچی ریخته شده و شکل مورد نظر را به خود میگیرد.به دلیل جذب آب قالب گچی یک لایه تقریبا" متراکم از دوغاب مورد نظرتشکیل شده و مابقی دوغاب اضافی از قالب خارج میگردد و قطعه خام به دلیل انقباض جزیی که در آن به وجود می آید از قالب خارج میشود.
در روش ریخته گری بسته ، دوغاب آنقدر در داخل قالب گچی میماند تا تمام قسمت های داخلی آن اصطلاحا (میبندد) و قطعه ای توپر به وجود می آید.
عمده ترین امتیاز روش ریخته گری دوغابی نسبت به سایر روش های دیگر امکان شکل دهی قطعات بزرگ و پیچیده است در حالیکه شکل دهی چنین قطعاتی با روش های دیگر تولید تقریبا" غیر ممکن است.
اما معایب روش ریخته گری مجموعا بیشتر از مزایای آن است.از جمله معایب آن میتوان به زمان زیاد برای تولید:کیفیت کم در قطعه تولید شده: تلرانس ابعادی زیاد در قطعه تولید شده و ... را نام برد.
در گام اول از توضیحات بالا میتوان فهمید که عوامل مختلفی در شکل گیری لایه ریخته گری شده نقش دارند.عواملی چون : دانسیته دوغاب، میزان آب موجود در دوغاب، میزان تخلخل در قالب گچی، زمان، فشار سیستم، آنالیز بدنه، دانه بندی دوغاب و ... ؛ حتی عوامل جزیی دیگری نظیر دمای سیستم، میزان رطوبت در قالب گچی، توزیع تخلخل در قالب گچی و... نیز در ضخامت لایه ریخته گری شده موثر
تعداد مشاهده: 100 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.zip
فرمت فایل اصلی: pptx
تعداد صفحات: 50
حجم فایل:106 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
پاورپوینت ریخته گری تبریدی
مقدمه:
روش ریخته‌گری تبریدی در مورد تولید قطعات ریختگی نیازمند به عملیات حرارتی بعدی برای سختکاری سطحی، بسیار مناسب است. با انجام این روش، سختی مورد نیاز قطعه (نظیر میل سوپاپ) در حین فرایند ریخته‌گری توسط مبردگذاری در قالب، حاصل میشود. بنابراین، قطعات تولید شده با این روش، نیازی به عملیات سختکاری بعدی (نظیر سختکاری القایی یا شعله‌ای) ندارند. انجام این فرایند، از معضلات ناشی از عملیات حرارتی نظیر ترک و عملیات تابگیری بعد از سختکاری، کاسته و در نهایت به کاهش هزینه و افزایش سرعت تولید می‌انجامد. در این مقاله، سعی شده است تا ضمن معرفی این فرایند، مجموعه فعالیت‌های آزمایشی جایگزین‌سازی تولید قطعه میل سوپاپ خودرو پژو405، با استفاده از ریخته‌گری تبریدی، معرفی و ارزیابی شود.
تعداد مشاهده: 934 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.zip
فرمت فایل اصلی: ppt
تعداد صفحات: 20
حجم فایل:199 کیلوبایت
-
راهنمای استفاده:
مناسب جهت استفاده دانشجویان رشته متالوژی، مکانیک و رشته های مرتبط
-
محتوای فایل دانلودی:
در قالب پاورپوینت و قابل ویرایش
جزوه-ریخته گری و انواع آن- درقالب word- در 180ص
ریخته‌گری و انواع آن
ریخته‌گری آهن در قالب ماسه‌ای
ریخته‌گری (به انگلیسی: Casting) فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش قدیمی‌ترین فرایند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری ازخاک رس ساخته می‌شدند و لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد.
ریخته گری در حوزه‌های متفاوت علم، هنر و فناوری مطرح است. به هر میزان که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت میکند، ولی در عمل هنوز تجربه، سلیقه و هنر قالب ساز و ریخته‌گر است که تضمین کننده تهیه قطعه‌ای سالم و بدون عیب است. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید می‌باشد. به دلیل اینکه بیشتر از ۵۰ درصد از قطعات انواع ماشین آلات به این طریق تهیه میشوند. فلزاتی که خاصیت پلاستیک کمی دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده میشوند.
