دانلود تحقیق کارخانه ریخته گری آلومینیوم

هدف این بخش تولید سیلندر و سر سیلندر و پوسته کلاج پژو می باشد.

در این قسمت ریخته گری سیلندر از نوع تحت فشار که از دستگاه High Pressure با قدرت 2500 HP که یک دستگاه ژاپنی است استفاده می شود و پوسته کلاج و سرسیلندر با دو دستگاه Low Pressure با قدرت 1600 HP که دستگاه ایتالیایی است تولید می شود البته قبلاً در این واحد دستگاه ریژه ریزی نیز موجود بود که با توجه به طرح انتقال بخش ریخته گری به شهرستان ابهر این دستگاه جمع آوری و به ابهر منتقل شد.

در قسمت تولید ذوب از 5 کوره استفاده می شود که این کوره ها شعله ای بوده و دمای حداکثر آنها در حدود می باشد.

سه کوره آن برای تامین ذوب قسمت سیلندر با ظرفیت سه تن و سرعت تولید یک تن در ساعت بکار می رود دمای ذوب هنگامی که درون با قبل ریخته می شود حدود 750- 730 درجه سانتگراد می باشد که توسط لیفتراک به قسمت ریخته گری سیلندر حمل می شوند.

درجه حرارت مذاب هنگام تحویل در قیمت ریخته گری سیلندر به می رسد که در کوره نگهدارنده، موجود می باشد و دو کوره دیگر هر کدام با ظرفیت ذوب 500 کیلوگرم و سرعت تولید 150 کیلوگرم در ساعت موجود می باشند و برای قسمت سر سیلندر بکار می روند.

در مورد گاز زدایی در این کوره ها باید گفت با توجه به ویژگی فلز آلومینیوم و اینکه گازها کمتر از حالت انحلال خارج می شوند در قسمت سیلندر نیازی به گاز زدایی نمی باشد اما برای سر سیلندر از گاز آرگون که توسط دستگاهی به کوره متصل است استفاده می شود.

مهمترین مشخصات گاز زدایی مذاب سر سیلندر عبارتند از : سرعت دوران دهنده گاز 400-450 RPM زمان گاز زدایی 15-12 دقیقه درجه حرارت شروع گاز زدایی نوع گاز مصرفی : آرگون فشار گاز ورودی : 5/2 اتمسفر درصد خلوص گاز مصرفی 99/99% در حدود چهار دقیقه پایانی گاز زدایی مواد : AL:Sr10% AL:Mg50% به منظور اصلاح ساختار و جوانه زنی و آلیاژ سازی در چهار دقیقه پایانی AL-Sr10% و AL-Mg50% افزوده و دوباره گاز زدایی می کنیم همچنین از فلاکس Coveral11 که یکی ترکیب فلوئوریدی می باشد استفاده می کنیم.

تولید سیلندر با دستگاه HP از دستگاه HighPressure به منظور تولید سیلندر پژو استفاده می شود این دستگاه 180 تن وزن دارد و نیروی قفل شدن قالب ها 2500 تن و نیرویی که عملShout را انجام می دهد 850 ( ) می باشد.

کوره نگهدارنده آن 2500 کیلوگرم وزن دارد و دمای ذوب حدود 720 درجه سانتیگراد می باشد.

دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است.

1) فک ثابت: 2) فک متحرک که امکان قفل شدن قالب ها و شات کردن مذاب را می دهد.

زمان کل تولید یک قطعه سه دقیقه می باشد و برای سیستم شات از سیستم هیدرولیک و گاز ازت استفاده می شود.

برای تهیه سیلندر از مذاب آلیاژ AS9U3 استفاده می شود برخی از نکات در تهیه این مذاب عبارتند از : 1- در صورت سرد بودن کوره عملیات پیش گرم به صورت کافی، صورت می گیرد تا دیواره کوره سرخ شود.

2- مواد اولیه و شارژ اولیه بصورت 50%شمش و 50%برگشتی سالن می باشد.

3-پس از ذوب کامل شارژ، دمای مذاب به حدود می رسد.

4- فلاکس Coverall11 به نسبت 500gr به ازاء 100 کیلوگرم مذاب روی سطح مذاب ریخته و پس از هم زدن در سطح مذاب عمل سرباره گیری صورت می گیرد.

5- دمای مذاب هنگام آلیاژ سازی می باشد.

6- مذاب با ترکیب شیمیایی و درجه حرارت حدود داخل پاتیل پیش گرم و تخلیه می شود.

مذاب با ابزار دستی به هم زده می شود.

در حین تخلیه مذاب در پاتیل AL -50Mg% به مذاب افزوده می شود.

7- مقداری فلاکس بر سطح مذاب داخل پاتیل ریخته و در سطح هم زده و سرباره گیری می شود.

8- ابزار مورد استفاده در واحد ذوب باید پیش گرم و پوشش داده شود.

9- دمای ذوب نباید از بالاتر رود.

10- روزی یک مرتبه دیواره کوره ذوب و پاتیل با ماده Coverall 88 تمیز می شود.

ترکیب شیمیایی مذاب: در مورد دستگاه HP باید گفت دارای سیستم خنک کننده از دو نوع زیر است 1- مدارهای داخلی سیستم 2-اسپری ماده خنک کننده که شامل آب و ماده روان ساز است.

