متالورژي سمنان

سؤالات استاندارد مهارت و آموزش ریخته گری درجه یک

دانش آموزان گرامی شاخه کاردانش رشته ریخته گری بنا به درخواست مکرر شما بار دیگر نمونه سؤالات استاندارد مهارت و آموزش ریخته گری  درجه یک که مطابق با کدبین المللی شماره

12/24-7 مدیریت پژوهش در سال 1376- توسط اینجانب درگروه آموزشی مواد استان سمنان تهیه شده جهت استفاده در صفحه جدید به آدرس  ذیل آمده است امید است مورد استفاده قرار گیرد.

قابل توجه اینکه ابتدا  سئوالات و سپس جواب سئوالات درج شده است .

 نعمت الله طاهری

بسمه تعالـــی

نمونه سؤالات استاندارد مهارت و آموزش ریخته گری درجه یک مطابق با کدبین المللی

12/24-7 مدیریت پژوهش سال 1376-تهیه شده درگروه آموزشی مواد استان سمنان

1-جرثقیل چه دستگاهی است و انواع آن را نام ببرید؟

2- چگونگی تنظیم سرعت وجهت چرخش جرثقیلهای برقی را توضیح دهید؟

3-تفاوتهای جرثقیلهای سقفی با جرثقیلهای زمینی در چیست؟

4-طرز کار جرثقیل دستی زنجیری را توضیح دهید؟

5-قالبهای دوپارچه ماهیچه دار و بدون ماهیچه را توضیح دهید؟

6-کوبه چیست وانواع آن را نام ببرید؟

7-کوبه بادی پهن و دم باریک را شرح دهید؟

8-انواع راهگاهها که در قالبگیریهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد را نام ببرید؟

9-تغذیه چیست ومحل تغذیه را چگونه انتخاب می کنند؟

10-انواع مدلها را نام ببرید؟

11-رنگ کاری قالبها به چه منظوری صورت می گیرد؟

12-از چه موادی برای رنگ کاری قالبها استفاده می کنند؟

13-از چه وسایلی برای رنگ کاری قالبها استفاده می کنند؟

14-انواع مختلف تغذیه را نام ببرید؟

15-خصوصیات تغذیه مناسب را بنویسید؟

16-درجه چیست واصول تطابق دو درجه را شرح دهید؟

17-آزمایش دانه بندی ماسه (تعین مش متوسط وAFS ماسه)را شرح دهید؟

18-آزمایش مقاومت سقوط ماسه مرطوب چیست وبه چه منظوری صورت میگیرد؟

19-مقاومت حرارتی ماسه چگونه اندازه گیری می شود؟

20-درصد خاک (چسب) ماسه را چگونه تعین می کنند؟

21-مقاومت کشش خمش وبرش ماهیچه چگونه اندازه گیری می شود؟

22-رطوبت ماسه چگونه اندازه گیری میشود؟

23-آزمایش درصد نفوذ گاز در ماسه را توضیح دهید؟

24-دستگاه مقاومت سنج ماسه بر چه اساسی ساخته شده است؟

25-دستگاه الک الکتریکی آزمایشگاهی را توضیح دهید؟

26-استحکام ماسه در حالت تر وخشک را شرح دهید؟

27-اصول کار دستگاه آزمایش کشش ماسه را توضیح دهید؟

28-دستگاه نمونه ساز ماسه را توضیح دهید؟

29-مدلهای شابلونی را توضیح دهید و انواع آن را نام ببرید؟

30-اصول کار قالبگیری با مدلهای شابلونی را بنویسید؟ 

31-مدلهای اسکلتی چه ویژگی هایی دارند وموارد استفاده آنها راشرح دهید؟

32-چرا در قالبگیری مدلهای بزرگ از بستر کک استفاده میکنند؟

33-بستر کک در قالبگیری مدلهای بزرگ چگونه ایجاد میشود و وظیفه آن چیست؟

34-اصول قالبگیری بدون مدل را شرح دهید؟

35-تفاوتهای خط کش مدلسازی  با خط کشهای معمولی را بنویسید؟-

36-قالبگیری با فرمان (شابلون دورانی)را توضیح دهید؟

37-چدن را توضیح دهید وانواع چدنها را نام ببرید؟

38-خصوصیات و موارد استفاده چدنهای خاکستری را بنویسید؟

39-ساختار میکروسکپی انواع مختلف چدنهای خاکستری را با شکل ساده نشان دهید؟

      (ساختار فریتی فریتی وپرلیتی پرلیتی و)

40-خصوصیات وموارد استفاده چدنهای سفید را بنویسید؟

41-خصوصیات و موارد استفاده چدنهای مالیبل (تمپرگوس چکش خوار )را بنویسید؟

42-خصوصیات و موارد استفاده چدنهای نشکن ( داکتیل )را بنویسید؟

43-خصوصیات و موارد استفاده چدن با گرافیت فشرده را بنویسید؟

44-مهمترین کوره هایی که برای ذوب چدنها کاربرد دارند را نام ببرید؟

45-آزمایش گوه ( در ذوب چدنها)راشرح دهید؟

46-مذاب چدن از نظر جنس ( ترکیب شیمیایی)-سیالیت ودرجه حرارت چگونه کنترل میشود؟

47-چگونه متوان تشخیص داد که ذوب چدن برای بار ریزی مناسب است؟

48-عناصر جوانه زا و اکسیژن زدا را برای چدنها نام ببرید؟

49-چدن داکتیل چگونه تولید میشود و ساختار میکروسکپی آن را رسم کنید؟

50-انواع چدنهای داکتیل را نام ببرید؟

51-انواع حرارت سنجها را نام ببرید؟

52-اساس کار ترموکوپلها را شرح دهید؟

53-اساس کار پیرومترهای نوری را شرح دهید؟

54-تفاوتهای رنگ مذاب  در مراحل مختلف ذوب وفوق ذوب را توضیح دهید؟

55-میکروسکوپ چه دستگاهی است و انواع آن را نام ببرید؟

56-اساس کار میکروسکپهای نوری را بنویسید؟

57-سختی را توضیح دهید وچند نمونه سختی سنج را نام ببرید؟

58-اساس کار سختی سنج برینل را بنویسید؟

59-اساس کار سختی سنج راکول را بنویسید وتفاوت  Rc و Rb را بنویسید؟

60-اساس کار سختی سنج ویکرز را بنویسید؟

61-مقاومت کششی فلزات چگونه اندازه گیری مشود؟

62-مقاومت به ضربه فلزات چگونه اندازه گیری می شود؟

63-چگونه می توان سختی ومقاومت فلزات را افزایش و یا در صورت لزوم کاهش داد؟

64-فولادها چه آلیاژی هستند وانواع آن چگونه تقسیم بندی می شوند؟

65-فولادها از نظر ساختار میکروسکوپی به چند نوع تقسیم می شوند؟نام ببرید؟

66-پولیش واچ کردن نمونها را توضیح دهید؟

67-محلول اچ چه وظیفه ای دارد و چند محلول اچ را نام ببرید؟

68-محلولهای نیتال و پیکرال چه کاربردی در متالوگرافی دارند؟

69-انواع چوبهای مصرفی در مدلسازی را نام ببرید؟

70-انواع چسبهایی که در مدلسازی کاربرد دارند را نام ببرید؟

71-حلقه های سالیانه واشعه مرکزی را توضیح دهید؟

72-خط کش تیره دار چیست وچه کاربردی دارد؟

73-چوب جانبی(جوان)و چوب مرکزی(پیر)را تعریف کنید وبنویسید کدام نوع آن برای مدلسازی مناسب است؟

74-خواص فیزیکی چوب را نام ببرید؟

75-خواص مکانیکی چوب را نام ببرید؟

76-خواص و کاربرد چوبهای زیر را بنویسید؟

1/76-چوب توسکا     2/76-چوب گردو    3/76-چوب افرا      4/76-چوب گیلاس وحشی سیاه

5/76-چوب زیزفون    6/76-چوب نم دار

77-دلایل پیچیده شدن(تاب برداشتن) جوب را بنویسید؟

78-الیاف مختلف چوب را نام ببرید؟

79-برای ساختن مدلهای بزرگ چه چوبهایی مناسب هستند ؟ نام ببرید.

80-برای ساختن مدلهای کوچک چه چوبهایی مناسب هستند ؟ نام ببرید .

81-وسایل کمکی که در مدلسازی کاربرد دارند را نام ببرید؟

82-انواع وسایل اندازه گیری و کنترل که در مدلسازی کاربرد دارند را نام ببرید؟

83-شش مورد از نکاتی که در نقشه مدلسازی باید مورد توجه قرار گیرد را بنویسید؟

84- انواع مختلف اره ها ورنده ها و مغارها  تقسیم بندی کنید؟

85-برنج ها چه آلیاژی هستند وانواع مختلف آن را نام ببرید؟

86-برنزها چه آلیاژی هستند و انواع مختلف آن را نام ببرید؟

87-برنزهای قلع(مفرغ ها) را توضیح دهید؟

88-خصوصیات و موارد استفاده آلومینیم برنز ها را بنویسید؟

89-از چه کوره هایی برای ذوب وآلیاژسازی برنج ها وبرنز ها استفاده مکنند؟ نام ببرید؟

90-آلیاژ را تعریف کنید و بنویسید آلیاژ ها به چه منظوری ساخته میشوند؟

91-مواد کمک ذوب را تعریف کنید ودلایل استفاده اینگونه مواد در آلیاژسازی را بنویسید؟

92-خصوصیات وموارد استفاده مس را بنویسید؟

93-ورشو چه آلیاژی است و موارد استفاده آن کجاست؟

94-ویژگیهای قالبگیری با روش 2CO را بنویسید؟

95-مراحل تولید و ساخت قالب به روش 2CO را بنویسید؟

96-مزایای ریخته گری در قالبهای 2COرا بنویسید؟

97-معایب ریخته گری در قالب های 2COرا بنویسید؟

98-واکنش سیلیکات سدیم و دی اکسید کربن را در روش 2CO توضیح دهید؟

99-ویژگیهای ماسه در روش 2CO را توضیح دهید؟

100-روش آماده سازی ماسه در فرایند 2CO را توضیح دهید؟

101-برای بهبود بخشیدن به خواص مخلوط ماسه و سیلیکات سدیم از چه افزودنیهایی استفاده میکنند؟

102-ریخته گری در قالبهای پوسته ای را توضیح دهید؟

103-مزایای قالبگیری به روش پوسته ای را توضیح دهی؟

113-موارد ذیل درمورد ساخت یک کوره بوته ای با ظرفیت 80کیلوگرم را بنویسید.(همراه با توضیح مختصر)

1/113-ضخامت- ارتفاع و قطر بدنه فلزی    2/113-قطر وضخامت صفحه فلزی کف کوره

3/113-قطر و ضخامت دریچه زیر کوره        4/113-ضخامت جداره نسوز( ضخامت آجرنسوز ولایه ماسه ای)

5/113-ابعاد درب کوره       6/113- طول و عرض وارتفاع پس کوره (محفظه ای که کوره در آن مستقر میشود)

7/113-مشخصات ونتیلاتور بطور کامل    8/113-مشخصات فارسونگا بطور کامل

9/113-ابعاد منبع سوخت فاصله آن تا کوره-طریقه لوله کشی ورعایت نکات ایمنی آن

10/113-جنس وشکل زیر بوته ای و ابعاد آن

114-کوره های شعله ای( تشعشعی ) را شرح دهیدو انواع آن را نام ببرید؟

115-کوره دوار راتوضیح دهید؟

116-ساختمان وتجهیزات کوره دوار را نام ببرید؟

117-موارد ذیل در مورد ساخت یک کوره دوار با ظرفیت 250KG  (250کیلوگرم) را بنویسید؟

1/117-ضخامت-قطر و ارتفاع بدنه اصلی-بدنه مخروطی وملحقات  آن

2/117-مشخصات ریلها و فاصله آنها      3/117-ضخامت جداره نسوز

4/117-مشخصات الکتروموتور         5/117-ابعاد رکوبراتور (گرم کننده هوا)

6/117-مشخصات ونتیلاتور       7/117-مشخصات فارسونگا

8/117-وضعیت فندانسیون و چگونگی قرار گرفتن شاسی بر روی آن

9/117-مشخصات گیربکس       10/117-ابعاد دودکش متحرک و جداره نسوز آن

11/117-ابعاد منبع سوخت      12/117-وسایل و تجهیزات جانبی مورد نیاز

118-طرز کار کوره دوار را بنویسید؟

119-بوته چیست؟ ظرفیت آن بر چه اساسی سنجیده می شود ؟ وانواع آن را نام ببرید؟

120-طرز استفاده از بوته را بنویسید؟

121-پاتیل چیست و انواع آن را نام ببرید؟

122-قالبهای دائمی را توضیح دهید وانواع روشهای ریخته گری در قالبهای دائمی را نام ببرید؟

123-ریخته گری در قالبهای ریژه ( ثقلی) را تعریف کنید؟

124-مزایای ریخته گری در قالبهای ریژه را بنویسید

125-معایب ومحدودیتهای ریخته گری در قالبهای ریژه را بنویسید؟

126-فلزات وآلیاژهای مناسب برای ریخته گری در قالب ریژه را نام ببرید؟

127-انواع روشهای ریخته گری ریژه (ثقلی) را نام ببرید؟

128-چهار عامل اساسی که در انتخاب جنس قالبهای ریژه مؤثرند را بنویسد؟

129-مهمترین عواملی که در عمر قالب مؤثرند را نام ببرید؟

130-ریخته گری تحت فشار(دایکاست ) را توضیح دهید؟

131-ریخته گری تحت فشار بر اساس نیروی فشار اعمال شده به چند روش تقسیم میشوند نام ببرید؟

132-مزایای ریخته گری تحت فشار را نام ببرید؟

133-محدودیتها ومعایب ریخته گری تحت فشار را بنویسید؟

134-انواع ماشینهای ریخته گری تحت فشار را نام ببرید؟

135-ریجته گری گریز از مرکز (سانتریفوژ )را توضیح دهید؟

136-روشهای مختلف ریخته گری گریز از مرکز را نام ببرید؟

137-ریخته گری به روش گریز از مرکز افقی را توضیح دهید؟

138-ریخته گری گریز از مرکز عمودی را توضیح دهید؟

139-انواع روشهای ریخته گری گریز از مرکز عمودی را نام ببرید؟

140-ریخته گری گریز از مرکز واقعی را توضیح دهید؟

141-ریحته گری نیمه گریز از مرکز را توضیخ دهید؟

142-ریخته گری چرخشی گریز از مرکز را توضیح دهید؟

143-مواد نسوز ومواد دیرگداز را تعریف کنید؟

144-مواد نسوز را چگونه تقسیم بندی می کنند؟

145-چند ماده از مواد نسوز اسیدی-بازی وخنثی را نام ببرید؟

146-چند نوع آجر نسوز را نام ببرید؟

147-قالبگیری در ماسه به روش اسیدی را توضیح دهید؟

148-وظایف یک سیستم راهگاهی صحیح را بنویسید؟

149-با ذکر مثال سیستم راهگاهی فشاری و غیرفشاری را توضیح دهید؟

150-انواع روشهای راهگاه گذاری را نام ببرید؟

151-روشهای مختلف آخالگیری در سیستم راهگاهی را نام ببرید؟

152-مراحل انقباض فلزات را توضیح دهید؟

153- انجماد پوسته ای و انجماد خمیری را شرح دهید؟

154-انجماد جهت دار را توضیح دهید وبنویسید چگونه میتوان انجماد جهت دار ایجاد کرد؟

155- فاصله مذاب رسانی-برد تغذیه و برد قالب را تعریف کنید؟

156-یکی از روشهای تعین اندازه تغذیه را نوشته و توضیح دهید؟

157-انواع تغذیه ها را نام ببرید و در مورد هر یک بطور مختصر توضیح دهید؟

158-روشهای افزایش راندمان تغذیه را بنویسید؟

159-تفاوتهای مبرد و چپلت را بنویسید؟

160-عملیات کیفی مذاب را تعریف کنید؟

161-منابع تولید گاز در مذاب را نام ببرید؟

162- روشهای مختلف گاززدایی در مذاب را نام ببرید و در مورد هر یک بطور مختصر توضیح دهید؟

163-آخال را تعریف کنید و انواع آنرا با ذکر مثال نام ببرید؟

164- روشهای مختلف آخالزدایی در مذاب را نام ببرید و در مورد هریک بطور مختصر توضیح دهید؟

165-جوانه زایی را تعریف کنید و روشهای جوانه زایی را نام ببرید؟

166-نکاتی که باید در مورد عملیات جوانه زایی رعایت شود را بنویسید؟

167-مزایا ومعایب جوانه زاها را بنویسید؟

168-چند نمونه از مواد جوانه زا را نام ببرید؟

169-انواع کوره های الکتریکی را نام ببرید؟

170-کوره های مختلف القایی را نام ببرید و بطور مختصر توضیح دهید؟

171-کوره های مختلف قوس الکتریک را نام ببرید و بطور مختصر شرح دهید؟

172-کوره کوپل را شرح دهید؟

173-کوره زیمنس مارتین را بطور خلاصه توضیح دهید؟

 

 

 

بسمه تعالـــــــــی

جمهوری اسلامی ایران

وزارت آموزش و پرورش

 

 

سازمان آموزش و پرورش استان سمنان

گروه آموزشی مواد

 

 

گزیده ای از مطالب تئوری

استاندارد مهارت و آموزش ریخته گر درجه 1

 

 

 

رشته : ریخته گری ومتالورژی

شاخه آموزشی: کار دانش و فنی وحرفه ای

گروه تحصیلی مواد

زمینه صنعت

 

 

شماره استاندارد:12/24-7

درجه 1 سال 76

 

 

تالیف:

مهندس نعمت ا.. طاهری

 

بهار 81

 

 

 

 

فهرست مطالب

مقدمه وهدف…………………………………………..…………………………….