از دیدگاه نوع قالب روشهای ریخته‌گری به دو دسته تقسیم میشوند: ریخته‌گری در قالبهای تکبار (Expendable Molds) و در قالبهای دایمی (Permanent Molds).
اما ریخته‌گری با توجه به تکنولوژی و مجموعه تجهیزاتی که در قالب گیری دخیل هستند شامل موارد زیر میشود: ریخته گری در قالب ماسه‌ای، ریخته گری به روش ریژه (قالبهای فلزی)، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار کم، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار بالا، دیزاماتیک، ریخته گری دقیق، ریخته گری در قالبهای کوبشی و غیره. هر یک از موارد فوق دارای کاربردی است، که با توجه به میزان تولید قطعه، کیفیت مورد نظر آن، ابعاد و جنس قالب، از هر یک از این روشها استفاده میشود.
۱ریخته‌گری در قالبهای بی بار(Expendable)
۲ریخته‌گری در قالبهای دائمی (Permanent)
۳دیگر روشهای ریخته گری
۴عیوب ریخته‌گری
۵جستارهای وابسته
۶منابع
ریخته‌گری در قالبهای بی بار(Expendable)
در این دسته روشهای از قالبهای موقت استفاده میشود. این قالبها پس از یک بار ذوب ریزی از بین می‌روند تا قطعه را بتوان از قالب جدا کرد. پرکاربردترین نوع این قالبها، قالبهای ماسه‌ای است که به تبع به این نوع ریخته گری، ریخته گری در قالب ماسه‌ای (Sand casting)، گفته میشود. ماسه‌ها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسه‌های سیلیسی، ماسه چراغی، ماسه زیرکونیایی و غیره... در ادامه می توان گفت برای ساخت برخی از قالب از سیلیکات سدیم (آب شیشه) به عنوان چسب استفاده می شود که از گاز co2 برای سفت کردن آن استفاده می شود. همچنین شایان ذکر است در دو روش ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting) و روش ریخته گری دقیق (Investment Casting) نیز قالب های ریخته گری که به ترتیب از جنس گچ و سرامیک هستند نیز از این فرایند پیروی می کنند.
ریخته‌گری در قالبهای دائمی (Permanent)
این نوع ریخته گری در قالبهای فلزی انجام میگیرد. منظور از ریخته گری غیر انبساطی ریخته گری در قالبی است که قابلیت انبساط ندارد. این قالبها را قالبهای دایمی (Permanent Mold) نیز می‌نامند. از ویژگیهای این قالبها میتوان به بازگرداندن فشار مذاب به خود آن اشاره کرد، که این امر باعث کاهش درصد انقباض و عیوب ناشی از آن میشود. همچنین در قالبهای فلزی به دلیل بالا بودن سرعت انتقال حرارت نسبت به قالبهای ماسه‌ای ساختارهای ریخته گری ریز تر و خواص مکانیکی اغلب بالاتر است. از روشهای ویژه و پر کاربرد این نوع ریخته گری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
ریخته‌گری با فشار کم(Low Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار کم مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب بدون تلاطم و از پایین وارد فضای قالب میشود. این روش یکی از پر کاربردترین روشها در تولید قطعات آلومینیومی با خواص مکانیکی بالا است.
ریخته‌گری با فشار بالا(High Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار بالای مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب با فشار بالا وارد محفظه قالب میشود. در اینجا خواص مکانیکی اهمیت کمتری دارد ولی تعداد تولید بالا بسیار مهم است.
دیگر روشهای ریخته گری
شامل روشهای زیر:
ریخته گری با قالب ماسه ای: اغلب تولید قطعات ریختگی در ماسه انجام می شود. ریخته گری ماسه (Sand casting)، فرآیندی است که در آن از ماسه برای قالب گیری استفاده می شود. ماسه لازم برای یک تن ریخته گری حدود ۴ تا ۵ تن است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب). در شکل زیر نمایی از روند ریخته گری با قالب ماسه ای در شکل زیر آمده است.
ریخته گری در ماسه تر (Green sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک نشده.
ریخته گری در ماسه خشک (Dry sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک شده. در این روش، قالب ماسه‌ای در گرمخانه‌ای بادمای حدود ۳۰۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت مناسبی قرار داده شده و خشک میگردد.
