من دوره کار آموزی خود را که به مدت 288 ساعت بود و به مدت دو ماه طول کشید را در کارگاه ریخته گری جهاد دانشگاهی مشهد واقع در دانشگاه فردوسی گذراندم.
این کارگاه صنعتی تولید قطعات کارخانه کمباین سازی اراک را برعهده داشت.
این کارگاه از قسمتهای مختلفی از قبیل : کارگاه ریخته گری، کارگاه مدل سازی، کارگاه تراش کاری، کارگاه جوش، آزمایشگاه مصالح قالبیگری، آزمایشگاه متالوگرافی و آزمایشگاه کنترل کیفیت و انبار قطعات تشکیل شده بود.
این کارگاه دارای 20 نفر پرسنل بود که در قسمتهای مختلف کارگاه مشغول به کار بودند.
- اهم فعالیت هایی که ما در کارگاه انجام می دادیم به شرح زیر است :
- شارژ کوره : ابتدا کوره را روشن کرده و به مدت 20 دقیقه کار می کند تا پیش گرم شود سپس kgr 120 چدن به صورت ترکیبی از قراضه و شمش به آن اضافه می شود.
- پرس قطعات : دو قطعه توسط پرس به هم متصل می شوند به طوریکه پس از قرار دادن قطعات زیر دستگاه پرس هرگاه نیرو به kn 700 رسید، قطعات پرس می شوند.
- ریختن مذاب از کوره به پاتیل : ابتدا قبل از اینکه مذاب آماده شود، پاتیل را به مدت min 15 پیش گرم کرده، سپس دریچه کوره را که قبلاً با ماسه بسته شده بود باز کرده، کوره چرخیده و مذاب به پاتیل منتقل می شود.
- اضافه کردن سلاکس به منظور خالص سازی مذاب و آخال گیری : ابتدا سلاکس را به داخل پاتیل ریخته، به مدت چند ثانیه مذاب هم خورده و سرباره خارج می شود.
- سپس مذاب آماده ریختن در داخل قالبها می باشد، باید توجه داشت که مذاب باید به آرامی در داخل قالب ریخته شود.
- قبل از ریختن مذاب در داخل قالب به دلیل اینکه چدن نیروی زیادی را به درجه بالایی وارد می کند، روی قالبها شمش چدن قرار داده تا از بلند شدن قالب جلوگیری شود.
- عملیات حرارتی قطعات دیسکی شکل : ابتدا منطقه ای از قطعه که تحت فشار زیاد در کار قرار دارد توسط شعله تا دمای (700 – 600) گرم شده و سپس با آب سریع سرد می شود.
عملیات حرارتی قطعات دیسکی شکل : ابتدا منطقه ای از قطعه که تحت فشار زیاد در کار قرار دارد توسط شعله تا دمای (700 – 600) گرم شده و سپس با آب سریع سرد می شود.
جدا کردن لاتون ها از یکدیگر : لاتون ورقه های مسی بسیار نازکی هستند که بین دو دیسک قرار گرفته و پس از پرس قطعات باعث جوش و متصل شدن دو قطعه می شود.
یکی از قطعاتی که جزو اصلی ترین قطعات تولیدی در کارگاه بود، بدنه اصلی نام داشت که پس از اینکه تراشکاری، رنگ کاری و بقیه کارهای قطعه بدنه اصلی تمام شد باید برای آن بوش گذاشت.
به نحویکه ابتدا یک بوش توسط گیج کوبیده شده و یک بوش دیگر را توسط گیچ دیگر می کوبند.
رنگ کاری قطعات بشقابی : پس از عملیات تراشکاری و سنگ زنی توسط پمپ رنگ قطعات رنگ کاری می شوند.
قطعه بدنه اصلی شامل چند سوراخ می باشد که این سوراخ ها توسط ماهیچه هایی به وجود می آیند که این ماهیچه ها از جنس ماسه co2 می باشد.
پرسنل کارگاه عبارتند از : مدیریت مجموعه : جناب مهندس صادقی مدیریت کارگاه : جناب آقای مدرس مقدمه بنا به تعریف ریخته گری عبارتست از هر نوع تغییر شکلی در فلزات و آلیاژها از طریق ذوب فلز (آلیاژ) و ریختن آن در محفظه ای به نام قالب.
از تعریف فوق استنباط می شود که شکل دادن فلزات از طریق اکستروژن و یا Metallurgy Poeder را نمی توان ریخته گری دانست.
از طرف دیگر تعریف فوق فقط شکل مهندسی قطعه .