شناخت جرثقیل ها………………………………………….……………………..

انواع قالبها و وسایل قالبگیری..…………………………………………………

شناخت انواع مدل ها………………………………………….…………………

رنگ کاری قالب ها……………………………………….…………………….

انواع تغذیه و خصوصیات آن.……………………………………………….…….

درجه ها و اصول تطابق آنها…………………………………………………………

آزمایشگاه مصالح ذوب ، ماسه ریخته گری…………………………………….

آز دانه بندی ماسه…………………….…………………………………………….

آز درصد خاک ماسه…………………… …….………………………………………

آز درصد رطوبت ماسه و………… …… ……….………………………………..

مدل های شابلنی و قالب گیری آنها……………    …….………………

مدل های اسکلتی و قالب گیری مدلهای بزرگ……………    … ………

چدنها………………     ……………………………………………………………….

چدن خاکستری…………………      ………………………………………………

چدن سفید………………………    …………………………………………………

چدن مالیبل………………………… ………………………………………………

چدن نشکن…………………………   …………………………………………….

چگونگی اندازه گیری درجه حرارت مذاب……………………………  ………

میکروسکوپ………………………………  …………………………………………

آزمایشگاه خواص مواد……………………………   ……………………………

سختی و سختی سنج ها………………………………… …………………….

مقاومت کششی فلزات………………………………   ………………………

مقاومت به ضربه فلزات…………………………………  ……………………….

مکانیزم های مقاوم شدن………………………………………………………….

فولادها…………………………………   …………………………………………..

پولیش و اچ کردن نمونه ها………………………………………………………

مدلسازی………………………………… ………………………………………..

شناخت انواع چوبها……………………………………………………………….

انواع چسب چوب…………………………………………………………………

خصوصیات و موارد استفاده انواع چوبها……………………………………..

وسایل و تجهیزات مدلسازی……………………………………………………

مس و آلیاژ های آن……………………………………………………………….

قالب گیری به روشCO2  ……………………………………………………..

قالب گیری به روش پوسته ای…………………………… …………………

کوره  های ذوب فلزات…………………………… ……………………………

کوره زمینی (بوته ای)………………………………………………………….

کوره های تشعشعی…………………………………………………………

کوره دوّار………………………  …………………………………………………

بوته و پاتیل ها…………………………………………………………………….

قالب های ریژه……………………………………………………………………

جنس قالب های فلزی……………………  ………………………………….

ریخته گری تحت فشار………………………………………………………….

ریخته گری گریز از مرکز………………………………………………………..

مواد نسوز………………………………………………………………………..

سیستم های راهگاهی………………………………………………………

تغذیه گذاری قطعات ریخته گری……………… …………………………..

چپلت و مبرد……………………………………………………………………

گاز زدایی در مذاب……………………………………………………………

عملیات جوانه زنی…………………………………………………………….

کوره های الکتریکی……………………………………………………………

کوره های القایی……………………………………………………………..

کوره های قوس الکتریکی………………………………………………………

کوره کوپل   …………………………………………………………………..

کوره زیمنس مارتین…… ……………………………………………………...

فهرست منابع……………………………………………………………………

 

 

 


مقدمه و هدف

هیچ صنعتی بخودی خود رشد نمیکند، بلکه نیاز به نیروهای متخصصی دارد که تحت تشکلهای سازمان یافته برای رسیدن به اهداف معین ،فعالیت نمایند ، وجود زمیته های رشد در هر کشوری باعث میشود تا دانش و تخصص در ذهن افراد خاص نگهداشته نشود و به راحتی در همه جا و بخصوص در مراکز آموزشی به دیگران انتقال یابد ،فرهنگ کار گروهی و مشورت های تخصصی افزایش یافته ، تشکل های سازمان یافته ، (با کمترین بوروکراسی و دخالت در امور غیر تخصصی) ایجاد گردند، که در پی اهدافی واضح ، قابل اندازه گیری ، امکان پذیر ، مورد قبول جامعه ، رقابتی و...باشند.

لذا شایسته است این طرز فکر ، که ما نیاز به متخصصینی که بتوانند تحت تشکل های سازمان یافته (کار گروهی) ، برای رسیدن به هدفهای خاص فعالیت نمایند ، داریم را از دبیرستان و حتی مدارس راهنمایی و ابتدایی به دانش آموزان القاء کنیم و فعالیت های آنها را نیز برای دست یابی به این هدف سوق دهیم تا در آینده متخصصینی داشته باشیم که عادت به کارهای گروهی سازمان یافته دارند ، شایان ذکر است بعضی فرهنگهای لغت کلمه مهندس را اینگونه معنی می کنند ، مهندس کسی است که توانایی طراحی و اجرای کاربه صورت گروهی را داشته باشد.

جزوه حاضر می تواند یکی از جزوات کمک درسی رشته های متالورژی و بخصوص ریخته گری ، شاخه کار دانش ( با عنایت به اینکه کتاب مدونی برای این رشته از شاخه کار دانش تهیه نشده است ) باشد ، امیدواریم  بتواند قدمی هر چند کوچک اما مؤثر درمسیر سازندگی و آبادانی و ارتقاء سطح دانش و فرهنگ کشور باشد.  


نعمت ا..طاهری

 

 

 

 

 

 

 

 

( شناخت جرثقیل ها )

انواع جرثقیل ، چگونگی تنظیم آنها و حمل قالب های بزرگ با جرثقیل

1-جرثقیل دستگاهی است که برای بلند کردن و جابجایی اجسام سنگین به کار میرود ، انواع مختلفی دارد، نوع دستی مانند چرخ چاه و چرخ رنجیری که در کارگاههای کوچک استفاده میشود وجرثقیل هایی که روی کامیون یا تراکتور نصب می شود و یا جرثقیل های سنگین وفوق سنگین که 125تن بار را تا ارتفاع 108متر بالا میبرند.

همچنین جرثقیل ها به دستی و موتوردار (بنزینی وبرقی) تقسیم می شوند.

2-سرعت جرثقیل توسط جعبه دنده وجهت چرخش توسط کلید چپ و راست ( تغییر دو فاز در موتورهای برقی سه فاز) تنظیم می شود.

3-اگر دستگاه وینچ(Winch) جرثقیل بر روی زمین نصب شده باشد وبا استفاده از دکل وسیم بوکسل اقدام به جابجایی اجسام گردد جرثقیل زمینی و چنانچه در نزدیکی سقف کارگاه مستقر شده باشد جرثقیل سقفی است.

4-این جرثقیلها دارای زنجیری هستند که با چرخش آن دنده ای به دوران در می آید که متصل به  دنده حلزونی است و با چرخش دنده حلزونی ،زنجیر مخصوص قلاب کوتاه و یا بلند می شود و از این طریق می توان اجسام را جابجا کرد

انواع دستگاه هایی که با مکانیزم اصلی جرثقیل کار میکنند عبارتند از ، دراگ لاین یا دستگاه لایروبی ، جرثقیل شمع     کوب ، بیل مکانیکی ، جرثقیل با دکل خر پایی ، و...

اجزاء تشکیل دهنده جرثقیل عبارتند از : اسکلت یا مکانیزم گردان - سیم بکسل بلند کننده دکل ،و سیم بکسل بالابر ، سر دکل یا باروی فرعی ، و دکل اصلی ، قلاب بار برداری و....

 

منابع قابل استفاده :

 شیوه بهره برداری از ماشینهای راهسازی    تالیف آصف خلدانی

روشهای اجرایی کار های خاکی (ماشین آلات )     تالیف آصف خلدانی

 

          ( انواع قالب ها  و  وسایل قالبگیری )

5-تقسیم بندی قالبها به شیوه های مختلف صورت میگیرد ، در یکی از این روشها ، ( که بستگی به نوع مدل دارد)   قالبها را به یک پارچه ، دو پارچه و چند پارچه تقسیم میکنند وبا توجه به نیاز ماهیچه یا عدم آن به ماهیچه دار و یا بدون ماهیچه تقسیم می شوند.در ذیل تقسیم بندی های دیگر قالب ها امده است.

قالب های موقت و قالب های دائمی

قالب های دستی و ماشینی

قالب های پوسته ای و توپر و...

ابزارها و وسایل قالب گیری عبارتند از :

درجه ، کوبه ، ماله ، غربال ، بیل ، ابزار قاشقی ، ابزار پاشنه ، فوتک ، سیخ هواکش ، قلم آب ، ابزارگوشه، کف کوب ، برس ،صفحه زیر درجه و...  

6-کوبه ابزاری است که برای کوبیدن و فشرده کردن ماسه استفاده می شود ، دارای دو سر، تخت وگوه ای شکل است و از جنس چوب سخت ویا فلزات مانند فولاد می باشد،علاوه بر کوبه های دستی برای کوبیدن ماسه در حجم زیاد از کوبه های بادی که با فشار هوا کار می کنند استفاده مشود.

7-کوبه ها از نظر شکل نیز انواع مختلف دارند ، اگر سر کوبه که محل ضربه زدن است به صورت دایره یا مربع و پهن باشد به کوبه پهن مشهور است و برای کوبش تخت قالبها بکار می رود اما اگر سر ان شبیه مثلث باشد کوبه دم باریک نامیده می شود.

در هنگام قالب گیری نیاز به تعبیه راهگاه و تغذیه می باشد ، در ذیل مطالبی جهت یاد آوری مطالب سال گذشته آمده است.

8-به مجموعه راههایی که مذاب برای ورود به محفظه قالب،از آنها عبور میکند سیستم راهگاهی می گویند و انواع  راهگاه از نظر محل اتصل به قطعه عبارتند از، راهگاه از بالا ، راهگاه ازپایین ، راهگاه در سطح جدایش ،و راهگاه مرکب (چند تایی) ، همچنین راهگاها از نظر رابطه میان سطوح مقاطع اجزای خود به دو نوع فشاری و غیر فشاری تقسیم می شوند.

9-برای جبران تغییرات حجمی فلزات و آلیاژها در حالت مایع وضمن انجماد و به منظور تولید قطعات ریخته گری  عاری از عیبهای انقباضی از تغذیه استفاده مشود و انتخاب محل تغذیه با توجه به موارد ذیل انتخاب میشود،

1/9-شکل وحجم قطعه   2/9-نوع انجماد فلزات (پوسته ای، میانی ، خمیری )

 3/9-جهت انجماد      4/9-فاصله  مذاب رسانی و...

 ( شناخت انواع مدل ها )

10-مدل جسمی است از چوب، فلز، پلاستیک و...که برای قالب گیری مورد استفاده قرار میگیرد وانواع آن عبارتند   از:

  1/10-مدلهای تولید مانند ،مدلهای ساده، ماهیچه دار، توخالی، توپر، ذوب شونده، دائمی،شابلنی، اسکلتی، سبدی، الگو، مونتاژ ، پوشیده و...

 2/10-مدلهای کمکی مانند ،مدلهای اولیه ،استاد، نمونه، کپی،متحرک

3/10-مدلهای نمایشی              4/10-مدلهای آز مایشی                 5/10-ساده مدل

تقسیم بندی های دیگر مدلها :

نسبت به جنس مدل : چوبی ، گلی ، گچی ،فلزی ، مواد مصنوعی (آرالدیتی) ، مومی ، یونولیتی و...

نسبت به سطح جدایش : سطح جدایش یکنواخت و غیر یکنواخت ، همچنین یک تکه ، دو تکه و چند تکه ، نسبت به روش قالبگیری :مدل دستی و ماشینی ،

گزینش جنس مدل بستگی به عوامل ذیل دارد .

  -تعداد دفعات قالبگیری    -روش قالبگیری      -امکان ساخت مدل  -ابعاد مدل    -مهارت سازنده مدل

ابزار و ماشین الات مورد نیاز در کارگاه مدلسازی عبارتند از :

میز کار و اجزای آن ،      گیره موازی ،        گیره دستی یا تنگ پیچی ،       چکش ، گاز انبر ،          پیچ گشتی ،        صفحه شیب دار ،     رنده دستی ،       اره های دستی ، مغار ،        سوهان چوب سای ،        ابزار های سوراخ کاری ، ماشین های اره گرد یا مجموعه ای،         ماشین های اره نواری ، ماشین رنده ،        ماشین فرز ،     ماشین های تراش ، ماشین های سمباده زنی ،       ماشین های دستی  ،      ماشین براده برداری با تخلیه الکتریکی و...

مواد پوششی مدلها اکثرا رنگها هستند،هدف از رنگ زدن مدلها در ذیل آمده است.

- به دست آوردن سطوحی صاف و صیقلی        - حفاظت مدل از رطوبت    -حفاظت مدل از تاثیرات شیمیایی چسب ها و مواد قالب گیری  -حفاظت مدل از سایش و افزایش عمر مدل    -شناسایی مشخصه مدل و تجهیزات دیگر آن بر طبق 1511 DI N

( رنگ کاری قالب ها)

11-برای محافظت دیواره قالب ( در برابر درجه حرارت و...) ، جلوگیری از نفوذ پذیری مذاب به داخل قالب ، و به منظور دست یابی به سطوح صاف و تمیزتر و در نتیجه کاهش هزینه های تمیز کاری سطوح قالبها را با مواد پوششی رنگ میزنند .

12-مواد پوششی یا رنگ کاری قالبها ، به دو صورت اصلی استفاده میشوند ،

 1/12- پودرهای جامد مانند ، پودرهای گرافیت، زغال ، آنتراسیت ، کک ،سیلیس، آلومین ،کرمیت ، تالک ، زیرکنت و...اغلب پس از پودر پاشی مدل را مجددا درون قالب قرار می دخند تا تمام قسمتهای ظریف و پستی بلندی های مدل مجددا در داخل قالب منعکس گردد.

2/12-مخلوط مایع ، مانند، 22%پودر زغال،4%بنتونیت، 4%دگسترین و بقیه آب یا مایع حلال دیگر.

13-از غربالهای بسیار ریز ویا کیسه پودر برای پاشیدن پودرهای جامد در سطح قالب و از اسپری (افشانک) ویا   بوسیله برس یا سایر وسایل دیگر مخلوط مایع را به سطح قالب پوشانده وسپس خشک میکنند.شایان ذکر است در صورت غیر یکنواختی ضخامت مواد پوششی ، در جهت انجماد تغییراتی حاصل خواهد شد که موجب ظهور مسائل پیش بینی نشده فراهم می گردد.

( انواع تغذیه و خصوصیات آن )

14-انواع تغذیه بر اساس محل قرار گرفتن تغذیه ،قبل وبعد از محفظه قالب ،عبارتند از، تغذیه گرم وسرد،

انواع تغذیه بر اساس موقعیت قرار گرفتن تغذیه نسبت به قطعه عبارتند از،تغذیه بالایی،کناری،لب به لب .و انواع تغذیه بر اساس ارتباط با اتمسفر محیط عبارتند از، تغذیه باز و کور.        

15-تغذیه ای مناسب است که دارای خصوصیات ذیل باشد،

1/15-پس از انجماد کامل قطعه ریخته گری منجمد گردد ،

2/15-محتوی مقدار مناسب از مذاب باشد تا بتواند انقباض حاصل از انجماد قطعه را جبران کند،

3/15-فشار مناسبی بر تغذیه اعمال گردد تا مذاب در تغذیه را به طرف حفره های انقباضی هدایت کند،

4/15-تغذیه باید به گونه ای طراحی شود که انجماد جهت دار را ،از قطعه ریخته گری به طرف تغذیه ایجاد کند،

5/15-دارای راندمان بالا ، و از نظر جنبه های اقتصادی مقرون بصرفه باشد.

( درجه ها و اصول  تطابق آنها)

16-درجه وسیله ای است قاب مانند که کوبیدن ماسه به منظور قالب گیری مدل در آن صورت می گیرد و وظیفه آن حفظ و نگهداری ماسه فشرده می باشد، جنس آن از چوب ،آلومینیم و فولاد است و معمولا از دو لنگه تشکیل می شود که به وسیله پین با یکدیگر جفت می شوند ،دو درجه بعد از گذاشتن پین نباید لقی داشته باشند ودر اصطلاح باید دو درجه کاملا با هم تطابق داشته باشند در غیر این صورت ممکن است موجب خرابی قالبگیری و در نتیجه خرابی قطعه ریخته گی خواهد شد.