ریخته گری در قالب رو خشک (Skin-dried mold casting): ریخته گری در آن دسته از قالبهای ماسه‌ای که سطوح آن ها-اغلب با یک مشعل- تا عمق معینی خشک شده است.
ریخته گری روباز در ماسه (Open sand casting): ریخته گری در قالبهای ماسه‌ای بدون لنگهٔ رویی. از این روش در تولید قطعات نا دقیقی که یک سطح تخت دارند استفاده میشود.
ریخته گری در حالت نیمه جامد (Semi solid casting): ریخته گری در حالت خمیری.
ریخته‌گری در گچ
ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting): روش ریخته گری با استفاده از قالبهای ساخته شده از گچ فرنگیو افزودنی‌های دیگر. در تولید قطعاتی با دقت ابعادی کار می‌رود.
ریخته گری دقیق (Investment Casting): ریخته گری دقیق بنام "ریخته گری با مدلهای مومی" یا "ریخته گری ظریف" نیز شناخته می شود. قرون متمادی است که این نوع ریخته گری برای تهیه قطعات با کیفیت عالی بکار می رود. در این روش ریخته گری، می توان با استفاده از قالب ها ساخته شده از جنس سرامیک و مواد دیر گداز دیگر، قطعاتی پیچیده با دقت ابعادی بالا و سطوحی صافتر در مقایسه با روش های دیگر تولید کرد.
عیوب ریخته‌گری
با توجه به دو فرایند اصلی در ریخته گری شامل جریان سیال و انجماد، عیوب ریخته گری در آن شامل موارد زیر میشوند:
عیوب ناشی از جریان سیال: نیامد، جوش سرد، حبس هوا، ورود آخال و سرباره
عیوب ناشی از انجماد: حفرات درشت، حفرات ریز، حفرات گازی، تنش باقی‌مانده، ترک گرم و ترک سرد
ریخته‌گری ماسه‌ای
قالب ماسه‌ای و حفره شکل دار آن
ریخته‌گری ماسه‌ای که به آن ریخته‌گری قالب ماسه‌ای هم می‌گویند در واقع یک فرایند خاص ریخته گری فلز است که در آن از ماسهبرای قالب‌سازی مواد استفاده میشود. همچنین اصطلاح ریخته گری ماسه‌ای نیز برای موادی که با این فرایند ساخته میشوند نیز به کار می‌رود. قطعاتی که با روش ریخته‌گری ماسه‌ای ساخته میشوند در کارخانه‌های ذوب فلز تولید میشوند و میتوان گفت که ۷۰ درصد تولیدات ریخته‌گری فلزی به روش ریخته‌گری ماسه‌ای است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب).
ریخته گری چیست (CASTING)
ریخته‌گری عبارت از شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب ، ریختن مذاب در محفظه ای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب می‌باشد. این روش ، قدیمی‌ترین فرآیند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کوره‌های ریخته‌گری از خاک رس ساخته شده است که لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده می‌شد و برای هوادادن از دم فوتک بزرگی استفاده می‌کردند. بسیاری از قالبهای اولیه نیز از خاک رس ، خاک نسوز ، ماسه و سنگ تهیه میشود
شواهدی در دست است که چینی‌ها در حدود 700 سال قبل از میلاد به ریخته‌گری آهن مبادرت ورزیدند. ولی یافتن قطعات ریخته شده از خرابه‌های شهر حسن‌لو در آذربایجان شرقی نشان دهنده توسعه این فن در 900سال قبل از میلاد در ایران بوده است
ریخته‌گری هم علم است و هم فن ، هم هنر است و هم صنعت. به میزانی که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت میکند، ولی در عمل هنوز تجربه ، سلیقه و هنر قالب‌ساز و ریخته‌گر است که تضمین‌کننده تهیه قطعه ای سالم و بدون عیب می‌باشد. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید است، زیرا حدود 50 درصد وزنی کل قطعات ماشین‌آلات به این طریقه ساخته میشوند.