فرآیند ریخته گری سر سیلندر پژو برای تولید سر سیلندر از دستگاه Low Pressure استفاده می شود که اساس کار آن همانند دستگاه HP ولی با فشار کمتری می باشد.

در هر بار ملاقه ای از جنس چدن با پوشش مخصوص داخل کوره نگهدارنده رفته و مذاب را داخل لوله مسیر انتقال مذاب هدایت می کند در زیر لوله مشعل وجود دارد تا از سرد شدن مذاب جلوگیری کند و توسط فک ها و با فشار مذاب به درون قالب های با سطح جدایش عمودی تزریق می شود و بعد از چند ثانیه پس از انجماد قطعه را از قالب بیرون می آورند و راهگاه و سیستم راهگاهی را از مجموعه جدا می کنند پس از هر بار ذوب ریزی و خروج قطعه از قالب سطح قالب با مخلوطی آب و ماده اضافی شسته و تمیز می شود سپس با فشار هوا سطح قالب خشک و تمیز و آماده ذوب ریزی بعدی می شود .

برای تولید سر سیلندر از آلیاژ آلومینیوم AS5U36 استفاده می شود.

برخی از ویژگیهای مذاب مورد استفاده در خط تولید سر سیلندر عبارتند از : 1- درجه حرارت مذاب تحویله به کوره نگهدارنده LP : 2- ترکیب شیمیایی مذاب داخل کوره ذوب 3- چگالی مذاب داخل کوره نگهدارنده: 4- ترکیب شیمیایی مذاب در کوره نگهدارنده Fe:(0/2-0/6) Sr:(0/008-0/014) Mg: (0/3-0/45) 5- درجه حرارت مذاب هنگام تخلیه در داخل پاتیل : 6- پاتیل باید تمیز و پیشگرم باشد.

7- دبی گاز آرگون هنگام گاز زدایی داخل Holder : 8- در صورتیکه دانستیه مذاب درون Holder بین 62/2-58/2 باشد گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت 30 دقیقه صورت می گیرد اگر دانستیه کمتر از 58/2 بود گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت 45 دقیقه صورت می گیرد.

همچنین باید دقت شود هنگام گاز زدایی از پاشش مذاب به اطراف جلوگیری شود.

در مورد تمیز کاری و پوشش قالب باید گفت: که پوشش‌دهی قالب به صورت کلی هفته ای یکبار صورت می گیرد.

قالب را ابتدا باید توسط شوت ماسه تمیز و آماده پوشش دادن کرد دمای پوشش دهی قالب 170 تا است.

ماهیچه گذاری و تست کیفیت در قطعات سیلندر که بوسیله دستگاه HP تولید می‌شوند ماهیچه‌ها فلزی و دائمی هستند که در فک‌های کناری قالب موجود می‌باشند اما در مورد سر سیلندر ماهیچه‌ها عمدتاً از نوع ماسه‌ای رزینی می‌باشند که به دو روش Cold Box و Hot Box تولید می‌‌شوند که در مورد تولید ماهیچه، این دو روش در بخش چدن توضیح داده خواهد شد.

لازم به تذکر است پس از ساخت ماهیچه پختن نهایی ماهیچه ضرورت دارد که به این منظور ماهیچه‌ها را در کوره قرار می‌دهیم درجه حرارت کوره پخت می‌باشد و زمان پخت آنها دقیقه می‌باشد.

در صورت نگهداشتن ماهیچه بیشتر از یک هفته، ماهیچه‌ها بایستی مجدداً پخته شوند و همچنین از چیدن ماهیچه‌ها بر روی هم باید خودداری شود از نکات قابل توجه در مورد محصولات این می‌باشد که محصولات را یکبار توسط کارگر و توسط چشم اندازه‌گیری ابعادی و یا فیکسچرینگ می‌کنند و بعضی از نمونه‌ها را به طور انتخابی در دستگاه CMM که بصورت کامپیوتری و سه بعدی اندازه و ابعاد قطعه را آنالیز می‌کند بررسی شده و در صورت نقص دستور توقف خط تولید و بررسی ور فع عیب می‌شود سپس قطعات را برای تست واتر تست به قسمت مخصوص برده و با عبور هوای فشرده هر گاه حبابی خارج شود نشانگر آنست که قطعه تولیدی دارای نقص و نشستی می‌باشد سپس قطعات نشستی دار را به قسمت نشستی گیری می‌برند به طوریکه قطعات که در سبد خاصی چیده شده‌اند را کاملاً تمیز و خشک می‌کنند و آن را محفظه خلاء که در آن رزین و کاتالیست موجود می‌باشد انتقال می‌دهند.

درجه حرارت رزین موجود در محفظه خلاء بین 18تا 25 درجه سانتیگراد است این فرآیند 10 دقیقه طول می‌کشد قطعات تحت فشار 10Mbar قرار می‌گیرند سبد را ازا محفظه در آورده و چند دقیقه صبر می‌کنیم تا محلول اضافی بین قطعات به داخل محفظه خلاء بریزد سپس سبد را به طرف محفظه Cold Wash برده و درب محفظه را باز و سبد را درون آن قرار می‌دهیم با عبور آب سرد رزین اضافه جذب می‌شود سپس سبد را خارج و آن را در محفظه Hot Cure قرار می‌دهیم و به مدت 10 دقیقه صبر می‌کنیم در این محفظه با اعمال حرارت سبب پخت رزین و قرارگیری آن در نقاط نشستی و نشستی گیری قطعه می‌شویم.

