دانلود تحقیق ریخته گری فلزات

خلاصه و چکیده
همان طور که می دانیم عموما ً قطعات ریخته گری به صورت سفارشی از مشتریان به کارگاههای ریخته گری پیشنهاد می شود و اغلب برنامه تولید این گونه کارگاهها از قبل مشخص نیست .

پس از سرد شدن و جدا کردن محصول از قالب انجام عملیات اصلاحی از جمله عملیات تمیزکاری بر روی محصول ضروری است .

لذا بخشی در این واحدها وجود دارد که وظیفه انجام این کار بر عهده آنهاست .

با توجه به تفاوت بین هر قطعه ریخته گری شده با بعدی به علتهای بسیار زیاد از طرفی و هزینه دار بودن انجام این فرآیند از طرف دیگر و همچنین متفاوت بودن انتظارات مشتریان ، عموما ً این قسمت در کارخانه های ریخته گری توسعه نیافته است .

بنابراین به نظر می رسد وجود کارگاهی که بتواند این خدمات را به صورت جامع و کامل به این واحدها ارائه دهد لازم است .

به طور کلی در این کارگاه انجام عملیات سنگ زنی ، سندبلاست و شات بلاست ، تراش کاری ، فرزکاری و عملیات وابسته و در نهایت رنگ آمیزی می تواند وجود داشته باشد .

البته با توجه به تجمع تعداد زیادی از کارخانجات ریخته گری در شهرک صنعتی اشترجان بهتر است محل کارگاه دراین منطقه باشد .

مراحل اجرایی پروژه
1.

بررسی منطقه صنعتی اشترجان
2.

تهیه لیست شرکتهای مرتبط با موضوع پروژه
3.

گزینش تعدادی از شرکتها جهت پاسخگویی به سوالات
4.

تهیه پرسشنامه مناسب جهت اخذ اطلاعات
5.

گرد آوری اطلاعات از طریق پرسشنامه
6.

تجزیه و تحلیل پاسخها
7.

مکان یابی شرکت با استفاده از مدلهای ریاضی







فصل اول

کلیاتی درباب ریخته گری فلزات
تاریخچه ریخته گری
احساس عمومی آن است که ریخته گری تا اواسط قرن حاضر به صورت یک هنر تجربی تلقی می گردید .تنها در نیم قرن اخیر است که زیربنای علمی برای این فرآیند تولید اساسی مهیا گردیده است .

واقعیت این است که بسیاری از تکنیک های مدرن و ابداعی امروزی در زمینه های متالوژیکی ، هنگامی که به گذشته برمی گردیم ، راه حل های علمی مسائل آن در زمان های دور دانسته شده بود .

پیدایش و تولید چدن با گرافیت کروی در اواسط قرن حاضر در اروپا و امریکا که به عنوان مهم ترین پدیده ریخته گری قرن حاضر معرفی شده ، در حقیقت در حدود دو هزار سال پیش از آن در چین تولید می گردیده است .

کشف اخیر کوره های بلند احیا سنگ های معدنی در افریقا ، متعلق به سه هزار سال پیش نمایانگر توجه گذشتگان ما به جنبه های متالوژیکی تولید قطعات صنعتی می باشد .

پنج هزار سال پیش ،همان زمانی که تازه عصر نوسنگی در بریتانیا ، آلمان و سپس در استرالیا پی گرفته بود ، مصر و بین النهرین هزار سال بود که سفالگری می کردند و در عصر مفرغ ( آلیاژ مس و قلع ) بودند .

میل به جمع آوری طلا ، جواهرات ، مرمر سبز ، فیروزه ، فسفات آلومینیوم آمیخته با مس و شهاب سنگ ها به علت این که رنگی شفاف داشته اند و به دلیل خواص جادویی که گمان می رفت در آنها نهفته باشد ، انسان اولیه را به نواحی فلزدار کشانید و اولین حرفه تخصصی را بعد از جادوگری که پدیده صنعت می باشد برای بشر اولیه به وجود آورد.

اشیا کوچک مسی ، سنجاق ، نیزه و قطعات آهن حاصل از شهاب سنگها مربوط به بیش از سه هزار سال قبل از میلاد که در گور مصریان یافت شده است ، بیانگر این مطلب است که فلزگری پس از چهار هزار سال قبل از میلاد در خاور باستان به خوبی شناخته شده بود .

ولی در حدود سال سه هزار قبل از میلاد تمدن مفرغکاری در قفقاز ، فلسطین ، سوریه ، بلوچستان و ایران با ویژگی های خاص خود به وجود آمد.

مردم سومر و دره سند پیش از سال سه هزار قبل از میلاد قلع را می شناختند و به منظور تسهیل کار ریخته گری به عنوان آلیاژ مس به کار می بردند .

شاید اولین خصوصیت یک فلزکه مورد توجه بشر قرار گرفت ، خاصیت کار پذیری مکانیکی بدون از دست دادن قابلیت چسبندگی ذرات آن بوده است .

شاهد این مدعا تغییر شکل تکه ای فلز به ورقه ای پر نقش و نگار است که از آسیای شرقی به دست آمده است و متعلق به حدود سه هزار سال پیش است .

مهم تر از آن استفاده از اشیا کار شده طلا توسط انسان های اولیه در حدود هشت هزار سال پیش از میلاد مسیح می باشد .

تمام شواهد به دست آمده نشان می دهد که اولین فلزی که ذوب گردید ، مس بوده است .

زمان معینی را نمی توان برای آغاز عصر مس بیان داشت .

برنز که در حالت ریختگی سیاه تاب دارای استحکام بیشتری از مس است در حدود سه هزار سال قبل از میلاد جایگزین بعضی از اشیا مسی گردید .

این ایام که تا 1200 سال قبل از میلاد به طول انجامید، عصر برنز نامیده می شود و بعد از عصر برنز عصر آهن آغاز می شود .

شروع ذوب چدن حدود دو هزار سال قبل از میلاد بوده و قطعات تولیدی عموما ً به مصرف اشیا تزئینی می رسیده است .

متالوژی فولادهای ریختگی به حدود پانصد سال قبل از میلاد نسبت داده می شود .

در حدود سه هزار سال قبل از میلاد روش ابداعی قالبسازی با موم در بین النهرین به کار می رفت ولی قالب های اولیه از نوعی ماسه بود و بعدا ً با تعبیه شکل قالب در سنگ به یک نوع قالب نیمه دائمی دسترسی پیدا شد .

مردمان چین با ابداع تکنیک قالب های دو تکه و روش مدل های مومی پیشرفت وسیعی را در این صنعت پدید آورند .

به هر حال شواهد موجود نشان می دهد چینی ها در حدود هفتصد سال قبل از میلاد به ریخته گری آهن مبادرت ورزیدند و ایران نیز یکی از کشورهایی است که فن ریخته گری و گداختن فلز را از زمان های قدیم شروع کرده است .

چنانکه در شهر حسن لو که در آذربایجان شرقی فعلی بوده است در حدود 600 سال قبل از میلاد ذوب آهن انجام می گرفته و قطعات ریخته شده از آهن در خرابه های آن کشف شده است .

برای گداختن ، قالبگیری و ریخته گری نوعی دستگاه دم ضروری است زیرا فقط سنگ های مس مستقیما ً به کمک حرارت ذغال به مس خالص تبدیل می شوند .

سنگ های دیگر عموما ً سولفید بوده و باید قبل از گداختن ابتدا در مجاورت دمش هوا سوخته و اکسید شوند .

این عوامل باعث در تنگنا قرار دادن ریخته گران آنروز گردید تا جایی که باعث اختراع تکمیل ابتدایی فن ریخته گری که تا سال هزار و سیصد قبل از میلاد کشانیده شد ، گردید .

در حدود سال پانصد میلادی اولین کوره ریخته گری آهن در هندوستان به وجود آمد که روش تهیه و نوع ریخته گری آن تقریبا ً نا مشخص است .

در اروپا ریخته گری آهن تا قرن چهاردهم میلادی مرسوم نگردید .

در این قرن اولین ناقوس کلیسا از برنز در سال 1313 ریخته شد و بیشتر در زمینه های هنری مثل ساختن مجسمه هایی از برنز یا طلا از مقدسین مسیحی ادامه یافت که منجر به پیشرفت قابل ملاحظه صنعت ریخته گری گردید .

اولین شخصی که به تالیف و تدوین مطالب ریخته گری مبادرت ورزید انریکو برینکوگر (1539-1480 م ) است .

این شخص که اروپاییان پدر صنعت ریخته گری می نامند به تحریر جزئیات حرفه ای ریخته گری در آن زمان با ذکر تجربیات خود و سایرین همت گماشت .

سه اصل عمده ای که مطرح نمود و هنوز هم به قوت خود باقی است عبارتند از : قالب خوب ، ذوب خوب ، آلیاژ و ترکیب مناسب که هر ریخته گری ملزم به رعایت این سه اصل می باشد .

در قرن هجدهم رامور ( میلادی1758 – 1683 )ضمن فعالیت های خود به ریخته گری چدن توجه خاص نمود و موفق به ساختن چدن مالیبل گردید و تاثیر عوامل گوناگون بر روی ساختمان چدن ها و تهیه چدن های سفید ، خاکستری و خالدار را نشان داد که نتیجتا ً چدن به عنوان یک فلز صنعتی مورد قبول قرار گرفته و ازدیاد مصرف آن ، تولید وسیع آن را به دنبال داشت .

اولین کوره ذوب با سوخت کک ( که موسوم به کوره بلند است ) در سال 1730 میلادی توسط آبراهام داربی به کار افتاد .

این کوره قادر به تولید چدن مذاب به مقدار زیاد بود و همین عامل به تدریج یکی از عوامل انقلاب صنعتی در اروپا گردید .

اولین کوره کوپل نیز در سال 1794 میلادی توسط جان ویل کینسون ساخته شد و کمک زیادی به کارگاه های ریخته گری چدن نمود.

موقعیت چدن در صنعت با پیدا شدن روش تولید فولاد ارزان از طریق بسمر ( میلادی 1856‌) کمی تنزل پیدا کرد و بعدا ً با ساخته شدن انواع کنورتورها ، کوره های نفت سوز و شعله ای ، مشکل ذوب فلزات با درجه حرارت بالا اهمیت خود را تا حدودی از دست داد و انواع فولادها و آلیاژهای امروزه ریخته گری پیشرفت شایانی نموده است که به خصوص پیشرفت سریع و اساسی تکنولوژیکی این رشته در قرون اخیر مشهود است.

امروزه بدون تردید ریخته گری در تهیه حدود %90 از قطعات صنعتی به طور مستقیم یا غیرمستقیم نقش دارد .

ماشین ، موتور ، هواپیما ، قطعات کشاورزی ، قطعات صنعتی و حمل و نقل فقط قسمت کوچکی از اجسامی اند که از طریق روش ریخته گری ، شکل می گیرند .

اینک در جهان هزاران کارخانه ریخته گری وجود دارند که در خدمت صنایع سنگین مثل ماشین سازی ، صنایع متوسط و صنایع سبک قرار دارند .

پیشرفت سریع و وسیع این صنعت و ابداع روش های جدید ، مصرف روزافزون تولیدات و تقاضا برای ساخت هر چه بیشتر قطعات ، کارخانجات و صنایع ریخته گری را به تولید انبوه وادار ساخت و در جوار آن ، تقسیم بندی روشها و بالنتیجه تخصص ها انجام گردید به طوری که کلیه کارهایی که در سابق توسط یک کارگاه و احتمالا ً یک گروه از افراد انجام می گرفت ، امروزه توسط گروه ها و متخصصین مشخص و مجزا انجام می شود .

فرآیندهای ریخته گری سریع و بسیار دقیقی توسعه یافته اند که به وسیله آنها می توان قطعات را با تلرانس های بسیار دقیقی تولید نمود .

روش ها و تکنیک های متفاوتی در صنعت ریخته گری به منظور تهیه قطعات به کار می رود که از آن جمله ریخته گری سنتی یا ریخته گری در ماسه می باشد ولی امروزه تکنولوژی پیشرفته و پیچیده تری حاصل شده است که منجر به تدوین و تکوین روش های مختلف و متکامل تری گردیده است .

از جمله این روشها می توان به ریخته گری در قالب دائمی ( permanent mold casting ) ، ریخته گری تحت فشار ( pressure die casting) ، ریخته گری گریز از مرکز centrifugal casting ) ) و ریخته گری دقیق ( investment casting) و از نظر ذوب و قالبگیری ، به ذوب و ریخته گری در خلاء ، روش قالبگیری به کمک خلاء ( vacuum molding) ، روش قالبگیری بدون درجه ( نظیر روش دیزاماتیک ) (disamatic) اشاره کرد.

بررسی میزان تولید قطعات ریخته گری در سال های اخیر می تواند ملاکی برای پیشرفت سریع و روزافزون این صنعت و نیز نیاز هر چه بیشتر جهان صنعتی به این رشته باشد .جدول شماره 1 مجموع تولیدات قطعات ریختگی در تمام کشورهایی که آمار تولید آنها در دست است در سال 1978 را نشان می دهد .

تعریف ریخته گری اصولا ً قطعات فلزی را می توان به روش های مختلفی تهیه کرد یا آنها را تغییر شکل داد ، ولی ریخته گری عبارت است از هر گونه تغییر شکل دادن فلزات و آلیاژها از راه ذوب فلز ( آلیاژها ) و ریختن آنها در محفظه ای به نام قالب .

این محفظه مطابق با شکل مورد نیاز، طراحی و ساخته شده است .

بنابراین در عملیات ریخته گری یک قالب مناسب به شکل قطعه ای که باید تولید شود ، تهیه می گردد .

فلز یا آلیاژی که قطعه باید از آن تهیه شود ، ذوب می گردد و مذاب تحت شرایط کنترل شده و لازم به داخل قالب ریخته شده و فرصت کافی جهت انجماد به مذاب داده می شود تا قطعه مطلوب تولید گردد.

قطعه تولید شده به روش ریخته گری ممکن است پس از تمیزکاری مستقیما ً مورد استفاده قرار گیرد ، اگر چه اغلب پس از ریخته گری قطعات ، آنها را تحت عملیات حرارتی – تراشکاری و پرداخت قرار می دهند تا برای استفاده یا مونتاژ آماده شوند .

مزایای روش ریخته گری در مقایسه با سایر روش های تولید برای شکل دادن مواد و تولید قطعات ، روش هایی از قبیل ماشینکاری ، آهنگری ، جوشکاری ، پرسکاری ، نورد گرم وجود دارند .

روشهای شکل دادن فلزات را به طور کلی میتوان به پنج دسته تقسیم نمود : الف - روش مکانیکی ب – روش اتصال فلزات ج – روش ماشینکاری د – روش متالوژی پودر ه – روش ریخته گری خصوصیات روش های فوق را می توان به طور خلاصه چنین بر شمرد : روش مکانیکی در این روش فلز در حالت جامد توسط تغییر شکل الاستیکی ناشی از نیروی وارد بر آن شکل می پذیرد .

این تغییر شکل فلز در درجه حرارت های بالا یا پایین درجه حرارت کریستالیزاسیون می تواند صورت گیرد ، که عمل را کار گرم یا کار سرد نامند .

ابتدا از فلز مورد نظر شمش ( ingot) یا شمشال (billet) به روش ریخته گری تهیه شده و سپس این شمش که قابلیت تغییر شکل الاستیکی دارد تحت عملیات نورد گرم یا اکستروژن قرار می گیرد .

در روش آهنگری نیز که یکی از روش های شکل دادن مکانیکی است ، ابتدا فلز مورد نظر تهیه شده و تا دمای لازم گرم می شود و سپس تحت نیروی فشاری وارد بر آن شکل قالب مورد نظر را به خود می گیرد .

روش اتصال فلزات در این روش برای ساخت یک قطعه ابتدا اجزاء و قسمت های مختلف یک قطعه تهیه شده و سپس این اجزای کوچک توسط عملیات جوشکاری ، پرچکاری و یا توسط پیچ کردن به یکدیگر متصل می شوند .

روش ماشینکاری در این روش برای ساخت ، ماده اولیه لازم به اشکال ساده انتخاب شده و توسط انواع ماشین های تراش ، عملیات ماشینکاری بر روی آنها صورت می گیرد .

این روش ضمنا ً یک عملیات تکمیلی نهایی برای بالا بردن دقت ابعادی قطعاتی است که از طریق سایر روش ها تولید شده اند .

روش متالوژی پودر در این طریقه پودر فلزات در یک قالب تحت فشار ، فشرده شده و سپس محصول را به دمای زینتر رسانیده و قطعه مورد نظر تهیه می شود .

این روش به جای روش ریخته گری برای فلزات با نقطه ذوب بالا به کار می رود و به منظور تهیه آلیاژهای سخت که ابزارهای برشی از آنها تهیه می شوند نیز مورد استفاده قرار می گیرد .

روش ریخته گری این روش امروزه به طور گسترده جهت تهیه قطعات صنعتی به کار می رود .

اکثر قطعات صنعتی یا جزئی از آنها از این طریق ساخته می گردد و پیشرفت روز افزون تکنولوژیکی این رشته در قرن اخیر باعث امکان افزایش تولیدات و گسترش روش های مختلف آن گردیده است .

انتخاب روش ریخته گری برای تهیه قطعات به علت مزایا و برتری هایی است که این روش در بسیاری موارد بر دیگر روشها دارد .

مزایای روش ریخته گری را می توان به دو بخش مزایای تکنیکی و مزایای اقتصادی تقسیم بندی کرد : الف – مزایای تکنیکی 1)روش ریخته گری ساده ترین راه در صنعت برای تبدیل سریع یک طرح به قطعه مورد نظر می باشد .

2)امکان تهیه قطعات کوچک و بزرگ از چند گرم تا چند تن وجود دارد .

3)امکان تهیه قطعات از جنس آلیاژهایی که به دلیل خصوصیات فلزی ، تولید آنها با روش های دیگر امکان پذیر نیست .

مهم ترین مثال دراین مورد تهیه چدن ها است که به طور گسترده ای مورد استفاده دارد و برخی انواع آن مثل چدن با گرافیت کروی ( چدن داکتیل یا نرم ) در بعضی موارد حتی جانشین فولاد شده است .

در ریخته گری چدنها فاز گرافیت در زمینه پرلیت یا فریت ظاهر می شود که بعضی خواص چدنها مثل قدرت جذب ارتعاش ( damping capacity‌‌) و نیز خاصیت روغنکاری در قطعاتی مثل یاتاقانها مستقیما ً بدان مربوط می شود .

در حالیکه تولید قطعه با روش های دیگر چنین شرایطی پدید نخواهد آمد .

اگر قطعه به طور کنترل شده و صحیح ریخته شود خواص آن در جهات مختلف یکسان بوده و خاصیت ایزوتروپی دارد ، در حالی که قطعات حاصل از روش های مکانیکی دارای خاصیت ان ایزوتروپی در جهات مختلف هستند .

4)امکان انتخاب و کنترل ترکیب شیمیایی ماده مذاب ، طرح قطعه و نحوه سرد کردن آن وجود دارد .

در نتیجه می توان قطعه ای با خواص مکانیکی مطلوب تولید نمود .

5)امکان تولید قطعات به تعداد زیاد وجود دارد .

تولید انبوه ( mass production) ریخته‌گری بسیار مناسب می باشد و در اسرع وقت می توان به تعداد زیاد از یک قطعه تولید نمود .

به کار بردن قطعات ریختگی در صنایع ماشینی موید این واقعیت است .

6)امکان ساخت و تولید اجسام و قطعات پیچیده وجود دارد .

قطعات پیچیده ای در صنعت مورد نیازاند که تولید آنها اساسا ً با روش های دیگر امکان پذیر نمی باشد ، یا با صرف هزینه ای بسیار زیاد و مشکلات فراوان روبروست .

این مطلب به خصوص در مورد قطعاتی که دارای طرح های پیچیده در داخل و خارج هستند ، مثل پروانه های پمپ و توربین ها ، صدق می کند .

7)امکان ساخت چند قطعه متشکل یکپارچه وجود دارد .

با استفاده از روش ریخته گری می توان قطعاتی تولید کرد که قسمت های مختلف آن از آلیاژهای متفاوت تشکیل شده باشد .

مثلاً یک چرخ دنده حلزونی از جنس آلیاژ برنز را می توان تهیه نمود در حالیکه توپی داخل آن یعنی محل تماس آن با محور مربوطه از جنس فولاد باشد .

ب – مزایای اقتصادی 1) صرفه جویی در تهیه یک قطعه ریخته شده هرگاه یک قطعه جانشین قطعات کوچکتر شود ، مخارج مونتاژ ، حمل و نقل ، انبار و اتلاف صرفه جویی خواهد شد .

2) صرفه جویی در مصالح از نظر وزن قطعه طراح می تواند ضخامت نقاطی از جسم را که تحت نیرو یا فشار قرار نمی گیرد توسط ماهیچه گذاری و راه ها ی دیگر کاهش داده و از نظر فلز به کار رفته صرفه جویی صورت گیرد .

مواد مذاب در آنجا که لازم باشد مورد استفاده قرار گرفته و در قسمت هایی که لازم نباشد توسط ماهیچه از ورود آن جلوگیری می شود و بدین ترتیب در وزن مذاب صرفه جویی می شود .

برای ساخت موتور دیزل ، روش ریخته گری از نظر وزن 14 درصد و از نظر مخارج 53 درصد با صرفه تر از طرق دیگر بوده است .

3) صرفه جویی در مخارج تهیه جسم از طریق حذف عملیات تکمیلی .

سوراخ ها ، محفظه های خالی یک قطعه در روش ریخته گری با تعبیه ماهیچه در قالب ایجاد می گردد و بدین ترتیب مخارج لازم برای عملیات ماشینکاری تکمیلی حذف و یا کاهش می یابد .

در روش های دیگر مثل فورجینگ ، جوشکاری ، انجام این عمل مستلزم مخارج زیاد است .

4) زمان طراحی جهت تهیه قطعه از راه ریخته گری کوتاه تر از زمان مربوطه در روش های دیگر می باشد .زیرا مدلی که ساخته می شود برای تولید تمام محصول مورد استفاده قرار می گیرد .

با وجود مزایای روش ریخته گری فلزات ، این روش دارای محدودیت ها و معایبی نیز می باشد .

مثلا ً دقت ابعادی قطعات در این روش کمتر بوده و در بهترین شرایط تولیدی ، صافی سطوح به صافی سطوح ماشینکاری نخواهد بود .

ایجاد استحکام زیاد در قطعه به علت وجود معایب ریخته گری امکان پذیر نبوده و اکثرا ً تهیه قطعات با جداره نازک با مشکلات و محدودیت هایی روبروست .

صنعت ریخته گری و انواع تقسیم بندی ها در صنعت ریخته گری می توان تقسیم بندی هایی از نظر فلز مصرفی ، نوع تولید و در مراحل مختلف عملیات این روش تقسیم بندی هایی از نظر انواع مدل ، روش های قالب گیری ، روش های ذوب و تکنیک های مختلف ریخته گری در نظر گرفت .

فلز مصرفی در ریخته گری از نظر نوع فلزی که ذوب گردیده و محصول آن تهیه می گردد ، می توان ریخته گری را به ریخته گری فلزات آهنی (ferrous) و ریخته گری فلزات غیر آهنی (non ferrous) تقسیم بندی نمود .

تهیه قطعاتی از انواع چدنها مثل چدنهای سفید ، خاکستری ، مالیبل ، داکتیل ، و چدنهای آلیاژی ، یا از فولادهای ریختگی در گروه اول و تولیداتی از انواع آلیاژهای مس ، آلومینیوم ، منیزیم و غیره در گروه دوم قرار می گیرند .

تولید در ریخته گری صنعت ریخته گری در اولین مرحله از نظر تولیدی به دو دسته بزرگ تقسیم می شود .

الف – ریخته گری شمش (ingot casting) ب – ریخته گری شکل (shape casting) شمش ها قطعات ریختگی هستند که مستقیما ً مورد استفاده صنعتی ندارند ، بلکه برای مصارف و استفاده در روش های دیگر مثل نورد ، اکستروژن ، آهنگری به منظور تهیه ورق ، لوله ، مفتول ، سیم و غیره به کار می روند .

شمشها را درریخته گری ها نیز مجددا ً می توان مورد استفاده قرار داد.

بنابراین تولید شمشها به دو منظور صورت می گیرد: 1)تولید شمش ها در جهت استفاده در ریخته گری 2)تولید شمش ها جهت استفاده در عملیات مکانیکی شمش هایی که جهت استفاده در ریخته گری تولید می شوند معمولا ً در یک یا چند قالب دائمی ریخته شده و بعدا ً در کارگاه های ریخته گری مجددا ً ذوب و به کار برده می‌شوند.

انواع شمش های چدنی ، آلومینیومی ، مسی و غیره مواد اولیه لازم این کارگاه را تامین می کنند .

در تولید شمش جهت استفاده در عملیات مکانیکی اندازه قالب بنابر مورد استفاده اهمیت دارد و باید اندازه قالب ها دقیقا ً ساخته شده و با توجه به چگونگی مصرف آنها باشد .

تولید این گونه شمش ها با استفاده از دو نوع سیستم قالب های منفرد و سیستم قالب های مداوم می تواند صورت گیرد .

تولید انواع قطعات با شکل های مورد نظر در گروه دوم این تقسیم بندی قرار می گیرد .

شکل دادن و تهیه قطعات فلزی می تواند با به کار گیری انواع قالب ها و تکنولوژی لازم انجام پذیرد .

قالب ها در ریخته گری بر اساس نوع قالب مورد استفاده در ریخته گری می توان دو گروه اساسی را نام برد : الف – قالب های موقت ب – قالب های دائم قالب هایی که به منظور تولید قطعه تهیه شده و به لحاظ جنس و شرایط مخصوص به خود فقط یک بار می توانند مورد استفاده قرار گیرند قالب های موقت خوانده می شوند .

جهت خارج ساختن قطعه تولید شده این قالب ها را خراب نموده و محصول از آنها خارج می شوند .

مواد مصرفی جهت ساخت این قالب ها می تواند انواع ماسه یا مواد معدنی دیگر باشد .

برخی از مواد مصرفی در این قالب ها مجددا ً می توانند برای ساخت قالب جدید به کار روند .

قالب های دائم عمدتا ً از فلز ساخته می شوند .

تعداد زیادی قطعه متحد الشکل را با استفاده از یک قالب دائم می توان تولید کرد و به همین دلیل این قالب ها برای تولید با کمیت بالا یا متوسط به کار می روند .

روش ها و تکنیک ها در ریخته گری روش ها و تکنیک های مختلفی در صنعت ریخته گری برای تولید اجسام به کار می رود .

در برخی مواقع کل عملیات ریخته گری تحت الشعاع تکنیک و روش به کار رفته در قسمتی از طول مسیر عملیات است و به همین دلیل عملیات ریخته گری بر حسب آن روش به کار رفته ، نام گذاری می شوند.

در این رابطه می توان به ریخته گری با ماسه ، ریخته گری تحت فشار ، ریخته گری گریز از مرکز ، ریخته گری دقیق ، ریخته گری در قالب دائمی تحت نیروی ثقل ، ریخته گری در قالب های نیمه دائمی اشاره کرد .

هر کدام از تکنیک های به کار رفته در صنعت ریخته گری مشخصات مخصوص به خود دارند .

در بخش های تهیه مدل ، تهیه قالب و مواد قالبگیری ، تهیه ذوب و کنترل آن و طراحی قطعه ، تکنیک های مختلف به کار می رود ولی با توجه به این، میتوان برای تشریح مشخصات عمومی ریخته گری از ریخته گری در ماسه استفاده کرد.

مراحل تهیه قطعه به روش ریخته گری به منظور تهیه قطعه به روش ریخته گری ابتدا باید جنس فلز مصرفی انتخاب وپس ازتهیه در کوره مناسبی ذوب شود و در صورت لزوم عناصر آلیاژی یا اضافه شونده نیز به میزان کافی تهیه و به کار روند .

نوع کوره ، سوخت و ذوب از اهمیت ویژه برخوردار بوده و یکی از ارکان اساسی ریخته گری را تشکیل می دهد .

بر اساس طرح قطعه مورد نظر مدل لازم و ملحقات آن تهیه می گردد ( طرح قطعه در ابتدای کار همراه با مشخصات کامل و نیز محاسبات لازم برای سیستم راهگاهی و تغذیه صورت گرفته است) .

پس از آماده کردن ماسه لازم ، قالبگیری انجام و ماهیچه های کافی تهیه می شود .

قالب پس از اتمام کار مونتاژ گردیده و فلز مذاب پس از حمل به داخل آن ریخته می شود .

خالی کردن قالب پس از گذشت زمان لازم برای انجماد ، صورت می پذیرد و سپس راهگاهها و تغذیه ها از قطعه جدا گشته و عملیات تمیز کاری انجام می شود .

پس از انجام عملیات حرارتی در صورت لزوم ، بازرسی و کنترل نهایی قطعه از نظر سالم بودن و کیفیت آن انجام گرفته و قطعه به انبار یا مقصد حمل می گردد.

تعریف مدل مدل ها ابزار قالبگیری و وسیله تهیه قالب ها در ریخته گری هستند .

امکان ایجاد محفظه قالب ها با به کار گیری مدل صورت می گیرد .

قطعه ریختگی که از این محفظه قالب به دست می آید نتیجه به کار بردن مدل و اساسا ً شبیه آن خواهد بود .

حتی برای ساخت یک عدد قطعه هم مدل لازم است ولی با استفاده از یک مدل می توان تعداد زیادی قطعه تولید نمود .

بنابراین " مدل جسمی است که از مواد شکل پذیر ساخته می شود و توسط آن ، شکل قطعه مورد نظر درون مواد قالب گیری ایجاد می شود " .

تهیه مدل تهیه مدل طی دو مرحله انجام می شود .

ابتدا طراحی مدل بر اساس مشخصات قطعه مورد نظر انجام می گیرد .

در این مرحله با توجه به نوع روش انتخابی ریخته گری ، مشخصات و خصوصیات مدل و ملحقات آن را تعیین می نمایند .

به طور کلی این موارد در طراحی مدل مشخص می گردد : سطح جدایش یا سطوح جدایش و محل آنها ، تعداد جعبه ماهیچه و مشخصات آنها ، نوع مدل ، قطعات آزاد مدل ، سیستم راهگاهی و تغذیه ها ، تعداد مدل و میزان انقباض لازم برای آنها .

پس از اتمام طراحی مدل و تعیین شدن مشخصات لازم ، تهیه و ساخت مدل آغاز می گردد .

ساخت مدل در تمام طول مسیربراساس موارد تعیین شده در طراحی ومطابق با آن صورت می گیرد .

مدل سازی یکی از پایه های روش ریخته گری است و واضح است که اگر مدل تحت شرایط و اصول صحیح ساخته نشده باشد قطعه تولیدی مورد قبول نخواهد بود و برای تهیه یک قطعه صحیح با مشخصات مطلوب و مطابق شرایط تعیین شده نیز یک مدل صحیح لازم است .

جنس مدل جنس ماده مورد استفاده جهت ساخت مدل با توجه به موارد متعددی انتخاب می شود .

مواد سازنده مدل باید به سادگی شکل پذیر بوده و ضمنا ً استحکام کافی در مقابل ضربه ، فشار ، سایش و اصطکاک و دیگر عوامل را داشته باشند .

انتخاب ماده سازنده مدل باید با در نظر گرفتن نوع استفاده از آن و مدت دوام مورد انتظار صورت بگیرد .

به طور کلی جنس ماده ای که برای تهیه مدل درنظر گرفته می شود به عوامل زیر بستگی دارد : 1)اندازه و شکل قطعه مورد نظر و روش قالبگیری انتخابی 2)میزان به کار گیری مدل و تعداد قطعه ای که باید با استفاده از این مدل تهیه شود .

3)طول عمر مدل یعنی مدت زمانی که باید به طور مداوم کار کند .

4)صرفه اقتصادی و اقتصادی بودن ماده مصرفی با توجه به موارد فوق واضح است که برای تولید قطعه ای به تعداد زیاد ابتدا مدلی از چوب نرم ساخته و با استفاده ازآن مدل فلزی تهیه می شود تا عمر و دوام لازم را داشته باشد .

اگر شکل قطعه به گونه ای باشد که تلرانس دقیق برای آن در نظر گرفته شده است و نیز سطوح صاف مورد توجه است ، مدل فلزی تهیه شده و توسط عملیات ماشینکاری صافی سطوح مدل و دقت ابعادی آن به میزان لازم افزایش می یابد .

برای تهیه قطعات بزرگ که تلرانس دقیق ندارند و مستقیما ً به صورت قطعه ریختگی مورد مصرف قرار می گیرند ، مدل های چوبی ساخته می شود ، به خصوص اگر تعداد قطعات لازم محدود باشند و در هر صورت جنس مدل باید از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد .

مواد مصرفی برای ساخت مدل و خصوصیات آنها مواد مصرفی برای مدل سازی باید خواص معینی را دارا باشد و حداقل شرایط زیر را دارا باشند : 1)شکل و اندازه خود را به میزان زیادی حفظ نمایند .

2)قابلیت شکل پذیری خوب و مناسب داشته باشند .

3)استحکام کافی داشته و در برابر نیروهای مکانیکی مثل فشار و ضربه مقاومت داشته باشند.

4)در مقابل اثرات محیط مقاوم بوده و در برابر گرما ، رطوبت هوا ، رطوبت قالب ، تغییرات درجه حرارت و نظایر اینها کمترین تاثیر پذیری را داشته باشند .

5)تهیه آنها چه از نظر مواد اولیه و چه از نظر کاربرد مقرون به صرفه باشد .

با توجه به موارد فوق مواد مختلفی جهت تهیه مدلها به کار می رود که عمده ترین آنها به این شرح هستند : 1)چوب که مهمترین ماده سازنده مدل هاست .

هزینه تهیه مدل از آن کم بوده و کار کردن روی آن آسان است .

چوب هایی که جهت تهیه مدل به کار می روند به دو گروه نرم و سخت تقسیم می شوند .

چوب نرم جهت تهیه مدل های آموزشی و اولیه ( واسطه ای ) و یا برای استفاده محدود به تعداد کم به کار می رود .

در حالی که چوب سخت برای تهیه مدل هایی با دقت ابعادی بالا مورد استفاده دارد .

این مدل ها عمر بیشتری دارد و در برابر رطوبت تاثیر کمتری پذیرفته و دقت ابعادی آنها کمتر از بین می رود .