متالورژي سمنان


 

 

101-از مواد زير به عنوان افزودني در مخلوط ماسه و چسب سيليكات سديم استفاده مي شود،

1-101-خاك كائولن ( باعث تغيير نقطه ذوب مخلوط و پايداري آن در درجه حرارت بالاتر ميشود.)

2-101-اكسيد آلومينيم ( سبب افزايش استحكام چسب در درجه حرارت بالاتر مي شود.)

3-101-ملاس چغندر (خاصيت از هم پاشيدگي ماسه پس از ريخته گري را افزايش مي دهد.)

      يك نوع مخلوط ماسه و چسب سيليكات سديم و افزودنيهاي آن در ذيل آمده است .

      سيليكات سديم 3/3 درصد ، خاك رس كائولن  7/1 درصد، اكسيد آلومينيم (325 تا600 مش )     7/1 درصد، ملاس چغندر  2  درصد،  ماسه باعدد ريزي 70      باقيمانده

قالب گيري به روش پوسته اي

102-ريخته گري در قالبهاي پوستهاي به فرايندي اطلاق ميشود كه درآن قالب از مخلوط ماسه با يك چسب رزيني (گرما سخت )به روي مدل فلزي گرم شده شكل ميگيرد، گرما  باعث ميشود، تا رزين ذوب شود واطراف ماسه را گرفته وباعث چسبيدن ذرات ماسه به يكديگر گردد.و در نتيجه قالبي سخت ومستحكم بوجود آيد .

مزاياي قالب هاي پوسته اي

103-مهمترين مزاياي ريخته گري در قالبهاي پوسته اي درذيل آمده است.

1-103-دقت ابعادي بالا و درنتيجه گاهش عمليات ماشينكاري قطعات،

2-103-مصرف كمتر ماسه نسبت به فرآيند ماسه تر،

3-103-صافي سطح بيشتر نسبت به ماسه تر ،

معايب قالب هاي پوسته اي

104-مهمترين معايب و محدوديتهاي ريخته گري در قالبهاي پوسته اي به شرح زير ميباشد.

1-104-اندازه و وزن قطعات ريختگي در اين روش محدود است .

2-104-هزينه ساخت مدل در اين روش زيادتر است .

3-104-قيمت چسب در اين روش بالا است .

4-104-سيستم راهگاهي وتغذيه گذاري در اين روش بامحدوديتهايي همراه است .

اجزاي مخلوط ماسه در فرآيند پوسته اي

105-اجزاي مخلوط ماسه در فرآيند پوسته اي عبارتند از:

1-105- ماسه (سيليسي يا زيركوني با درجه خلوص بالا )

2-105-رزينها (از نوع رزينهاي ترموپلاست ، مانند فنل فرمالدوئيد با افزايش كمي هگزامين كه به آن حالت گرما سختي دهد.

3-105-مواد روان كننده براي تسهيل در جدا شدن قالب از مدل و بهبود در رواني ماسه .

رزين ها در قالب پوسته اي

106- رزينهاي تركيبي مانند اوره و فنل فرمالدوئيد در ماهيچه سازي و بخصوص قالبهاي پوستهاي بكار مي روند.

وظايف مواد روان كننده در قالب هاي پوسته اي

107-در قالب گيري پوسته اي ازمواد روان كننده به منظور تسهيل در جدا شدن قالب از مدل و نيز بهبود بخشيدن به خاصيت رواني ماسه و همچنين افزايش استحكام كششي قالب  استفاده مي شود، اين مواد معمولا استيرات كلسيم و روي ميباشد.

مقدار مورد نياز مواد روان كننده از 2 تا 5 در صد رزين است وگاهي تا 9 درصد نيز مي رسد .

روش هاي مختلف قالب گيري پوسته اي

108-قالبگيري پوسته اي با دو روش مخزن جعبه اي و روش دمشي انجام مي گيرد.

109-در قالبگيري پوسته اي به روش مخزن جعبه اي ،مدل و مخزن جعبه مانند كه در آن مخلوط ماسه است 180درجه

حول محور خود ميچرخد ماسه بر روي مدل قرار ميگيرد و در اثر گرما لايه اي از مخلوط ماسه خودگيري مكند و با افزايش زمان و درجه حرارت ، اين لايه نيز افزايش يافته و قالب آماده ميگردد.