آزمایشگاه مصالح ذوب ، ماسه ریخته گری

(آز مایش دانه بندی ماسه )

17 –ماسه قالبگیری بر اساس اندازه ذرات آن طبقه بندی می شوند و برای تعیین اندازه ذرات ماسه ( آزمایش دانه بندی) روشهای مختلفی طراحی شده است اما اساس همه این روشها بر پایه استفاده از غربالها با شماره های مختلف است که از بزرگ به کوچک روی هم چیده می شوند  آنگاه ماسه را در غربال بالایی ریخته ،برای مدت معینی این غربالها را به لرزش در می آورندو سپس ماسه باقیمانده در هر الک را وزن می کنند و بر اساس عددهای بدست آمده نمودار پراکندگی ماسه را ترسیم میکنند و همچنین عدد ریزی ماسه بر اساس فرمول زیر بدست می آید.

عدد ریزی ماسه برابر است با مجموع جرم ماسه هر الک ضرب درعدد ثابت الک قبلی،تقسیم بر مجموع جرم ماسه های تمام الکها .

( آزمایش مقاومت سقوط ماسه مرطوب )

18-این آزمایشی است که برای مشخص شدن میزان شکل پذیری و سختی قالب از آن استفاده می شود به این نحو که نمونه ماسه ای ساخته شده را از فاصله معینی بر روی ماسه نرم رها کرده و عکس العمل آن را مشاهده میکنند  این آزمایش بیشتر در کارگاه های کوچک فاقد آزمایشگاه ماسه انجام میگیرد.

( آزمایش مقاومت حرارتی ماسه )

19-یکی از روشهای تعیین مقاومت حرارتی ماسه ساخت یک نمونه به شکل هرم یا مخروط از آن ماسه است سپس آن را در کوره های عملیات حرارتی داده تا سر هرم در اثر حرارت خم گردد ( شکل اولیه خود را از دست بدهد ) و به این ترتیب مقاومت ماسه در برابر حرارت مشخص میشود.

(آز مایش درصد خاک ماسه )

20- 50g ماسه خشک رادر داخل بشر ریخته با 475cc آب مقطر و 25cc سودسوزآور 30g در لیتر میریزیم با دستگاه  به مدت 5 دقیقه به هم میزنیم آنگاه 10 دقیقه فرصت میدهیم تا سلیس در بشر ته نشین گردد آب روی ماسه که حاوی ذرات معلق خاک است را خارج کرده و این عمل را 2 تا 3 بار دیگر انجام داده تا آب بالای ماسه کاملا زلال شود ، سپس ماسه را خشک کرده و وزن می کنیم و با محاسبات درصد خاک ماسه را تعیین میکنند.

( مقاومت کششی ، فشاری ، خمشی و برشی ماسه )

21-ماسه قالب و ماهیچه ها همواره در معرض نیروهای مختلف قرار دارند ، واگر نتوانند در برابر این نیروها مقاومت کنند خرابی قالب حتمی خواهد بود ، لذا آزمایشهایی طراحی شده که مقاومت آنها را در برابر نیروهای خارجی مشخص میکند، به این نحو که ابتدا نمونه را با ماسه ماهیچه یا ماسه قالبگیری میسازند و سپس توسط دستگاه به نمونه ها تنش کششی ، فشاری ، خمشی و یابرشی وارد شذه و مقاومت آن اندازه گیری میشود.

( تعیین درصد رطوبت ماسه )

22-برای تعیین رطوبت ماسه ، 50g ماسه مخلوط را تا حدود 110 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت حرارت میدهند و پس از آن ، ماسه را مجددا وزن میکنند ، وکاهش وزن معادل وزن آبی است که در مخلوط ماسه وجود داشته است ، آنگاه درصد رطوبت ماسه محاسبه می شود.

(آزمایش درصد نفوذ گاز در ماسه )

23-سرعت خروج گاز از ماسه بر حسب سانتیمتر مکعب بر دقیقه را قابلیت نفوذ می نامند به این ترتیب توسط دستگاه حجم هوایی که در مدت معینی (یک دقیقه)از نمونه ای به اندازه یک سانتیمتر مکعب عبور می کند ( در تحت فشار10کیلوگرم بر سانتیمتر مربع)را اندازه می گیرندآنگاه توسط فرمول و یاخود دستگاه بطور اتومات عدد قابلیت نفوذ گاز ماسه را مشخص می کند.

(دستگاه مقاومت سنج ماسه )

24-دستگاه مقاومت سنج ماسه تشکیل شده از یک قسمت نیم کره فولادی، که به فنر و از آنجا به عقربه متصل است و با فشردن آرام آن به ماسه فنر جمع می شود و عقربه سختی آن را نشان می دهد ، سختی ماسه رابطه مسنتقیم با فشردگی ماسه دارد.

( الک الکتریکی ماسه )

25-برای تعیین اندازه و پخش ذرات ماسه از این دستگاه استفاده می شود ، این دستگاه دارای غربال ها با شماره های مختلف است که ریز به درشت روی هم قرار می گیرند آنگاه مقداری ماسه را روی غربال اولی که درشت تر است میریزند و دستگاه را به مدت 15 دقیقه روشن می کنند و سپس مقدار ماسه باقیمانده در هر الک را وزن کرده و نمودار پخش ذرات ماسه رسم میشود و همچنین بوسیله اعداد بدست آمده عدد ریزی ماسه محاسبه میشود.

( استحکام تر و خشک ماسه )

26-ماسه قالبگیری باید پس از مخلوط شدن با چسب و آب شکل پذیر شده و بعد از قالب گیری استحکام خوبی داشته باشد تا هنگام جابجایی و بارریزی،شکل اولیه خود را حفظ کند که به آن استحکام تر گفته می شود،همچنین ماسه باید بعد از بارریزی که رطوبت خود را از دست می دهد نیز استحکام داشته باشد تا مذاب کاملامنجمد گردد که به آن استحکام خشک می گویند.

27-استحکام کششی ماسه در حالت تر و خشک توسط دستگاهی اندازه گیری می شود ، به این ترتیب که نمونه ماسه ای به شکل خاصی ساخته میشود که بتوان توسط دو فک دستگاه گرفته و سپس کشیده شود مقاوت نمونه در برابر نیروی کشش توسط دستگاه اندازه گیری و ثبت میگردد.

( دستگاه نمونه ساز ماسه )

28-این دستگاه نمونه های استوانه ای به قطر2اینچ و ارتفاع 2 اینچ میسازد برای ساختن نمونه مقدار معینی ماسه را در سیلندر مخصوص می ریزند و سپس در محل خود در دستگاه نمونه ساز گذاشته و به وسیله آن ضربه هایی به ماسه زده

می شود تا نمونه ساخته شود و سپس نمونه در دستگاه دیگر تحت آزمایش گوناگون قرار میگیرد.

( مدل های شابلنی و قالبگیری آنها )

29-یکی از روشهای قالبگیری قطعات مدور و یا متقارن نسبت به یک محور و نسبتا بزرگ در داخل ماسه قالبگیری با استفاده از شابلن است ، قالبگیری با شابلن به دو دسته تقسیم می شوند،

1/29-قالبگیری با شابلن کششی که مخصوص قطعات طویل ویا نیم گرد با شکل داخلی و خارجی ساده وبا دقت کم می باشد،

2/29-قالبگیری با شابلن چرخشی که مخصوص  قطعات گرد با فرم یکنواخت ونسبتا بزرگ با دقت اندازه کم است،

شایان ذکر است شابلونهای ماهیچه نیز که به تیغه شابلون معروفند وبرای ساخت ماهیچه های بزرگ استوانه ای بکار می روند جزء مدلهای شابلنی هستند.

30-قالبگیری شابلنی همانند دیگر روشهای قالبگیری بصورت مرحله ای انجام می شود در مرحله اول قالبگیری  شابلن شماره 1 بر روی درجه تحتانی با استفاده از ریل راهنما کشیده می شود تا داخلی قطعه ایجاد شود،سپس قالبگیری درجه فوقانی به همراه راهگاه و قانجاقهای لازم صورت میگیرد،در مرحله سوم شابلن شماره 2 بر طبق ریل راهنما در داخل درجه تحتانی کشیده می شود تا فرم خارجی قطعه تکمیل گردد، ودر نهایت عملیات تکمیلی صورت گرفته و قالبگیری پایان می یابد.

( مدل های اسکلتی و قالبگیری مدلهای بزرگ )

31-قطعات بزرگ ریختگی با تعداد کم را به وسیله مدلهای اسکلتی قالبگیری و ریخته گری می کنند،مزایای عمده این روش سرعت در ساخت مدل ، مصرف کم مواد و سبکی وزن مدل است.معایب آن مشکل بودن قالبگیری و گران تمام شدن هزینه قالبگیری است ، امروزه مدلهای اسفنجی جایگزین این مدلها شده اند.

32-در قالبگیری قطعات بزرگ که عملیات قالبگیری و مذاب ریزی در گود ماسه دان انجام می شود ، برای خروج بهتر بخارات و گازهای حاصله از بستر ذغال کک و لوله های خروج گاز که از بستر کک تا سطح آزاد هوا ادامه دارند استفاده می شود.

33-بستر کک در گود ماسه دان ایجاد شده و سپس یک لایه از ماسه قالبگیری بر روی آن ریخته و قالبگیری از آن سطح شروع می شود ، وجود بستر کک باعث  بهتر شدن راههای خروج گاز ماسه و ماهیچه ها  می گردد.

34-به علت هزینه بالا ساخت مدل ،تعداد کم قطعات سفارشی ، عدم نیاز به دقت زیاد و...لازم می شود که قالبگیری بدون مدل انجام گیرد ولی به هر حال باید سعی شود تا با استفاده از وسایل کمکی نظیر خط کش،  گونیا و...قالبگیری بنحو احسن صورت گیرد.

35-در خط کش های مدلسازی بر خلاف خط کش های معمولی بر طبق استاندارد معینی در صد انقباض در نظر گر فته شده است  بنابر این نیاز به اضافه کردن درصد انقباض در موقع ساخت مدل ندارند.

36-در قالبگیری با فرمان  ابتدا میله محور فرمان در محل مناسبی قرار داده می شود و آنگاه درجه زیری از ماسه پر می گردد ، سپس با استفاده از  تیغه شابلن شماره 1 فرم داخلی قطعه (فرم درجه فوقانی) ایجاد می شود، در مرحله بعد درجه رویی قالبگیری می شود و با بلند کردن درجه فوقانی تیغه شابلن شماره 2 فرم خارجی قطعه را ایجاد میکند آنگاه عملیات تکمیلی صورت گرفته و قالبگیری پایان می یابد.

شیب مدل ها تابع عوامل زیر است:

-ارتفاع مدل (شیب مدلهای کم ارتفاع کمی بیشتر از مدل ها با ارتفاع بزرگتر است ،)

-تمیز و صیقلی (صاف ) بودن سطح مدل ،

-دقت قطعات ریخته گری ،

-کیفیت سطح مدل و امکان چسبندگی مواد قالب ،

-انتخاب فرایند ریخته گری ،

-چگونگی جدا شدن مدل از قالب ،

مهمترین مزایای ساخت مدل با استفاده از رزین های مصنوعی ( ارالدیت ) عبارتند از :

-هزینه پایین در مقایسه با مدل های فلزی ،

-ساخت سریعتر در مقایسه با مدل های فلزی ،

-عمر بیشتر این مدل هادر مقایسه با مدل های چوبی ،

-ثابت بودن اندازه های این مدل هادر مقایسه با مدل های چوبی ، که دچار انقباض و انبساط می شوند.

-داشتن سطح صاف و براق و بدون خلل و فرج و درزهای اتصالی ،

-داشتن استحکام خوب ، غیر حساس به رطوبت و مقاوم در برابر خوردگی ،

-جرم مخصوص کمتر ، در مقایسه با مدل های فلزی ،

-داشتن قابلیت ماشین کاری خوب ،

-تمایل چسبندگی کمتر در مراحل قالب گیری .

 Polystyrol   یونولیت ، فوم

Model   مدل ، نمونه ، سرمشق ، قالب طرح و...

چدنها

( ریخته گری و شناخت خصوصیات و موارد استفاده انواع چدنها )

37-چدن ها همبسته ای سه تایی از آهن،کربن و سیلیسیم هستند که در آنها عناصری نظیر منگنز،فسفر و گوگرد نیز وجود دارد.علاوه بر آن فلزاتی مانند کرم،نیکل،مس،منیزیم،سدیم،لانتانیم،وانادیم،و...(در مقادیر کم)هم می تواند در چدن ها موجود باشد.

مهمترین تقسیم بندی چدن ها بر اساس شکل کربن در ساختار میکروسکپی آن است که بر این اساس چدن ها بر پنج نوعند که عبارتند از:   

1/37-چدن سفید، (در این چدنها کربن به شکل آزاد وجود ندارد بلکه به صورت ترکیب با آهن Fe3C میباشد.)         

2/37-چدن خاکستری ( گرافیت در این چدنها به صورت لایه ای ومطبق است.)         

3/37-چدن با گرافیت فشرده 

  4/37-چدن مالیبل ( تمپر گوس و یا چکش خوار )

5/37-چدن با گرافیت کروی ( داکتیل ویا نشکن )

چدن خاکستری

38-نام این چدن از رنگ خاکستری مقطع شکست آن گرفته  شده است ،که خود دلیل حضور گرافیت ورقه ای در ان است،گرافیت باعث افزایش قابلیت براده برداری وضریب اصطکاک، می گردد،اما قابلیت چکش کاری را می کاهد ،علاوه بر آن وجود گرافیت باعث می شود، چدن بتواند خاصیت جذب ارتعاش و خفه کردن صدا داشته باشد.وجود کربن در چدن خاکستری(حدود 5/2 تا 4 درصد)باعث تقلیل نقطه ذوب چدن(حدود1250 درجه سانتیگراد )و افزایش قابلیت ریخته گری آن شده است. بعضی موارد استفاده این چدنها در ساخت انواع سیلندر و سر سیلندرها، لوله ها،پوسته ها و ...می باشد.

ساختار میکروسکپی چدنها

39-یکی دیگر از عوامل مهم در تعیین خواص چدنها ساختار میکروسکپی زمینه آنهاست ، ساختارهای مختلف دارای سختی های مختلفی هستند که موجب سختی یا نرمی قطعه می شوند،در ذیل به تعدادی از آنها اشاره میگردد،

1/39-فریت-دانه هایی که اصولا عاری از کربن بوده و به صورت فازی سفید رنگ در میکروسکپ دیده میشود،این فاز نسبتا نرم است (سختی آن بین 80 تا 90 برینل می باشد. )

2/39- پرلیت –این فاز شبیه صدف یا اثر انگشت در میکروسکپ با بزرگ نمایی (X100) دیده می شودکه تشکیل شده است از لایه های متناوب نرم و سفید رنگ فریت و لایه های سخت و سیاه رنگ کاربید آهن(سمانتیت،Fe3C )،سختی پرلیت بین 150 تا 300 برینل است.

3/39-فریتی،پرلیتی – قسمتی از ساختار زمینه این نوع چدن ها از فریت و قسمت دیگر از پرلیت می با شد.

فاز های دیگری نیز می توان با افزایش عناصر آلیاژی ویا عملیات حرارتی در زمینه چدن ها ایجاد کرد که به نام بعضی از آنها اشاره می شود، بینیت، مارتنزیت،اوستنیت،و...

   چدنهای سفید

40-چنانچه کربن موجود در چدن بعلت سرعت سرد شدن مذاب در قالب و یا وجود عناصر کاربیدزا ،بصورت ترکیب با آهن باقی بماند فازی سخت و شکننده تولید می شود که سمنتیت نامیده میشود و مقطع شکست آن سفید رنگ است و نام چدن سفید از آن گرفته شده است، این چدنها سخت و شکننده بوده و معمولا غیر قابل ماشین کاری هستند،اما استحکام فشاری بالا و در مقابل سایش بسیار مقاوم هستند.از این چدنها برای ساخت انواع نوردها  ،گلوله های آسیاب ،بعضی از چرخها و پیستونهای هیدرولیک و...استفاده می شوند.

چدنهای مالیبل (تمپرگوس یا چکش خوار)

41-چدن های مالیبل از طریق انجام عملیات حرارتی روی چدن سفید تهیه می شوند و دارای استحکام بهمراه قابلیت انعطاف بالا هستند،قسمت اعظم کربن در این چدنها به صورت گرافیت های شبه کروی(برفکی) در زمینهای مختلف فریتی، پرلیتی،و...توزیع شده است.

موارد مصرف این چدنها در ساخت قطعاتی نظیر پوسته دیفرانسیل ، اتصالات آب ، چرخ دنده ها ، شاتون ها ،ابزارهای دستی و... می باشد.