ابعاد آن را مورد نظر قرار داده است، در حالیکه قطعات صنعتی علاوه بر شکل و اندازه باید خواص مکانیکی فیزیکی و شیمیایی معینی را در حد تغییرات مجاز داشته باشد بدیهی است خواص مذکور به ترکیب شیمیایی آلیاژ نوع ساختار و حضور ناخالصی، آخالها و عیوب درونی دیگر بستگی دارد و بنابراین تعریف ریخته گری علمی نیازمند تأکید بر چنین مشخصاتی نیز می باشد لذا : ریخته گری عبارتست از شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب فلز (آلیاژ) و ریختن آن در محفظه ای بنام قالب تاپس از انجماد و عملیات لازم بعدی، شکل، اندازه و خواص مورد نظر و خواسته را ایجاد نماید.
مزایای صنعت ریخته گری : الف : ارزش اقتصادی – با توجه به سرعت تولید و امکان تولید، فرآیندهای تمام شده اجسام ریخته گری نسبت به سایر روشهای شکل دادن کاهش یافته و از نظر اقتصادی مطلوب می گردد.
ب – امکان ساخت – اجسامیکه دارای شکلهای پیچیده خارجی و داخلی هستند و بطرق دیگر تهیه آنها امکان ندارد فقط با طریقه ریخته گری قابل تولید می باشند.
ج- سرعت تولید هـ - تشکیل چند قطعه متشکل ایجاد خواص مکانیکی لازم : امکان تولید قطعات بسیار سنگین ریخته گری یکی از روش های شکل دهی قطعات بدون براده برداری می باشد.
در دنیای امروز که عصر صنعت و فن آوری است، دستگاه ها و تجهیزات متنوع و پیشرفته ای برای شکل دادن قطعات فلزی ابداع گردیده است.
با این وجود از آنجا که اغلب فلزات و آلیاژهای آنها قابلیت ریخته گری دارند، از این روش می توان برای تولید قطعات ساده و نیز قطعات پیچیده ای که تهیه آنها با روش های دیگر دارای هزینه زیاد است استفاده کرد و از اهیمت این صنعت که میراث کهن بشر بوده است و از آن به عنوان یک هنر و حرفه یاد می شود و هرگز کاسته نشده است.
آشنایی با کارگاه ریخته گری کارگاه ریخته گری شامل دو قسمت قالبگیری و ذوب می باشد که در مورد هر قسمت توضیح داده می شود.
قالبگیری : ابزار آلات این قسمت عبارتند از : مواد قالبگیری، انواع درجه، محل، جعبه ابزار و مخلوط کن ماسه قالبگیری، که توسط این ابزار آلات و مواد، مدل مورد نظر توسط دانشجویان قالبگیری شده و برای ذوب ریزی آماده می گردد.
مواد قالبگیری : مواد قالبگیری کارگاه : ماسه سیلیسی با دانه بندی AFS60 و بنتونیت، پودر زغال و آب می باشد که برای آماده سازی و مخلوط کردن مواد فوق از دستگاه میکسر ماسه قالبگیری که ظرفیت آن kg 150 می باشد، استفاده می گردد.
نحوه مخلوط کردن و آماده سازی مواد قالبگیری به این صورت است که بعد از ریختن ماسه در میکسر به ترتیب 5% بنتونیت، 5% آب و 2% پودر زغال به آن اضافه کرده و حدود 5 دقیقه عمل مخلوط کردن را ادامه می دهند که پس از آن مخلوط ماسه قالبگیری، آماده قالبگیری می باشد.
درجه : درجه محفظه ای است که در آن مواد قالبگیری فشرده می شود و دارای اندازه، شکل هندسی و نیز جنس های مختلفی (چوب، آلومینیوم، چدن و فولاد) می باشند.
خصوصیتی که در انواع درجه ها ثابت است جفت بودن آنها است که همگی از یک جفت نری و مادگی تشکیل شده اند .
اندازه و شکل هندسی درجه ها با توجه به اندازه مدل انتخاب می شوند.
مدل : مدل شکل تقریبی قطعه مورد نظر است.
جعبه ابزار قالبگیری: جعبه ابزار قالبگیری، شامل ابزار آلات مورد نیاز برای قالبگیری دستی می باشد که شامل کوبه دو طرفه (دستی)، الک ماسه، ابزار قاشقی، سرکج (پاشنه ای)، کیسه پودر تالک (پودر جدایش)، لوله راهگاه، خط کش فلزی و سیخ هوا می باشد.
ذوب : قسمت ذوب کارگاه شامل کوره های ذوب و وسایل ذوب گیری می باشد.
کوره های بوته ای (زمینی) : کوره بوته ای جهت ذوب فلزات غیر آهنی و چدن بکار می رود و نحوه کار آن به این صورت است که مواد بار را داخل بوته ریخته و بوته را توسط ابزار دو طرفه داخل محفظه کوره روی زیر بوته ای قرار می دهند، مواد سوختی (مازون، گازوئیل) را توسط فارسونگاه و هوای فشرده به صورت پودر به داخل محفظه کوره فرستاده و آن را مشتعل می کنند.
