زیبایی برنج

زیبایی برنج در ساخت قطعات تزیینی

ماسه تر

    قالبگیری ماسه تر

قدیمی ترین روش اتصال دانه های ماسه،استفاده از خاک رس و آب به عنوان چسب است.به این نوع ماسه تر گفته می شود،زیرا دارای رطوبت است.البته میتوان آنرا در کوره هایی با دمایی پایین قرار داد تا خشک شده و استحکامش افزایش یابد.امروزه دیگر از روش خشک کردن ادر کوره استافده نمی شود و به جای آن از چسبهایی با ترکیبات شیمیایی استافده می شود.اما ماسه تر همچنان پر کاربرد ترین روش قالبگیری خصوصا برای قطعات برای قطعات چدنی است.تا حدود 50 سال قبل، 90 درصد ریخته گری فولاد نیز در ماسه تر انجام می شد.اما امروزه به جای آن از چسب هایی شیمیایی استفده می شود.در ابتدا از ترکیب طبیعی ماسه و خاک رس که حاوی 10 درصد یابیشتر خاک رس بوده استفاده می شود.پس از آن دریافتند ک با اضافه کردن گرد زغال جداکردن قطعه چدنی از قالب آسان تر می شود و کیفیت سطح حاصل بهبود قابل توجهی می باید .دلیل این امر،این است که گرم شدن گرد زغال به وسیله چدن مذاب باعث ایجاد نوعی از کربن که آن را کربن درخشان می نامند شده ؛که به وسیله چدن مذاب خیس نشده و کیفیت سطح را افزایش می دهد .به ماسه ای که برای قالب قطعات فولادی استفاده می شود گرد زغال اضافه نمی کنند.

زیرا باعث افزایش نامطلوب کربن در سطح قطعه می گردد.ماسه با چسب خاک رس می تواند بارها با افزودن آب و فرآوری دوباره استفاده گردد.اگرچه خاس رسی که تا دمای بالا گرم شده،مرده و خاصیت چسبندگی خود را از دست می دهد و مقداری از گرد زغال نیز در اثر حرارت به خاکستر تبدیل می گردد.لذا باید گرد ذغال خاک رس و آب جدید به ماسه افزود ت ماسه خاصیت چسبندگی خود را مجددا به دست آورد .در اثر استفاده مکرر از ماسه،خاک رس مرده و خاکستر گرد ذغال باعث کاهش قابلیت عبوردهی گارها در ماسه می گردد و ممکن است باعث ایجاد عیوب در قطعه شود.

امروزه از ماسه طبیعی به چز تعدادی از ریخته گری های آلومینیم کمتر استفاده می شود و اکثر ریخته گریهای چدن از ماسه­های طبیعی تر مصنوعی که مخلوطی از ماسه سیلیسی شسته شده با مقدار کنترل شده خاک رس بنتونتی و مقدار کمی خاکستر گرد زغال دارد استفاده یمی کنند.در ریخته گری قطعات فولادی، ماسه تر حاوی بنتونیت( Bentoite)،نشاسته ذرت ( Starch) و گلوکز ذرت ( Dextrin) می باشد،اضافه می کنند.دراین صورت ماسه به صورت یک سیستم در آمده که به صورت پیوسته بازیافت و دوباره مصرف می شود.کنترل سیستم ماسه برای دشاتن خواص یکنواخت ریخته گری، یک فناوری مهم و تاثیر گذار بر کیفیت قطعات ریخته شده است.

افزودنی های ماسه تر:

1)زمینه اصلی:

معمولا از ماسه سیلیسی با عدد اندازه 60 تا 50 ( AFS) استفاده می شود.توزیع اندازه دانه ها نیز،اهمیت دارد.ماسه ای که روی سه تا پنج الک،90 درصد باقی مانده بهترین نتیجه را حاصل می کند.دانه های گرد یا زیر زاویه دار نتایج خوبی می دهند.زیرا سیلان و قابلیت عبور گازهای ماسه مناسب است.در ریخته گری باید ،اندازهء دانه های ماسه قالب نزدیک به اندازه دانه های ماسه ماهیچه باشد،زیرا با افزودن ماهیچه های مصرفی به ماسه بازیافتی،اندازه کلی ماسه تغییر نخواهد کرد.