سپس درباره قطعات را واتر تست می‌کنیم اگر قطعات دوباره نشستی داشت جزو ضایعات محسوب می‌شود سپس قطعات سالم را برای پلیسه گیری به دستگاه مخصوص هدایت می‌کنیم سپس توسط دستگاه Shot Blast ساچمه‌های ریز را با سرعت به قطعات برخورد داده و سبب تمیز شدن سطح قطعه می‌شویم سپس محل‌هایی را که لازم است سوراخکاری شود در دستگاه تراش خودکار قرار می‌دهیم و در مرحله بعدی زوایه و ناصافی‌ها را برطرف و قطعه آماده تحویل می‌باشد.

مهمترین عیوبی که در قطعات سیلندر وجود دارند عبارتند از : عیوب غیر قابل اصلاح ماند سرد جوش ، تخلخل، ترک خوردگی و کندگی و … 2) عیوب قابل تعمیر و اصلاح مانند شکستگی بین قالب، رنگ، پوشش و تمیزکاری و… بیشترین عاملی که سبب می‌شود سیلندر رد شود سردجوشی و شکستگی می‌باشد عیوبی که در سر سیلندر وجود دارند هماند سیلندر می‌باشند و چون از ماهیچه نیز استفاده می‌شود عیوبی از جمله جابجایی ماهیچه، ماسه ریزی، شکستگی ماهیچه و خارج شدن ماهیچه از قالب پدید می‌آید.

عیوب داخلی مانند فک‌های داخلی قطعات سر سیلندر را با استفاده از پرتونگاری با اشعه X-Ray بررسی می‌کنند و قطعات را سالم یا رد می‌کنند و قطعاتی که رد می‌شوند برای ذوب مجدد به قسمت ذوب بازمی‌گردند.

در این قسمت از دستگاه X-Ray برای شناسایی حفره‌هایی که به بیرون راه ندارند و از طریق واتر تست قابل شناسایی نیستند استفاده می‌شود.

دستگاه CMM نیز برای تهیه نقشه قطعات پیچیده از طریق مختصات‌یابی به کار می‌رود.

برای جدا کردن ماسه‌ها از طریق دستگاه Shaker استفاده می‌شود و برای تمیزی سطوح از دستگاه Shot Blast استفاده می‌شود.

در مورد دایکاست یا ریخته‌گری تحت فشار در قالب‌های دائمی می‌توان گفت: که فرآیندی است که در آن فلز مذاب تحت فشار بالا به داخل یک محفظه فلزی مرسوم به قالب رانده می‌شود.

از آنجایی که در این فرآیند فلز مذاب تحت فشار منجمد می‌شود.

لذا قطعه ریختگی بعد از انجماد از لحاظ شکل و هم از لحاظ جنبه صافی سطح کاملاً شکل محفظه قالب را کسب می‌کند.

لذا وظیفه‌این ماشین ریخته‌گری عبارتست از ثابت نگه داشتن دو تکه قالب در هنگام تزریق مذاب، باز و بسته کردن قالب، تزریق مذاب با فشار بالا به داخل حفره قالب و نهایتاً بیرون اندازی قطعه از قالب در نوع اول ماشین‌های تحت فشار از سیستم هوای فشرده استفاده می‌شود که به آن Low Pressure Die Casting گویند و در نوع دوم از یک سیلندر و پیستون با فشار بالا برای راندن مذاب بدرون قالب استفاده می‌شود که به آن High Pressure Die Casting گویند این روشها دارای مزیت‌هایی از جمله امکان ایجاد اشکال پیچیده و امکان تولید مقاطع نازک و نرخ تولید بالا و امکان ایجاد مقاطع ظریف در قطعه می‌باشند.

کارخانه ریخته‌گری چون شرکت ایران خودرو عمده قطعات تولیدی در این بخش سیلندر و سر سیلندر پیکان، قطعات Valeo ( مخصوص ماشین‌آلات سنگین)، پنجره اجاق گاز می‌باشد کارخانه ایران خودرو قطعات سیلندر و سر سیلندر را با ترکیب آلیاژی زیر تولید می‌کند.

نام قطعه: سیلندر شماره فنی قطعه: 71981526 آنالیز شیمیایی: ساختار چدن : گرافیت A با بیش از 95% پرلیت سختی قطعه: HB 235-197 اطلاعاتی در مورد چدن خاکستری به علت آنکه در ریخته گری سیلندر وسر سیلندر پیکان از چدن خاکستری استفاده می‌شود مختصری درباره خواص و ساختار آن بیان می‌کنیم.

چدن خاکستری آلیاژی که برمبنای سیستم آهن ـ کربن همراه با عناصری شامل سیلیس، منگنز، گوگرد وفسفر می‌باشد.

ساختار گرافیت در چدن ممکن است در اثر تغییرات ذوب، جوانه زنی‌، سرعت انجماد و تأثیر بعضی از عناصر تغییر زیادی پیدا می‌کند.

مقطع این چدن‌ها، خاکستری یا سیاه می‌باشد به همین دلیل چدن خاکستری نامیده، می‌شود.

