لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:12
فهرست مطالب:
صنعت ریخته گری
چدن چیست؟
چدن ها در ریخته گری
آلیاژهای چدن
انواع ساختارهای زمینه چدن
انواع چدن های ریخته گری
برخی از کاربردهای چدنها
آلیاژهای ریخته گری چدن ها
توضیحاتی پیرامون صنعت ریخته گری چودن
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 ـ 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.
دانلود تحقیق ماشین ابزار
فرمت فایل: ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 25
مقدمه:
ماشینابزار
ماشینابزار نامی کلی است برای اشاره به یکی از رشتههای فنی که در آن کار با دستگاههای ویژه صنعتی آموخته میشود.
کارگاهها و آزمایشگاههای مربوط به ماشینابزار
کارگاه فلزکاری - کارگاه تراشکاری - کارگاه فرزکاری - کارگاه سنگ زنی - کارگاه قالبسازی - CNC و CAD/CAM کارگاه - آزمایشگاه اندازه گیری
کارگاه قالبسازیدستگاه تراش , صفحه تراش , فرز , اسپارک , پانتوگراف
دستگاه ماشینکاریمجهز به دستگاه تراش , دریل , ماشینهای مخصوص سوراخکاری همزمان چند سوراخ, ماشین تراشهای مخصوص هیدروکپی vertical, ماشین سری تراش nc
کارگاه ریخته گری
مجهز به دستگاه ریخته گری (فشاری) , دستگاه ریژه ریخته گری , دستگاه
ریخته گری فشار بالا با توانهای (250 تن , 400 تن , 1600 تن ) , کمپرسور oil free , کوره ریخته گری 2 تن
کارگاه رنگ کاری
مجهز به کوره رنگ کاری , آبشار رنگ , وان شستشو و کروماته و چربی گیری و...
کارگاه پرداخت کاریمجهز به دستگاه پولیش کاری
دستگاههای ماشینابزار
دستگاه تراش ، دستگاه فرز ، دستگاه بازار تیزکن ، دستگاه فرز هاب ، صفحه تراش ، فرز پانتوگراف (جریانگیر) ، بورینگ ، اسپارک ، تزریق پلاستیک ، سنگ زنی ، دریل ، شابلن تراش ، CNC فرز ، ارونگ ، اره نواری ، DENFORDو MTS و MDT تراش و فرز CNC.
این مقاله در مورد CNC می باشد . بنابراین به بحث و بررسی ماشینهای CNC
می پردازیم.
ابتدا به عکسهایی در رابطه با انواع ماشینهای تراش CNC ، سنگین و ... توجه
می کنیم :
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات165
تعریف ریخته گری:
ریخته گری یکی از روشهای ساخت و شکل دادن فلزات است.
در این روش یک فلز یا آلیاژ ابتدائاً ذوب شده و در درون یک محفظه تو خالی بنام قالب که تقریباً به شکل قطع ساخته شده ریخته می شود، بنحوی که پس از پایان انجماد شکل، ابعاد، ترکیب شیمیای و خواص مورد نظر بدست آید.
مراحل ریخته گری:
1) طراحی مکانیکی طرح مدل سازی انتخاب روش مناسب
طراحی ریخته گری
قالبی که برای ساخت ماهیچه استفاده می شود.
2) ساخت قالب و ماهیچه
ریخته گری عملیات تخلیه و تمیز کاری( عملیات حرارتی و ساچمه زنی و…) بازرسی و آزمایش قطعات بسته بندی و ارسال
3) ذوب فلز
تعریف ریخته گری
ریخته گری یکی از روشهای شکل دادن قطعات فلزی است که شامل تهیه مذاب از فلز مرد نظر و ریختن آن در محفظه ای بنام قالب است، به گونه ای که پس از انجماد مذاب، شکل، اندازه و خواص مورد نظر تامین شود. بنابراین با توجه به این تعریف یک فرآیند ریخته گری را باید مجموعه ای از عملیات ذوب، تهیه قالب و ریختن مذاب دانست بطور کلی مراحل ریخته گری یک قطعه قلزی به طور ساده در ذیل نشان داده شده است.
تاریخچه ریخته گری:
براساس تحقیقات باستان شناسان، ریخته گری فلزات، یک تکنولوژی ماقبل تاریخ بوده و قدمتی شش هزار ساله دارد.