شعله به دور بوته چرخیده و از قسمت فوقانی آن خارج می گردد.
در اثر انتقال حرارت از جداره بوته به مواد بار، مواد بار ذوب می شود.
جداره کوره به شکل استوانه ای است که قسمت خارجی آن ورق فولادی رول شده است که روی سه پایه فولادی قرار گرفته است.
داخل ورقه فولادی آجر نسوز شاهوتی چیده می شود .
جنس بوته اغلب کاربید سیلسیم (SIC) و بندرت گرافیک می باشد.
کوره های شعله ای (دوار) : کوره شعله ای اکثراً در کشور ایران برای ذوب انواع چدن ها استفاده می شود و نحوه کار آن به این صورت است که مواد بار (شارژ) را از انتهای کوره (قسمت خروجی مواد احتراق) وارد کوره می کنند و سوراخ هایی که در قسمت شکم کوره وجود دارند را توسط ماسه قالبگیری پر می کنند.
مواد سوختی که (مازوت یا گازوئیل) توسط فارسونکاه و هوای فشرده به صورت پودر از قسمت ابتدایی کوره وارد شده و آن را منتقل می کند.
شعله از ابتدای کوره وارد و بعد از تماس با مواد شارژ از قسمت انتهایی آن خارج می شود در اثر تماس مستقیم شعله با مواد بار، مواد بار ذوب می شوند.
برای تخلیه ذوب از کوره یکی از سوراخ را باز و با چرخاندن کوره مواد مذاب وارد بوته می شود.
جداره خارجی بدنه کوره ورق رول شده فولادی و جداره داخلی آن مواد کوبیدنی نسوز (ماسه سیلسی، به علاوه چسب سیلیکات سدیم) می باشد.
جداره داخلی کوره بعد از 500 تا 600 بار ذوب گیری باید تخریب شود و ماده جدید نسوز کوبیده شود.
بوته های مورد استفاده در این نوع کوره ها ورق نازک فولادی می باشد که توسط مواد نسوز داخل آن عایق بندی می شود و یکی از مزایای آن در مقایسه با کوره های بوته ای هزینه پایین تعمیر و نگهداری آن می باشد.
ابزار آلات ذوب : ابزار آلات ذوب عبارتند از : پاتیل، بوته، انبر دو طرفه، کمچه، سرباره گیر، ابزار گاز زدایی، وزنه و غیره می باشد.
نکات ایمنی : الف ) در هنگام حمل قراضه ها، قطعات ، قطعات برگشتی و غیره برای ذوب و همچنین در هنگام حمل مذاب حتماً از دستکش، کفش مخصوص، لباس کار و عینک محافظ استفاده کنید.
ب) ماسه قالگیری را قبل از استفاده الک کنید تا قطعات نوک تیزی که در هنگام قالبگیری به دست و یا بدنه قالب آسیب می رسانند، جدا شوند.
ج) درجه های خالی، جعبه ماهیچه ها و مدل را در جای مناسب قرار دهید، تا امکان سقوط و ایجاد آسیب به آنها و یا اشخاصی که در کارگاه کار می کنند وجود نداشته باشد.
د) گازی که در هنگام بار ریزی از قالب های ماسه ای متصاعد می شود، حاوی مقادیری گاز سمی بوده و خروج این گاز در اکثر موارد توام با شعله می باشد، لذا ضمن توجه به این مطلب لازم است که هوای موجود در کارگاه را با روشی مناسب تهویه کرد.
هـ) قبل از اطمینان کامل از سرد بودن قطعه ریخته شده آن را با دست لمس نکنید.
و) کلیه وسایلی که با مذاب تماس دارند، بایستی کاملاً خشک باشند، در غیر اینصورت در اثر تماس با مذاب، آب آنها به سرعت تبخیر شده و امکان پاشیدن مذاب به اطراف وایجاد سانحه وجود دارد.
ز) بی احتیاطی در مواقع پا کردن و زدودن ماسه ها از اطراف قعطه ریخته شده می تواند باعث آسیب دیدن چشم شده و نیز امراضی را تولید کند که ناشی از وجود ذرات سیلیس معلق در هوا می باشند، لذا توصیه می شود که ضمن استفاده از عینک محافظ و تهویه محیط، با پاشیدن آب و مرطوب نگه داشتن محیط کارگاه از انتشار ذرات سیلیس دار جلوگیری نمایید.
انواع قالبگیری: یک قالب ریخته گری عبارتست از حجمی شامل مشخصات عمومی زیر : الف) محفظه ای که قابلیت ساخت مجدد جهت تولید تعداد معینی از قطعات ریختگی با شکل و اندازه معین را داشته باشد.