برای ریخته‌گری ، از فولاد و چدنها (فلزات آهنی) ، برنزها ، برنج‌ها ، آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و آلیاژهای منیزیم و روی (فلزات غیر آهنی) به‌عنوان مهمترین فلزات ریخته‌گری استفاده میشود. معمولا روشهای ریخته‌گری را به نام ماده سازنده قالب اسم‌گذاری می‌کنند، مانند ریخته‌گری در ماسه که جنس قالب آن ، ماسه است.
حدود 80 درصد اجسامی که در اطراف خود می بینید ، به روش ریخته گری تولید میشوند. علت اصلی انجام فرآیند ریخته گری آن است که میتوان بوسیله آن ، هر جسم و وسیله ای با هر شکلی (حتی اشکال پیچیده) که تولید و شکل دهی آهن توسط ماشین کاری مشکل است را ایجاد کرد. فراموش نکنید که اکثر خود قطعات ماشین آلات صنعتی هم به این روش تولید میشود.
برای انجام یک فرآیند ریخته گری ، ابتدا می بایست نقشه قطعه ای که قصد ریخته گری و تولید آن داریم را ایجاد کنیم ، سپس از روی نقشه ، مدلی ایجاد کنیم. در مرحله بعدی می بایست فلز مناسب را جهت تهیه مذاب انتخاب کنیم. سپس توسط نمونه ایجاد شده ، قالب را ایجاد کنیم که عموما در ماسه ایجاد میشود و شکل نمونه در ماسه ایجاد میشود. اگر قطعه مورد نظر ما دارای تورفتگی ، یا قسمت های برجسته یا تو رفته است می بایست برای آن ، ماهیچه هایی را در نظر گرفت که این برجستگی ها و تو رفتگی ها را شکل میدهد. اکنون مذاب را به داخل قالب ریخته و در این هنگام می بایست گازهای متصاعد از داخل قالب خارج شوند و قالب ما بطور کامل بوسیله مذاب پر شود. پر کردن قالب توسط مذاب باید در دما و سرعت مناسب انجام شود. سرعت سرد شدن و کنترل مذاب بسیار مهم است چون اگر ملزومات آن رعایت نشود باعث ایجاد حفره هایی در قطعه ریخته گری شده خواهد شد. بعد از انجماد مذاب ، باید قطعه شکل گرفته را از قالب خارج کرد. بنابراین ریخته گری یا متالورژی بعنوان یک علم و هنر یاد میشود.
ریخته گری در زمینه صنایع فولادسازی و آهن آلات ، کاربرد وسیعی دارد که میتوان به تولید فولاد آلیاژی و آهن زنگ نزن اشاره کرد.
ریخته گری مداوم شمش فولاد بعنوان یکی از روش های نوین ریخته گری در دنیا می باشد که به ماشین ریخته گری (Casting Machine) نیاز خواهیم داشت. در ریخته گری اگر قطعه تولید شده مستقیما به شکل نهایی خود ایجاد شود، آن قطعه را ریختگی می گویند.
بطور کلی روش های ریخته گری متعددی به غیر از روش ایجاد قالب ماسه ای همانند ریخته گری دایکاست (ریخته گری تحت فشار) ، ریخته گری گریز از مرکز و و ریخته گری دقیق وجود دارد.
مهمترین روشهای ریخته‌گری عبارتند از:
ریخته‌گری در قالبهای موقت شامل ریخته‌گری در ماسه و در قالبهای پوسته‌ای
ریخته گری در قالبهای دائمی شامل ریخته‌گری در قالبهای فلزی به روش گریز ازمرکز
روش های ریخته گری
فرآیند ریخته گری با تولید قالب آغاز می شود که شکل قالب، قرینه و معکوس قطعه ای است که ما نیاز داریم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهیه می شود. فلز بر به داخل کوره ذوب ریخته می شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودی قالب که شکل قطعه مورد نظر است ریخته می شود. و تا زمان جامد شدن خنک می گردد. نهایتا قطعه فلزی شکل گرفته از قالب جدا می شود.
تعداد زیادی از سازه های فلزی که هر روز با آنها سرو کار داریم به روش ریخته گری تولید شده اند. علل این (گستردگی کاربردی در ریخته گری) عبارتند از :
1- به روش ریخته گری می توان قطعاتی را تولید کرد که هندسه بسیار پیچیده ای دارند و یا دارای حفره های درونی می باشند.