اولین اشیای ساخته شده از فلزات بصورت قطعات کوچک چکش کاری شده از مس هستند که قدمت آنها به هزار سال قبل از میلاد مسیح می رسد.
از نقطه نظر تاریخی، ریخته گری را می توان به چند دوره تقسیم نمود که در اینجا بشرح آنها به اختصار می پردازیم.
دوره برنز ( مس و مفرغ)
این دوره در خاور نزدیک و در حدود 3000 سال قبل از میلاد مسیح آغاز شده اولین اشیای برنزی کشف شده بصورت آلیاژی از مس و آرسنیک ( حدود 4 درصد) بوده است.
موضوع مهم در این دوره، پی بردن به تأثیر قلع بر خواص مس است که باعث افزایش استحکام و سختی آن می شود. این موضوع هنوز در پرده ای از ابهام است. زیرا نه سنگ معدن مس حاوی قلع بوده و نه اینکه معدن مس و قلع نزدیک هم قرار دارد که آلیاژ شدن آنها بطور اتفاقی امکان پذیر باشد.
در ارتباط با چگونگی پیدایش ریخته گری، میتوان اینگونه تحلیل کرد که با توجه به اینکه پتک کاری قبل از ریخته گری مورد استفاده بشر قرار گرفته است، ممکن است در هنگام تپک کاری عمل ذوب بطور اتفاقی صورت گرفته باشد که با مشاهده این امر موارد ذیل در ذهن بشر القا شده است:
-مذاب باید در محفظه ای ریخته شود تا شکل پیدا کند.
- برای تهیه مذاب باید کوره های تپک کاری بگونه ای تغییر یابد که همواره تهیه مذاب در آن امکان پذیر باشد.
- برای تهیه مذاب و نگه داری آن باید ظرفی نسوز تهیه کرد ( بوته)
با توجه با اینکه بشر قبلاً به نسوز بودن بعضی از خاکها پی برده و نیز به دلیل آشنایی با حرفه سفالگری، به نحوه شکل دادن خاک نیز دست یافته بود، لذا به نیازهای اول و سوم او پاسخ داده شد. نیاز دوم یعنی ساخت کوره های ذوب نیز احتمالاً با سنگ چین و گل اندود نمودن و قرار دادن محلی برای عبور هوا برآورده شد.
از مسائل مهم در این ارتباط موضوع و مش بود که این امر به تبدیل سیستم دم از حالت فوت کردن به استفاده از کسیه دم و سپس به موتورهای تنظیم هوا و فشار مناسب که امروزه کاربرد فراوانی دارد منتهی شد.
دانلود کارآموزی عیب یابی موتورهایDC
مدیریت: ریخته گری
اداره کل: تأمین جذب و تولید
اداره: تعمیرات برق آلومینیوم
فرمت فایل: ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات:53
فهرست مطالب:
خلاصه گزارش
پیشگفتار
مقدمه ای پیرامون شرکت ایران خودرو
خلاصه وضعیت موجود در سالن آلومینیوم
بخش اول : سرسیلندر XU7 , XU9
بخش دوم: سیلندر پژو
بخش سوم: عیب یابی موتورهای DC
منابع و مآخذ
خلاصه گزارش:
مقدمه: شرکت ایران خودرو در مرداد ماه سال 1341 تحت شماره 7352 به نام شرکت کارخانجات ایران ناسیونال در اداره ثبت شرکتها به ثبت رسید و در تاریخ 15/7/1342 به بهره برداری رسید.
خلاصه وضعیت موجود در سالن آلومینیوم:
درحال حاضر محصولات تولیدی سالن آلومینیوم شامل سیلندر پژو، سرسیلندر XU7 سرسیلندر XU9 (مورد نیاز کارخانه ایرانه خودرو) و پوسته کلاچ (صادراتی) میباشد. در این گزارش ظرفیت سالن آلومینیوم را به تفکیک برای محصولات فوق بررسی می نمائیم:
بخش اول:
1- سیلندر پژو:
عمده ایستگاههای کاری برای تولید این محصول شامل ایستگاه ریخته گری HP2500 شمار وزنی کنترل ظاهری و ابعادی، تمیز کاری ، کنترل تمیزکاری، شات بلاست، سوراخکاری ، واترتست، شستشو نشت گیری و کنترل نهایی میباشد.
