بررسی تکنولوژی تولید چدن نشکن در قالب‌های فلزی (ریژه) ( بخش 2 )

محدودیت‌ها

تولید قطعات در قالب‌های فلزی ضمن دارا بودن مزایای ذکر شده دارای محدودیت‌هایی نیز می‌باشند که ذیلا به آنها اشاره می‌شود.

-   هر قالب فقط برای قطعه خاصی استفاده داشته و از قابلیت انعطاف و تطبیق کمتری برخوردار می‌باشد که با توجه به قیمت نسبتا زیاد تولید قالب، ایجاد محدودیت خواهد کرد.

-       با هر قالب تعداد محدودی قطعه قابل تولید است. این تعداد برای قطعات بزرگتر کمتر و برای قطعات کوچکتر بیشتر است.

-      تولید قطعات با شکل هندسی پیچیده و با ضخامت کم مشکل و گاهی غیر ممکن است.

-   به دلیل زیاد بودن سرعت انجماد در قالب، تکنولوژی بالایی جهت طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه‌گذاری لازم است. به عبارت دیگر برای طراحی به افراد با تخصص و تجربه بالایی نیاز است.

-   کنترل درجه حرارت قالب و مذاب و ترکیب شیمیایی مذاب برای جلوگیری از تشکیل مناطق سخت و غیر قابل تراشکاری در قطعه حائز اهمیت است و باید از پوششهای عایق منب استفاده شود.

-   بالا بودن زمان تولید قالب و گران بودن آن با توجه به این موضوع که با یک قالب فقط تعداد محدودی قطعه قابل تولید است، یکی دیگر از محدودیت‌ها به شمار می‌رود. با نگهداری صحیح از قالب و با به کارگیری روشهای مناسب تولید قالب، این محدودیت به مقدار قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

نتیجه بررسی اقتصادی

با توجه به مزایا و محدودیت‌های ذکر شده طبق بررسی‌ها و مطالعات انجام شده، استفاده از قالب فلزی در مقایسه با دیگر روشها بسیار اقتصادی تر است. نتایج بررسی‌های اقتصادی در منابع مختلف به شرح زیر گزارش شده است:

-      میزان سرمایه‌گذاری اولیه به دلیل موارد ذکر شده 30٪ کمتر از مقدار مشابه برای قالبگیری ماسه‌ای است.

-      هزینه قطعه تولید شده در مقایسه با روش قالبگیری ماسه‌ای 20٪ کمتر است.

-      مقدار تولید در واحد زمان نسبت به قالبگیری ماسه‌ای 100٪افزایش می‌یابد.

-      تعداد پرسنل مورد نیاز برای تولید قطعه در واحد وزن و زمان 20 تا 35 درصد کمتر از روش قالبگیری ماسه‌ای است.

 

تکنولوژی تولید قالب

جنس قالب

قالب‌های فلزی مورد استفاده در تولید قطعات چدنی از جنس فولاد و یا چدن انتخاب می‌شوند. جنس قالب باید به گونه‌ای انتخاب شود که در مقابل شوک‌های حرارتی و خوردگی ناشی از جریان مذاب مقاوم باشد. عوامل مختلفی در میزان عمر قالب موثرند که از آن جمله درجه حرارت مذاب، درجه حرارت قالب، اندازه قطعه، شکل قطعه، روش خنک کردن قالب نوع و مقدار پوشش مصرفی و در نهایت روش حفاظت، مراقبت و تمیزکاری قالب را می‌توان نام برد. جنس قالب باید طوری در نظر گرفته شود که علاوه بر داشتن هدایت حرارتی مطلوب از قیمت مناسب و مقاومت بالا برخوردار باشد. علاوه بر این قالب فلزی باید از قابلیت تراشکاری خوبی برخوردار باشد. در جدول 2 نمونه عمر کاری قالب‌های فلزی در رابطه با وزن قطعات مختلف چدنی و فولادی ارائه شده است.

>

>

بررسی تکنولوژی تولید چدن نشکن در قالب‌های فلزی (ریژه) ( بخش 1 )

بررسی تکنولوژی تولید چدن نشکن

در قالب‌های فلزی (ریژه)

 

 

مقدمه

تولید قطعات چدنی در قالبهای فلزی به روش ثقلی در 35 سال اخیر مورد توجه شدید ریخته‌گران جهان قرار گرفته و انواع چدنهای خاکستری، نشکن و مالیبل با این به تولید مطلوب رسیده‌اند.

طبق اطلاعات موجود، تعداد زیادی از کارخانه‌های اروپای غربی خط تولید خود را تغییر داده‌اند و از قالب فلزی در تولید قطعات چدنی استفاده می‌نمایند.