2- برای تولید قطعات بسیار کوچک و همچنین قطعات بسیار بزرگ از چندصد گرم تا چندین هزار کیلو گرم می توان از این روش استفاده کرد.
3- این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمی دارد. فلزات اضافی در هر بار ریخته گری دوبار ذوب شده و استفاده می شوند.
4- فلز ریخته گری شده ایزو تروپیک است یعنی در تمام جهات دارای خواص فیزیکی و مکانیکی یکسانی است.
مثال های پرکاربرد:
دستگیره های در ، قفل ها ،پوشش یا بدنه موتور ها، پمپ ها و غیره، چرخ بسیاری از اتوموبیل ها.
از روش ریخته گری بطور گسترده ای در صنایع اسباب بازی استفاده می گردد . به عنوان مثال در تولید قطعات ماشین ها، هواپیما ها و غیره.
ریخته گری با ماسه
در ریخته گری ماسه ای از ماسه طبیعی یا ماسه ترکیبی( ماسه دریاچه) استفاده میشود، که دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا(sio2) می باشد. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد.و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه،خاک رس و مقداری آب)
ماسه را می توان مجددا مورد استفاده قرار داد. همچنین زائده ها و فلزات اضافی بریده شده و مجددا استفاده می گردند.
قالب های ماسه ای دارای قسمت های زیر می باشند:
قالب از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. درجه بالایی copeو درجه پایینی dragنامیده می شوند.
مذاب در فضای بین دو درجه که حفره قالب نام دارد ،جاری می گردد. هندسه طرح توسط یک قطعهء چوبی که الگو نام دارد، ایجاد می شود. شکل طرح ، تقریبا شبیه به قطعه ای که ما نیاز داریم می باشد.
حفره قیفی شکل: بالای این قیف ظرف مذاب ریزی قرار دارد. و به قسمت لوله مانند قیف sprueگفته می شود. فلز مذاب در داخل ظرف مذاب ریزی ریخته شده و از طریق spureبه سمت پایین جاری می شود.
راهگاه ها ، کانال هایی عمودی و توخالی هستند که حفره قالب را به سطح آن متصل می کنند. منطقه ای که این راهگاه ها به حفره ء قالب می رسند ، دروازه (gate) نام دارد.
چندین حفره دیگر نیز درون قالب تعبیه می شوند که با سطح آن در تماسند. اضافه مذابی که درون قالب ریخته می شود ، به داخل این حفره ها که "لوله های تغذیه" نام دارند جاری می گردد. این لوله ها مانند مخازن ذخیره مذاب عمل می کنند. همینطور که مذاب در داخل حفره قالب در حال جامد شدن است حجم آن کم می شود. برای جلوگیری از ایجاد حفره در داخل قطعه ، مذاب جبران کننده از داخل این لوله ها به قالب وارد می شود.
منافذ هوا : لوله های باریکی هستند که حفره قالب را به فضای بیرون متصل می کنند و به گاز ها و هوای داخل قالب اجازه می دهند که از قالب خارج شوند.
ماهیچه ها:
بسیاری از قطعات ریخته گری دارای سوراخ های داخلی هستند(فضا های خالی).یا برخی حفره های موجود در ساختار آنها از هیچ کجای قالب قابل دسترسی نیستند. این سطوح درونی به وسیله ماهیچه ها ایجاد می گردند. ماهیچه ها ازطریق آمیختن ماسه با یک سری چسب های خاص تهیه می شوند . این چسب باعث می شود که وقتی ماهیچه را در دست می گیریم شکل خود را حفظ کند. قالب از طریق قرار دادن ماهیچه در داخل حفره درجهء پایینی و قرار دادن درجه بالایی روی آن و قفل کردن دو درجه به هم، ساخته می شود. بعد از انجام عملیات ریخته گری ، ماسه ها کنار زده می شوند و ماهیچه بیرون کشیده شده و معمولا شکسته میشود.
ملاحظات مهم ریخته گری:
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.
5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.