كوره هاي ذوب فلزات

110-به طور كلي كوره هاي زير در ريخته گري وذوب فلزات مورد استفاده قرار مي گيرند،

1-110- كوره هاي بوته اي يا زميني از نوع ثابت و گردان .

2-110- كوره هاي تشعشعي يا روبادده از نوع ثابت و دوّار

3-110-كوره هاي قوس الكتريكي از نوع مستقيم و غير مستقيم

4-110- كوره هاي القائي با فركانس كم وفركانس بالا ، همچنين هسته دار (كانالي ) و بدون هسته

5-110- كوره هاي زيمنس – مارتين

6-110- كوره هاي كوپل

كوره هاي زميني يا بوته اي

111- كوره هاي بوته اي يكي از متداولترين كوره هايي است كه از دير باز در صنعت ريخته گري سنتي رواج داشته است و به علت سادگي ساخت ، ارزاني قيمت و سهولت شرايط كار آن  تا  به  امروز  در  كليه  ريخته گريهاي سنتي به عنوان يكي از كوره هاي اصلي ذوب فلزات و در كارخانه هاي متوسط و بزرگ به عنوان كوره هاي كمكي ارزش خود را حفظ كرده است ، ساختمان كوره به سه قسمت تقسيم مي شود كه عبارتند از :

1-111-بدنه فلزي و صفحه زير كوره

2-111- قسمتهاي نسوز كوره ( بدنه نسوز ، كف كوره ، محل ورود شعله يا آجر فرم فارسونكا ، زير بوته اي ، و درب كوره )

3-111-وسايل ايجاد احتراق در كوره ( شامل ونتيلاتور يا دمنده هوا ، فارسونكا يا مشعل )

كوره هاي بوته اي به سه نوع   a ) بوته ثابت  b ) بوته متحرك  c ) بوته ثابت و كوره گردان ساخته و مورد استفاده ريخته گران قرار ميگيرد .

112-قسمتهاي مختلف كوره زميني عبارتند از :الف) بدنه فلزي  ب) صفحه فلزي كف كوره  ج) ديواره نسوز   د)درب كوره  ه) دستگاه دمنده هوا يا ونتيلاتور  و) فارسونگاه يا مشعل ز) زير بوته اي

113-براي ساخت يك كوره زميني نياز به وسايل و تجهيزات پيچيده اي نيست و با اطلاعاتي كه هنرجويان و دانش آموزان اين رشته به دست مي آورند ميتوانند براحتي اقدام به ساخت آن نمايند. بطور مثال بدنه فلزي كوره ورقي است به ضخامت يك سانتيمتر كه به صورت لوله اي باقطر حدود 100سانتيمتر و ارتفاع 100سانتيمتر درآمده است،  بعضي از ابعاد ديگر كوره زميني به طور تقريب در ذيل آمده است .

قطر داخلي ،  360Cm          ارتفاع زير بوته اي  ،  20Cm            قطر زير بوته اي  ،  20Cm

ضخامت جداره نسوز  15- 30 Cm    درب كوره :از آجرهاي نسوز فرم به قطر ،  55Cm

ضخامت لايه دوم جداره نسوز :  15 – 30 Cm   ونتيلاتور: سه فاز و حداقل توان يك اسب بخار.

كوره هاي تشعشعي

114-كوره هاي تشعشعي (شعله اي –روباده ) به كوره هائي گفته ميشود كه بين محصول احتراق و مواد شارژ تماس مستقيم برقرار مي باشد و حرارت از سه طريق ، جابجايي ، هدايت و تشعشع به مذاب مي رسد . هوا و سوخت توسط مشعل يا مشعلهايي ازيك طرف كوره به داخل محفظه احتراق (كوره) تزريق ميگردد ودر اثر سوختن حرارت لازم را براي ذوب شارژ فراهم مي كند.

سوخت اين كوره ها ميتواند مايع، گاز و حتي جامد باشد.

ظرفيت اين كوره ها بين 15 تا 75  تن متغير است امّا انواع كوچك آن حتي كمتر از 500Kg نيز ساخته شده اند . از اين نوع كوره ها به عنوان نگهدارنده نيز استفاده ميشود كه ظرفيت آنها تا 90  تن نيز ميرسد.