2- سر سیلندر XU9 , XU7
برای تولید این محصول یک خط ماهیچه گیری و یک خط تولید سرسیلندر در نظر گرفته شده است در خط تولید ماهیچه ایستگاههای ساخت، تمیزکاری، سوراخکاری و پخت ماهیچه موجود است و در خط تولید سرسیلندر ایستگاههای ریخته گری L.P ،شماره زنی کنترل ظاهری، تمیزکاری، تخلیه ماهیچه، X-RAY ، برش راهگاه، کیوبینگ، عملیات حرارتی ، واترتست، تمعیراتی و کنترل نهای موجود می باشد.
بخش دوم
سیلندر پژو:
در این قسمت وضعیت کلی دستگاهها ، تجهیزات و ایستگاههای مربوطه به تولید سیلندر پژو به همراه درصد توقفات، درصد ضایعات و ساعت کارکرد مجاز روزانه آنها تعیین میشود. در قسمت بعد ظرفیت این دستگاهها و ایستگاههای کاری تعیین شده و آنرا با برنامه تولید سال 80 سیلندر پژو مقایسه می کنیم.
در انتها نیز نیازبهای سالن آلومینیوم برای دستیابی به برنامه تولید سال 85 سیلندر پژو بررسی و مشخص میشوند.
ریختهگری (به انگلیسی: Casting) فن شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب، ریختن مذاب در محفظهای به نام قالب و آنگاه سرد کردن و انجماد آن مطابق شکل محفظه قالب میباشد. این روش قدیمیترین فرایند شناخته شده برای بدست آوردن شکل مطلوب فلزات است. اولین کورههای ریختهگری ازخاک رس ساخته میشدند و لایههایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده میشد.
ریخته گری در حوزههای متفاوت علم، هنر و فناوری مطرح است. 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 پلاستیک کمی دارند با قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند، به روش ریختهگری شکل داده میشوند.
از دیدگاه نوع قالب روشهای ریختهگری به دو دسته تقسیم میشوند: ریختهگری در قالبهای تکبار (Expendable Molds) و در قالبهای دایمی (Permanent Molds).
اما ریختهگری با توجه به تکنولوژی و مجموعه تجهیزاتی که در قالب گیری دخیل هستند شامل موارد زیر میشود: ریخته گری در قالب ماسهای، ریخته گری به روش ریژه (قالبهای فلزی)، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار کم، ریخته گری در قالب فلزی و با فشار بالا، دیزاماتیک، ریخته گری دقیق، ریخته گری در قالبهای کوبشی و غیره. هر یک از موارد فوق دارای کاربردی است، که با توجه به میزان تولید قطعه، کیفیت مورد نظر آن، ابعاد و جنس قالب، از هر یک از این روشها استفاده میشود.
۱ریختهگری در قالبهای بی بار(Expendable)
۲ریختهگری در قالبهای دائمی (Permanent)۳دیگر روشهای ریخته گری۴عیوب ریختهگری۵جستارهای وابسته۶منابع
ریختهگری در قالبهای بی بار(Expendable)
در این دسته روشهای از قالبهای موقت استفاده میشود. این قالبها پس از یک بار ذوب ریزی از بین میروند تا قطعه را بتوان از قالب جدا کرد. پرکاربردترین نوع این قالبها، قالبهای ماسهای است که به تبع به این نوع ریخته گری، ریخته گری در قالب ماسهای (Sand casting)، گفته میشود. ماسهها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسههای سیلیسی، ماسه چراغی، ماسه زیرکونیایی و غیره... در ادامه می توان گفت برای ساخت برخی از قالب از سیلیکات سدیم (آب شیشه) به عنوان چسب استفاده می شود که از گاز co2 برای سفت کردن آن استفاده می شود. همچنین شایان ذکر است در دو روش ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting) و روش ریخته گری دقیق (Investment Casting) نیز قالب های ریخته گری که به ترتیب از جنس گچ و سرامیک هستند نیز از این فرایند پیروی می کنند.