7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد
نکات مهم ریخته گری
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را { خط جدا کننده } می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است . چرا ؟
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دا
تعداد مشاهده: 145 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.zip
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 180
حجم فایل:2,111 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
گزارش کار دوره کارورزی شرکت نورد و تولید قطعات فولادی-در 24 صفحه- در قالبdocx
شرکت نورد و تولید قطعات فولادی از اواخر سال 1346 تاسیس شده و بطور رسمی در تاریخ بیستم مرداد ماه سال هزارو سیصدو چهل و هفت به منظور ریخته گری قطعات فولادی شروع به کار نموده است . یادآوری می شود که با توجه به تاریخجه شرکت، می توان آن را به عنوان اولین کارخانه ریخته گری فولاد ایران به حساب آورد. در زمان تاسیس مشخصات شرکت به قرار زیر است :
نام شرکت : شرکت سهامی تولید قطعات فولادی
نوع شرکت : سهامی خاص
موضوع شرکت : تاسیس کارخانجات ذوب آهن و فولاد و فلزات دیگر ، ماشین سازی تولید و ساخت محصولات و لوازم فولادی ، آهن و غیره.
به منظور تحقق عملی شرکت ، کارخانه ای در محل کیلومتر 17 جاده قدیم کرج در زمینی به مساحت 22000متر مربع متشکل از یک سالن ریخته گری و یک ساختمان اداری احداث می گردد . مساحت اولین سالن 1080 متر مربع و سطح زیر بنای ساختمان اداری 1250 متر مربع بوده است . سالن وساختمان مذکور درحال حاضر سالن شماره یک ریخته گری ، و همچنین دفتر فنی ، آزمایشگاه و آشپزخانه فعلی را تشکیل می دهند .
ریخته گری دستی :
کارخانه تولید خود را در سالن ریخته گری با یک کوره دوار ، یک کوره کوپل و هشت عدد کوره زمینی ذوب چدن آغاز نمود و قصد احداپ کنندگان آن تولید قطعات چدنی چکش خوار شامل انواع اتصالات لوله های آب و قطعات یدکی خودرو به ظرفیت تولید سالیانه 700 تن بوده است .
وضعیت پرسنل در آن تاریخ و در بدو امر به قرار زیر بوده است :
مهندس : 1 نفر
کارمند : 7 نفر
کارگر ساده : 45 نفر
به علت مسائل فنی و اقتصادی که در کار تولید چدن چکش خوار وجود داشت ، کارخانه از تولید آن با کوره های موجود صرف نظر نموده و برای بهبود و انجام تولیدات مورد نظر از کوره های القایی استفاده نموده است . به همین منظور در سال 1349 کارخانه دو دستگاه کوره خریداری شده القائی 3 تن به مارک کارخانه یونکر آلمان غربی را در خط تولید آورده و سالن های دو و سه ریخته گری را بر پا نموده با وارد شدن دو کوره القائی به خط تولید کارخانه توان فنی و اقتصادی کارخانه از نظر حجم و تنوع تولید قطعات افزایش یافته و توانست که اولین تجربیات تولید قطعات فولادی را آزمایش نماید .
بیو گرافی و محصولات تولیدی شرکتنورد و تولید قطعات فولادی2
از جمله تولیدات ریخته گری آن زمان می توان از قطعات زیر نام برد :
پوسته دیفرانسیل ، چرخ بمباردمان فولادی ، زره آسیاب سیمان ، قطعات صفحه دیاگرام و غیره .
پس از موفقیت نسبی در تولید قطعات فوق در تاریخ 25/3/1351 وضعیت کارخانه به قرار زیر بوده است :
مهندس : 4 نفر
کارمند : 9 نفر
کارگر ساده : 210 نفر
در این تاریخ تولیدات شرکت به حد 250 تن بشرح زیر رسیده است :
قطعات ریخته گری از جنس داکتیل و فولاد گرافیتی : 700 تن
فولاد مختلف ساده و آلیاژی : 1000 تن
لوله های مخصوص : 300 تن
در سال 1351 نیز یک کوره ذوب القائی دیگر مارک یونکر به وسایل تولید کارخانه افزوده شد. همچنین تاسیسات برقی دیگری جهت کوره ذوب اولیه برپا گردیده که در مجموع کارخانه دارای 3 کوره ذوب برقی و 2 مجموعه تاسیسات برقی گرم کردن کوره گردید .
بدین ترتیب در مواقعی که یکی از کوره ها مرحله تعویض خاک و ماسه کوبی مجدد یا تعمیر را می گذراند ، از تاسیسات برقی آن برای گرم کردن کوره دیگر استفاده شده و لذا همیشه می توان دو کوره را در حال کار نگه داشت .