عناصری که موجب تشکیل پرلیت می‌گردد شامل قلع و مس و نیکل است که برای چدن پرلیتی مفید است.

مشخصات مواد قالب‌گیری موقت 1) استحکام قالب و مواد خوب باشد.

2) قابلیت خروج گاز بالا.

3)پس از ریخته‌گری قابلیت تخریب داشته باشد.

نحوه تهیه ماسه قالبگیری اجزاء تشکیل دهنده مخلوط ماسه قالب‌گیری شامل ماسه و چسب در رطوبت‌گرد زغال و سایر موارد می‌باشد.

چسب ماسه ریخته‌گری معمولاً بنتونیت می‌باشدکه یک چسب معدنی است و بین %7-5 به ماسه افزوده و باعث خودگیری آن می‌شود.

رطوبت مورد نیاز برای ماسه حدود %(5/3-3 ) می‌باشد و همچنین به منظور افزایش نفوذ پذیری ماسه % (5/2 – 5/1 ) گرد زغال به آن افزود می‌شود.

ماسه مورد استفاده در کارخانه ماسه سیلیسی می‌باشد.

واحد قالب‌گیری خطوط قالب‌گیری چدن شامل دو بخش مجزا می‌باشد.

الف) خط BMM : ماسه این خط مخلوطی از ماسه سیلیس و بیتونیت و پودر زغال و ب می‌باشد.

درجه‌های خالی در قسمت Shake out به روی ریل غلتک منتقل می‌شود و بر روی ریل‌ها حرکت می‌کند تا در کنار ماشین قالب‌گیری ضربه‌ای ـ فشاری قرار گیرد درجه‌ها توسط بالابر اتوماتیک از ریل به روی میز کار و دستگاه قرار می‌گیرد و با کشیدن اهرم ماسه بر روی درجه‌ها ریخته و آن را پر می‌کند سپس با اعمال ضربه‌های پیاپی و سپس اعمال فشار مخلوط قالب‌گیری شکل مدل را به خود می‌گیرد و دارای استحکام کافی می‌شود لازم به تذکر است در مورد Cope راهگاه و تغذیه و سوراخهای هوا رعایت می‌شود.

سپس ماهیچه‌های تولید شده بوسیله دستگاه در داخل قالب ( درجه زیری ) قرار می‌دهند و یک فیلتر سرامیکی در جلوی راهگاه قرار می‌دهند تا هم از شدت سیالیست مذاب کم کند و هم جلوی ذرات ناخالص را بگیرد سپس درجه‌های بالایی و پائین را بر روی هم قرار داده و به علت اینکه چدن دارای فشار فرو استاتیک می‌باشد و ممکن است در حین ذوب ریزی درجه‌ها جابه‌جا شوند یک وزنه H شکل به وزن 250kg بر روی درجه قرار می‌دهند سپس مذاب توسط کارگر از پاتیل به داخل قالب ریخته می‌شود.

ب) خط قالب‌گیری واگز: خط واگز تمام اتوماتیک است و توسط یک شرکت آلمانی با همین نام ایجاد شده است.

تمامی مراحل قالب‌گیری و خروج قطعه از قالب و ذوب‌ریزی بوسیله دستگاههای اتوماتیک صورت می‌گیرد.

که تمامی مراحل توسط اپراتور و در اتاق کنترل، تحت نظر قرار می‌گیرد.

ذوب قسمت واگز توسط دو کوره 2 تنی که هر دوی آنها القائی می‌باشند تأمین می‌شود.

شارژ کوره همان قراضه‌های راهگاه و تغذیه‌های قبلی هستند و بقیه آن ورقهای قسمت پرس که بصورت مکعب پرس شده‌اند هست.

دمای مذاب توسط المنت‌های حرارتی که روی‌ آن فیلتر سرامیکی قرار می‌گیرد اندازه‌گیری می‌شود.

سپس ذوب از داخل کوره به داخل بوته ریخته شده توسط جرثقیل به کوره نگهدارنده حمل می‌شود سپس عملیات سرباره‌گیری انجام می‌شود مذاب از کوره نگهدارنده به صورت اتوماتیک وارد قالب می‌شود.

در بالای راهگاه قالب، هنگامی که ذوب ریخته می‌شود لوله‌ای قرار دارد که جوانه زا را که شامل ذرات ریز و پودری سیلیس می‌باشد به مذاب اضافه می‌کنیم.

مدل در قالب‌گیری روی صفحه دایره‌ای قرار می‌گیرد و قالب‌گیری می‌شود و ماهیچه بر روی درجه قرار می‌گیرد و بصورت اتوماتیک دستگاه درجه‌ها را برروی هم قرار می‌دهد.

واحد ذوب خط ذوب شامل سه کوره 8 تنی و سه کوره 2 تنی و یک کوره 60 تنی و 40 تنی می‌باشد که کوره‌های 8 تنی و 2تنی جهت تهیه مذاب برای کوره‌های ما در همان 40 و 60 تنی می‌باشد مورد استفاده قار می‌گیرد.

عمده جوانه زاهایی که می‌توان به مذاب افزوده عبارتست از Fe-Si-Zr و Fe-Si-Si و Fe-Si-Ca وFe-Si-Ba که مهمترین آن Fe-Si-Sr می‌باشد که به مقدار 6/0-1/0 بسته به نوع جوانه‌زا و ضخامت قطعه و سایر پارامترها افزوده می‌شود.

شارژ بارکوره شارژ کوره می‌تواند شمش چدن و یا فولاد دو ریز قسمت پرس و یا راهگاه و تغذیه جدا شده از قطعه می‌باشد.

هر گاه مقدار شمش چدن، دور ریز و قراضه چدن زیاد باشد سیالیت مذاب بیشتر خواهد بود.

و نیز کربن و سیلیس کمتری برای تنظیم ترکیب چدن لازم است ولی اگر مقدار قراضه فولاد زیاد باشد، مقدار C,Si بیشتری برای تنظیم آنالیز‌مذاب چدن لازم است.

برای شارژ کوره معمولاً از 50 درصد قراضه‌های فولادی که بصورت بلوکه پرس شده و به شکل مکعب است استفاده می‌شود که بهتر است از قبل از استفاده حتماً پیش گرم شوند سپس باید سرباره‌گیری کرد، نوع سرباره‌گیری که در چدن به کار می‌رود سلاکس نام دارد و به رنگ سفید یا قرمز آجری است و ترکیب آن نمک کلسیم و سدیم است.

سرباره‌گیری مذاب چدن باعث کاهش درجه حرارت مذاب می‌شود، لذا بهتر است این عمل در کوره انجام شود، سپس از گاز زدا استفاده می‌شود و در مرحله بعدی به مذاب جوانه‌زا افزوده می‌شود.

کنترل درجه حرارت مذاب چدن مذاب از کوره فرعی وارد کوره ما در ( کوره نگهدارنده ) می‌شود و دمای کوره همیشه باید کنترل شود که از المنتی که بوسیله سیم به صفحه دیجیتالی وصل است استفاده می‌شود بر روی المنت‌ها یک پوشش سرامیکی قرار دارد.

اگر مذاب دارای دمای پائینی باشد امکان بروز عیب نیامد و ایجاد سرد جوشی در قطعات تولیدی می‌شود و اگر درجه حرارت مذاب بسیار بالا باشد امکان ماسه سوزی و اکسید شدن مذاب و ترکیب مذاب با جداره نسوز و تولید سرباره و یا ایجاد مک‌های گازی درشت در قطعه که به آن سوسه می‌گویند وجود دارد.

واحد شات بلاست Shot Blost شات بلاست دستگاهی است که توسط پرتاب ساچمه‌های ریز با سرعت بالا به دست قطعه آن را تمیز می‌کند جنس ساچمه از نوع فولاد می‌باشد و جنس بدنه دستگاه از فولاد یا چدن پرکروم می‌باشد.

در این قسمت نباید قطعات بیشتر از دوبار ساچمه‌زنی شوند زیرا باعث کاهش استحکام قطعه‌می‌شود.

واحد سنگ زنی پس از تمیز کاری قطعات در واحد شات بلاست سیلندر و سرسیلندر، جهت از بین بردن زائده‌های یاقیمانده به قسمت سنگ زنی هدایت می‌شوند بعد از سنگ زنی سوراخها و مک‌ها را با جوشکاری پر کرده و با سنگ صاف می‌کنند.

واحد واتر تست در این واحد دو دستگاه واتر تست موجود است که یکی از آنها برای سیلندر و دیگری برای سرسیلندر می‌باشند که نشستی را کنترل می‌کنند.

در این دستگاه هوا با فشار به داخل قطعه اعمال می‌شود.

البته تمام منافذ خروجی هوا توسط دستگاه بسته می‌شود.

سپس قطعه در داخل آب فرو برده می‌شود و در صورتی که از داخل آب حبابی خارج نشود سالم بودن قطعه نتیجه می‌شود در غیر این صورت جزو قطعات ضایعاتی محسوب می‌شود.

واحد کنترل نمایی قطعه در این قسمت یک کنترل برروی قطعات انجام می‌شود که باید دارای خصوصیات زیر باشد: زمینه پرلیتی ـ فریتی که بیشتر از 95% پرلیت داشته باشد و سختی در حدود HB 235-797 و 70% گرافیت نوع A.

واحد آزمایشگاه درسه بخش مستقل از هم مشغول فعالیت می‌باشند که عبارتند از : الف) آزمایشگاه ماسه: در این آزمایشگاه در هر ساعت نمونه‌هایی از ماسه خط قالب‌گیری و ماهیچه‌سازی گرفته شده و درصد رطوبت، استحکام فشاری، تراکم پذیری، درصد خرد شوندگی و نفوذ پذیری آن اندازه‌گیری می‌شود.

ضمناً آزمایشات درصد خاک رس فعال و غیر فعال، درصد مواد سوختنی نیز به طور روزانه محاسبه می‌شود.

ب) آزمایشگاه شیمی‌تر: در این آزمایشگاه آزمایشات آنالیستی، مواد مورد مصرفی و تطبیق آن با استانداردهای موجود انجام می‌شود.

ج) ازمایشگاه فیزیک: به این قسمت مجهز به دستگاه کوانتومتر ARL که 22 عنصر را آنالیز و میکروسکوپ متالوگرافی LEITZ که امکان بزرگنمایی تا 2500 برابر را دارا می‌باشد.