كوره دوّار

115-ساخت اين كوره ها براي اولين بار در سال 1930 آغاز و چند سالذ بعد ، تعدادي از اين كوره ها در كارخانجات صنعتي اروپا شروع به كار كرد. كوره هاي دوّار از نوع غير مداوم بوده كه مذاب گيري در آنها با شارژ سرد آغاز مي شود ، همچنين ميتوان براي بالا بردن درجه حرارت مذاب تهيه شده از كوره هاي ديگر مانند كوپل استفاده نمود. ظرفيت اين كوره ها از 250 Kg تا 15 تن ميباشد وبيشتر در واحدهاي چدن ريزي ماليبل و خاكستري و حتي به مقدار كمتري در تهيه چدنهاي آلياژي و نشكن مورد استفاده قرار ميگيرد.

116-كوره هاي دوّار از قسمتها و تجهيزات زير تشكيل شده اند.

1-116-ونتي لاتور       2-116-تابلوي فرمان       3-116-كانال احتراق                4-116-لايه نسوز كوره

5-116-بدنه اصلي كوره           6-116-مجراي خروج مذاب               7-116-رينگ جهت چرخش كوره

8-116- كانال شارژ كوره       9-116-مكانيزم گرم كننده هواي دم                  10-116- مشعل

11-116-الكتروموتور و جعبه دنده        12-116-شعله گير                       13-116-لايه نسوز كوره

14-116-زانوي هدايت شعله         15-116-پايه فولادي زانو                  16-116-شاسي كوره

117-ابعاد و اندازه ، قسمتهاي مختلف كوره دوّار با تغيير ظرفيت آن ، تغيير ميكند ، مورد فوق يعني به دست آوردن ابعاد و اندازه  قسمتهاي مختلف كوره دوّار مي تواند موضوع خوبي براي تحقيق دانش آموزان باشد.

طرز كار كوره دوّار

118-براي روشن كردن كوره ابتدا شعله افروخته اي را در كنار فارسونگا قرار داده شير سوخت را باز كرده ونتيلاتور را روشن ميكنيم ،سوخت مشتعل شده و شعله وارد كوره مي گردد. بعد از تنظيم شعله كوره پيش گرم مي شود ، پس از آن كوره خاموش و شارژ درون كوره ريخته مي شود وسوراخهاي تخليه مذاب نيز بسته ميشوند ، آنگاه كوره مجددا روشن شده و تا هنگام خميري شدن به فاصله زماني معين نيم دور كوره را به چرخش در مي اورند  تا گرماي قسمت بالاي كوره به زير شارژ منتقل شود ، بعد از اينكه شارژ كاملا نرم و شروع به ذوب شدن نمود مي توان حركت چرخشي كوره را بطور مداوم ادامه داد ، بعد از ذوب و دادن فوق ذوب مناسب به مذاب كوره خاموش ، ابتدا سرباره گيري و سپس مذاب در پاتيل پيش گرم شده تخليه مي گردد.

بوته ها و پاتيل ها

119-بوته وسيله اي است كه جهت ذوب فلزات به مقدار كم از آن استفاده ميشود ، ظرفيت بوته ها بر اساس گنجايش مقدار چدن مذاب تعيين مي گردد ، و انواع آن بر اساس جنس عبارتند از بوته هاي گرافيتي ، كاربيد سيليسيم ، چدن و

120-عمر بوته ها بستگي به عوامل مختلفي دارد كه در ذيل به تعدادي از آنها اشاره مي شود.

1-120-روش انبارداري (درمحلي خشك و بدون رطوبت نگهداري شوند. )

2-120-توجه در مواقع حمل ونقل بوته ها (ضربه يا ايجاد خراش در جدار شيشه اي عمر بوته ها را كاهش ميدهد.

3-120-شكستن در اثرشوك حرارتي

4-120-اكسيداسيون و جذب شيميايي عناصر از روانسازها و سرباره ها

5-120-شارژ نا درست مواد فلزي جامد

6-120-آسيب ديدگي در اثر انبر نامناسب


نعمت الله طاهری