چدن نشکن

42-چدن نشکن بعد از چدن خاکستری بیشترین مقدار مصرف را در میان انواع چدن ها دارا می باشد.موارد مصرف زیاد این نوع چدن ها بعلت قابلیت انعطاف و چکش خواری بالای آنها ، همراه با مدول الاستیسیته و استحکام زیادی است که این چدن ها دارند .

برای تولید این چدن ها ،به مذاب چدن قبل از بارریزی، مقداری نیکل-منیزیم ویا فروسیلیسیم منیزیم اضافه میکنند این باعث می شود تا کربن در هنگام سرد شدن به صورت گرافیت کروی در زمینه قرار گیرد، که باعث میشود  خواص مکانیکی این چدنها سه تا پنج برابر چدن های خاکستری با گرافیت مطبق ،افزایش یابد ،از این چدنها برای تهیه میل لنگ ها، محفظه جعبه دنده ها، چرخ دنده ها، قرقره ها،سیلندرها و...استفاده می شود.

43-ساختار زمینه و خواص مکانیکی این نوع چدنها در ردیفی مابین چدن نشکن و چدن خاکستری قرار دارد و نحوه تهیه آن هم شبیه تهیه چدن نشکن است با این تفاوت که مقدار منیزیم اضافه شده به نصف تقلیل می یابد و در نتیجه بعضی از گرافیت های  موجود در زمینه این چدن ها کروی و بعض دیگر ورقه ای فشرده وخمیده می باشد.

موارد مصرف این چدن ها  در ساخت کاسه ترمز اتومبیل ،فلایویل ، اتصالات و لوله اگزوز ، بدنه سیستم های هیدرولیکی و...است.

44-مهمترین کوره های ذوب چدن عبارتند از،  

1/44-انواع کوره های کوپل ( کک سوز و گازی )

2/44-انواع کوره های شعله ای یا روبادده ( ثابت و دوار )

3/44-انواع کوره های برقی ( القایی و قوس الکتریکی)

4/44-کوره های زمینی برای ذوب در مقادیر کم.

45-برای مشخص کردن ضخامت سمانته شدن چدن ، که خود بستگی به عوامل متعددی مانند درصد عناصر موجود در چدن و سرعت سرد شدن دارد ، از آزمایش گوه استفاده می شود ، وجود درصد بالاتر عناصر کاربیدزا مانند کرم ، مقدار سمانته شدن را افزایش میدهد و وجود عناصر گرافیت زا مانند سیلیسیم ، منطقه خاکستری را افزایش میدهد و به این ترتیب می توان تا حد زیادی با اضافه کردن این عناصر به چدن مورد نظر دست یافت.

46-روشها و آزمایشهای مختلفی طراحی شده است که می توان مذاب های مختلف را از هر نظر کنترل کرد از جمله به موارد زیر اشاره می شود ،

1/46-در مورد تر کیب شیمیایی مانند ، روش شیمی تجزیه ، استفاده از اسپکتروفتومتر ، استفاده از کوانتومتر ،و در سطح پایینتر از آزمایش گوه ،

2/46-سیالیت مذاب توسط آزمایشهایی نظیر روش مارپیچ و روش صفحه های تخت اندازه گیری می شود.

3/46-درجه حرارت مذاب  از طریق ترموکوبل و پیرو متر نوری اندازه گیری می شود .

47-با مشاهده رنگ مذاب ، استفاده از حرارت سنجها ، و حتی فرو کردن یک میله فولادی در مذاب و مشاهده مقدار مذاب چسبیده شده بر روی میله ،میتوان درجه حرارت مذاب  را تشخیص داد وبه این وسیله مذاب را برای بار ریزی آماده کرد.

48-مهمترین مواد جوانه زا در چدن فرو سیلیسیم ها هستند که از آن میان فرو سیلیسیم 75% که دارای 1 تا 5/1 % آلومینیم وهمین مقدار کلسیم است دارای اهمیت بیشتری است.

مهمترین اکسیژن زدا در مذاب چدن عبارتند از ، فرو سیلیسیم ، فرو منگنز ، سیلیکومنگنز ، فرو آلیاژهای منیزیم دار و...

49-تولید چدن با گرافیت کروی عموما با اضافه کردن مقادیر جزئی منیزیم به عنوان عنصر کروی کننده به مذابی که دارای ترکیبی مشابه چدن خاکستری است انجام می گیرد.البته عناصر دیگر نظیر ،سریم ، کلسیم ، لیتیم ،‌سدیم ،تیریم و...نیز این عمل را انجام مدهند اما منیزیم از نظر اقتصادی اولویت دارد. شایان ذکر است هرگز منیزیم به صورت خالص به مذاب اضافه نمی شود بلکه به صورت فروسیلیسیم منیزیم ،و یا نیکل منیزیم با رعایت نکات ایمنی و روشهای خاص به مذاب اضافه می شود .

از مهمترین روشهای اضافه کردن این مواد به مذاب چدن عبارتند از:

1/49-فرایند روریزی مذاب   2/49-روش فرو بردن  3/49-روش افزودن در راهگاه

50-چدنهای داکتیل نیز با روشهای مختلفی تقسیم بندی می شوند از جمله از نظر ساختار که عبارتند از :   فریتی   ،    پرلیتی   ،    بینیتی   ،    مارتنزیتی   ،    چشم گاوی

چگونگی اندازه گیری درجه حرارت مذاب

51-برای اندازه گیری درجه حرارت ، از پدیده های فیزیکی که تابع پیوسته ای از تغییرات درجه حرارت باشند استفاده می شود ، انبساط و انقباض مایعات و گازها ،تغییر مقاومت الکتریکی و اختلاف سطح الکتریکی  ، تغییر در وضع تشعشع و رنگ جسم و...از این موارد هستند .

ازمیان انواع مختلف حرارت سنجها در صنایع ریخته گری موارد ذیل دارای اهمیت بیشتری هستند.

1/51-ترمومترهای مقاومتی     2/51-ترموکوپل ها یاآذرسنج ترموالکتریک    3/51-پیرومترها

52-ترموکوپلها بر اساس تغییر فشار الکتریکی بین دو منبع گرم و سرد در مداری شامل دو سیم فلزی مختلف الجنس و یک میکرو ولت متر ساخته شده اند ،هر چه اختلاف درجه حرارت انتقالی از دو سیم به منبع زیادتر باشد اختلاف فشار الکتریکی بیشتر خواهد شد ، وبا مدرج کردن صفحه میکرو ولت متر می توان درجه حرارت را اندازه گرفت.

53-اساس کار پیرو مترها برمبنای شدت تشعشع اجسام گداخته می باشد. وقتی اجسام گرم و گداخته می شوند از خود نور مرئی منتشر می کنند که رنگ این نور ( طول موج )، با درجه حرارت جسم نسبت مستقیم دارد به این ترتیب که هر چه حرارت بیشتر باشد نور جسم نیز سفیدتر میشود ، پیرومترها بر این اساس کار می کنند و معمولا برای درجه حرارتهای بالای 1100درجه سانتیگراد کاربرد دارند.

54-با افزایش درجه حرارت رنگ اجسام نیز تغییر می کند و از این طریق می توان حدود درجه حرارت اجسام را بدست آورد ، رنگ اجسام در درجه حرارتهای مختلف در ذیل آمده است. ( درجه حرارت بر حسب سانتیگراد است).

    520- قرمز بسیارتیره ،700- قرمز تیره ،790- آلبالوئی ، 900- آلوبالوئی روشن ، 980- قرمز،        1100- نارنجی،  1180-  زرد،  1400- شیری رنگ،  1480- سفید ،  1588-سفیددرخشان،

به چند سئول زیر پاسخ دهید.

-چدن های مخصوص را توضیح دهید ؟

-چدن های کروی چشم گاوی را توضیح دهید؟

-اوستنیت ، مارتنزیت ، بینیت ، چه نوع فازهایی هستند و چگونه می توان به این فازها رسید؟

-سختی کدامیک از فاز های موجود در چدنها و یا فولادها بیشترو کدامیک کمتر است؟

-عملیات حرارتی چدن ها را به طورمختصر توضیح دهید ؟

میکروسکوپ

 55-میکروسکوپ دستگاهی است که به کمک آن می توان اجسام را با بزرگنمایی مختلف مشاهده کرد امروزه انواع مختلفی از میکروسکپ ساخته شده است ، مهمترین آنها عبارتند از:

1/55-میکروسکپهای نوری (عبوری وبرگشتی)

2/55-میکروسکوپ های الکترونی (STM ، میکروسکوپ تقطیعی تونلی   و   AFM میکروسکوپ نیروی اتمی با نوک سوزنی از الماس و میکروسکوپ لیزری ...)

56-میکروسکوپ های نوری بر اساس تابش نور بر نمونه وشکست و برگشت نور کار می کنند و از قسمتهای زیر تشکیل شده است ،

1/56-عدسی چشمی ،(استوانه ی کوتاهی که دو عدسی در دو سر آنقرار دارد).

2/56-دسته یا بدنه که تنه و پیچ تنظیم را نگه می دارد.

3/56-قطعه خرطومی (صفحه رولور یا چرخان،که برای تغییر عدسی های شیئی به کار می رود).

4/56-عدسی های شیئی ( شامل عدسی ها با بزرگ نمایی مختلف ).

5/56-صفحه ی میکروسکوپ ، محل قرار گرفتن جسم.

6/56-دیافراگم ،(وسیله ای برای تنظیم نور ).

7/56-منبع نور ،

8/56- و قسمت های دیگر مانند ، پایه ، گیره های صفحه ،پیچهای تنظیم نسبی و سریع ...

 

هدف از آزمایش میکروسکپی ظاهر ساختن جزئیات ساختارهای فلزی است که برای دیدن با چشم غیر مسلح بسیار کوچکند . میکروسکوپ های متالورژی اصولا از یک سیستم نوری (اپتیکی) و یک سیستم روشنایی تشکیل شده اند.سیستم روشنایی ممکن است شامل صافی های رنگی و پلاریزهکننده نیز باشند. صافی های سبز را معمولا برای بهبود جزئیات و صافی های پلاریزه کننده را برای کاهش درخشش سطحی و بهبود تجزیه مرز دانه ای بکار می برند.

عدسی های شیئی برچند نوعند ، آکروماتیک (بیرنگ ) ، فلوریت ، یا آپوکروماتیک .

آزمایش ماکروسکپی فلزات عبارت است از دیدن یا مشاهده کم قدرت ( پایین تر از بزرگ نمایی × 10 )نمونه های متالورژیکی است ، که برای موارد زیر بکار می رود،

شناخت عیوب ساختاری اندازه گیری دانه ها و بررسی تجمع آنها اندازه و توزیع ناخالصی های غیر فلزی - ظاهر سازی دانه های شاخه ای و ستونی ، ترکها ، تخلخل ها ، عمق سخت کاری شده در عملیات حرارت کربن دهی ، منطقه مؤثر گرمایی در عملیات جوشکاری و...

آزمایشگاه خواص مواد
سختی و سختی سنج ها

57-سختی مقاومتی است که اجسام در مقابل نفوذ جسم خارجی از خود نشان می دهند ،صنایع مختلف از سختی سنج های مختلفی استفاده می کنند از جمله آنها عبارتند از ،

1/57-سختی سنجی به روش موهس    2/57-سختی سنج برینل

3/57-سختی سنج راکول       4/57-سختی سنج ویکرز .

58-در سختی سنج برینل یک ساچمه از کربور تنگستن ویا فولاد به قطر D روی جسم با نیروی P به مدت ثابتی (10  ثانیه برای آلیاژهای آهنی و 30 ثانیه برای آلیاژهای غیر آهنی ) توسط ماشین مربوط فشار وارد می شود، از تقسیم نیروی وارد بر سطح ایجاد شده ( سطح عرقچین کروی ) عدد سختی برینل بدست می آید.

BHN= P / A                                                               

59-تعیین سختی در روش راکول از روی عمق فرو رفتگی ایجاد شده در قطعه بدست می آید . اگر عمق فرو رفته در قطعه توسط نوک مخروطی از الماس و با نیروی P=150 Kg  ایجاد شده باشد سختی بدست آمده را ، راکول  C ،  ( Rc ) ، و اگر عمق فرورفته توسط ساچمه فو لادی و با نیروی P=100 Kg ایجاد شده باشد ، را سختی در مقیاس راکول B ، ( Rb ) می گویند ، Rc برای آلیاژها با سختی بالا و Rb برای آلیاژها با سختی متوسط کاربرد دارد.

60-آزمایش تعیین سختی در روش ویکرز ، با استفاده از یک هرم مربع القاعده با نوک الماسه انجام می گیرد زاویه راس بین دو سطح مقابل این هرم 136 درجه است ،عدد سختی ویکرز ، از تقسیم بار اعمال شده ، P ، بر سطح اثر A ،(مجموع سطوح چهار مثلث جانبی ) به دست می آید.                                                                                                                     VHN=P/A

  مقدار بار وارد به قطعه P ، بستگی به اندازه ،ضخامت، و حدود سختی آن دارد ، معمولا بارهای،120 ,100 ,50 ,30 ,20 ,10 ,5 , و...کیلوگرمی انتخاب می گردد.

مقاومت کششی فلزات

61-مقاومتی که اجسام در مقابل نیروی کششی از خود نشان می دهند را مقاومت کششی می گویند ، برای آز مایش مقاومت کششی فلزات نمونه را در دو فک دستگاه کشش ثابت می کنند و با روشن کردن دستگاه ،به آرامی نیروی کشش به قطعه وارد می شود ، افزایش نیروی کششی تا شکست نمونه ادامه می یابد و در این مدت تغییرات نمونه ثبت شده ، تا مورد بررسی و نتایج آن مشخص گردد.

در آزمایش کششی اجسام به موارد ذیل توجه می شود.

1/61-نیروی وارد بر واحد سطح را تنش می گویند.            

تنش = F / A              

2/61-تغییر طول به ازاء هر واحد طول را ازدیاد طول نسبی و یا تغییر طول نسبی می گویند ، اگر این کمیت به صورت درصد بیان شود ، درصد ازدیاد طول نسبی نامیده می شود.

3/61-به مقدار نیرویی که اگر به قطعه وارد آید تغییرات طولی یکنواخت ایجاد کند ، حد نیروی تناسب می گویند در این قسمت نمونه طبق قانون هوک عمل می کند.

4/61-مقدار نیروئی که پس از حذف آن جسم بتواند بحال اولیه خود برگردد، حد الاستیک یا حد نیروی ارتجاعی می گویند.

5/61-نقطه تسلیم :در این نقطه نیروئی که به جسم وارد می شود باعث تغییر شکل دائمی آن می گردد.

6/61-حداکثر نیروی کششی :در این نقطه نیروی کششی به بیشترین مقدار خود رسیده است و از این به بعد اگر نیروی کششی ،کمتر از این مقدار شود باز هم ازدیاد طول انجام میگیرد.

7/61-حد گسیختگی یا پارگی : نیروی معینی که در تحت کشش آن نیرو جسم گسیخته و به دو قسمت می شود.

8/61-گلویی شدن نمونه :در مورد اغلب فلزات وآلیاژها قطعه نمونه قبل از گسیخته شدن در یک ناحیه باریک شده و در صورتی که عمل کشش ادامه یابد نمونه در باریکترین مقطع پاره می شود ، به این قسمت باریک شده گلویی شدن نمونه می گویند.

مقاومت به ضربه فلزات

62-روشهای مختلفی برای تعیین مقاومت به ضربه وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از روش شارپی و آیزود،

در روش شارپی نمونه به شکل مکعب مستطیل با مقطع مربع است که در وسط آن شیاری تعبیه شده ، و ضربه توسط پاندول مجهز به تیغه فولادی به پشت شیار وارد می شود ،نسبت کار انجام شده برای شکست نمونه(W  

تقسیم بر سطح مقطع اولیه (A   )، مشخص کننده مقاومت به ضربه نمونه است.

مکانیزم های مقاوم شدن فلزات

63-مکانیزم های مقاوم شدن (Strengthening   Mechanisms  ) فلزات فراوانند از جمله آنها عبارتند از :

1/63-تغییر در اندازه دانه ها

2/63-کار سختی مانند آهنگری و نورد

3/63-سخت کردن بوسیله محلول های جامد بین نشین و جا نشین

4/63-روشهای پراکنده کردن ذرات سخت در سرختار قطعه مانند متالورژی پودر ،اکسایش ،پیرسختی و...

5/63-مقاوم شدن توسط تغییر فازها توسط عملیات حرارتی و...

6/63-مقاوم کردن به وسیله آلیاژ سازی و...

فولادها

64-فولادها ، آلیاژهایی هستند از آهن و کربن که عناصر دیگری نیز مانند منگنز ، سیلیسیم ، فسفر ،گوگرد و...به همراه دارند ، در این میان کربن نقش مهمی دارد و مقدار آن تعیین کننده قسمت اعظم خصوصیات آنها ( قابلیت کوره کاری ، آبکاری ، ریخته گری ، نقطه ذوب ،و... ) می باشد ، شایان ذکر است مقدار درصد کربن در فولادها کمتر از 06/2می باشد ، وچنانچه مقدار درصد کربن در آهن از 06/2 تا67/6 درصد باشد به آن چدن ، می گویند.