در سال 1351 پیش بینی تولیدات کارخانه در ظرفیت کامل برابر با 1250 تن ریخته گری چدن داکتیل و فولاد گرافیتی ، 2000 تن فولادهای آلیاژ دار و بدون آلیاژ ، 750 تن فولادهای نسوز بوده است .
تنوع تولید ریخته گری کارخانه در سال های 50 تا 56 به طور کلی شامل قطعات مختلف سایشی ، آسیاب کارخانجات سیمان ، فیتینگ های آب ، دریچه های آب و دیگ شوفاژ بوده است .
سازمان ها و کارخانجاتی که ار تولید این کارخانه استفاده می کرده اند به عنوان نمونه عبارت اند از : سیمان درود ، سیمان اصفهان ، نیشکر هفت تپه ، کارخانه ذوب آهن اصفهان ، سازمان آب اصفهان و کارخانجات کوچک دیگر
وضعیت سهامی:
پس از پیروزی انقلاب اسلامی و در سال 1358 مطابق بند الف قانون حفاظت و توسعه صنایع ایران تحت پوشش سازمان صنایع ملی و سپس زیر نظر سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران قرار گرفت.
این شرکت طبق مصوبه هیات وزیران عضو سازمان بورس و اوراق بهادر تهران می باشد.
بیو گرافی و محصولات تولیدی شرکتنورد و تولید قطعات فولادی3
استاندارد و گوهینامه های شرکت:
دریافت سیستم مدیریت کیفیت iso 9001:2000 واستاندارد مدیریت جوشiso 3834-2 گوشه ای از اقدامات شرکت در اینراستا می باشد.
دریافت استاندارد ملی ورق گرم و اخذ استاندارد محیط زیست iso 14001 و استاندارد ایمنی و بهداشت شغلی ohsas 18001 اشاره کرد.
بخش های مختلف شرکت و فعالیت های آن به شرح است:
واحد ذوب و ریخته گری :
این بخش با بهره گیری از قراضه های صنعتی و ذوب آن ها در کوره های القایی اسلب های مورد نیازواحد نورد را تولید می کند.
این بخش همچنین ریخته گری قطعات مصرفی در واحد نورد را نیز بر عهده دارد. از اقدامات شرکت نورد و تولید قطعات فولادی راه اندازی و بهره برداری از قالب های مسی ساخته شده در خود شرکت جهت تولید اسلب با کیفیت بالاتری می باشد. ظرفیت تولید مذاب در این بخش در ابتدا 30 هزار تن در سال می باشد و در حال حاضر کارخانه با سه واحد مجهز ذوب 1 ، 2 و 3 ظرفیت تولیدی معادل 70 هزار تن در سال را دارا می باشد که در طرح توسعه کارخانه با توجه به ایجاد واحد ذوب 4 ظرفیت تولید تا 110 هزار تن در سال افزایش خواهد داشت . این واحد تولید کننده انواع اسلب های فولاد آلیاژی از جمله st 37 ، st 42 ، st 70 ، st 52 ، st 60 و ck 45 همچنین فولاد های مقاوم در برابر سایش می باشد و قابلیت تولید انواع فولاد آلیاژی برای واحد نورد بنا به سفارش و به هر میزان را داراست.
بیو گرافی و محصولات تولیدی شرکتنورد و تولید قطعات فولادی4
واحد نورد گرم ورق های فولادی:
این واحد در ابتدا با ظرفیت تولید 30 هزار تن در سال شروع به فعالیت نمود. با توسعه شرکت و باکوشش و همت مدیران و متخصصان ظرفیت کنونی این واحد 120 هزار تن در سال می باشد که در طرح توسعه شرکت و با توجه به ایجاد واحد های عریض در آینده قابلیت ارتقاء تولید تا چندبرابر را داراست. هم اکنون در این واحد ورق های فولادی با ضخامت 8 تا 30 میلی متر و عرض 1000 تا 1200 میلی متر به طول 6 متر تولید می شود. در این واحد انواع ورق های فولادی کربنی مانند st 52 ، st60 ، st70، ck45و ورق های ساختمانی st 44 ، st 37-2 ، و همچنین فولاد های آلیاژی مقاوم در برابر سایش تولید می شود. از قابلیت های ویژه این بخش امکان سفارش پذیری اختصاصی از نظر اندازه و مقدار و نوع آلیازهای خواسته شده به میزان مورد درخواست می باشد.