ریختهگری در قالبهای دائمی (Permanent)
این نوع ریخته گری در قالبهای فلزی انجام میگیرد. منظور از ریخته گری غیر انبساطی ریخته گری در قالبی است که قابلیت انبساط ندارد. این قالبها را قالبهای دایمی (Permanent Mold) نیز مینامند. از ویژگیهای این قالبها میتوان به بازگرداندن فشار مذاب به خود آن اشاره کرد، که این امر باعث کاهش درصد انقباض و عیوب ناشی از آن میشود. همچنین در قالبهای فلزی به دلیل بالا بودن سرعت انتقال حرارت نسبت به قالبهای ماسهای ساختارهای ریخته گری ریز تر و خواص مکانیکی اغلب بالاتر است. از روشهای ویژه و پر کاربرد این نوع ریخته گری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
ریختهگری با فشار کم(Low Pressure Die Casting): ریختهگری با فشار کم مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب بدون تلاطم و از پایین وارد فضای قالب میشود. این روش یکی از پر کاربردترین روشها در تولید قطعات آلومینیومی با خواص مکانیکی بالا است.ریختهگری با فشار بالا(High Pressure Die Casting): ریختهگری با فشار بالای مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب با فشار بالا وارد محفظه قالب میشود. در اینجا خواص مکانیکی اهمیت کمتری دارد ولی تعداد تولید بالا بسیار مهم است.
دیگر روشهای ریخته گری
شامل روشهای زیر:
ریخته گری با قالب ماسه ای: اغلب تولید قطعات ریختگی در ماسه انجام می شود. ریخته گری ماسه (Sand casting)، فرآیندی است که در آن از ماسه برای قالب گیری استفاده می شود. ماسه لازم برای یک تن ریخته گری حدود ۴ تا ۵ تن است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب). در شکل زیر نمایی از روند ریخته گری با قالب ماسه ای در شکل زیر آمده است.
ریخته گری در ماسه تر (Green sand casting): ریخته گری در قالب ماسهای خشک نشده.ریخته گری در ماسه خشک (Dry sand casting): ریخته گری در قالب ماسهای خشک شده. در این روش، قالب ماسهای در گرمخانهای بادمای حدود ۳۰۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت مناسبی قرار داده شده و خشک میگردد.ریخته گری در قالب رو خشک (Skin-dried mold casting): ریخته گری در آن دسته از قالبهای ماسهای که سطوح آن ها-اغلب با یک مشعل- تا عمق معینی خشک شده است.ریخته گری روباز در ماسه (Open sand casting): ریخته گری در قالبهای ماسهای بدون لنگهٔ رویی. از این روش در تولید قطعات نا دقیقی که یک سطح تخت دارند استفاده میشود.
ریخته گری در حالت نیمه جامد (Semi solid casting): ریخته گری در حالت خمیری.
ریختهگری در گچریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting): روش ریخته گری با استفاده از قالبهای ساخته شده از گچ فرنگیو افزودنیهای دیگر. در تولید قطعاتی با دقت ابعادی کار میرود.ریخته گری دقیق (Investment Casting): ریخته گری دقیق بنام "ریخته گری با مدلهای مومی" یا "ریخته گری ظریف" نیز شناخته می شود. قرون متمادی است که این نوع ریخته گری برای تهیه قطعات با کیفیت عالی بکار می رود. در این روش ریخته گری، می توان با استفاده از قالب ها ساخته شده از جنس سرامیک و مواد دیر گداز دیگر، قطعاتی پیچیده با دقت ابعادی بالا و سطوحی صافتر در مقایسه با روش های دیگر تولید کرد.
عیوب ریختهگری
با توجه به دو فرایند اصلی در ریخته گری شامل جریان سیال و انجماد، عیوب ریخته گری در آن شامل موارد زیر میشوند:
عیوب ناشی از جریان سیال: نیامد، جوش سرد، حبس هوا، ورود آخال و سرباره
عیوب ناشی از انجماد: حفرات درشت، حفرات ریز، حفرات گازی، تنش باقیمانده، ترک گرم و ترک سرد
ریختهگری ماسهای
قالب ماسهای و حفره شکل دار آن
ریختهگری ماسهای که به آن ریختهگری قالب ماسهای هم میگویند در واقع یک فرایند خاص ریخته گری فلز است که در آن از ماسهبرای قالبسازی مواد استفاده میشود. همچنین اصطلاح ریخته گری ماسهای نیز برای موادی که با این فرایند ساخته میشوند نیز به کار میرود. قطعاتی که با روش ریختهگری ماسهای ساخته میشوند در کارخانههای ذوب فلز تولید میشوند و میتوان گفت که ۷۰ درصد تولیدات ریختهگری فلزی به روش ریختهگری ماسهای است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد که تحت دو دسته کلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب).