ب) در طول زمان پر کردن قالب تغییر شکل ندهد و بتواند حرارت مذاب را به نحوی خارج نماید که بهترین خواص ریخته گری را شامل باشد.
ج) ساخت و استفاده از آن در بهترین شرایط اقتصادی ممکن باشد.
قالب ها یا مواد قالب را می توان به دو دسته بزرگ تقسیم نمود : قالب های فلزی یا دایمی که به دفعات زیادی قابل استفاده می باشد.
قالب های ماسه ای یا موقت یا غیر دایمی که پس از هر بار تولید احتیاج به ساخت مجدد دارند.
قالب های غیر دایمی (موقت) : قالب گیری دستی : با وجود پدید آمدن ماشین آلات و وسایل مدرن قالبگیری هنوز هم بعضی از مدل ها را به وسیله دست قالبگیری می کنند، در کارخانجات مدرن ریخته گیری به دلایلی نظیر تعداد کم قطعه ریخته گری و یا بزرگ یا خیلی بزرگ بودن قطعات هنوز هم قالبگیری دستی به کار می رود.
توجه : در کشور ایران به علت وجود کارگاه های کوچک ریخته گری، اغلب قطعات بوسیله قالبگیری دستی ریخته گری می شوند و فقط چندین کارخانه بزرگ ریخته گری وجود دارند که از روش های قالبگیری ماشینی استفاده می کنند.
قالبگیری با درجه : برای قالبگیری دستی با مدل های چوبی، فلزی، پلاستیکی و نظایر آن از درجه استفاده می شود و بستگی به چگونگی سطح جدایش مدل دو تا چند درجه بکار می رود.
به عنوان مثال برای قالبگیری مدل های دو پارچه از دو لنگه درجه استفاده می شود که یکی را نیم درجه زیرین و دیگری را نیم درجه رویی می گویند.
قالبگیری زمینی روبار : ماسه الک شده را در داخل گود زمین ریخته و می کوبند و یا اینکه ماسه را به داخل گود زمین شوت می کنند، پس از انجام یکی از عملیات فوق سطح ماسه را به وسیله تسمه (شمش) صاف و تراز سپس مدل را با فشار در داخل آن فرو برده و آن را قالبگیری می کنند.
مدل هایی که برای قالبگیری به روش روباز بکار می روند باید دارای سطح یکنواخت (سطح رویی مدل در یک خط مستقیم باشد) قالبگیری زمینی روباز یک روش بسیار قدیمی است و امروز از آن بیشتر برای ریخته گری قطعات کم ارزش نظیر قانچاق ها، آرماتورها و امثال آنها استفاده می کنند.
قالبگیری زمینی روبسته : تفاوت آن با قالبگیری زمینی روباز بکار بردن یک لنگه درجه است و یا به عبارت دیگر در قالبگیری زمینی روبسته قالب زیری را زمین و قالب رویی را درجه تشکیل می دهد، مدل هایی که برای قالبگیری با این روش بکار می روند، اسکلتی، شابلونی و یا توخالی هستند، مدل های بزرگ اسفنجی را نیز با این روش قالبگیری می کنند، موادی که برای قالبگیری به کار می روند ماسه یا سیمان است برای فشرده کردن مواد قالبگیری از روش های شوت کردن و یا کوبیدن استفاده می شود.
قالب رویی باید مجهز به سیستم راهنما باشد تا در هنگام قرار دادن قالب رویی به روی قالب زیری جابجایی رخ ندهد زیرا که جابجا قرار گرفتن قالب باعث پله دار شدن قطعه می گردد.
ماهیچه سازی : تعریف ماهیچه : ماهیچه قسمتی از قالب است که سوراخ و شکاف داخل جسم ریختگی ایجاد می کند و بیشتر به ماسه ای گفته می شود که بوسیله جعبه ماهیچه تهیه شده و پس از سفت شدن و خارج کردن آن از داخل ماهیچه مورد استفاده قرار می گیرد .
هر ماهیچه شامل دو قسمت بدنه ماهیچه و تکیه گاه ماهیچه می باشد.
الف) ماسه ماهیچه CO2 : در این نوع ماسه ماهیچه از ماسه سیلیسی با چسب سیلیکات سدیم (مایع) استفاده می گردد که عامل فعال کننده چسب گاز CO2 می باشد.
روش تهیه : ابتدا مقداری ماسه سیلیسی با مش بالا برداشته و مقدار 5% درصد وزنی آن چسب سیلیکات سدیم به آن اضافه نمایید، به وسیله دست چسب را با ماسه طوری مخلوط کنید که ماسه تهیه شده به هیچ عنوان بدست نچسبد.
لازم به توضیح است که در کارخانجات عمل مخلوط کردن چسب با ماسه توسط میکسر ماسه ماهیچه ای انجام می گیرد.
بعد از مخلوط شدن چسب با ماسه آن را داخل جعبه ماهیچه ریخته و کمی آن را فشرده سازید، در مرحله بعد چند کانال هوا داخل آن تعبیه کنید و گاز CO2 را به مقدار کمی از کانال های هوا به داخل مخلوط ماسه بدهید.
دو نیمه جعبه ماهیچه را از هم جدا کرده و دمیدن نهایی گاز CO2 را آغاز کنید تا ماهیچه سفت شود و سپس ماهیچه را از یک نیمه ماهیچه خارج کنید.
عناصر اصلی ذوب بار : شارژ کوره های ریخته گری معمولاً از یک یا چند نوع آلیاژ مختلف تشکیل می گردد که اهم آنها عبارتند از : فلزات خالص (شمش های اولیه) 2- آلیاژ ساز (آمیژانی ها) 3- آلیاژهای شمش (شمش های ثانویه) 4- فرسوده ها و برگشتنی ها منطقه های ذوب : عملیات ذوب برای آلیاژهای مختلف متفاوت است ولی بطور اعم می توان حالات زیر را برای تمام آلیاژها تعمیم داد.
ذوب و ترکیب : در این منطقه با افزایش حرارت فلز (آلیاژ) از حالت جامد بصورت مایع در می آید و کاملاً مشخص می باشد که افزایش درجه حرارت باعث افزایش سرعت ترکیب آلیاژ با موادی محیط نیز می گردد که حراست حاصله از چنین ترکیباتی نیز مصرف ذوب می گردد ولی زیانهای ناشی از آلودگی مذاب به مراتب بیشتر از منابع ایجاد حرارت ناشی از ترکیب می باشد.
عملیات کیفی مذاب : هنگامیکه تمام بار مایع شد برای بعضی از آلیاژها شرایط طوری است که فقط با افزایش درجه حرارت فوق ذوب T5 و ریختن مذاب عملیات ذوب پایان می یابد ولی در بسیاری موارد برای خروج اکسیدها گازها و ناخالصی ها عملیات کیفی تحت عنوان Legassing fluxing , slugging لزوم پیدا می کند.
تصحیح ترکیب : در بسیاری از موارد بعضی از عناصر هستند که بایستی در آخرین مرحله قبل از ریختن به مذاب افزوده شوند (کنترل شوند) مانند mg در آلیاژهای AL و یا P در آلیاژها مس زیرا چنین عناصری در جریان ذوب و عملیات مذاب دارای اتلاف زیادی هستند که بایستی نسبت ترکیب آنها تصحیح گردد.
d .
تصحیح خواص و کنترل : در چنین حالتی بایستی مذاب از نظر وجود ناخالصی ها و گازها که در خواص ریخته گری مؤثرند آزمایش شوند و یا اینکه از نظر ریزی و درشتی ذرات کریستال مواد به مذاب افزوده گردد که بیشتر چنین کنترل ها و عملیات قبل از ریختن مذاب به داخل قالب انجام میگردد و در غیر این صورت خواص آنها از بین می رود.
دسته بندی ذوب : ذوب در خلاء و ذوب در محیط بی اثر : مهمترین هدف از ذوب در خلاء تقلیل امکانات فعل و انفعال مذاب یا گازها و سایر عوامل محیط می باشد فشار خلاء معمولاً برابر 2- 10 تا 4-10 میلی متر جیوه منظور می گردد به همین دلیل عملیات ذوب در خلاء فقط برای عناصری مورد استعمال دارد که دارای فشار بخار بسیار پائین باشند.
ذوب مستقیم یا ذوب در هوا : برای بعضی از فلزات رابطه بین مواد محیط و فلز مذاب برای مدذتی کوتاه چندان خطرناک نیست، بسیاری از آلیاژهای قطع سرب روی AL مس نیکل و آهن در این دسته قرار دارند ولی از آنجا که مواد، در چنین سیستمی ترکیبات اکسیدی و یا انحلال گازی در آلیاژ وجود دارند سربار، گیری و شلاکه گیری مستقیم یا با کمک فلاکس ها لزوم می یابد که در این دسته عملیات گازولی اکسیژن زدایی جزء عملیات مذاب قرار میگیرند.
بازرسی و کنترل های کمی و کیفی بازرسی قطعات ریختگی بر مبنای دو هدف کلی انجام میگیرید.
اول آنکه قطعه از نظر طرح و تولید مناسب باشد و دوم آنکه بتواند اطلاعات لازم جهت کنترل کیفی را تأمین نماید و از این دو قسمتهای بازرسی در سرکارخانه ریخته گری از اهمیت به سزائی برخوردار می باشند که ارتباط این قسمت با بخشهای تولیدی از نظر شناسایی عیوب و روشنایی جلوگیری بروز عیوب فقط بر مبنای مبادله اطلاعات عین قسمتهای بازرسی و تولید قرار دارد.
مدیر کارخانه کنترل کیفی بازرسی تطابق قابلیت تولید بازرسی و آزمایش محصول کنترل کیفی و ثبت جداول کاربرد آزمایشات غیر استاندارد سازمان یک کارخانه از نظر کنترل قالبهای ماسه ای (موقت) اولیه مرحله در ریخته گری تولید قالب است.
برای انجام این مقصود در قالبهای ماسه ای به مدل ولوازم قالبگیری احتیاج است.
مدل : مدل به عنوان اولین جزو لازم در تولید قطعات ریخته گری بر حسب مقدار تولید ممکن است از جذب یا فلز به طرق مختلف ساخته شود.
از نکات مهم در طرح مدل عبارتست از تعیین اضافات مجاز و تغییرات کلی طرح که در مرحله اول می توان اضافات مجاز انقباض، تراش و شیب و در مرحله دوم ایجاد انواع ماهیچه و تکیه گاه طرح مدل های جعبه ماهیچه و حذف بعضی از قسمتها را نام برد.
وسایل و لوازم قالبگیری – کوبیدن ماسه (دستی و ماشینی) ماشینهای قالبگیری : ماشینهای فشاری ساده، ماشینهای ضربه ای ساده، ماشینهای ضربه سروفشاری خشک کردن و سخت کردن قالب : بسیاری از قالبها قبل از بارریزی خشک می شوند بدینطریق رطوبت موجود در ماسه تقلیل یافته و از طرفی استحکام قالب افزایش می یابد.
در صنایع خشک کردن کامل قالب و خشک کردن سطحی متداول می باشد در خشک کردن کامل، قالب درون کوره هائی با تغییرات حرارتی 200 – 400 (برحسب نوع چسب) برای زمان معینی قرار میگیرید که میتوان چنین کوره هایی را در یک نقطه از خط تولید مستقر نمود و گردش مداوم قالب را با زمان بار ریزی بر حسب درصد رطوبت ماسه ابعاد قالب و حجم ماسه منطبق کرد.
خشک کردن های سطحی را میتوان با چراغهای شعله ای معمول (گازی یا نفتی) و یا بوسیله کوره های شعله ای انجام داد که در صورت هدف تقلیل رطوبت ماسه می باشد.
قالبهای دائمی : مشخصات عمومی و طرح قالبهای دائمی جنس قالب : در انتخاب نوع آلیاژ برای ساخت قالب نکات زیر حائز اهمیت است الف) دیرذوبی آلیاژ قالب نسبت به فلز ریختگی ب) استحکام آلیاژ در مقابل نوسانات حرارتی ج) استحکام آلیاژ در مقابل نوسانات مکانیکی د) استحکام قالب در مقابل انحلال و خوردگی توسط فلز مذاب هـ) نسبت معین بین انبساط و انقباض قالب و فلزی ریختگی در شروع عوامل فوق نقطه ذوب قالب نسبت به نقطه ذوب آلیاژ با توجه به درجه حرارت فوق ذوب که معمولاً 10 تا 200 انتخاب می شود از مهمترین عوامل می باشد و از این رو انتخاب آلیاژ برای ریخته گری آلیاژهای دیرذوب معمولاًٌ با اشکالات انتخاب همراه میباشد.
عیوب ریخته گری تحت شرایط عملی ریخته گری قطعات تولید شده همواره، حاوی عیوبی مانند تخلل مواد ناخواسته، غیر یکنواختی و ترک خوردگی هستند که تقسیم بندی کلی منابع عیوب ریخته گری از سه جنبه مورد نظر قرار می گیرد که عبارتند از 1- طراحی قطعه 2- روش تولید و مسائل تکنولوژی 3- نحوه استفاده از تکنولوژی و کاربرد آن .
یک عیب ممکن است دقیقاً منشعب از یکی از علل موجود و شناخته شده باشد در حالیکه ممکن است نتیجه ترکیبی عوامل متعددی نیز باشد و در نتیجه اقدامات لازم برای برطرف کردن و یا جلوگیری از بروز عیب تا حدود زیادی شکل می گیرد و تعدادی از عیوب نیز هستند که دقیقاً منبع علت آنان مکشوف نگردیده است و در مورد هر قطعه خاص عیوبی خاص نیز خارج از بحث کلی عیوب موجود و مطرح است از طرف دیگر بایستی به این نکته نیز توجه داشت که هر گونه عملی برای تقلیل و یا حذف عیوب ریخته گری در تحت شرایط اقتصادی انجام می گیرد و فریضه تولید در مقابل کیفیت تولید در موازنه کامل باشد.