ورق های فولادی شرکت نورد و قطعات فولادی در بورس فلزات تهران پذیرفته و عرضه می شود
بیو گرافی و محصولات تولیدی شرکتنورد و تولید قطعات فولادی5
ساخت سازه های فولادی و تجهیزات صنعتی :
از افتخارات شرکت نورد و تولید قطعاتبخش ساخت سازه های فولادی و تجهیزات صنعتی می باشد که با چندین و چند پروژه موفق داخلی و خارجی پیش، و پس از انقلاب اسلامی ایران کارنامه ای درخشان از خود به یادگار گذاشته است. این واحد با فضای مناسب و امکانات کامل امکان ساخت سازه های فولادی برای صنایع گوناگون مانند : پتروشیمی ، نفت و گاز ، صنایع نیروگاهی ، صنعت سیمان ، صنایع حمل و نقل و غیره را داراست
هم چنین این شرکت با اختیار داشتن واحد های ماشین کاری و ماشین سازی مجهز قادر به ساخت و تامین قطعات برای تجهیزات صنعتی تولید شده در شرکت می باشد.
از جمله ی این تجهیزات می توان به سنک شکن های کارخانجات سیمان هرمزگان و تجهیزات داس کالکتورساخته شده در این شرکت اشاره کرد . در حال حاضر ظرفیت تولید این بخش 6000 تن در سال است که در طرح توسعه شرکت تا 10000 تن قابلیت افزایش دارد .
هر پروژه های انجام شده توسط این شرکت به ساخت کارخانه سیمان آبیک با ظرفیت 1 میلیون در سال ، طراحی و ساخت کارخانه نورد مقاطع فولادی ماه کار فلز با ظرفیت 100 هزار تن در سال ،ساخت استراکچر تولید پیش گرم مجتمع فولاد مبارکه ، ساخت واگن حمل پاتیل فولاد مبارکه باگنجایش 400 تن ، طراحی و ساخت بزرگترین مخزن آب فولادی جهان در منای عربستان ، طراحی و ساخت اسکله بارگیری کشتی در بیروت ، ساخت استراکچر کانوایر های طرح توسعه مجتمع مس
بیو گرافی و محصولات تولیدی شرکتنورد و تولید قطعات فولادی6
سرچشمه به طول 1300 متر ، ساخت و نصب اربین مجتمع مس سرچشمه ، ساخت و نصب سازه های فولادی سیکل ترکیبی نیروگاه کرمان و چندین و چند پروژه دیگر اشاره نمود .
واحد فنی و مهندسی :
از دیگر بخش های شرکت نورد و تولید قطعات فولادی واحد فنی و مهندسی که با حضور مهندسین مجرب وظیفه پشتیبانی از بخش تولید و انجام خدمات مهندسی مورد نیاز را برعهده دارد. مهندسین این بخش همواره در صدد دستیابی به نوآوری های بیشتر و بهتر در عرصه طراحی و تولید می باشند که از آن جمله می توان به طراحی جرثقیل 40 تن ذوب شرکت ماه کار فلز ، طراحی استاپر ورق های فولادی و دستگاه مذاب ریز برای قالب های مسی را نام برد.
کنترل کیفیت و آزمایشگاه :
شرکت نورد و تولید قطعات فولادی علاوه بر واحدهای لژستیک و بازرسی محصول در آزمایشگاه مجهز خود کنترل کیفیت دقیق محصولات را بر عهده دارد و متخصصین این بخش با آزمایشات گوناگون در عرضه هرچه بهتر و مطمئن تر محصولات این شرکت می کوشند.
واحد R & D
این واحد با به روز کردن روش های تولید سالن های ذوب در جهت کمی و کیفی محصولات شرکت می کوشد.
از اقدامات این شرکت طرح تولید شمش مسی با عرض 900 میلی متر و نورد آن برای استفاده در قالب های اسلب برای اولین بار در ایران می باشد.
واحد قیچی:
تعداد مشاهده: 76 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.zip
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 24
حجم فایل:2,493 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی: