دانلود طرح (پروژه کارآفرینی) احداث کارخانه ریخته گری

ریخته‌گری

ریخته‌گری عبارت از شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظه‌ای بنام 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 که لایه‌هایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده شده است و برای هوا دادن از فوتک بزرگی استفاده می‌کردند.

ریخته‌گری هم علم است و هم فن و هم هنر است و هم صنعت.

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 پلاستیکی کمی ‌دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریخته‌گری شکل داده می‌شوند.

از زمانی که انسان فلز را شناخت، متالورژی را به عنوان یک هنر فرا گرفت.

صنعت متالورژی از دیر باز در جهان به عنوان یک صنعت مادر شناخته شده و با پیشرفتهای روز افزون تکنولوژی نقش آن اشکار می‌گردد.

تحقیقات باستان‌شناسی نشان می‌دهند که اولین اقوامی ‌که موفق به کشف و استفاده از آن شدند، ساکنان فلات ایران بودند.

ریخته‌گری جزء یکی از روشهای تولید می‌باشد.

اصولاً تکنولوژی تولید ریخته‌گری به دو قسمت تقسیم می‌شود:

1- استفاده از قالبهای موقت: دراین روش قطعات تولید شده از ریختن مذاب قالب(که براساس کوبیدن مواد نسوز در اطراف مدل معین به وجود آمده است) به دست می‌آید.

قالبهای موقت خود به سه دسته ماسه‌ای پوسته‌ای و سرامیکی تقسیم می‌شود.

در روش ماسه‌ای مدل که ممکن است از جنس چوب و یا فلز باشد در محفظه قالب قرار می‌گیرد.

درون قالب را از ماسه پر می‌کنند و سپس می‌کوبند که این ممکن است به صورت دستی و یا توسط ماشین انجام شود.

در جریان قالبگیری دستی اصولاً کوبیدن ماسه و خارج کردن مدل، ایجاد سیستم با مهارت کارگر انجام می‌گیرد و معمولاً سرعت اصلی و اولیه کار بدین صورت است که تولید قالبهایی با دیواره‌های تقریباً نازک صورت می‌گیرد به طوری که قسمتهای خارجی قالب تحت‌تأثیر شکل داخلی و محفظه قالب قرار می‌گیرند.

این قالبها نسبتاً سبک وزن بوده و به راحتی قابل حمل و نقل می‌باشد.

مواد قالب عبارتند از ماسه‌های ریز و خشک، ذرات سیلس یا زیر کشت که معمولاً حاوی %7 -2 چسب و زرین است که در حرارت سخت می‌شود.روش کار بدین صورت است که این ماسه‌ها را روی مدل می‌ریزند و سپس با شعله،‌ این ماسه‌ها و قالب را حرارت می‌دهند، استحکام سریع و کامل قالب را می‌توان با افزایش درجه حرارت تأمین نمود و در چنین مواردی درجه حرارت 300-450˚C است.

قالبهای سرامیکی به نوعی از قالب اطلاق می‌گردد که از مواد نسوز مایع حاصل گردیده باشد و بالطبع از مواد بسیار نرم که سطوح یکنواخت و صاف ایجاد می‌کنند تشکیل گردیده‌اند.

دقت زیاد ابعاد، سطوح صاف قطعه ریختگی و قابلیت استفاده در مورد تمام آلیاژها از مزایایی است که به گسترش و استفاده از قالبهای سرامیکی کمک می‌نماید.

برای تهیه مدل در مرحله اول به جای ساختن مدل بایستی قالب فلزی ساخته شود و از روی چنین قالبی مدل را از مواد اولیه قابل گداز (موم) تولید می‌نمایند.

جنس مدل معمولاً از موم می‌باشد.

در تهیه قالب، معمولاً مدل را در یک محلول، که حاوی ذرات نسوز ریز است، فرو برده و چنین محلولی دیواره‌های اولیه محفظه قالب را ایجاد می‌نماید و سپس این پوشش در جریان هوا خشک می‌شود.

2- استفاده از قالبهای دائمی: اصول کلی چنین روشی بر استفاده از قالبهای دائمی فلزی قرار دارد که فلز مذاب به طرق مختلف و یا مستقیماً و یا با اعمال فشار و نیروی خارجی به محفظه تزریق می‌گردد.

قابهای دامنی نیز خود به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند که چند مورد آن توضیح داده می‌شود.

در روشی قالبهای دامنی ساده (تحت سنگینی مذاب) عمل مذاب رسانی مشابه ریخته‌گری در ماده است.

به طوری که محل ریختن مذاب نسبت به قطعه بالاتر می‌باشد تا نیروی حاصل از اختلاف ارتفاع و ایجاد انرژی پتانسیل قادر به تبدیل به انرژی جنبشی بوده و باعث پرشدن قالب گردد.

این سیستم مختص آلیاژهایی که بسیار سیال(روان) می‌باشند،‌ است و با توجه به سرعت انجماد امکان پرشدن قاب تضمین می‌گردد

این سیستم مختص آلیاژهایی که بسیار سیال(روان) می‌باشند،‌ است و با توجه به سرعت انجماد امکان پرشدن قاب تضمین می‌گردد.

برای تولید بیشتر و بهتر معمولاً قالبها را از نوع چدن مرغوب و یا فولاد انتخاب می‌کنند و سطوح محفظه قالب را از یک لایه مواد نسوز پوشش می‌دهند حرارت اولیه برای قالبها الزامی است.

نوع دیگر ریخته‌گری قالبهای دائمی،‌ ریخته‌گری تحت فشار در قالبهای فلزی می‌باشد که به ریخته‌گری دایکاست مرسوم است.

دایکاست یا ریخته‌گری تحت فشار عبارتست از روش تولید قطعه از طریق تزریق مذاب تحت فشار به درون قالب.

روش دایکاست از این نظر که در آن فلز مذاب به درون حوزه‌ای به شکل قطعه موردنظر رفته و پس از سرد شدن قطعه مورد نظر بدست می‌آید، بسیار شبیه ریخته‌گری می‌باشد.

تنها اختلاف بین این دو روش در نحوه پرکردن حفره قالب است.

در قالب دایکاست فلز مذاب تحت فشار با سرعت بیشتری به درون قالب می‌رود و به همین دلیل با دایکاست قطعات با اشکال پیچید‌تری را می‌توان تولید کرد.

گذشته ریخته‌گری اگر به گذشته ریخته‌گری رجوع شود و سال 1357 را به عنوان مقطع تاریخی در نظر بگیریم: دوران قبل از سال 1357 با شناختی که از گذشته صنعت ریخته‌گری دارم با امروز خیلی متفاوت است.

در گذشته تمرکز بر روی تولیداتی مثل لوله و قطعات غیر خودرویی بوده در حالی که امروز خیلی متفاوت است.

در دهه 50 مهمترین سرمایه گذاری ها در تراکتورسازی تبریز و ماشین سازی در ریخته‌گری بوده است.

تنها کارخانه‌ای که به طور عمده به تولید ریخته‌گری فعالیت داشته است، کارخانه ایران خودرو با کارشناسان انگلیسی بوده است.

از لحاظ دانش فنی ضعیف تر از امروز بودیم و سطح علمی دانشگاه‌ها و تعدد مراکز علمی تحقیقاتی و تعداد فارغ التحصیلان با امروز به هیچ وجه قابل مقایسه نیستند.

در زمینه مواد ریخته‌گری اوایل انقلاب برخی کارخانجات حتی ماسه ریخته‌گری را از خارج وارد می‌کردند.

بنابراین در کل از لحاظ موقعیت، تولید، تنوع، دانش فنی، امکان دسترسی به مواد اولیه در داخل کشور و سطح تکنولوژی به هیچ وجه وضعیت گذشته با امروز قابل مقایسه نیست.

آمار ریخته گری جهان در سال2003 بررسی تولید ریخته گری 10 کشور عمده تولید کننده در سال 2003 1- چین با تولید بیش از 18.1 میلیون تن شمش سال رشد خود را طی می کند، این کشور در 5 سال گذشته بیش از 7 درصد رشد تولید داشته است.

2- آمریکا با تولید 12.08 میلیون تن برای اولین بار در 4 سال گذشته رشدی معدال 2.2 درصد نسبن به سال گذشته داشته است.

3- ژاپن با تولید 6.1 میلیون تن دومین باری است که در 6 سال گذشته رشد تولید داشته، تولید ژاپن 6.3 درصد نسبت به سال قبل رشد داشته است.

4- آلمان با تولید 4.72 میلیون تن 2.6 درصد نسبت به سال گذشته و در طول 6 سال 14 درصد رشد تولید داشته است.

5- تولید هندوستان با 800 هزار تن افزایش تولید و رشد 24.5 درصد به 4.04 میلیون تن رسیده است.

6- فرانسه بعد از رشد تولید در سال 2002، در سال 2003 با 17.9 درصد کاهش ، 2.48 میلیون تن تولید داشته است.

7- تولید ایتالیا در سال 2003 بدون تغییر 2.44 میلیون تن باقی مانده که نسبت به 6 سال قبل افزایش داشته است.

8- تولید برزیل با 14 درصد افزایش نسبت به 6 سال قبل به 2.25 میلیون تن رسیده است.

9- مکزیک برای اولین بار در 6 سال گذشته کاهش تولید داشته که با تولید 1.82 میلیون تن 11 درصد کاهش تولید داشته است.

10- کره با تولید 1.48 میلیون تن 230 هزار تن بیش از سال قبل، رشد آرامی داشته، لیکن در 5 سال گذشته رشد تولید کره بیش از 13 درصد بوده است.

ریخته گری سال 2004 منتخب جامعه ریخته گران جامعه آمریکا AFS نام واحد : John Deer Foundry آلیاژ تولیدی : چدن خاکستری و نشکن فرآیند قالبگیری : ماسه تر و چسب سرد فرآیند ماهیچه گیری : Cold Box و چسب سرد ذوب : کوره القایی فرکانس متوسط محصولات : قطعات و ادوات کشاورزی و صنایع ریلی میزان تولید در سال 2004 : 100 هزار تن مساحت کارخانه : 108 هزار متر مربع تعداد پرسنل : 286 نفر در این واحد با تولید روزانه 400 تن به عنوان متفرقه ریز ، زمان تحویل نمونه برای یک پوسته چدنی 11 کیلویی 12 ساعت می باشد.

فرآیند نمونه سازی سریع در این شرکت به نحوی اجرا می شود که ظرف 5 دقیقه مدل و جعبه ماهیچه قطعه به روش مدلسازی رایانه ای انجام می شود.

سپس به وسیله 4 دستگاه GNC مدل و جعبه ماهیچه آماده شده و با استفاده از فرآیند چسب سرد، قالبگیری و ریخته گری می گردد.

سرعت آماده سازی نمونه یکی از ویژگی های این شرکت در سفارشات متفرقه می باشد.

به نحوی که برای تولید نمونه یک قطع زمانی کمتر از 24 ساعت صرف خواهد شد.

یکی از مقیاسهای پیشرفت صنعتی یک کشور میزان تولید فولاد و یا میزان توسعه صنایع ریخته گری می باشد از آنجایی که ریخته گری صنعت مادر محسوب می شود و کلیه صنایع، وابسته به این صنعت می باشد بنابراین هر چه بیشتر توسعه و مکانیزه باشد صنایع جنبی آن کاملتر و مدرن تر خواهد بود .

در استان خراسان رضوی حدودا ده واحد تولیدی در زمینه ریخته گری فعال هستند که از آن جمله می توان به شرکت هایی چون : چدن خراسان : این واحد ریخته گری به تولید قطعات اتومبیل مشغول است و از واحدهای ریخته گری قدیمی استان می باشد و به تولید قطعات ترمز (کلایپر) خودرو پژو مشغول می باشد .

صنایع ریخه گری توحید خراسان : این واحد به ریخته گری قطعات خودرو از قبیل کاسه چرخ ، پوسته مرکزی ، کله گاوی، توپی چرخ عقب و جلو نیسان ، کپه و ...

مشغول است .

صنایع چدن و فولاد مشهد : این واحد به تولید انواع بوشهای ریخته گری ماشینها سبک و سنگین مشغول است .

شرکت طوس آلم : این واحد به تولید بوشهای ریخته گری ماشین های سبک و سنگین و کاسه چرخ نیسان مشغول است .

شرکت ذوب رکورد : این شرکت به تولید بوشهای ماشین های سبک و سنگین و ریخته گری کاسه چرخ و میل بادامک و ...

شرکت صنایع ذوب ایران : این واحد به تولید قطعات خودرو و خصوصا قطعات ترمز و توپی چرخ و ...

شرکت چدن و فولاد مشهد : این واحد به تولید قطعات میل لنگ و هوزینگ مشغول است .

ذوب فلزات شیری ، ذوب فلزات یوسفیان ، ذوب فلزات فولاد کاوه خراسان و شرکت راد محور صبا و ...

اشاره کرد .

لازم به ذکر است واحدهایی که در بالا اشاره شد همگی دارای خطوط قالبگیری ماشینی هستند و دارای کوره های القایی می باشند و در اینجا از ذکر واحدهای سنتی که با کوره دوار ذوب می گیرند صرف نظر شده است .

استان خراسان رضوی بیش از 30% قطعات ریخته گری صنایع خودرو سازی را تامین می کند و البته بر میزان آن افزوده می شود چرا که با راه اندازی واحد مونتاژ وانت پیکان در شهرک صنعتی بینالود واقع در 40 کیلومتری مشهد نیاز، به قطعات بیشتر خواهد شد .

ریخته گری صرفا به تولید قطعات خودرو خلاصه نمی شود و یکی دیگر از واحدهایی که به این صنعت وابسته است کارخانه سیمان ، کارخانه قند ، کارخانه آسفالت ، صنایع غذایی و ...

هستند .

در استان خراسان جنوبی هیچ واحد ریخته گری در حد و اندازه های صنعتی وجود ندارد و واحدهای فعالی چون کارخانه سیمان قائن و کارخانه های قند استان قطعات خود را از خارج استان تامین می کنند .

ایجاد یک واحد صنعتی ریخته گری در استان علاوه بر تامین نیاز داخل استان می تواند با سفارش از سایر استانهای همجوار ، نیاز آنها را برآورده کند .

علاوه بر آن راه اندازی این واحد می تواند صنایع دیگری چون ماشینکاری ، عملیات حرارتی یا سفتکاری مونتاژ و ...

را رونق بخشد .

خلاصه آن که به هیچ وجه برای سفارش قطعه کمبود نیست چرا که همانطوری که ذکر شد صنعت مادر است و با دائر کردن آن سایر صنایع رونق میگیرند و اصولا باید دید فرا استانی نسبت به این واحد داشت .

نکته قابل توجه این است که کشورهای اروپایی این صنعت را به سمت کشورهای آسیایی و خاورمیانه سوق می دهند .

یکی به دلیل نیروهای کار ارزان و دوم به دلیل سخت بودن این شغل است .

که از جمله این کشورها می توان به ترکیه ، ایران ، پاکستان و هند اشاره کرد .

خوراک اصلی صنایع ریخته گری قراضه است که این ضایعات آهن یا چدن را می توان هم از داخل استان تامین کرد و هم از استانهای همجوار و سایر مواد مصرفی در داخل موجود است و اکثرا از داخل کشور فراهم می شود و یکسری از مواد آلیاژی هم از کشورهای دیگر خصوصا چین وارد می شود .

واحدی که انشاء الله مد نظر است در سرایان راه اندازی شود دارای امکاناتی که در ذیل بیان شده است می باشد : 1- کوره القایی فرکانس متوسط جهت تهیه ذوب چدن و فولاد 2- قالبگیری جلت اسکویز (فشاری و لرزشی ) جهت بالا رفتن سرعت قالبگیری 3- دستگاه شات بلاست جهت تمیز کردن قطعات بعد از ریخته گری 4- قسمت سنگ زنی جهت تمیز کاری در آخرین مرحله قطعات ریخته گری