2)خاک رس:

بهترین نوع خاک رس چسباننده ،بنتونیت است که دو نوع پایه کلسیم و پایه سدیم دارد.ماسه تری که با بنتونیت پایه سدیم تهیه می شود استحکام تر در حد متوسط و استحکام خشک بالایی دارد که مقاومت به خرده شدن توسط فلز مذاب در آن افزایش یافته ولی مشکلاتی در متلاشی کردن قالب پس از ریخته گری به وجود می آورد. بنتونیت مخلوط در واقع مخلوط تجاری بنتونیت پایه سدیم و پایه کلسیم است.با این ترکیب می توان خصوصیات دلخواه را به دست آورد.اکثرا نیز از بنتونیت مخلوط استفاده می شود.خاک رس می تواند رطوبت را از هوا جذب کند پس باید درجای خشک نگهداری گردد.

3)گرد ذغال:

 اگر چه کاربرد اصلی آن در ریخته گری فلزات آهنی است ولی بعضی از آنها ریخته گری فلزات غیر آهنی نیز استفاده می گردد..باید توجه کرد که اندازه دانه های گرد ذغال نباید بسیار ریز باشد؛زیرا گرد ذغال نیاز به رطوبت ماسه را افزایش داده و هرچه ریزتر باشد رطوبت بیشتری نیاز دارد که ممکن است اثرات مخربی بر قطعات ریخته گری داشته باشد.گرد ذغال ریز قابلیت عبور گاز ماسه را کاهش داده ،بنابراین باید میزان لازم ،گرد ذغال اضافه گردد.این میزان برای قطعات کوچک،2 تا 3 درصد و برای قطعات بزرگ 7 تا 8 درصد است.افزودن گرد ذغال بیش از حد حفره هایی گازی را افزایش میدهد .گرد ذغال را  باید درجایی نگهداری کرد که از خطر آتش سوزی در امان بوده و انبار به گونه ای باشد که گرد ذغال های قدیمی اول مصرف شوند.

4) چسب های نباتی:

در ریخته گری فولاد به منظور افزایش استحکام و چقرمگی ماسه تر استافده می شود.دو نوع کلی از چسب های نباتی،نشاسته ذرت(Starch) و گلوکز ذرت ( Dextrin) اضافه می کنند.با اضافه کردن آب به این مخلوط ماسه و نشاسته در بین دانه های ماسه حالت ژله ای شکلی به وجود می آید.

روشهای چسباندن ماسه :

1)چسب طبیعی=خاک رس

2)چسب شیمیایی فعال شده به کمک CO₂

3)رزین های غیرCO₂

دایکست

روش ریخته گری دایکاست

فهرست :

•        مقدمه
•        مزایای تولید از طریق دایکاست
•       محدودیت‌های روش دایکاست
•        انواع ماشین‌ های دایکاست
•      ماشین‌های دایکاست با سیستم تزریق محفظة گرم
•     دستگاه دایکاست با سیستم تزریق محفظة سرد

مقدمه :

دایکاست یا ریخته‌گری تحت فشار عبارت است از روش تولید قطعه از طریق تزریق فلز مذاب و تحت فشار به درون قالب. روش دایکاست از این نظر که در آن فلز مذاب به درون حفره‌ای به شکل قطعة ریخته شده و پس از سرد شدن قطعة مورد نظر به دست می‌آید، بسیار شبیه ریخته‌گری ریژه است. تنها اختلاف بین این دو روش نحوة پر کردن حفرة قالب است.

 در قالب ریژه فلز مذاب تحت نیروی وزن خود سیلان پیدا می‌ کند و به درون قالب می‌ رود، حال آنکه در روش دایکاست فلز مذاب تحت فشار و سرعت بیشتری به درون قالب می‌رود. به همین دلیل در دایکاست قطعات با اشکال پیچیده‌ تری را می‌توان تولید کرد.

فشاری

روش قالب گیری فشاری

فهرست :

·        قالب گیری فشاری

·        مراحل کلی فرآیند قالب گیری فشاری

·        شرح فرآیند قالبگری فشاری و انتقالی

·        انواع روشهای قالبگیری فشاری از نظر ساختمان قالب

·        قالبهای فلاش دار

·        قالب های سنبه ای کفی یا پله ای

·        قالبهای مثبت

·        انواع روشهای قالبگیری انتقالی از نظر ساختمان قالب

·        برای تولید قطعات به روش فشاری

·        مزایای و معایب فرآیند قالبگیری فشاری

·        مزایای و معایب فرایند قالبگیری انتقالی

·        عیب سرد جوشی

·        عیب نیامد

·        عیب مک های گازی

·        عیب مک های انقباضی

·        عیب آبلگی

·        عیب مک های سوزنی ( ریزمک)

·        عیب ترک خوردگی

·        عیب سخت ریزه

·        عیب قطره های سرد

·        نتیجه گیری

قالب گیری فشاری

قالب گیری فشاری ،یکی از قدیمی ترین فرآیندهای قالب گیری شناخته شده است. در این قالبها ماده پلاستیکی در محفظه قالب قرار گرفته وبا حرارت و فشار شکل می گیرد. در این قالبها ،معمولا از ترکیبات گرما سخت(ترموست)،بصورت عمده واستفاده میشودولی از محصولات گرما نرم (ترمو پلاستیک)در برخی موارد وبه ندرت استفاده میشود.

 موادی که بعنوان شارژ اینگونه قالبها بکار می رود،دارای اشکالی بصورت پودر ،ساچمه ای ،لایه ای وپیش فرم میباشد.

قالبهای فشاری عمدتا دارای یک عیب میباشند بطوریکه ،در اثر فشار زیاد موجود در داخل قالب پین های ضعیف ودیوارهای نازک دفرمه میشوند ، بنابراین طراحان این گونه قالبها به منظور کم رنگ کردن این عیب ،از فرایند قالب گیری انتقالی کمک گرفته اند . سال 1909توسط آقای لئو بکلند ،جهت تولید پوسته رادیو پیدایش یافت.

فرایند قالب گیری انتقالی، در زمان جنگ جهانی دوم شناخته شد بطوریکه در ابتدا کاربرد عمده ای در صنایع نظامی داشت.

 

ریخته گری ریژه

ریخته گری در قالب های ریژه

تعریف : 
ریخته گری در قالب های ریژه، بر اساس تعریف روشی است که در آن دو یا چند تکه به منظور قطعه ای مکررا مورد استفاده قرار گیرد و مذاب بر اساس وزن (نیروی ثقل) قالب را پر نماید. در این روش ماهیچه های ساده از فلز ساخته می شود ولی ماهیچه های پیچیده تر از ماسه یا گچ تهیه می گردند. در مواردی که از ماهیچه های ماسه ای یا گچی در قالب ویژه استفاده شود به آن روش نیمه دائمی نیز می گویند.

مزایا و محدودیت ها : 
فرآیند ریخته گری در قالب های ریژه برای تولید قطعات در تعداد زیاد و ضخامت دیواره نسبتا یکنواخت مناسب می باشد. این روش در مقایسه با روش های ریخته گری در قالب های موقت دارای مزایا و محدودیت ها به شرح زیر می باشد :

الف ـ مزایا :
1ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
2ـ قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت
3ـ دقت ابعادی خوب
4ـ سطح تمام شده مناسب
5 ـ خواص فیزیکی و مکانیکی بالا
6 ـ عیوب ریخته گری کم

ب ـ محدودیت ها و معایب:
1ـ عدم امکان تولید کلیه آلیاژها
2ـ غیراقتصادی بودن تولید در تعداد کم
3ـ عدم امکان تولید قطعات بزرگ و سنگین
4ـ عدم امکان تولید قطعاتی با اشکال خاص
5 ـ لزوم استفاده از پوشش قالب

فلزات و آلیاژهای مناسب برای ریخته گری در قالب های ویژه عبارتند از:
الف ـ آلیاژهای آلومینیوم :
 در تولید انبوه این آلیاژها را می توان تا وزن 70 کیلوگرم در قالب ویژه تولید نمود. البته در برخی موارد تا حدود 345 کیلوگرم پوسته موتور در قالب ویژه ریخته گری شده است.

ب ـ آلیاژهای منیزیم :  
آلیاژهای منیزیم نیز علیرغم پایین بودن قابلیت ریخته گری آن ها، در قالب های ویژه ریخته گری می شوند. تولید قطعاتی تا وزن 10 کیلوگرم به صورت انبوه توسط این روش معمول و متداول می باشد. البته ریخته گری قطعاتی تا حدود 30 کیلوگرم نیز توسط این روش گزارش شده است.

ج ـ آلیاژهای مس :
 ریخته گری برخی آلیاژهای مس به ویژه برنج ها در قالب ویژه معمول می باشد. درجه انجماد آلیاژهای مس نسبتا بالا بوده و سرعت انجماد در آن زیاد است. ماهیچه های فلزی بایستی بلافاصله پس از ریختن مذاب و انجماد از داخل قالب خارج شوند زیرا انقباض باعث گیر کردن ماهیچه در داخل قطعه می شود. معمولا تولید قطعات بزرگتر از 10 کیلوگرم توسط این روش غیرمعمول است.


د ـ آلیاژهای روی :
 آلیاژهای روی را نیز می توان توسط این فرآیند ریخته گری نمود، اما به دلیل این که این آلیاژها بیشتر توسط روش ریخته گری تحت فشار تولید می شوند، روش ویژه در مورد آلیاژهای روی کمتر متداول است.
 

هـ ـ چدن های خاکستری :
ریخته گری چدن های خاکستری هیپواتکتیک در تعداد زیاد و تا وزن حدود 14 کیلوگرم توسط روش ریژه معمول می باشد. علت محدود بودن وزن قطعه ریختگی در این روش هزینه قالب، و همچنین زمان سرد شدن قطعه در قالب است که در قطعات بزرگ زیاد بوده و حتی از 10 دقیقه هم بیشتر می شود.

روش های ریخته گری ریژه ریخته گری در قالب های ریژه را می توان به سه گروه روش های دستی، روش های نیمه اتوماتیک و روش های تمام اتوماتیک تقسیم نمود. در این قسمت به بررسی آن ها پرداخته می شود.

روش دستی :
 ریخته گری در قالب های ریژه به طریق دستی دارای طرح های نسبتا ساده ای بوده و متناسب به ضخامت قطعه ساخته شده است. شکل (1 ـ الف) یک روش ساده کتابی را نشان می دهد، این روش برای تولید قطعات ریخته گری با ضخامت کم و نازک مورد استفاده قرار می گیرد.

شکل (1 ـ ب) یک نوع دیگر از ماشین های ویژه ریژ دستی را نشان می دهد که برای تولید قطعات با ضخامت و برآمدگی های زیاد استفاده می شود.
شکل 1 ـ دو نوع ماشین ریخته گری ریژه دستی
الف ـ قالب نوع کتابی ساده برای تولید قطعات با ضخامت کم
ب ـ برای تولید قطعات با ضخامت زیاد


روش های ریژه دستی علی رغم سادگی، کاربردی وسیع دارد و امروزه هنوز درصد بالایی از قطعات تولید شده به روش ریژه از این طریق تولید می شود.
ـ روش نیمه اتوماتیک:

برای تولید انبوه قطعات روش های نیمه اتوماتیک جایگزین روش های دستی شده است. در این روش ها جهت باز و بسته شدن قالب از سیستم های هیدرولیکی یا پنوماتیکی استفاده می شود. پر کردن قالب و نیز خارج کردن قطعات ریخته شده از قالب توسط دست انجام می شود. 

ـ روش های خودکار (اتوماتیک) :
 در این نوع ماشین اکثر کارها توسط ماشین و حتی رباط ها انجام می شود شکل (3) زیر یک نوع از این ماشین را نشان   می دهد. این نوع ماشین به منظور تولید انبوه قطعات مختلف کوچک و بزرگ استفاده می شود.

شکل (4) نوع دیگر از یک ماشین اتوماتیک با میز گردان را نشان می دهد. در این روش ایستگاه های مختلف در ریخته گری شامل بار ریزی، پوشش قالب، ماهیچه گذاری، انجماد و بیرون انداز به دنبال یکدیگر قرار گرفته اند.

جنس قالب: چهار عامل اساسی در انتخاب جنس قالب و ماهیچه موثر است که عبارتند از:
الف ـ درجه حرارت بار ریزی مذاب
ب ـ اندازه قطعه ریختگی
ج ـ تعداد قطعات ریختگی در هر قالب
د ـ قیمت مواد قالب

عمر قالب:
 عمر قالب از موضوعات مهم در ریخته گری قالب های ریژه می باشد، چرا که عامل اصلی و مهم در تعیین قیمت تمام شده قطعات می باشد. عمر قالب نیز همانند جنس قالب به چهار عامل ذکر شده در بالا بستگی دارد. عمر قالب می تواند از یکصد بار ریختن تا 250000 بار ریختن و حتی بیشتر باشد. به عنوان مثال قالب های مورد استفاده در پیستون های آلومینیومی می تواند 250000 قطعه بدون نیاز به تعمیرات اساسی را ارائه نماید و یا تعمیرهای مکرر تا 5/3 میلیون قطعه را امکان تولید دارد. مهمترین عواملی که می تواند در عمر قالب موثر باشد عبارتند از:
ـ درجه حرارت بار ریزی: درجه حرارت بالا باعث کاهش عمر قالب می شود.
ـ وزن قطعه ریختگی: با افزایش وزن قطعه ریختگی عمر قالب کاهش می یابد.