تولید ماهیچه در کارگاه ریخته‌گری جمعاً 14 نوع ماهیچه به روشهای ( Hot Box ) و ( Cold Box ) تولید می‌شوند که از این تعداد 9 ماهیچه برای تولید سیلندر با نامهای 1- ماهیچه بدنه شماره 1.

2- ماهیچه بدنه شماره2.

3- ماهیچه بدنه شماره3.

4- ماهیچه بدنه شماره4.

که این چهار ماهیچه هر کدام جای میل لنگ و پیستون را تعبیه می‌کند.

راهگاه مذاب در این ماهیچه‌ها تعبیه شده است.

5- ماهیچه واتر جاکت برای عبور آب سیلندر.

6- ماهیچه سینی کوچک برای تعبیه واتر پمپ.

7- ماهیچه سینی بزرگ برای تعبیه فلایویل.

8- ماهیچه کاسه.

9- ماهیچه میل سوپاپ.

تمام ماهیچه‌های سیلندر بصورت کشوئی درهم فرو می‌رود و کل این مجموعه در قسمت قالب‌گیری توسط دستگاه میکسچر برداشته و در قالب جایگذاری می‌کنند.

البته 5 نوع ماهیچه نیز جهت سر سیلندر تولید می‌شوند که عبارتند از : 1ـ ماهیچه جهت محل عبور بنزین.

2ـ ماهیچه دود.

3- ماهیچه اتاق که نشیمنگاههای سوپاپ را می‌سازد.

4- ماهیچه مسیر عبور آب در سر سیلندر.

5- ماهیچه شمع.

ماهیچه‌های سرسیلندر پس از رنگ شدن و خشک شدن و پخته شدن در گرمخانه جهت مونتاژ و نصب به خط قالب‌گیری منتقل می‌شوند.

ویژگیهای ماسه ماهیچه ماسه سیلیسی یکی از متداولترین ماسه‌های ماهیچه‌ می‌باشددر جدول زیر ویژگیهای هر نوع ماسه اشاره شده است.

قابل تذکر است که از نظر دانه‌بندی ماسه‌های درشت‌تر بخاطر داشتن قابلیت عبور گاز بالا در تهیه ماسه مورد استفاده برتری دارد همچنین میزان خاک رس باید کمتر از 5 درصد باشد.

برای ساخت ماهیچه در کارخانه‌ ریخته‌گری ایران خودرو از دو روش Cold Bax و Hot Box استفاده می‌شود.

روش Cold Box استحکام، مقاومت، سایش خوب و دقت ابعادی خوب از مهمترین ویژگیهای این روش می‌باشد.

تولید ماهیچه در درجه حرارت اتاق صورت می‌گیرد.

جعبه ماهیچه می‌تواند از جنس چوب یا فلز باشد.

چسب مورد استفاده از نوع آلی می‌باشد و باید دقت کرد ماسه کاملاً خشک باشد.

میزان رطوبت مورد نیاز 12% می‌باشد.

مخلوط ماسه با روشهای دمیدن یا شوت کردن یا بوسیله کوبیدن وارد جعبه ماهیچه‌ می‌شود.

از یک کاتالیست گازی ( گاز آمین) برای تسریع عملیات خودگیری استفاده می‌شود.

ماسه مصرفی در این روش ماسه سیلیسی خشک و با دانه بندی 50 تا 80 برحسب استاندارد AFS می‌باشد.

سپس ماسه با چسب مخلوط شده و یک مخلوط قابل دمش به داخل جعبه ماهیچه بدست می‌آید که پس از وارد شدن به داخل قالب با دمش گاز آمین به عنوان کاتالیست، که از گاز ازت به عنوان گاز حامل آن استفاده می‌شود ماهیچه سخت می‌شود در این روش نیازی به حرارت دادن نیست و مخلوط در عرض چند ثانیه با عبور گاز آمین سخت می‌شود.

گاز آمین بوسیله گازهای حامل هوا، ایندرید کربنیک و یا ازت به داخل جعبه ماهیچه دمیده می‌شود.

گاز حامل باید کاملاً خشک باشد و گاز آمین 10 تا 20 درصد وزن کل گاز حامل را تشکیل می‌دهد.

در جعبه ماهیچه نیاز به هواکش کافی و آب بندی کامل در موقع تزریق گاز آمین می‌باشدو جنس آن معمولاً از چدن یا آلومینیوم می‌باشد… جعبه ماهیچه بوسیله نازل تزریق مخصوص و سیستم هواکش قالب به لوله‌ای که گاز اضافی آمین را به خارج هدایت می‌کند در ارتباط است.

این روش دارای دقت ابعادی خوبی می‌باشد.

لازم به تذکر است که ماهیچه‌های تولیدی به این روش بعد از چند ساعت از زمان تولید باید مصرف شوند در غیر این صورت و نگهداری و انبار کردن این محصولات باید در یک اتمسفر خشک صورت گیرد زیرا رطوبت باعث کاهش استحکام می‌شود.

در صورت نیاز به رنگ از رنگهای پایه آب و یا الکل استفاده می‌شود و عملیات رنگ‌کاری بوسیله غوطه‌وری و یا اسپری کردن انجام می‌شود اگر از رنگ‌های آبی استفاده شود آنگاه عملیات خشک کردن باید در درجه حرارت 150 تا 210 درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد بدلیل اینکه ممکن است استفاده از رنگ‌های آبی بر استحکام کششی اثر منفی می‌گذارد لذا استفاده از رنگهای الکلی یا کلرید کربن ارجحیت دارد.