تقسیم بندی فولادها به روشهای مختلفی صورت می گیرد، از جمله:

1/64-تقسیم فولادها از نظر عناصر تشکیل دهنده :

1-1/64-فولادهای ساده کربنی ( کم کربن ، با کربن متوسط ، پر کربن )

2-1/64-فولادهای نیمه آلیاژی  ( دارای عناصر آلیاژی مانند : کرم ، نیکل ، مولیبدن ، منگنز ، وانادیوم ، ولفرام و...به مقدار کمتر از %5 هستند.)

3-1/64- فولادهای آلیاژی  (دارای عناصر آلیاژی بالاتر از %5 هستند .)

2/64-تقسیم فولادها از نظر روش تولید :

1-2/64-فولادهای توماس بسمر،      2-2/64-فولاد های L.D          3-2/64-فولاد های زیمنس مارتین،     4-2/64-فولادهای قوس الکتریک ،

    3/64-تقسیم فولادها از نظر کاربرد :

1-3/64-فولادهای ساختمانی،    2-3/64-فولادهای ابزار سازی ، و...

65-فولاد ها از نظر ساختار میکروسکپی نیز به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند  این ساختارهای میکروسکپی عبارتند از :

1/65- فریتی     2/65- پرلیتی       3/65-فریتی،پرلیتی      4/65-بینایت      5/65-مارتنزیت

پولیش و اچ کردن نمونه ها

66- ساختار میکروسکپی فلزات و آلیاژ ها را بعد از پولیش و اچ کردن نمونه می توان دید ، پولیش قطعات همان ، صیقلی کردن کامل قطعه است که بعد از سنگ زدن نمونه انجام می شود ، و آن سایش نمونه با کاغذ های مختلف سمباده (شماره درشت به ریز ) و صیقل دادن توسط دستگاه پولیشر یا صیقل کننده همراه با ذرات ساینده است .

اچ کردن نیز به معنی ، خوردگی سطح بسیار نازک نمونه توسط محلول خورنده می باشد.

برای مشخص شدن ساختارهای مختلف نمونه در میکروسکپ ، محلول اچ وظیفه دارد تا سطح نازکی از نمونه را در اثر خوردگی از میان بردارد و از آنجا که فازهای مختلف موجود در نمونه ، مقاومتهای مختلف در برابر خوردگی از خود نشان می دهند ، شرایط لازم را برای دیدن این فازها فراهم میگردد.

در ذیل نام چند محلول اچ آمده است .

1/67-نیتال    2/67- پیکرال     3/67-هیدروکلریک وپیکریک  4/67-کلرورفریک و هیدروکلراید

68-نیتال تشکیل شده است از 1 تا %5 اسید نیتریک و 95 تا %99 اتیل یا متیل الکل و برای اچ کردن نمونه های فولادی و چدنی ، به مدت 5 تا 60 ثانیه کاربرد دارد.

پیکرال تشکیل شده است از اسید پیکریک و اتیل یا متیل الکل و برای اچ کردن نمونه های فولادی کربنی و کم آلیاژ ، که عملیات حرارتی دیده یا ندیده باشند ، کاربرد دارند .

مدل سازی

شناخت انواع چوب های مصرفی در صنایع مدلسازی

 69-انواع چوبهایی که برای مدلهای ریخته گری مناسب هستند عبارتند از : کاج ، سرو ، توسکا ، افرا ، گلابی ، گردو ، بلوط ، جنگلی قرمز (راش ) ، جنگلی سفید (‌مرس )  ، نارون ، تبریزی ،سپیدار ، چنار ، داغداغان ( زیرفون ) و...

انواع چسبهای چوب

70-یکی از راههای چسباندن قطعات به یکدیگر استفاده از چسبها است در مدلسازی نیز از چسبها استفاده فراوان  میشود ، چسبها غالبا موادی لزج اند که با سخت شدن فیزیکی یاشیمیایی و یا هردو مولکولهای بزرگی را به وجودمیآورند و قطعات را به هم می چسباند، انواع چسبها عبارتند از :

1-70-چسب های طبیعی با پایه ئیدرات کربن مانند ،چسب نشاسته و دکسترین

2-70- چسب های طبیعی با پایه آلبومین مانند : چسب گلوتین و کازئین

3-70-چسب های غیر طبیعی (مصنوعی) که بر سه نوعند :

1-3-70-چسب های پلی آدیشن مانند: چسب PUR  و چسب EP

2-3-70-چسب های پلی مریزاسیون مانند: چسب های PF   وRF  و MF  و HF

3-3-70-چسب های پلی کندانزاسیون مانند : چسب های PVAC و PVC ‌‌ و چسب های تماسی

(برای مطالعه بیشتر دراین مورد می توانید از کتاب طراحی و ساخت مدلهای ریخته گری ، ترجمه ولی نژاد استفاده کنید . ) 

حلقه های سالیانه

71- هر سال در بهار وتابستان یک حلقه چوب جوان به محیط خارجی درختان اضافه می شود که رشد سالیانه درخت یا حلقه سالیانه نامیده می شود ، هر حلقه سالیانه از دو قسمت روشن (‌چوب بهاره ) و قسمت تیره ( چوب تابستانه یا پاییزه )تشکیل می شود.

اشعه های مرکزی به شکل خطوطی نازک دیده می شوند که از طرف مرکز تنه درخت به طرف جانب (پوست ) درخت کشیده شده اند و وظیفه آنها ، رساندن مواد غذایی بطور افقی به تنه درخت است.

72-خط کش تیره دار از یک کوله (بدنه اصلی )و یک الی دو تیرک تشکیل شده است ، ودر انتهای آن ، سوزن فولادی برای کشیدن خط نصب شده است .  طول تیرک ، با روشهای مختلفی ( میلیمتری  ، اینچی ، بصورت معمولی و یا انقباض دار ) درجه بندی شده است و این وسیله برای کشیدن خطوط یکنواخت و موازی بر روی چوب مورد استفاده قرار میگیرد.

73-چوب تنه درخت از دو قسمت چوب مرکزی ( پیر ) و چوب جانبی ( جوان ) تشکیل شده است .

چوب مرکزی ، چوبی است کامل و محکم با سلولهای تیره و فشرده که در صنعت مدلسازی اهمیّت فراوان دارد و چوب جانبی چوبی است نرم با سلولهای جوان و روشن که بعلت نامرغوب بودن در مدلسازی مصرف چندانی ندارد .

خواص فیزیکی و مکانیکی چوبها

74-منظور از خواص فیزیکی چوب ، خواصی مانند وزن مخصوص ، رنگ ، نقشه وموج ، بو ، سختی ، صوت و... می باشند که شناخت آنها موجب شناخت مرغوب یا نامرغوب بودن چوب برای کاری خاص می گردد.

75-شناخت خواص مکانیکی چوبها نیز باعث می شود تا در انتخاب نوع چوب برای صنایع مختلف از جمله مدلسازی اشتباه نکنیم از جمله خواص مکانیکی چوب عبارتند از :

قابلیت شکافتن ، قابلیت انحنا ، قابلیت ارتجاع ، مقاومت کششی ، فشاری ، خمشی ، پیچشی ، زانویی ، قیچی ، وتاثیر رطوبت در چوب ( کاستن ، منبسط شدن ، انداختن ، کشیده شدن ، پیچیده شدن و ترک خوردن )

خصوصیات وموارد استفاده چوب ها

76-مهمترین خواص و کاربرد چوبها بطور خلاصه در ذیل بیان شده است.

1/76-چوب توسکا : جنس آن نرم و سبک ، رنگ آن زرد ، قابلیت تورق بالا ، خاصیت الاستیکی کم دارد و برای ساختن مدلهای کوچک و متوسط و قاب سازی مناسب است .

2/76-چوب گردو : جنس آن سخت و محکم ،رنگ آن خاکستری ،سنگین وزن و با دوام است ، موجهای بسیار زیبایی دارد و برای دکوراسیون منازل ، مبل سازی ، قنداق تفنگ ، مدلهای کوچک و دقیق ، و...کاربرد دارد.

3/76-چوب افرا : جنس آن سخت با الیافی صاف ،رنگ آن سفید ،و در خشکی با دوان است ، این چوب برای ساخت مدلهای ظریف و کوچک ، مبل سازی ، ادوات موسیقی ، روکش سازی و...مورد استفاده قرار می گیرد.

4/76-چوب گیلاس وحشی سیاه :وزن آن سنگ و جنس آن سخت و محکم است ، و برای عصا سازی و مدلسازی دقیق و...بسیار عالی است .

5/76-چوب زیزفون :جنس چوب زیزفون یا داغداغان ، نرم و سبک ، رنگ آن خاکستری و قابلیت خمکاری دارد و خوب خشک می شود ، برای میز نقشه کشی ، منبت کاری ، مدلسازی و...کاربرد دارد.

 77- در اثر کم وزیاد شدن میزان رطوبت چوب ، در شکل و حجم چوب نیز تغییراتی حاصل می شود که اصطلاحا کارکردن چوب میگویند ، مدلسازان باید توجه کافی به مطلب فوق داشته باشند در غیر این صورت پیچیده شدن یا تاب برداشتن مدل حتمی است.

78-چنانچه تنه درخت را در جهت عرضی برش دهیم موارد زیر را میتوانیم مشاهده کنیم ،

1/78-مغز درخت     2/78-حلقه های سالیانه       3/78-اشعه های مرکزی

4/78-حلقه نامیه ( کامبیوم )       5/78-آوندهای چوب    6/78-پوست داخلی

7/78-پوست خارجی      8/78-چوب مرکزی یا پیر        9/78-چوب جانبی یا جوان

79-اصولا سعی میشود همه مدلها با چوبهای سخت ، بادوام و محکم ساخته شوند ، بدیهی است برای مدلهای بزرگتر چوبهای مناسب تری انتخاب میکنند از جملهاین چوبها عبارتند از چوب جنگلی قرمز ، چوب بلوط ، جنگلی سفید و...

80-برای ساختن مدلهای کوچک با توجه به ظرافت آنها از چوبهای افرا ، زبان گنجشک ، گردو ، غان یاگان و...استفاده می شود.

وسایل و تجهیزات کارگاه مدل سازی

81-وسایل کمکی که در صنایع مدلسازی کاربرد دارند عبارتند از :

1/81-میز کار      2/81-انواع گیره ها    3/81-گاز انبر    4/81-چکش     5/81- انواع مغار

6/81- سنبه    7/81-ابزارهای برش و سایش و...

82-وسایل اندازه گیری و کنترل که در مدلسازی کاربرد دارند عبارتند از :

1/82-وسایل اندازه گیری متغیر مانند متر ، کولیس ، میکرومتر ، خط کش ، زاویه سنج و...

2/82-وسایل ثابت ، مانند: شابلنها ، گونیاها ، فرمانها و...

3/82-وسایل کمکی، مانند : صفحه صافی ، میزاندازه گیری ، منشور ، سنبه و...

83-در نقشه مدلسازی باید نکات ذیل مورد توجه قرار گیرد :

1/83-محاسبه و تعین درصد انقباض فلزات

2/83-محاسبه و تعین مقدار تراش مجاز

3/83-محاسبه و تعین مقدار شیب مدل

4/83-تعین تعداد ماهیچه و سطح جدایش آن

5/83-تعین سطح جدایش قالبگیری

6/83-تعین سطح جدایش مدل و جعبه ماهیچه

84-انواع ارّه های چوب بری عبارتند از :

ارّه کلافی – ارّه غیر کلافی ( ارّه ظریف بر – ارّه دم روباه – ارّه نوکی – اره گرات و... )

انواع رنده ها عبارتند از :رنده قاچی ، یک تیغ ، دو تیغ ، بغل ، خشی و...که در دو نوع چوبی و آهنی وجوددارند.

و انواع مغارها نیز عبارتند از :

مغار تخت ساده  -  مغار تخت پخ دار  -  مغار نیم گرد ساده  -  مغار نیم گرد فرم دار  - مغارهای مخصوص و...

مس و آلیاژهای آن

برنج ها

85-آلیاژهای مس وروی تحت نام کلی برنج BRASS در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند . برنج معمولی دارای%30 روی و %70 مس میباشد ، و برنج قرمز روی کمتر ( حدود %20 ) ، و برنج زرد دارای روی بیشتر ( حدود %40 )می باشد. برنجهای آلیاژی علاوه بر مس و روی حاوی عناصر دیگری مانند سیلیسیم ، سرب ، قلع و... میباشند که به برنج های سیلیسیم دار ، سرب دار ، قلع دار و...مشهورند.

برنزها

86-برنز اصطلاحی است که در بعضی کتابها به کلیه آلیاژهای مس و سایر عناصر بجز روی ، تعمیم داده شده است ، ولی در بیشتر کتب ، برنز را برای آلیاژهای مس وقلع  (مفرغ ) بکار برده اند و الیاژهای مس با سایر عناصر دیگر ،برنز همراه با عنصر آلیاژی نامیده میشود مانند ، آلومینیم برنز ، سیلیسیم برنز ، برنز سرب دار و...

برنزهای قلع (مفرغ ها)

87-این آلیاژها دارای 83 تا 98 درصد مس ، و 2  تا  %15 قلع هستند ، مقداری عناصر دیگر مانند روی ، سرب ، نیکل ، فسفر ، آلومینیم ، سیلیسیم ،منگنز ، بریلیم و...نیز ممکن است داشته باشند.

برنز در ساخت زنگها ، چرخ حلزون ، یاتاقان لغزشی و...بکار میروند.

آلومینیم برنز

88-آلیاژهای مس و آلومینیم ، را آلومینیم برنز می نامند که دارای 7 تا 11 % الومینیم  و عناصر دیگری مانند نیکل ،‌آهن ، سیلیسیم و...میباشند ، در مقابل خوردگی مقاوم و استحکام کششی بالایی دارند و برای ساخت پمپها ، پره توربین ، پروانه کشتی و...کاربرد دارند.

کوره های ذوب مس و آلیاژهای آن

89-انواع کوره های بوته ای ، دوّار ، القایی و قوسی ، برای ذوب مس و آلیاژهای آن بکار میروند.

انواع بوته ها نیز برای ذوب مس و آلیاژهای آن بکار میروند امّا بوته های کربور سیلیسیم SiC بهترین و مناسبترین بوته برای ذوب مس و آلیاژهای آن هستند.

دلایل آلیاژ سازی

90-آلیاژ، مجموعه ای از چند عنصر است که خاصیت فلزی دارد .

 اصولا آلیاژ سازی برای سه منظور انجام می گیرد،    

 1/90- تغییر در خواص مکانیکی ، مانند سختی ، استحکام کششی ، فشاری ، و...

2/90-تغییر در خواص فیزیکی مانند ، وزن مخصوص ، عبور جریان الکتریسیته و حرارت ، و...

3/90-تغییر در خواص شیمیایی مانند ، خوردگی و اکسیداسیون ، سمی بودن و...

91-برای سهولت در ذوب ، آلیاژسازی وتصفیه مذاب ، از کمک ذوب ها استفاده می شود و دلایل استفاده از آنها متفاوت است ، در ذیل به بعضی از آنها اشاره می شود.

1/91-افزودن بعضی عناصر به صورت خالص تلفات اکسیدی فراوان دارد، مانند افزودن Al و Si به مذاب مس،

2/91-بعضی از عناصر شدیداً آتشگیر هستند مانند فسفر و منیزیم و...

3/91-اختلاف درجه حرارت باعث از بین رفتن انرژی خواهد شد و یا امکان رسیدن به درجه حرارت ذوب براحتی مقدور نیست .

خصوصیات و موارد استفاده مس

92-مس ( Cu ) فلزی است نرم ، به رنگ قرمز و با قابلیت انبساط زیاد ، جرم مخصوص آن 8.9 kg / Cm 3 و نقطه ذوب آن 1083 درجه سانتیگراد ، قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار خوبی دارد و در مقابل خوردگی مقاوم است. امّادر برابر اسیدها حساس است .

مس برای تهیه انواع سیم ،هویه لحیم کاری ، کویل های حرارتی و برودتی ،قطعات تزئینی ، آلیاژ سازو و...کاربرد دارد.

 ورشو و موارد استفاده آن

93-آلیاژها ی مختلف ، مس ، نیکل و روی را ورشو می گویند ، این آلیاژها 45 تا %65 مس ، 10 تا %15 نیکل و 15  تا %42 روی دارند. از این آلیاژها برای ساخت قاشق وچنگالهای غذاخوری ، قطعات تزئینی ، محفظه ساعتها ، خط کشها  ، وسایل کنترل دقیق و...استفاده می شود.

انواع برنج های تجاری مهم

برنج های آلفا و بتا   - برنج آهنگری   - برنج آزاد تراش    - برنج کشتی  - برنج زرد یا فشنگ و برنج قرمز

انواع برنز ها

- برنز فسفر دار  - برنز سرب دار  - برنز های آلومینیم دار - برنز های سیلیسیم دار - برنز معماری

عملیات کیفی در مذاب مس توسط فسفر به میزان 1درصد و سپس با افزایش برورکلسیم یا لیتیم  انجام می شود و عملیات گاز زدایی با استفاده از فلاکسها و سرباره های اسیدی مانند براکس ، زغال ، اسید بوریک ، شیشه ، و در پایان نیز از گاز های بی اثر مانندازت استفاده میکنند.

قالب گیری با چسب سیلیکات سدیم (روش Co2 )

ویژگیها

94-موارد ذیل از ویژگیهای مهم قالبگیری به روش C O2 می باشد.

1-94-سرعت زیاد تولید قالب یا ماهیچه با این روش ،

2-94-برخورداری از استحکام بالا ،

3-94-عدم نیاز به تجهیزات زیاد و در بسیاری موارد حذف درجه ،

4-94-مورد استفاده در تمام آلیاژهای معممول ریختگی مانند آلیاژهای آلومینیم ، مس  ، فولادها ، چدنها  و...

5-94-قابل استفاده برای قطعات چند گرمی تا چند تنی .

مراحل تهیه قالب

95-مراحل تهیه قالب به روش CO2  به این شرح است ،

1-95-توسط مخلوط کن ماسه ، ماسه خشک (سیلیسی ) ، با چسب سیلیکات سدیم ، با هم مخلوط می شوند،

2-95-مخلوط تهیه شده در قالب یا جعبه ماهیچه میریزند ،

3-95-با دمش گاز CO2 مخلوط ماسه و چسب استحکام لازم را بدست آورده و عملیات ساخت قالب پایان میابد.

مزایای قالب گیری به روش CO2

96-در ذیل مزایای ساخت قالب به روش C O2 ، نسبت به قالبگیری در ماسه تر آمده است.        

1-96-این روش نیاز به تجهیزات زیادتری نداشته و تقریبا تجهیزات آن همانند قالبگیری در ماسه تر است.

2-96-قالب و ماهیچه ساخته شده با این روش دارای استحکام بالائی می باشند.

3-96-ماهیچه ها و قالب ها بلافاصله بعد از ساخت قابل استفاده اند.

4-96-دقت ابعادی ماهیچه ها و قالب ها زیاد است.

معایب قالب گیری به روش CO2

97-معایب ساخت قالبها و ماهیچه ها به روش C O2 ، در ذیل آمده است.

1-97-عمر مفید ماسه و چسب در این روش کوتاه است.

2-97-قالب ها و ماهیچه های ساخته شده در این روش گرانتر خواهند بود.

3-97-این قالب ها و ماهیچه ها بعد از 24ساعت به مرور استحکام و کیفیت خود را از دست می دهند.

4-97-پس از ریخته گری قابلیت از هم پاشش خوبی ندارند.

98-واکنش انجام شده بین چسب سیلیکات سدیم مخلوط در ماسه، با گاز C O2  به صورت زیر است ،

Na2O.(x) SiO2 + (x)H2O + C O2 _____  Na2 C O 3 + SiO2.(x)H2 O                           

که در آن (x) می تواند 3  ، 4ویا 5 باشد.

ویژگیهای ماسه در روش CO2

99-ماسه مورد استفاده در روش C O2 معمولا سیلیسی است که به آن چسب سیلیکات سدیم وچند نوع افزودنی اضافه میگردد ، ماسه مورد استفاده در این فرآیند باید دارای ویژگیهای زیر باشد،

1-99-عدد ریزی آن حدود 55 – 85    ( AFS )باشد.

2-99-ماسه مورد استفاده باید خشک و عاری از رطوبت باشد، (حد اکثر 25/. درصد )

3-99-ماسه باید در حد امکان تمیز و عاری از مواد ناخالصی ، بخصوص مواد آهکی باشد.

100-از آنجا که راندمان بالا در روش CO2 بستگی مستقیم با نحوه آماده سازی ماسه دارد بنابر این روش آماده سازی ماسه مهم میباشد ، زمان مخلوط کردن ماسه و چسب و افزودنیها توسط مخلوط کن از 3 تا 5 دقیقه بطول خواهد انجامید ، افزایش بیش از حد زمان باعث کاهش کیفیت مخلوط ماسه خواهد شد.

درجه حرارت بالاتر ، استفاده از مواد افزودنی ، استفاده بلا فاصله از مخلوط آماده شده و...از مواردی است که باید به آن توجه شود.

101-از مواد زیر به عنوان افزودنی در مخلوط ماسه و چسب سیلیکات سدیم استفاده می شود،

1-101-خاک کائولن ( باعث تغییر نقطه ذوب مخلوط و پایداری آن در درجه حرارت بالاتر میشود.)

2-101-اکسید آلومینیم ( سبب افزایش استحکام چسب در درجه حرارت بالاتر می شود.)

3-101-ملاس چغندر (خاصیت از هم پاشیدگی ماسه پس از ریخته گری را افزایش می دهد.)

      یک نوع مخلوط ماسه و چسب سیلیکات سدیم و افزودنیهای آن در ذیل آمده است .

      سیلیکات سدیم 3/3 درصد ، خاک رس کائولن  7/1 درصد، اکسید آلومینیم (325 تا600 مش )     7/1 درصد، ملاس چغندر  2  درصد،  ماسه باعدد ریزی 70      باقیمانده

قالب گیری به روش پوسته ای

102-ریخته گری در قالبهای پوسته ای به فرایندی اطلاق میشود که درآن قالب از مخلوط ماسه با یک چسب رزینی (گرما سخت )به روی مدل فلزی گرم شده شکل میگیرد، گرما  باعث میشود، تا رزین ذوب شود واطراف ماسه را گرفته وباعث چسبیدن ذرات ماسه به یکدیگر گردد.و در نتیجه قالبی سخت ومستحکم بوجود آید .

مزایای قالب های پوسته ای

103-مهمترین مزایای ریخته گری در قالبهای پوسته ای درذیل آمده است.

1-103-دقت ابعادی بالا و درنتیجه گاهش عملیات ماشینکاری قطعات،

2-103-مصرف کمتر ماسه نسبت به فرآیند ماسه تر،

3-103-صافی سطح بیشتر نسبت به ماسه تر ،

معایب قالب های پوسته ای

104-مهمترین معایب و محدودیتهای ریخته گری در قالبهای پوسته ای به شرح زیر میباشد.

1-104-اندازه و وزن قطعات ریختگی در این روش محدود است .

2-104-هزینه ساخت مدل در این روش زیادتر است .

3-104-قیمت چسب در این روش بالا است .

4-104-سیستم راهگاهی وتغذیه گذاری در این روش بامحدودیتهایی همراه است .

اجزای مخلوط ماسه در فرآیند پوسته ای

105-اجزای مخلوط ماسه در فرآیند پوسته ای عبارتند از:

1-105- ماسه (سیلیسی یا زیرکونی با درجه خلوص بالا )

2-105-رزینها (از نوع رزینهای ترموپلاست ، مانند فنل فرمالدوئید با افزایش کمی هگزامین که به آن حالت گرما سختی دهد.

3-105-مواد روان کننده برای تسهیل در جدا شدن قالب از مدل و بهبود در روانی ماسه .

رزین ها در قالب پوسته ای

106- رزینهای ترکیبی مانند اوره و فنل فرمالدوئید در ماهیچه سازی و بخصوص قالبهای پوستهای بکار می روند.

وظایف مواد روان کننده در قالب های پوسته ای

107-در قالب گیری پوسته ای ازمواد روان کننده به منظور تسهیل در جدا شدن قالب از مدل و نیز بهبود بخشیدن به خاصیت روانی ماسه و همچنین افزایش استحکام کششی قالب  استفاده می شود، این مواد معمولا استیرات کلسیم و روی میباشد.

مقدار مورد نیاز مواد روان کننده از 2 تا 5 در صد رزین است وگاهی تا 9 درصد نیز می رسد .

روش های مختلف قالب گیری پوسته ای

108-قالبگیری پوسته ای با دو روش مخزن جعبه ای و روش دمشی انجام می گیرد.

109-در قالبگیری پوسته ای به روش مخزن جعبه ای ،مدل و مخزن جعبه مانند که در آن مخلوط ماسه است 180درجه

حول محور خود میچرخد ماسه بر روی مدل قرار میگیرد و در اثر گرما لایه ای از مخلوط ماسه خودگیری مکند و با افزایش زمان و درجه حرارت ، این لایه نیز افزایش یافته و قالب آماده میگردد.

 

کوره های ذوب فلزات

110-به طور کلی کوره های زیر در ریخته گری وذوب فلزات مورد استفاده قرار می گیرند،

1-110- کوره های بوته ای یا زمینی از نوع ثابت و گردان .

2-110- کوره های تشعشعی یا روبادده از نوع ثابت و دوّار

3-110-کوره های قوس الکتریکی از نوع مستقیم و غیر مستقیم

4-110- کوره های القائی با فرکانس کم وفرکانس بالا ، همچنین هسته دار (کانالی ) و بدون هسته

5-110- کوره های زیمنس – مارتین

6-110- کوره های کوپل

کوره های زمینی یا بوته ای

111- کوره های بوته ای یکی از متداولترین کوره هایی است که از دیر باز در صنعت ریخته گری سنتی رواج داشته است و به علت سادگی ساخت ، ارزانی قیمت و سهولت شرایط کار آن  تا  به  امروز  در  کلیه  ریخته گریهای سنتی به عنوان یکی از کوره های اصلی ذوب فلزات و در کارخانه های متوسط و بزرگ به عنوان کوره های کمکی ارزش خود را حفظ کرده است ، ساختمان کوره به سه قسمت تقسیم می شود که عبارتند از :

1-111-بدنه فلزی و صفحه زیر کوره

2-111- قسمتهای نسوز کوره ( بدنه نسوز ، کف کوره ، محل ورود شعله یا آجر فرم فارسونکا ، زیر بوته ای ، و درب کوره )

3-111-وسایل ایجاد احتراق در کوره ( شامل ونتیلاتور یا دمنده هوا ، فارسونکا یا مشعل )

کوره های بوته ای به سه نوع   a ) بوته ثابت  b ) بوته متحرک  c ) بوته ثابت و کوره گردان ساخته و مورد استفاده ریخته گران قرار میگیرد .

112-قسمتهای مختلف کوره زمینی عبارتند از :الف) بدنه فلزی  ب) صفحه فلزی کف کوره  ج) دیواره نسوز   د)درب کوره  ه) دستگاه دمنده هوا یا ونتیلاتور  و) فارسونگاه یا مشعل ز) زیر بوته ای

113-برای ساخت یک کوره زمینی نیاز به وسایل و تجهیزات پیچیده ای نیست و با اطلاعاتی که هنرجویان و دانش آموزان این رشته به دست می آورند میتوانند براحتی اقدام به ساخت آن نمایند. بطور مثال بدنه فلزی کوره ورقی است به ضخامت یک سانتیمتر که به صورت لوله ای باقطر حدود 100سانتیمتر و ارتفاع 100سانتیمتر درآمده است،  بعضی از ابعاد دیگر کوره زمینی به طور تقریب در ذیل آمده است .

قطر داخلی ،  360Cm          ارتفاع زیر بوته ای  ،  20Cm            قطر زیر بوته ای  ،  20Cm

ضخامت جداره نسوز  15- 30 Cm    درب کوره :از آجرهای نسوز فرم به قطر ،  55Cm

ضخامت لایه دوم جداره نسوز :  15 – 30 Cm   ونتیلاتور: سه فاز و حداقل توان یک اسب بخار.

کوره های تشعشعی

114-کوره های تشعشعی (شعله ای –روباده ) به کوره هائی گفته میشود که بین محصول احتراق و مواد شارژ تماس مستقیم برقرار می باشد و حرارت از سه طریق ، جابجایی ، هدایت و تشعشع به مذاب می رسد .

هوا و سوخت توسط مشعل یا مشعلهایی ازیک طرف کوره به داخل محفظه احتراق (کوره) تزریق میگردد ودر اثر سوختن حرارت لازم را برای ذوب شارژ فراهم می کند.

سوخت این کوره ها میتواند مایع، گاز و حتی جامد باشد.

ظرفیت این کوره ها بین 15 تا 75  تن متغیر است امّا انواع کوچک آن حتی کمتر از 500Kg نیز ساخته شده اند .

از این نوع کوره ها به عنوان نگهدارنده نیز استفاده میشود که ظرفیت آنها تا 90  تن نیز میرسد.

کوره دوّار

115-ساخت این کوره ها برای اولین بار در سال 1930 آغاز و چند سالذ بعد ، تعدادی از این کوره ها در کارخانجات صنعتی اروپا شروع به کار کرد.

کوره های دوّار از نوع غیر مداوم بوده که مذاب گیری در آنها با شارژ سرد آغاز می شود ، همچنین میتوان برای بالا بردن درجه حرارت مذاب تهیه شده از کوره های دیگر مانند کوپل استفاده نمود.

ظرفیت این کوره ها از 250 Kg تا 15 تن میباشد وبیشتر در واحدهای چدن ریزی مالیبل و خاکستری و حتی به مقدار کمتری در تهیه چدنهای آلیاژی و نشکن مورد استفاده قرار میگیرد.

116-کوره های دوّار از قسمتها و تجهیزات زیر تشکیل شده اند.

1-116-ونتی لاتور       2-116-تابلوی فرمان       3-116-کانال احتراق                4-116-لایه نسوز کوره

5-116-بدنه اصلی کوره           6-116-مجرای خروج مذاب               7-116-رینگ جهت چرخش کوره

8-116- کانال شارژ کوره       9-116-مکانیزم گرم کننده هوای دم                  10-116- مشعل

11-116-الکتروموتور و جعبه دنده        12-116-شعله گیر                       13-116-لایه نسوز کوره

14-116-زانوی هدایت شعله         15-116-پایه فولادی زانو                  16-116-شاسی کوره

117-ابعاد و اندازه ، قسمتهای مختلف کوره دوّار با تغییر ظرفیت آن ، تغییر میکند ، مورد فوق یعنی به دست آوردن ابعاد و اندازه  قسمتهای مختلف کوره دوّار می تواند موضوع خوبی برای تحقیق دانش آموزان باشد.

 

طرز کار کوره دوّار

118-برای روشن کردن کوره ابتدا شعله افروخته ای را در کنار فارسونگا قرار داده شیر سوخت را باز کرده ونتیلاتور را روشن میکنیم ،سوخت مشتعل شده و شعله وارد کوره می گردد. بعد از تنظیم شعله کوره پیش گرم می شود ، پس از آن کوره خاموش و شارژ درون کوره ریخته می شود وسوراخهای تخلیه مذاب نیز بسته میشوند ،

آنگاه کوره مجددا روشن شده و تا هنگام خمیری شدن به فاصله زمانی معین نیم دور کوره را به چرخش در می اورند  تا گرمای قسمت بالای کوره به زیر شارژ منتقل شود ، بعد از اینکه شارژ کاملا نرم و شروع به ذوب شدن نمود می توان حرکت چرخشی کوره را بطور مداوم ادامه داد ، بعد از ذوب و دادن فوق ذوب مناسب به مذاب کوره خاموش ، ابتدا سرباره گیری و سپس مذاب در پاتیل پیش گرم شده تخلیه می گردد.

بوته ها و پاتیل ها

119-بوته وسیله ای است که جهت ذوب فلزات به مقدار کم از آن استفاده میشود ، ظرفیت بوته ها بر اساس گنجایش مقدار چدن مذاب تعیین می گردد ، و انواع آن بر اساس جنس عبارتند از بوته های گرافیتی ، کاربید سیلیسیم ، چدن و

120-عمر بوته ها بستگی به عوامل مختلفی دارد که در ذیل به تعدادی از آنها اشاره می شود.

1-120-روش انبارداری (درمحلی خشک و بدون رطوبت نگهداری شوند. )

2-120-توجه در مواقع حمل ونقل بوته ها (ضربه یا ایجاد خراش در جدار شیشه ای عمر بوته ها را کاهش میدهد.

3-120-شکستن در اثرشوک حرارتی

4-120-اکسیداسیون و جذب شیمیایی عناصر از روانسازها و سرباره ها

5-120-شارژ نا درست مواد فلزی جامد

6-120-آسیب دیدگی در اثر انبر نامناسب

پاتیل

 121-پاتیل ، محفظه ای فولادی است که جدار داخلی آن با مواد نسوز پوشیده شده و از آن برای حمل مذاب استفاده می شود و دارای ابزارهایی برای کنترل تخلیه مذاب می باشد.

پاتیلها بسته به چگونگی تخلیه مذاب بر سه نوعند:

 الف)پاتیلهای لب ریز       ب)پاتیل های قوری شکل      ج)پاتیل های ته ریز.