تقسیم عیوب در یک طرح کلی و یا مانند فوق در سه دسته عمده چندان آسان نیست زیرا ممکن است عوامل بوجود آورنده بیش از یک مورد باشند ولی تا حدودی میتوان با دسته بندی کردن عیوبات حاصله به جای بررسی مراحل مختلف تولید به موفقیت دست یافتی که در این مبحث 7 نوع اصلی عیوب معرفی می گردد.
1- خطای ابعاد و اندازه 2- خطای ترکیب و تمرکز غلظت 3- بی شکلی ناشی از ریختن 4- عیوب گازی 5- عیوب مواد جامد 6- عیوب انقباض 7- عیوب انقباض در فاز جامد خواص عموی ماسه های قالب گیری : ماسه، ماده ای است مرکب از دانه های مواد معدنی که اندازه آنها در حدود 2 تا 05/0 میلیمتر است، این تعریف هیچ گونه اطلاعاتی در مورد ترکیب معدنی دانه ها ارائه نمی کند، اما ماسه های ریخته گری معمولی عمدتاً از سیلیس تشکیل یافته اند، در برخی از نمونه ها، دانه های سیلیس با مقادیر کمی از فلداسپار، میکا و دیگر مواد معدنی دیگر همراه است، ماسه هایی با کیفیت ویژه بالا برای ماهیچه ها و قالب ها در دسترس قرار دارند و در جایی که خواص بی نظیر این گونه مواد مورد نیاز است، بکار می روند.
ماسه های ویژه معمول عبارتند از : زیرکن یا کرومیت یا اولیدین یا استائورولیت و سیلیکات های آلومینیوم.
مواد قالب و ماهیچه برای قالب های دائمی : معرفی قالب های دائمی برای ریخته گری فلزات و آلیاژهای مختلف بطور گسترده بکار می روند، گذشته از فرآیند شمش ریزی که به منظور تولید شمش های فولادی در ریخته گری مداوم و تهیه شمش آلیاژهای متنوع دیگر متداول است، ریخته گری با قالب دائمی برای تولید قطعات و به عبارت بهتر برای قطعه ریزی نیز گسترش روز افزون یافته است.
قالب های دائمی به منظور تولید تعداد زیادی قطعه مکرراً و به دفعات زیاد مورد استفاده قرار می گیرند، عمر قالب های دائمی و دوام آنها طولانی است و به خصوص اگر تعداد قطعه مورد نظر باندازه کافی زیاد باشد تا صرف هزینه تهیه قالب ها جبران شود، چنین فرآیندی از نظر اقتصادی نیز بسیار با صرفه است ریخته گری در قالب دائمی یا نیمه دائمی از قدیم مرسوم بوده است و ذوب ریزی به داخل قالب تهیه شده از سنگ تراشیده شده انجام می گرفته است، در شرایط حاضر این عمل با تکنولوژی متکامل تر و به روش های مختلف انجام می گیرد، جنس قالب های دائمی عموماً فلزی است و محفظه داخلی قالب از طریق ماشین کاری آماده می گردد.
از مزایای قالب های دائمی عمر زیاد و دوام طولانی آنها، سرعت تولید بالا، صحت و دقت ابعادی خوب، بهبود خواص مکانیکی قطعات ریختگی به دلیل سرعت سرد شدن زیاد و انجماد سریع تر، صرفه جویی در مذاب مصرفی و نیز صرفه جویی در عملیات تکمیلی بنایی قطعات است.
ریخته گری در قالب دائمی محدودیت هایی را نیز در بردارد، همه آلیاژها برای ریخته گری در قالب دائمی محدودیت هایی را نیز در بردارد، همه آلیاژها برای ریخته گری در قالب دائمی مناسب نیستند و این روش برای تولید قطعاتی که تعداد آنها کم باشد مقرون بصرفه نیست.
وزن قطعه شکل و طرح و پیچیدگی آن اهمیت بسزایی دارد و توجه کافی به عواملی مثل درجه حرارت قالب، دمای مذاب و درجه حرارت ذوب ریزی، پوشش قالب و نحوه خارج ساختن قطعه از قالب، ضروری است.
بررسی ماسه های ریخته گری ایران: علیرغم اهمیتی که شناخت ماسه های موجود در ایران از نظر مشخصات شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی به منظور استفاده در صنایع ریخته گری دارد، در گذشته تحقیق جامع و مستمری در این زمینه به عمل نیامده بود، تنها کوشش های ارزنده در این مورد در گذشته، مطالعات آقای ابوالقاسم دهقان در سال 1350 بوده است که بعنوان موضوع تز فوق لیسانس در بخش مهندسی مواد دانشگاه شیراز به انجام رسیده و در کنار آن گزارشها و مطالعات بخش ریخته گری دانشگاه مهندس متالوژی دانشگاه صنعتی شریف و دیگر مؤسساتی چون اداره برسی های معدن وزارت صنایع و معادن و شرکت شیشه قزوین و تحقیقات پراکنده سایر مراکز بوده است.