ریخته گری چیست (CASTING)
ریختهگری عبارت از شکل دادن فلزات و آلیاژها از طریق ذوب ، ریختن مذاب در محفظه ای به نام 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 است که لایههایی از مس و چوب به تناوب در آن چیده میشد و برای هوادادن از دم فوتک بزرگی استفاده میکردند. بسیاری از قالبهای اولیه نیز از خاک رس ، خاک نسوز ، ماسه و سنگ تهیه میشود
شواهدی در دست است که چینیها در حدود 700 سال قبل از میلاد به ریختهگری آهن مبادرت ورزیدند. ولی یافتن قطعات ریخته شده از خرابههای شهر حسنلو در آذربایجان شرقی نشان دهنده توسعه این فن در 900سال قبل از میلاد در ایران بوده است
ریختهگری هم علم است و هم فن ، هم هنر است و هم صنعت. به میزانی که ریختهگری از حیث علمی پیشرفت میکند، ولی در عمل هنوز تجربه ، سلیقه و هنر قالبساز و ریختهگر است که تضمینکننده تهیه قطعه ای سالم و بدون عیب میباشد. این فن از اساسیترین روشهای تولید است، زیرا حدود 50 درصد وزنی کل قطعات ماشینآلات به این طریقه ساخته میشوند.
برای ریختهگری ، از فولاد و چدنها (فلزات آهنی) ، برنزها ، برنجها ، آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و آلیاژهای منیزیم و روی (فلزات غیر آهنی) بهعنوان مهمترین فلزات ریختهگری استفاده میشود. معمولا روشهای ریختهگری را به نام ماده سازنده قالب اسمگذاری میکنند، مانند ریختهگری در ماسه که جنس قالب آن ، ماسه است.
حدود 80 درصد اجسامی که در اطراف خود می بینید ، به روش ریخته گری تولید میشوند. علت اصلی انجام فرآیند ریخته گری آن است که میتوان بوسیله آن ، هر جسم و وسیله ای با هر شکلی (حتی اشکال پیچیده) که تولید و شکل دهی آهن توسط ماشین کاری مشکل است را ایجاد کرد. فراموش نکنید که اکثر خود قطعات ماشین آلات صنعتی هم به این روش تولید میشود.
برای انجام یک فرآیند ریخته گری ، ابتدا می بایست نقشه قطعه ای که قصد ریخته گری و تولید آن داریم را ایجاد کنیم ، سپس از روی نقشه ، مدلی ایجاد کنیم. در مرحله بعدی می بایست فلز مناسب را جهت تهیه مذاب انتخاب کنیم. سپس توسط نمونه ایجاد شده ، قالب را ایجاد کنیم که عموما در ماسه ایجاد میشود و شکل نمونه در ماسه ایجاد میشود. اگر قطعه مورد نظر ما دارای تورفتگی ، یا قسمت های برجسته یا تو رفته است می بایست برای آن ، ماهیچه هایی را در نظر گرفت که این برجستگی ها و تو رفتگی ها را شکل میدهد. اکنون مذاب را به داخل قالب ریخته و در این هنگام می بایست گازهای متصاعد از داخل قالب خارج شوند و قالب ما بطور کامل بوسیله مذاب پر شود. پر کردن قالب توسط مذاب باید در دما و سرعت مناسب انجام شود. سرعت سرد شدن و کنترل مذاب بسیار مهم است چون اگر ملزومات آن رعایت نشود باعث ایجاد حفره هایی در قطعه ریخته گری شده خواهد شد. بعد از انجماد مذاب ، باید قطعه شکل گرفته را از قالب خارج کرد. بنابراین ریخته گری یا متالورژی بعنوان یک علم و هنر یاد میشود.
ریخته گری در زمینه صنایع فولادسازی و آهن آلات ، کاربرد وسیعی دارد که میتوان به تولید فولاد آلیاژی و آهن زنگ نزن اشاره کرد.