قالب های ریژه

122-قالب هایی که از فلزات و آلیاژهای مناسب تهیه شده باشند قالب های فلزی ویا دائمی می گویند و مهمترین خاصیت آنها ، عمر نسبتا زیاد ، دقت ابعادی بالا و سرعت تولید در ریخته گری است .

انواع روش های ریخته گری در قالب های دائمی عبارتند از :

1-122-روش ریخته گری وزنی یا ثقلی (تحت سنگینی مذاب )

2-122- روش ریخته گری تحت فشار ( دایکاست )

3-122- روش ریخته گری گریز از مرکز (سانتری فوژ )

123-ریخته گری در قالب های ریژه (فلزی ) ، مانند ریخته گری در قالب های ماسه ای است ولی قالب ها در این روش فلزی هستند و از آنها برای مدت و تعداد زیادی استفاده می شود ، قالب ها معمولا دو تکه ساخته می شوند و به وسیله گیره یا پیچ و بهم متصل می گردند .

قالب ها قبل از بار ریزی گرم میشوند و مذاب تحت سنگینی خود محفظه قالب را پر می کند .

124-ریخته گری در قالب های ریژه دارای مزای زیر نسبت به ریخته گری در قالب های ماسه ای است.

1-124-سرعت تولید بالا               2-124-قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت

3-124-دقت ابعادی خوب             4-124-سطح تمام شده مناسب

5-124-خواص فیزیکی و مکانیکی بالا           6-124-عیوب ریخته گری کم .

125-ریخته گری در قالب های ریژه دارای محدودیتها و معایب زیر می باشد،

1-125-عدم امکان تولید کلیه آلیاژها با این روش

2-125-پر هزینه بودن ساخت قالب و در نتیجه غیر اقتصادی بودن تولید در تعداد کم

3-125-عدم امکان تولید قطعات بزرگ و سنگین

4-125-عدم امکان تولید قطعات با اشکال پیچیده

5-125-لزوم استفاده از مواد پوششی .

126-فلزات و آلیاژهای مناسب برای ریخته گری در قالب های ریژه عبارتند از :

آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و مس و روی ، همچنین بعضی از چدن ها بخصوص چدن های خاکستری .

127-روشهای مختلف ریخته گری در قالب های ریژه را می توان به سه گروه زیر تقسیم کرد،

- ریخته گری ریژه به روش دستی،

-ریخته گری ریژه به روش نیمه اتوماتیک ،

-                     ریخته گری ریژه به روش تمام اتوماتیک .

جنس قالب های فلزی

128-عوامل اساسی که در انتخاب جنس قالب فلزی و همچنین ماهیچه فلزی مؤثرند عبارتند از :

1-128-درجه حرارت بار ریزی مذاب        2-128-اندازه قطعات ریخته شده

3-128-تعداد قطعات ریختگی در هر قالب         4-128-قیمت مواد قالب

129-عمر قالب از موضوعات مهم در ریخته گری قالب های ریژه است و عامل اصلی در تعیین قیمت تمام شده میباشد ، عواملی که در تعیین عمر قالب مؤثرند عبارتند از :

-درجه حرارت ریختگی ،  شکل قطعات ،  روش سرد کردن قالب ،  پیش گرم کردن قالب ،  پوشش قالب ،  جنس قالب ،  روش نگهداری و انبار قالب ،  تمیز کردن قالب ،  سیستم رهگاهی ،

-                     نوع عملیات ریختگی و

ریخته گری تحت فشار

130- ریخته گری تحت فشار  به روشی اطلاق می شودکه در آن مذاب تحت فشار معین محفظه قالب را پر می کند ، تفاوت این روش با روش ریژه در این است که قالب ریژه بر اساس نیروی ثقل مذاب قالب پر می شود ولی در ریخته گری تحت فشار پر شدن قالب در اثر فشار  وارد بر  مذاب  بوده و انجماد هم  تحت  فشار  انجام میگیرد.

131-ریخته گری تحت فشار بر اساس نیروی فشار اعمال شده بر دو نوع است،

1-131-ریخته گری تحت فشار بالا ، که بر اساس نحوه تزریق مذاب به داخل محفظه قالب از دو نوع ماشین ریخته گری با محفظه گرم و ماشین ریخته گری بامحفظه سرد صورت می گیرد.

2-131-ریخته گری تحت فشار کم .

132-مهمترین مزایای ریخته گری تحت فشار عبارتند از :

1-132-قابلیت تولید قطعات با اشکال پیچیده تر نسبت به روش ریژه .

2-132-امکان تولید قطعات نازک و طویل .

3-132-بالا بودن راندمان تولید .

4-132-تولید قطعات با سطوح بهتر و در نتیجه عملیات تمام کاری کمتر .

5-132-قابلیت تکرار تولید قطعات یکنواخت .

6-132-کاهش سیستم راهگاهی و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده قطعات .

7-132-بهبود خواص مکانیکی .

133-محدودیتها و معایب ریخته گری تحت فشار به شرح ذیل می باشد،

1-133-محدودیت از نظر ابعاد و وزن قطعات ریخته گی .

2-133-گران بودن تجهیزات (ماشین ، قالب و )

3-133-نیاز به طراحی نسبتا پیچیده .

4-133-استفاده کمتر برای تولید قطعات با نقطه ذوب بالاتر از مس .

134-ماشینهای ریخته گری تحت فشار بر دو نوع ماشین های تحت فشار با محفظه گرم و ماشین های تحت فشار با محفظه سرد وجود دارند.

ریخته گری گریز از مرکز

135-یک روش دیگر تولید قطعات در ریخته گری ، روش ریخته گری گریز از مرکز است که در آن مذاب تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز قالب را پر می کند و اکثرا  برای  ریخته گری  اجسام متقارن مانند لوله ها بکار می رود.

ریخته گری با گردش و دوران قالب همراه است لذا فلز مذاب در اثر نیروی گریز از مرکز با  فشار  به  جداره قالب رانده می شود و منجمد میشود.

136-فرایند ریخته گری گریز از مرکز  با دو روش زیر انجام می شود.

1-136-روش گریز از مرکز افقی            2-136- روش گریز از مرکز عمودی .

137-فرآیند ریخته گری گریز از مرکز افقی بیشتر در ساخت لوله ها به کار میرود ، قالب حول محور افقی خود می چرخد و در همین حال مذاب به داخل قالب ریخته ودر اثر نیروی گریز از مرکز به جداره قالب  چسبیده   و منجمد می گردد.

138-در فرایند ریخته گری گریز از مرکز  عمودی  بارریزی مذاب در  یک  قالب  گردان  عمودی   صورت می گیرد، نیروی گریز ازمرکز که ناشی از چرخش قالب است فشار لازم را برای  پر کردن  محفظه یا  محفظه های قالب فراهم می کند و این فشار تا انجماد کامل مذاب ادامه دارد.

139-انواع روشهای ریخته گری گریز از مرکز عمودی را به سه دسته تقسیم مکنند که عبارتند از :

1-139-ریخته گری گریز از مرکز واقعی       2-139-ریخته گری نیمه گریز از مرکز . 

3-139-ریخته گری چرخشی گریز از مرکز .

140-در این روش قالب حول محور عمودی خویش می چرخد وقطعه های استوانه ای  شکل  و یا  لوله  تولید می کند ، استفاده از ماهیجه در این روش محدود است و انجماد از پوسته خارجی قطعه شروع و در قسمت داخلی آن پایان می یابد.

141-فرآیند ریخته گری نیمه گریز از مرکز برای تولید قطعاتی به کار میرود که شکل داخل و خارج آن  تماما توسط  شکل  قالب  تعیین می گردد . در این روش قالب و قطعه حول محور خود می چرخند ، در این روش در صورت نیاز میتوان از ماهیچه استفاده کرد.

142-در فرایند چرخشی  گریز  از مرکز ، محفظه های  قالب در اطراف  محور چرخش چیده می شوند و به این ترتیب با یک بارریزی چندین قطعه تولید می شود و نیروی گریز از مرکز فشار لازم را برای پر کردن قالب فراهم می کند.

مواد نسوز

143-از نظر لغت نسوز به ماده ای اطلاق میشود که قابلیت واکنش با اکسیژن را  نداشته باشد و در صنعت به موادی اطلاق می گردد که در مقابل تغییر شکلهای  فیزیکی  ناشی  از حرارت  و  همچنین  در برابر واکنشهای شیمیایی اکسیدی مقاوم باشد.

مواد دیر گداز Refractoriness  ، نیز به موادی اطلاق می شود که دارای نقطه ذوب بالاتری باشند مانند تنگستن ، تانتالیم ،مولیبدن ، ایریدیم و...

144-انواع مختلف مواد نسوز با روشهای شیمیایی ، مشخصات معدنی ، مشخصات فیزیکی  و  ظاهری  ،  نوع کاربرد در صنعت و...می توان تقسیم بندی کرد ، امّا تقسیم بندی مواد نسوز از نظر شیمیایی مشهورتر است ، از این نظر مواد نسوز در حالت کلی به سه نوع تقسیم می شوند که عبارتند از :

-                     مواد نسوز اسیدی ،  بازی یا قلیایی ،  مواد نسوز خنثی .

145-مهمترین مواد نسوز اسیدی عبارتند از :

1-145-سیلیس یا اکسید سیلیسیم SiO2 ،2-145-کربور سیلیسیم  Csi  ،3-145-زیرکن یا اکسید زیرکنیم  Zr O2  ،4-145-همچنین خاک رس Firyclay ، کائولن (خاک رس خالص یا خاک چینی )و مولیت (2SiO2  و 3Al 2 O3  ) نیز از مواد نسوز اسیدی می باشند.

مواد نسوز قلیایی

منیزیت MgO  وفرستریت Forsterite ( حداقل 54%  MgO  و حد اکثر 32 %  SiO2  ) و اسپینل ( 28%  MgO  و 72 %  Al2O3 ) ، از مهمترین مواد نسوز بازی هستند.

مواد نسوز خنثی

گرافیت ، آلومین گداخته ، و ترکیبات کرم دار از مهمترین مواد نسوز خنثی می باشند.

انواع آجرهای نسوز

146-آجر های نسوز همانند مواد نسوز متفاوتند امّا مهمترین آنها عبارتند از آجر نسوز معمولی ،  آجر نسوز فرم ( با شکل مخصوص ) که میتوانند از سیلیسی یا شاموتی ( SiO2  و Al2O3 )باشند ، آجرهای گرافیتی  و   آجرهای منیزیتی و

قالب گیری در ماسه به روش اسیدی

147- در ساخت بعضی ماهیچه ها و قالب ها ازاسیدها به عنوان کاتالیزور استفاده می شود و از آنجا که ماسه نیز اصولا اسیدی است لذا به این نوع ماهیجه ها ویا روش قالبگیری ،روش اسیدی می گویند، برای آماده کردن ماسه در این روش ابتدا ماسه را در ماشین مخلوط کن ریخته و به آن اسید فسفریک اضافه میکنند،آنگاه از چسبهای فوران مانند فورساتیل بدان می افزایند ، برای ساخت ماهیچه های سرد از الکل فورفوریل  نیز  به  عنوان  سخت کننده استفاده می شود.

سیستم های راهگاهی

148-وظایف یک سیستم راهگاهی مناسب وایده آل در ذیل آمده است ،

1-148-انتقال مذاب از بوته یا پاتیل به محفظه قالب با سهولت انجام پذیرد .

2-148-حرکت مذاب در مجاری و راهگاهها با حداقل اغتشاش صورت گیرد تا جذب گازها در مذاب ، اکسید شدن مذاب وشسته شدن دیواره های قالب به حداقل برسد.

3-148-مذاب بگونه ای وارد قالب شود که جهت انجماد مناسبی را ترتیب دهد.

4-148-راهگاهها آنقدر بزرگ در نظر گرفته می شوند ، که مذاب بتواند کل محفظه قالب را پر کند و ثانیا گرمترین مذاب را در تغذیه قرار گیرد و همچنین آنقدر کوچک انتخاب گردد تا دورریز قطعات به کمترین مقدار ممکن کاهش یابد.

149-بطور کلی سیستم های راهگاهی بر مبنای ابعاد مختلف سطوح مقطع آنها به دو نوع فشاری و غیر فشاری تقسیم می گردند،اگر سطح مقطع راهگاه بارریز بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع کانال اصلی، و مجموع سطوح مقاطع کانال اصلی بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع کانال فرعی باشد سیستم راهگاهی غیر فشاری است و چنانچه این نسبت برعکس باشد سیستم راهگاهی فشاری است .

مثال برای سیستم راهگاهی غیر فشاری :         2 : 5/1 :1  Ag :Ar : As 

مثال برای سیستم راهگاهی فشــاری:         1:  5/1: 2  Ag :Ar :As 

As =سطح مقطع راهگاه بارریز        

Ar=مجموع سطوح کانال اصلی یا راهبار          

As= مجموع سطوح کانال فرعی یا راهباره می باشد.

150-روشهای متفاوت و مختلفی برای راهگاه گذاری وجود دارند از جمله آنها عبارتند از :

راهگاه از بالا  ،                      راهگاه از پایین   ،                           راهگاه در سطح جدایش ، راهگاه پله ای  ،                      راهگاه انشعابی  ،                            راهگاه شیپوری ،          راهگاه گردابی ،                      راهگاه های مرکب و...

151-یکی از وظایف مهم سیستم راهگاهی جلو گیری از ورود شلاکه به محفظه قالب است که اصطلاحا به آن آخالگیری می گویند ، مهمترین روشهای آخالگیری عبارتند از :

1-151-روشهای جدا سازی مواد ناخواسته براساس اختلاف وزن مخصوص:مانند استفاده از کانال ممتد و استفاده از موانع و گلویی در سیستم راهگاهی و همچنین استفاده از راهگاههای گردابی ،

2-151- استفاده از صافی ها و فیلترها مانند استفاده از ماهیچه های صافی و یا تور های سیمی ،

تغذیه گذاری قطعات ریخته گری

152-بیشتر فلزات وآلیاژها در اثر سرد شدن منقبض میشوند، در ریخته گری انقباض در سه مرحله مورد بررسی قرار میگیرد ، این سه مرحله عبارتند از :

1-152-انقباض در حالت مذاب ، (انقباض از درجه حرارت فوق ذوب تا رسیدن به نقطه انجماد )

2-152-انقباض در حین انجماد ( انقباض از تشکیل اولین هسته های جامد تا انجماد کل مذاب )

3-152-انقباض در حالت جامد ،(انقباض فلز جامد از درجه حرارت انجماد  تا درجه حرارت محیط )

153-ریخته گران برای اینکه بتوانند تغذیه مناسبی را برای قطعات طراحی کنند مکانیزم انجماد فلزات را در سه گروه اصلی تقسیم کرده اند ،

1-153-آلیاژها با دامنه انجماد کوتاه یا پوسته ای (کمتر از 50 درجه سانتیگراد )،که شامل فلزات خالص و بعضی از آلیاژها می شود.

2-153-آلیاژها با دامنه انجماد متوسط ( بین 50 تا 110 درجه سانتیگراد )

3-153-آلیاژها با دامنه انجماد طولانی یا انجماد خمیری ( بیشتر از 110 درجه سانتیگراد ) ،که تعداد زیادی از آلیاژهای مهم صنعتی دارای این نوع انجماد می باشند ، مانند آلیاژهای Al ، ( بجز آلیاژ Si-Al ) وآلیاژهای منیزیم و فولادهای پر کربن و...

154-بر اساس تعریف اگر انجماد از دورترین قسمت قطعه نسبت به تغذیه شروع ، و به صورت جهت دار به طرف میانه قطعه ادامه یابد و در تغذیه ختم شود انجماد جهت دار در قطعه صورت گرفته است.

جهت انجماد به عوامل زیادی بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

1-154-نوع آلیاژ ومدل انجماد آن ،( انجماد پوسته ای یا خمیری ) .

2-154-ابعاد واندازه محفظه قالب ،

3-154-طراحی قطعه ریخته گری .

155-حد اکثر فاصله ای که تغذیه می تواند عمل مذاب رسانی به قطعه را به خوبی انجام دهد را فاصله مذاب رسانی می گویند و این فاصله برابر است با مجموع برد تغذیه و برد قالب ،

برد تغذیه فاصله ای است که تغذیه با توجه به شکل و اندازه و نوع آلیاژمی تواند عمل مذاب رسانی را انجام دهد.

برد قالب ، حد اکثر فاصله ای است که قالب می تواند در جهت دار کردن انجماد تاثیر بگذارد.

156-اندازه مناسب تغذیه ، اندازه ای است که نه آنقدر کوچک باشد که نتواند وظیفه خود را به نحو مطلوب انجام دهد و نه آنقدر بزرگ که راندمان ریخته گری پایین آید ، بر این اساس روشهای مختلفی برای محاسبه ابعاد تغذیه طراحی و ارائه شده است ، در ذیل به محاسبه تغذیه بر اساس رابطه چورینف اشاره می شود.