بررسی های اساسی در این رابطه در سالهای 1358 تا 1362 توسط جامعه ریخته گران ایران صورت گرفته است و نتایج آن اعلام گردیده است، در این گزارشات ابتدا به معرفی و شناسایی انواع ماسه های سیلیسی طبیعی و مصنوعی در واحدهای ریخته گری ایران پرداخته و سپس معایب، محاسن و موارد مصرف هریک از آنها در دو تقسیم بندی کلی ماسه های سیلسی طبیعی و ماسه سیلیسی مصنوعی تشریح شده است، اطلاعات ارائه شده در رابطه با وضعیت ماسه های ریخته گری ایران می تواند راهنمای مفیدی برای ریخته گران باشد، معهذا واحدهای ریخته گری باید در هنگام خریداری ماسه، شخصاً مشخصات ارائه شده از سوی توزیع کنندگان، ماسه ریخته گری را تجربه کنند، ترکیب شیمیایی ماسه فقط نمایانگر مفید بودن آن است در حالی که کاربرد ماسه جهت انواع قطعات ریختگی با خواص فیزیکی و مکانیکی آن تعیین می شود.
نگرشی به ماسه سیلیسی موجود در ایران: الف) ماسه های چسب دار طبیعی : فراوانی و ارزانی این نوع ماسه ها باعث شده تا بطور وسیعی در صنایع کوچک ریخته گری ایران مصرف شود، این نوع ماسه ها بطور طبیعی مواد چسبی دارند و فقط با اضافه کردن مقدار مناسبی آب، خواص لازم جهت قالب گیری بدست می آید، ماسه های لاکان رشت، گرم سار، اردکان یزد، حسن آباد قم، عیسی آباد محلات، دروازه قرآن یزد و رودخانه تفت یزد جزء این گروه از ماسه های ریخته گری هستند.
ب – ماسه های طبیعی بدون چسب : این نوع ماسه ها در مقایسه با ماسه های چسب دار طبیعی یا درصد کمتری چسب دارند یا بطور کلی فاقد چسب فعال هستند.
این مواد اغلب بصورت ماسه های رودخانه ای در دسترس ریخته گران قرار دارند.
معمولاً درجه خلوص بالاتر و کم بودن مقدار اکسیدهای قلیائی و آهک و گردی دانه ها در این نوع ماسه ها در مقایسه با ماسه های چسب دار طبیعی، باعث بالا بودن کیفیت آنها می شود، در بکارگیری این نوع ماسه ها افزودن درصد مناسبی از چسب فعال نظیر بنتونیت و سایر مواد اضافه شونده، البته قبل از افزودن آب، الزامی است.
ج- ماسه های مصنوعی : این نوع ماسه که توسط خرد کردن، دانه بندی و شستشوی سنگ ها و ماسه سنگ های سیلیسی تولید می شود، بهترین نوع ماسه سیلیسی جهت ریخته گری است، گرانتر بودن این نوع ماسه در مقایسه با ماسه ها طبیعی و نیز گوشه دار بودن دانه های آنها که باعث افزایش مصرف چسب و سایر مواد اضافه شونده می شود و نیز دشواری آماده سازی آن جهت قالب گیری که بکار بردن مخلوط کن را الزامی می سازد، از جمله مواردی است که استفاده از آن را در کارگاههای کوچک ریخته گری محدود می کند ولی با این وجود مصرف آن در بعضی از این واحدها آغاز شده است این نوع ماسه ها را می توان جهت قالب گیری انواع قطعات غیر آهنی، چدنی و فولادی مورد استفاده قرار داد و فقط در مواقع خاصی که به ماسه هائی با کیفیت ویژه نیاز است، استفاده از این نوع ماسه ها بویژه در فولادریزی با محدودیت هائی مواجه خواهد شد، علیرغم وجود منابع غنی این نوع ماسه در داخل کشور و مصرف آن در صنایع ریخته گری گاهی مشاهده می شود از ماسه های خارجی که کیفیتی مشابه این نوع ماسه ها دارد، استفاده می شود، در صورتیکه شرکت های توزیع کننده داخلی این نوع ماسه ها قادر به تأمین مصرف داخلی باشند، بر اساس مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش این نوع ماسه ها و ماسه های خارجی به خوبی دیده می شود که به وارد کردن ماسه سیلیسی نیازی نیست.
چدن خاکستری