چگونگی کارکرد دستگاههای Cold Box ماهیچه در این دستگاه در دمای معمولی سخت می شود و عامل سخت کننده آنها تری‌متیل آمین است.

قالب‌های جفت شده به زیر هوپر ماسه قرار می‌گیرند و در طی 6 تا 8 ثانیه ماسه با فشار 4تا 6 بار به داخل کویته‌‌ها ( قالب) شوت می‌شود.

پس از آن قالب از هوپر جدا شده به جای خود بر می‌گردد پس از قالب‌گیری، قالب‌ها از هم باز شده و ماهیچه‌های تولید شده را از قالب جدا می‌کنند رزین که در Cold Box به کار می‌‌رود عملاً دو قسمتی است که در قسمت اول ترکیبات فنل و در قسمت دوم ترکیبات ایزوسیاناتی Nco می‌باشد که این دو قسمت در حضور کاتالیست فعال شده و به هم می‌چسبند.

کاتالیست‌ها گازهای DEMA یا TEA می‌باشند و دمش اول در 45 ثانیه گازتری میتل آمینی که بین 80 تا گرم شده و دمش دوم نیز در مدت 45 ثانیه هوای معمولی گرم دمیده می‌شود تا گازهای باقیمانده از داخل ماهیچه خارج شود زیرا در این صورت ترد و شکننده خواهد بود.

ماهیچه مذکور را نمی‌توان مدت زیادی انبار کرد زیرا گاز کاتالیست اثر خود را به مرور زمان از دست می‌دهد و سمی‌می‌باشد.

روش Hot Box ماسه خنک و تمیز به داخل یک میکسر استاندارد و تمیز شارژ شده و به آن رزین اضافه می‌شود.

هنگامی که رزین با ماسه مخلوط می‌شود مقادیر توصیه شده کاتالیست به آن اضافه می‌گردد.

عمل مخلوط کردن تا هنگامی که رزین و کاتالیست به طور کامل مخلوط شود ادامه دارد.

ماسه مخلوط شده آماده استفاده می‌باشد و زمانیکه بدون محفظه داغ ماهیچه (دمای محفظه در حدود 200 درجه سانتیگراد می‌باشد ) دمیده می‌شود، مخلوط رزین و ماسه به سرعت در زمان 10 تا 45 ثانیه بسته به مقطع عرضی ماهیچه پخته و سخت می‌شود.

استفاده از ماسه خشک و تمیز با عددد ریزی 60 تا 80 توصیه شده است مقادیر استاندارد و مواد افزونی به شرح ذیل می‌باشد: 1ـ ماسه شسته شده با دانه‌های گرد و کروی و خاک رس کم.

2ـ رزین‌هات باکس حدود 2تا 5/2 درصد وزن ماسه.

3ـ کاتالیست یا فعال کننده 20 تا 25 درصد وزن رزین.

4ـ اکسید آهن به مقدار 3تا 4 درصد وزن ماسه.

زمان نگهداری ماسه‌هایی 3 که به نحو خوبی از رزین و کاتالیست پوشش داده شده باشند 4تا 6 ساعت می‌باشد.

رزین و کاتالیست اساساً در درجه حرارت محیط واکنش نمی‌دهند اما یک واکنش تدریجی که همراه با تبخیر آب ماسه می‌باشد عمر ماسه را کم می‌کند.

اگر ماسه در یک ظرف نگهدارنده در بسته انبار گردد تا از تبخیر آب آن جلوگیری شود عمری بیش از 24 ساعت دارد.

ماسه آماده شده توسط دستگاه بوسیله روش دمش بداخل جعبه ماهیچه شوت می‌شود فشار دمش بین 70 تا 100 پاسکال می‌باشد.

سپس مخلوط ماسه داخل جعبه ماهیچه بوسیله حرارت حاصله از یک منبع گرم شده و در دمای 250 درجه فارنهایت پخت ماهیچه صورت می‌گیرد.

زمان پخت بستگی به اندازه ماهیچه و شکل و پیچیدگی آن و درجه حرارت جعبه ماهیچه و میزان تولید آن دارد.

ماهیچه‌های‌ هات باکس هنگامی که از درون محفظه بیرون رانده می‌شوند به طور کامل پخته نشده‌اند.

اما آنها بایست استحکام کافی جهت مقاومت در برابر بیرون انداختن و تماس‌های بعدی را داشته باشند تا شکسته نشوند.

چگونگی کارکرد دستگاه Hot Box دستگاههای معمولی که هشت عدد هستند انگلیسی و هاتینگر آلمان هستند.

دستگاههای انگلیسی هر کدام یک منبع تغذیه ماسه دارد اما هر دو دستگاه هاتینگر یک منبع تغذیه دارد.

طریقه کار کردن این دستگاه چنین‌ است که هر دستگاه از یک قالب فلزی تشکیل شده است که در آن سه تا چهار حفره وجود که هر حفره مخصوص تهیه یک ماهیچه است.