ـ شکل قطعه ریختگی:
 انتقال حرارت در قسمت های ضخیم نسبت به قسمت های نازک قالب بیشتر بوده بنابراین هنگامی که قطعه ریختگی دارای اختلاف سطح مقاطع زیاد باشد، در قسمت های قالب اختلاف درجه حرارت به وجود آمده و عمر قالب کاهش می یابد.

ـ روش سرد کردن: 
نحوه سرد کردن قالب در عمر آن ها موثر است به عنوان مثال سرد کردن قالب توسط آب نسبت به هوا قالب را کاهش می دهد.

ـ پیش گرم کردن قالب:
 با پیش گرم کردن، عمر قالب افزایش می یابد.

ـ پوشش قالب: پوشش از خوردگی و جوش خوردن فلز مذاب به قالب جلوگیری می کند و عمر آن را افزایش می دهد.

ـ جنس قالب
ـ انبار کردن: 
انبار نمودن قالب در محل های نامناسب باعث زنگ زدگی و خراب شدن آن می شود.
ـ تمیز کردن قالب: 
عمل تمیز کردن قالب به وسیله پاشیدن مواد ساینده و فرو بردن قالب در محلول سود و تمیز کاری با برس سیمی انجام می شود. تمیز کاری بایستی با دقت انجام شود در غیر این صورت باعث ساییدگی و کاهش عمر قالب می شود.
ـ سیستم راهگاهی: 
طراحی صحیح سیستم راهگاهی عمر قالب را افزایش می دهد.

ـ نوع عملیات ریختگی: 
عمر قالب در روش های اتوماتیک نسبت به روش های دستی بیشتر است به گونه ای ممکن است عمر قالب در روش های اتوماتیک تا دو برابر روش های دستی برسد.

درجه حرارت قالب: 
درجه حرارت قالب در سلامت قطعه ریختگی تاثیر قابل توجهی دارد. در صورتی که درجه حرارت قالب پایین باشد باعث به وجود آمدن عیوبی مانند پر نشدن قالب (نیامد) و ترک می شود و بر عکس اگر درجه حرارت قالب بالا باشد عیوبی مانند مک و کاهش خواص متالوژیکی قطعه را به وجود می آورد. به طور کلی عوامل زیر درجه حرارت قالب را تعیین می کند:

ـ درجه حرارت بار ریزی: 
افزایش درجه حرارت بار ریزی درجه حرارت قالب افزایش می یابد .

ـ تعداد دفعات ریخته گری:
 هر چه دوره عملیات ریخته گری سریعتر باشد درجه حرارت قالب افزایش می یابد .
ـ شکل قطعه ریختگی: 
مقاطع ضخیم، گوشه های تیز نه تنها درجه حرارت کلی قالب را افزایش می دهد، بلکه یک شیب حرارتی نامناسب ایجاد می کند .
ضخامت قطعه ریختگی : 
با افزایش ضخامت قطعه ریختگی درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
ـ ضخامت دیواره قالب :
 با افزایش ضخامت دیواره قالب درجه حرارت قالب کاهش می یابد.
ـ ضخامت پوشش قالب : 
با افزایش ضخامت پوشش قالب درجه حرارت قالب افزایش می یابد.
درجه حرارت بار ریزی : کنترل درجه حرارت بار ریزی در ریخته گری در قالب های ریژه از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد. درجه حرارت بار ریزی همانگونه که قبلا اشاره شد در عمر قالب تاثیر دارد. از طرف دیگر این درجه حرارت در سلامت قطعه ریختگی فاکتور تعیین کننده می باشد. در صورتی که درجه حرارت بار ریزی پایین تر از حد لازم باشد محفظه قالب پر نشده، راهگاه و تغذیه قبل از آخرین قسمت قالب منجمد می شود و قسمت های نازک قالب با سرعت منجمد می شود و در نهایت درجه حرارت پایین منجر به عیوبی مانند پر نشدن قالب، مک، ترک و کاهش خواص قطعه می شود .
اگر درجه حرارت بار ریزی از مقدار لازم بیشتر باشد، باعث انقباض و تاب برداشتن قالب می شود. در نتیجه دقت ابعادی کاهش می یابد. از طرف دیگر زمان انجمادا طولانی شده و در نتیجه سرعت تولید کاهش می یابد. همچنین عیوبی مانند مک، کاهش خواص مکانیکی و متالوژیکی نیز بر اثر افزایش درجه حرارت بار ریزی به وجود می آید .