ریخته گری مداوم شمش فولاد بعنوان یکی از روش های نوین ریخته گری در دنیا می باشد که به ماشین ریخته گری (Casting Machine) نیاز خواهیم داشت. در ریخته گری اگر قطعه تولید شده مستقیما به شکل نهایی خود ایجاد شود، آن قطعه را ریختگی می گویند.
بطور کلی روش های ریخته گری متعددی به غیر از روش ایجاد قالب ماسه ای همانند ریخته گری دایکاست (ریخته گری تحت فشار) ، ریخته گری گریز از مرکز و و ریخته گری دقیق وجود دارد.
مهمترین روشهای ریختهگری عبارتند از:
ریختهگری در قالبهای موقت شامل ریختهگری در ماسه و در قالبهای پوستهای
ریخته گری در قالبهای دائمی شامل ریختهگری در قالبهای فلزی به روش گریز ازمرکز
روش های ریخته گری
فرآیند ریخته گری با تولید قالب آغاز می شود که شکل قالب، قرینه و معکوس قطعه ای است که ما نیاز داریم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهیه می شود. فلز بر به داخل کوره ذوب ریخته می شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودی قالب که شکل قطعه مورد نظر است ریخته می شود. و تا زمان جامد شدن خنک می گردد. نهایتا قطعه فلزی شکل گرفته از قالب جدا می شود.
تعداد زیادی از سازه های فلزی که هر روز با آنها سرو کار داریم به روش ریخته گری تولید شده اند. علل این (گستردگی کاربردی در ریخته گری) عبارتند از :
1- به روش ریخته گری می توان قطعاتی را تولید کرد که هندسه بسیار پیچیده ای دارند و یا دارای حفره های درونی می باشند.
2- برای تولید قطعات بسیار کوچک و همچنین قطعات بسیار بزرگ از چندصد گرم تا چندین هزار کیلو گرم می توان از این روش استفاده کرد.
3- این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمی دارد. فلزات اضافی در هر بار ریخته گری دوبار ذوب شده و استفاده می شوند.
4- فلز ریخته گری شده ایزو تروپیک است یعنی در تمام جهات دارای خواص فیزیکی و مکانیکی یکسانی است.
مثال های پرکاربرد:
دستگیره های در ، قفل ها ،پوشش یا بدنه موتور ها، پمپ ها و غیره، چرخ بسیاری از اتوموبیل ها.
از روش ریخته گری بطور گسترده ای در صنایع اسباب بازی استفاده می گردد . به عنوان مثال در تولید قطعات ماشین ها، هواپیما ها و غیره.
ریخته گری با ماسه
در ریخته گری ماسه ای از ماسه طبیعی یا ماسه ترکیبی( ماسه دریاچه) استفاده میشود، که دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا(sio2) می باشد. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد.و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه،خاک رس و مقداری آب)
ماسه را می توان مجددا مورد استفاده قرار داد. همچنین زائده ها و فلزات اضافی بریده شده و مجددا استفاده می گردند.
قالب های ماسه ای دارای قسمت های زیر می باشند:
قالب از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. درجه بالایی copeو درجه پایینی dragنامیده می شوند. مذاب در فضای بین دو درجه که حفره قالب نام دارد ،جاری می گردد. هندسه طرح توسط یک قطعهء چوبی که الگو نام دارد، ایجاد می شود. شکل طرح ، تقریبا شبیه به قطعه ای که ما نیاز داریم می باشد. حفره قیفی شکل: بالای این قیف ظرف مذاب ریزی قرار دارد. و به قسمت لوله مانند قیف sprueگفته می شود. فلز مذاب در داخل ظرف مذاب ریزی ریخته شده و از طریق spureبه سمت پایین جاری می شود. راهگاه ها ، کانال هایی عمودی و توخالی هستند که حفره قالب را به سطح آن متصل می کنند. منطقه ای که این راهگاه ها به حفره ء قالب می رسند ، دروازه (gate) نام دارد. چندین حفره دیگر نیز درون قالب تعبیه می شوند که با سطح آن در تماسند. اضافه مذابی که درون قالب ریخته می شود ، به داخل این حفره ها که "لوله های تغذیه" نام دارند جاری می گردد. این لوله ها مانند مخازن ذخیره مذاب عمل می کنند. همینطور که مذاب در داخل حفره قالب در حال جامد شدن است حجم آن کم می شود. برای جلوگیری از ایجاد حفره در داخل قطعه ، مذاب جبران کننده از داخل این لوله ها به قالب وارد می شود. منافذ هوا : لوله های باریکی هستند که حفره قالب را به فضای بیرون متصل می کنند و به گاز ها و هوای داخل قالب اجازه می دهند که از قالب خارج شوند.