هر قالب از دو لنگه درجه تشکیل شده است قالب‌ها روی ریل قرار دارند و توسط بازوهای هیدرولیکی به قسمت کناری منتقل می‌شوند این قسمت هوپر نام دارد، روی درجه بالایی میله‌های برآمده است که این میله‌ها راهگاه عبور ماسه است.

قالب با قرار گرفتن زیر هوپر توسط میله‌ها، ماسه به داخل قالب با فشار 4 الی 6 بار شوت می‌شود زمان شوت ماسه 6 الی 9 ثانیه است.

پس از این زمان قالب به خوبی و با فشار پر شده است قالب توسط اهرم از زیر هوپر جدا و توسط بازوی هیدرولیکی به جای اول خود برمی‌گردد.

این قسمت دارای دو سری مشعل می‌باشد که یکی زیر قالب و دیگری روی قالب قرار دارد.

بلافاصله پس از قرارگیری قالب به زیر مشعل، مشعل‌ها روشن شده و طی زمان مشخصی به قالب حرارت اعمال می‌کند.

پس از آن قالب باز شده و ماهیچه تولید شده توسط میله‌های میزان که در درجه زیری قرار دارند بالا آورده می‌شوند.

در قسمت جلوی دستگاه شانه‌هایی قرار دارد توسط بالابرهای هیدرولیک به عقب و جلو می‌روند و ماهیچه روی شانه‌ها قرار می‌گیردو توسط بالابر به عقب برمی‌گردد.

باید توجه داشت که چون ممکن است موادی در قالب مانده باشند قالب‌ها قبل از جفت شدن باید توسط فشار هوا تمیز شوند.

هر سه یا چهار بار توسط اپراتور سیارول ( سیلیکون ) زده می‌شود.

سیلیکون یک ماده نفتی روان است که از چسبیدن ماسه به داخل حفره‌ها جلوگیری می‌کند از محدودیت‌های این روش عمر کم مخلوط ماسه و بوی نامطبوع گاز فرمالدئید می‌باشد.

عیوب ناشی از ماهیچه 1ـ خارج از اندازه بودن.

2ـ مونتاژ غیر دقیق.

3- پلیسه.

تمام زوائد و برجستگیهای اضافی برروی ماهیچه باعث می‌شود که حفره‌هایی در قطعات ریختگی پدید آید.

4ـ ماهیچه‌های ترک دار.

بعضی از ماهیچه‌ها پس از پخت دارای ترکهایی هستند که در سطح آنها مشهود است وجود این ترک‌ها باعث می‌شود که مذاب به داخل آنها رفته و زوائدی در سطوح قطعات ریختگی ایجاد نماید.

5ـ مک.

چون از ماهیچه‌ها گاز خارج می‌شود این گازها ممکن است در قطعه تولید مک کند یکی از دلایل اصلی آن عدم پخت کامل ماهیچه است.

پس در انتخاب مواد افزونی موثر به مخلوط ماسه ماهیچه و پخت ماهیچه باید دقت کرد و همچنین باید مراقب بود که در هنگام ریختن ذوب و انجماد قطعه گاز کمتری تولید شود.

6ـ برخاستن ماهیچه.

این عمل هنگامی اتفاق می‌افتد که ماهیچه بصورت شناور درآمده و به طرف بالا یا مجاورت قالب فوقانی بالا بیاید حتی ممکن است به قالب فوقانی بچسبد و مقطع مربوطه را پرنماید.

7ـ جابه‌جا شدن ماهیچه.

یک ماهیچه به شکل افقی چنانچه با کمک تکیه‌گاه یا چیلت یا هم مرکز نگهداری نشودجابجا می‌گردد و در نتیجه ضخامت جداره قطعه ریختگی غیر یکنواخت خواهد شد.

8- نفوذ مذاب.

این عیب در قطعات بزرگ زمانیکه ماهیچه تا نقطه ذوب فلز قبل از انجماد گرم می‌شود، اتفاق می‌افتد.

فلز به داخل ماهیچه نفوذ می‌کند در حالیکه ماسه اطراف آن را در بر گرفته است.

که اشکال زیادی در هنگام تمیز کاری ایجاد می‌کند عدم استحکام کافی ماهیچه و پائین بودن نقطه زینتر از علل اصلی بروز چنین عیبی هستند.

9- شسته یا بریده شدن ماهیچه.

اگر سطح ماهیچه شل باشد و آسان برداشته شود در هنگام ریختن مذاب شسته خواهد شد.

برای جلوگیری از این عیب می‌توان سطح ماهیچه را با مواد نسوز یا ماده چسبنده قوی پوشاند.

10- Venis این عیب در قطعات ریخته‌ شده بصروت زوائدی است که از ماهیچه‌ها حاصل می‌شوند این عمل موقعی اتفاق می‌افتد که ترک‌های داخلی ماهیچه در اثر حرارت فلز مذاب بازتر شوند.

سپس فلز مذاب به داخل این ترک‌ها نفوذ می‌کند و پس از تمیز کاری زوائد مشاهده می‌گردد مواد اضافه از قبیل اکسید آهن مانع ایجاد این عیب می‌شود.

این عیب بیشتر در مورد فلزات آهنی هنگامیکه ماهیچه‌های کوچک یا نازک با توده بزرگی از فلز مذاب در ارتباط باشد ظهور می‌کند.