بر اساس رابطه چورینف ، زمان انجماد ( t ) در قطعه ریخته گری با فورمول زیر محاسبه می شود.

tc=k(Vc/Ac) (داخل پرانتز به توان 2 می رسد.)

رابطه فوق در مورد تغذیه نیزصادق است    tr=k(Vr/Ar)

   بدیهی است که زمان انجماد تغذیه ( tr ) باید بیشتر از زمان انجماد قطعه (tc) باشد ،به عبارت دیگر :

                       1.5 تا   tr / tc = 1.2   

157-تغذیه ها را بر اساس محل قرار گرفتن آنها و ارتباط با سیستم راهگاهی به سه دسته عمده تقسیم می کنند ، این سه گروه عبارتند از :

1-157-تقسیم بندی تغذیه بر اساس قرار گرفتن تغذیه قبل یا بعد از محفظه قالب ، که به دو دسته ، تغذیه گرم و تغذیه سرد تقسیم می شوند در ذیل محل قرار گرفتن تغذیه گرم و سرد بصورت خلاصه بیان شده است.

(1)      راهباره  (2) تغذیه  (3) قطعه  = تغذیه گرم

    (1)  راهباره  (2) قطعه   (3) تغذیه  = تغذیه سرد

2-157-نقسیم بندی تغذیه بر اساس موقعیت قرار گرفتن تغذیه نسبت به قطعه ریختگی ، که خود بر 4 نوع است ، الف) تغذیه بالایی    ب) تغذیه کناری   ج)تغذیه لب به لب در گوشه بالا  د)تغذیه از بالا که وظیفه راهگاه بارریز را نیز به عهده دارد.

3-157-تقسیم  بندی تغذیه براساس ارتباط تغذیه با اتمسفر محیط، بر اساس این روش تغذیه ها بر دو نوعند ،

الف) تغذیه باز : که منبع تغذیه با اتمسفر محیط در ارتباط است .

ب )تغذیه کور :که سطح بالایی این تغذیه بر خلاف تغذیه باز با ماسه قالبگیری پوشیده شده است .(شایان ذکر است که با روشهایی از جمله قرار دادن ماهیچه در داخل تغذیه کور ، فشار لازم را بر روی مذاب تغذیه اعمال میکنند تا راندمان آن را بالا ببرند، که به تغذیه های اتمسفری معروفند.)

158-روشهای متعددی برای افزایش راندمان تغذیه وجود دارد از جمله آنها عبارتند از :

1-158- استفاده از مواد عایق حرارتی ،

2-158-استفاده از مواد گرمازا ،

3-158-استفاده از مبرد ،

4-158-تغییر در طراحی سیستم راهگاهی وبارریزی ،

5-158-تغییر در طراحی قطعات و مدل ،

6-158-کنترل درجه حرارت بارریزی .

چپلت ومبردها

159-مبرد ها موادی هستند که نفوذ گرمایی بالایی دارند و به منظور افزایش شیب دمایی از تغذیه به قالب ، مورد استفاده قرار می گیرند ، وبر دو نوعند:مبردهای داخلی ، مبردهای خارجی ،

مبردهای داخلی در داخل محفظه قالب قرار می گیرند و جنس آنها نیز معمولاً از جنس خود قطعه ریختگی است

مبردهای خارجی معمولاً از جنس فولاد ، چدن یا مس می باشندو در کنار محفظه قالب قرار می گیرند.

پایه های فلزی یا چپلتها اصولاً برای افزایش شیب دمایی بکار نمیروند بلکه به منظور نگه داشتن ماهیچه ها که دارای تکیه گاه کافی نیستند ویا اینکه در موارد خاص تکیه گاهی برای ماهیچه تعبیه نشده است همچنین به منظور عدم جابجایی ماهیچه مورد استفاده قرار می گیرند، جنس پایه های فلزی نیز با جنس آلیاژ ریخته گی منطبق است و ضخامت آن نیز بگونه ای است که با درجه حرارت مذاب  ذوب شده و یک پارچگی قطعه را تضمین نماید.

عملیات کیفی مذاب

160-عملیات کیفی ، به مجموعه عملیاتی گفته میشود که در خلال ذوب و ریخته گری به منظور بهبود بخشیدن به خواص متالورژیکی ، مکانیکی ، فیزیکی ، و ریخته گری قطعات انجام می گیرد.

عملیّات کیفی ، طیف وسیعی را در بر می گیردکه مهمترین آنها عبارتند از :

1-160-عملیات گاز زدایی ،

2-160-عملیّات اکسیژن زدایی و آخال زدایی :

3-160-عملیّات جوانه ز ایی :

161-یکی از مهمترین عیبها در قطعات ریختگی ، وجود مکهای گازی است ، منابع تولید گاز در مذاب را میتوان به موارد ذیل خلاصه کرد.

1-161-آتمسفر محیط        2-161-سوخت و محصولات احتراق          3-161- بخار آب

4-161-مواد نسوز        5-161-مواد شارژ              6-161-مواد قالب و ماهیچه

گاز زدایی در مذاب

162-ساده ترین و اقتصادی ترین روش برای گرفتن گاز ها از مذاب استفاده از گازهای بی اثر نظیر آرگن ، ازت و یا گاز کلر است ، در صنعت مواد جامدی وجود دارند که در تماس با فلز مذاب مقادیر زیادی گاز ازت ، کلر و غیره را از خود آزاد کرده و عمل گاززدایی را انجام می دهند، مانند قرص های محتوی هگزاکلرور اتان برای گرفتن هیدروژن از مذاب آلومینیم و آلیاژهای آن ، در عین حال مؤثرترین و گرانترین روش گاززدایی ، تهیه ذوب و ریخته گری آن در خلاء می باشد .در ذیل روشهای گاززدایی به صورت فهرست آمده است.

1-162-ذوب و نگهداری مذاب در کوره ها با آتمسفر کنترل شده ،

2-162-استفاده از گازهای بی اثرمانند ارگن و هلیم و...

3-162-استفاده از گازهای فعال مانند کلر و ازت و...

4-162-استفاده از برخی عناصر فعالتر مانند  ، لیتیم و...

آخال و آخال زدایی

163-به کلیه ناخالصیهای فلزی و غیرفلزی داخل مذاب ناخالصی می گویند ، بنابراین ناخالصیها مجموعه ای از اکسیدها، سولفیدها، نیتریدها، کلرورها، و...یا ترکیبات مختلف آنها هستند ، که وجود آنها باعث افت خواص مکانیکی،متالورژیکی، فیزیکی، و ریخته گری فلزات و آلیاژها می گردد.

انواع آخالها را بر دو نوع تقسیم میکنند که عبارتند از :

1-163-آخالهای مکانیکی مانند، سرباره ها، ذرّات مواد قالب، مواد نسوز، ...

2-163-آخالهای ترکیبی مانند، سولفیدها، نتریدها، اکسیدها، کلرورها، و...

164-دو روش کلی برای آخال زدایی وجود دارد که عبارتند از:

1-164-روش های مکانیکی یا فیزیکی مانند استفاده از فلاکسهای پوششی و یا فلاکسهای تمیزکننده

2-164-روش های ترکیبی یا شیمیایی (استفاده از عناصری که نسبت به فلز مذاب ، میل ترکیبی بیشتری نسبت به اکسیژن، نیتروژن و...دارند.)مانند آلومینیم که جهت اکسید زدایی در فولادها به کار میرود.

عملیات جوانه زنی

165-به مجموعه فرایندهایی که منجر به به ریزدانگی (ریز شدن دانه ها هنگام انجماد ) شود را عملیات جوانه زایی می گویند.

دو روش برای جوانه زایی وجود دارد که عبارتند از:

1-165-جوانه زایی به وسیله هسته های خودی OWN    NUCLEI     که بیشتر برای فلزّات خالص به کار می رود .

2-165-جوانه زایی به وسیله هسته های غیرخودی FORIGEN   NUCLEI  که برای کلیه آلیاژهای آهنی و غیرآهنی عمومیت دارد.

166- نکاتی که باید در مورد عملیات جوانه زایی رعایت شود در ذیل آمده است،

1-166- زمان جوانه زایی (معمولا جوانه زایی در آخرین مرحله به مذاب اضافه میشود .)

2-166-درجه حرارت و زمان میرایی (درجه حرارت بالا و زمان نگهداری مذاب بیش از حد بعد از جوانه زایی ،راندمان جوانه زایی را به شدّت پایین میآورد.

3-166-اندازه جوانه زاها، که نباید خیلی ریز ویا درشت باشند.

4-166-پخش یکنواخت جوانه زاها در مذاب .

5-166-تلقیح مقدار مناسب جوانه زا در مذاب .

6-166-دادن فرصت مناسب برای سرد شدن مذاب ، ودر نتیجه دادن فرصت امکان رشد به تمام جوانه ها.

167-جوانه زایی در مذاب نیز مانند بسیاری از موارد دیگر دارای مزایا و معایبی است که در ذیل به آنها اشاره شده است :

الف ) مزایا:

1-167-جوانه زایی موجب افزایش خواص مکانیکی قطعات می گردد.

2-167-مکهای گازی و انقباضی را کاهش می دهد.

3-167-یکنواختی خواص  در جهات مختلف قطعه بهبود می یابد.

4-167- قابلیت ماشین کاری قطعات افزایش می یابد.

5-167-قابلیت پذیرش عملیات حرارتی قطعات افزایش می یابد.

6-167-حسّاسیت به ایجاد ترک را در حین انجماد ، کاهش میدهد.

7-167-عملیات پولیش کاری و آبکاری را بهبود می بخشد.

ب)معایب :

1-167-سیالیت ریخته گری را کاهش می دهد .

2-167-نا خالصی ها را در مذاب و قطعه افزایش می دهد.

3-167-تمایل به انجماد نوع خمیری را افزایش می دهد.

168-مواد جوانه زا برای آلیاژها وعناصر مختلف یکسان نیست بعضی از آلیاژها جوانه زای مختلفی دارند که با توجه به امکانات و تکنولوژی ، جوانه زای منسب انتخاب میگردد، در ذیل به تعدادی از مواد جوانه زا اشاره شده است ،

1-168-مواد جوانه زا برای فولادها وچدن ها : FeSi  - CoSi  -  SiMnZr   -    SiC    -   B  -  Al  -Te  

2-168-مواد جوانه زا برای منیزیم و آلیاژهای آن: C2Cl6  -  Fe Cl3  -  Zr  -       

3-168-مواد جوانه زا برای آلیاژهای آلومینیم :  Ti  -  B  -  Na  -  P  - 

4-168-مواد حوانه زا برای آلیاژ های مس :  Fe  -  ZrB 

کوره های الکتریکی

169-انواع کوره های الکتریکی که در ریخته گری و ذوب فلزات کاربرد دارند عبارتند از :

1-169-کوره های قوس الکتریکی که خود بر دو نوعند :

ا-1-169-کوره های قوس الکتریکی مستقیم،

2-1-169-کوره های قوس الگتریکی غیر مستقیم ،

کوره های القایی

2-169-کوره های القایی ،که از نظر مقدار فرکانس کاری به سه نوع کم فرکانس ، میان فرکانس وپر فرکانس تقسیم میشوند همچنین از نظر دیگر به دو نوع کلی زیر تقسیم می شوند.

1-2-169-کوره های القایی کانالی یا با هسته ،

2-2-169-کوره های القایی بدون هسته ،

3-169-کوره های مقاومتی که خود بر دو نوعند،

1-3-169-کوره مقاومتی بوته ای،

2-3-169-کوره مقاومتی بدون بوته .

170-در کوره های القایی انرژی الکتریکی ، از طریق القای مقناطیسی در شارژفلزی ،به حرارت تبدیل می شود .این کوره ها از نظر فرکانس برق مصرفی به سه کوره ، کم ، میان ، وپر فرکانس ، و از نظر نحوه انتقال حرارت و ماهیت تبدیل انرژی الکتریکی به حرارت ، به دو گروه کوره های کانالی و کوره های بدون هسته تقسیم میشوند.این کوره ها دارای کویل مسی هستند که در اثر عبور جریان الکتریسیته از آن ، موجب القای جریان الکتریکی بالایی در سطح فلز درون بوته می گردد ، این جریان الکتریسیته ، حرارت زیادی تولید میکند که منجر به ذوب سریع فلز می شود. عبور جریان آب در کویل مسی ، باعث جلوگیری از ذوب شدن خود کویل می گردد.

کوره های قوس الکتریکی

171-در کوره های قوس الکتریکی ، انرژی الکتریکی از طریق ایجاد قوس بین الکترودهای گرافیتی و شارژ فلزی و یا ایجاد قوس بین خود الکترودها ، به حرارت تبدیل شده موجب ذوب فلزات میگردد ،به همین خاطر این کوره ها را بر دو نوع قوسی مستقیم و قوسی غیر مستقیم تقسیم می کنند.

کوره های قوسی غیر مستقیم معمولا برای ذوب آلیاژهای مس مورد استفاده قرار می گیرند و برای ذوب انواع فولادها و چدنها از کوره های قوسی مستقیم استفاده می شود.

کوره کوپل

172-              کورهای کوپل که برای ذوب چدن متداول اند تشکیل شده اند از :

1-172-بدنه فلزی ، که استوانه ای است فولادی و داخل آن توسط مواد نسوز پوشش داده شده است.

2-172-تویرها که از طریق یک کانال هوا را به داخل کوره هدایت می کند.

3-172-جرقه گیر و دود کش که برای گرفتن غبارات و جلوگیری از پرتاب جرقه ها به کار میروند.

4-172- بوته که محل ذخیره مذاب است.

5-172- دریچه بار دهی ، سوراخ بارگیری ، سوراخ سرباره گیری و...

در هنگام روشن کردن کوره ، کک همراه با شمش چدن ، قراضه ، افزودنیهای آلیاژی وسیاله سازها را در داخل کوره ریخته ، با شعله ور کردن کک و دمش هوا از طریق تویرها و در نتیجه سوختن سریعتر کک گرمای مناسب برای ذوب چدن فراهم میشود.

امروزه این کوره ها نیز با تکنولوژی روز رشد قابل توجه ای داشته اند ، در ایران نیز سالهاست کوره های کوپل کک سوز و گاز سوز مورد استفاده قرار می گیرند.

کوره های زیمنس مارتین

173-کوره های زیمنس مارتین بیشتر برای ذوب فولادها کاربرد دارند و ظرفیت آنها بین 10 تا 125 تن فولاد است. بنابر این در کارخانجات بزرگ فولادسازی و صنایع نورد فولاد کاربرد دارند.

حرارت لازم در این کوره ها توسط سوخت های گازی یا مایع ویا سوختهای جامد مانند زغالها به دست میاید.

این نوع کوره ها دارای ریجنراتورهایی است که هوا وسوخت را قبل از ورود به کوره گرم می کنند تا راندمان حرارت در داخل کوره افزایش یابد.

هوا و سوخت توسط حد اقل دو مشعل که در دو طرف کوره قرار گرفته اند با هم مخلوط شده و بلافاصله محترق و به داخل کوره هدایت میشود ، شایان ذکر است که دو مشعل بطور همزمان عمل نکرده بلکه برای مدت 15 الی 20 دقیقه یک مشعل کار میکند ، سپس با متوقف شدن آن ، مشعل روبرو شروع به کار می کند و این عمل به تناوب تکرار می شود.در مورد خروج محصول احتراق وهدایت آن در ریجنراتورها برای گرم شدن آجرهای نسوز داخل آن نیز این تناوب وجود دارد.

   فهرست منابع

1-اصول متالورژیکی ریخته گری …………………………………………… منصور امامی، حسن ثقفیان

2-تئوری وعملی متالورژی…………………………………………………………… علی اکبر قاری بیت

3-اصول تکنولوژیکی ریخته گری ………………………………………….…منصور امامی، حسن ثقفیان

4-تکنولوژی مدلسازی…………………………………………………………………………. مراد سلیمی

5-طراحی و ساخت مدلهای ریخته گری …………………………………………………... عبدا..ولی نژاد

6-مجلات و ویژه نامه های ریخته گری………………………………… انتشارات جامعه ریخته گران ایران

7-روشهای اجرائی کار های خاکی ……………………………………………………….. آصف خلدانی

8-مقدمه ای بر متالوگرافی……………...…………… انتشارات جهاد دانشکاهی دانشگاه صنعتی اصفهان

9-درس فنی سال سوم ریخته گری………………………..…… حجازی ، دوامی ، نظم دار ، عسکرزاده

10-درس فنی سال چهارم ریخته گری……….…………..…… حجازی ، دوامی ، نظم دار ، عسکرزاده

11-کارگاه ریخته گری……………………………….…………………………………طاهری ،حیدر زاده

12-مبانی و اصول کار کوره های ذوب فلزات…………………………………………نعمت ا..طاهری

13-ریخته گری فلزات غیر آهنی…………………………………………………………….جلال حجازی

14-سیستم راهگاهی در ریخته گری چدن ………………………………………………. رئوف پرورش

 

 

+