ماهیچه ها:
بسیاری از قطعات ریخته گری دارای سوراخ های داخلی هستند(فضا های خالی).یا برخی حفره های موجود در ساختار آنها از هیچ کجای قالب قابل دسترسی نیستند. این سطوح درونی به وسیله ماهیچه ها ایجاد می گردند. ماهیچه ها ازطریق آمیختن ماسه با یک سری چسب های خاص تهیه می شوند . این چسب باعث می شود که وقتی ماهیچه را در دست می گیریم شکل خود را حفظ کند. قالب از طریق قرار دادن ماهیچه در داخل حفره درجهء پایینی و قرار دادن درجه بالایی روی آن و قفل کردن دو درجه به هم، ساخته می شود. بعد از انجام عملیات ریخته گری ، ماسه ها کنار زده می شوند و ماهیچه بیرون کشیده شده و معمولا شکسته میشود.
ملاحظات مهم ریخته گری:
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.
5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.
7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد
نکات مهم ریخته گری
1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟
صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.
2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟
به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.
باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.
3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را { خط جدا کننده } می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است . چرا ؟
4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.
5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.
6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.
7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد.
ریخته گری دوغابی
نزدیک 150 سال است که تکنیک شکل دهی قطعات سرامیکی از طریق ریختن دوغاب در یک قالب متخلخل انجام میشود.
در ابتدا هنوز نقش روان کنندگی املاح سدیم مشخص نشده بود و لذا دوغابهایی که مورد استفاده قرار می گرفتند نزدیک 40 تا 60 درصد آب داشتند. در اوایل قرن نوزدهم استفاده از کربنات سدیم به منظور ساخت دوغابی با حداقل آب مورد توجه قرارگرفت.با کاهش میزان آب در دوغاب ریخته گری:معایبی از قبیل انقباض زیاد قطعات:ترکهای ناشی از فرایند خشک شدن و زمان زیاد برای تولید قطعه از بین خواهد رفت.
ریخته گری دوغابی اساسا به دو روش انجام میشود
1) ریخته گری باز
2) ریخته گری بسته
در روش ریخته گری باز که ضمنا رایج ترین روش ریخته گری نیز هست ، سوسپانسیون غلیظ به خوبی روان شده و داخل یک قالب گچی ریخته شده و شکل مورد نظر را به خود میگیرد.به دلیل جذب آب قالب گچی یک لایه تقریبا" متراکم از دوغاب مورد نظرتشکیل شده و مابقی دوغاب اضافی از قالب خارج میگردد و قطعه خام به دلیل انقباض جزیی که در آن به وجود می آید از قالب خارج میشود.
در روش ریخته گری بسته ، دوغاب آنقدر در داخل قالب گچی میماند تا تمام قسمت های داخلی آن اصطلاحا (میبندد) و قطعه ای توپر به وجود می آید.
عمده ترین امتیاز روش ریخته گری دوغابی نسبت به سایر روش های دیگر امکان شکل دهی قطعات بزرگ و پیچیده است در حالیکه شکل دهی چنین قطعاتی با روش های دیگر تولید تقریبا" غیر ممکن است.
اما معایب روش ریخته گری مجموعا بیشتر از مزایای آن است.از جمله معایب آن میتوان به زمان زیاد برای تولید:کیفیت کم در قطعه تولید شده: تلرانس ابعادی زیاد در قطعه تولید شده و ... را نام برد.
در گام اول از توضیحات بالا میتوان فهمید که عوامل مختلفی در شکل گیری لایه ریخته گری شده نقش دارند.عواملی چون : دانسیته دوغاب، میزان آب موجود در دوغاب، میزان تخلخل در قالب گچی، زمان، فشار سیستم، آنالیز بدنه، دانه بندی دوغاب و ... ؛ حتی عوامل جزیی دیگری نظیر دمای سیستم، میزان رطوبت در قالب گچی، توزیع تخلخل در قالب گچی و... نیز در ضخامت لایه ریخته گری شده موثر