در استفاده از این فرایند کشورهای آلمان، فرانسه، انگلستان و ایتالیا پیشتاز دیگر کشورهای اروپای غربی بوده اند. قطعات تولید شده در قالب فلزی به دلیل داشتن ویژگیها و خواص مکانیکی عالی برای اکثر مصارف صنعتی مناسب می‌باشند. از آن جمله می‌توان قطعات خودرو از قبیل واترپمپ، اویل پمپ، انشعاب اگزوز، پولی‌ها، بدنه کمک فنر و قطعاتی نظیر کمپرسور یخچال، پوسته و قطعات مربوط به الکتروموتورها و ژنراتورها، قطعات مربوط به جکهای بالابر، نازلها و دیگر قطعات، مانند اتصالات را نام برد.

در ایران نیز تولید لوله های فاضلاب و آب‌رسانی از چدن خاکستری و نشکن در قالب فلزی از سالیان پیش تولید می‌شوند ولی ریخته‌گری قطعات مهندسی از چدن نشکن به تازگی در کارخانجات ایران آغاز شده و شدیداً رو به گسترش است.

مزایا و محدودیت‌های تولید چدن در قالب فلزی

مزایا :

طبق اطلاعات موجود تولید قطعات در قالب‌های فلزی دارای فوائد تکنولوژیکی متالورژیکی و اقتصادی زیادی است که ذیلاً به تعدادی از آنها اشاره می‌شود:

-   مقدار تولید در واحد زمان بیش از دیگر روشها از جمله ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای است. این امر سبب می‌گردد که قیمت قطعات تولید شده به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.

-   کیفیت سطحی قطعات تولید شده با این روش بهتر از قالب‌های ماسه‌ای است در نتیجه در هزینه‌های تراشکاری به مقدار زیادی صرفه‌جویی خواهد شد.

-   خواص متالورژیکی و مکانیکی قطعات به دلیل یکنواختی توزیع فازها و ریز شدن دانه‌ها و فازهای تشکیل دهنده، مطلوب تر و بهتر از قطعات تولید شده در قالبهای ماسه‌ای است.

-      مقاومت در مقابل خوردگی سطحی و خوردگی در درجه حرارت بالا بیش از قطعات تولید شده در قالبهای ماسه‌ای است.

-      عمل تولید با استفاده از قالب فلزی بسیار ساده‌تر از روشهای دیگر است.

-      هزینه‌های انبارداری مواد اولیه جهت تولید قالب‌های ماسه‌ای با استفاده از این روش حذف می‌شود.

-      هزینه و امکانات لازم جهت حمل و نقل مواد قالب‌گیری ماسه‌ای حذف می‌شود.

-      هزینه تخلیه درجه‌ها و برگشت ماسه کهنه پس از بازیابی به خط تولید حذف می‌شود.

-      تعداد افراد مورد نیاز نسبت به روش قالبگیری ماسه‌ای به تعداد قابل توجهی کمتر است.

-      ساخت ماشین‌آلات خط تولید در مقایسه با قالب گیری ماسه‌ای بسیار ساده تر و ارزان‌تر است.

-      خودکار کردن خط تولید به سهولت و با هزینه کمتر امکان‌پذیر است.

-      هزینه تمیزکاری قطعات از قبیل شن‌زنی (سندبلاست) و سنگ‌زنی به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد.

-      به دلیل صلب بودن دیواره قالب، نیاز به تغذیه‌های بزرگ کاهش یافته و در نتیجه راندمان تولید به مقدار زیادی افزایش خواهد یافت.

-      دستیابی به ساختارهای مختلف میکروسکوپی و متالورژیکی با تغییر سرعت انجماد و ترکیب شیمیایی امکان‌پذیر است.

-   آلوده‌سازی محیط به مراتب کمتر از قالب‌گیری ماسه‌ای است و در نتیجه نیاز به نصب و استقرار تاسیسات قوی و پیچیده جهت تهویه و پاکسازی ذرات ماسه از محیط نخواهد بود.

-      در این روش عیوبی از قبیل ماسه‌ریزی و خرابی قالب ماسه‌ای در حین ریخته‌گری به چشم نمی‌خورد.

-      دقت ابعادی قطعات تولید شده با این روش به دلیل بالا بودن استحکام و سختی دیواره قالب بالاتر از روش قالب‌گیری ماسه‌ای است.

>

>

تاثیر اعمال فشار حین انجماد بر ساختار و سختی آلیاژ LM13 ( بخش 2 )

 

تاثیر فشار بر ساختار ماکروسکوپی

 

 

تاثیر اعمال فشار بر ساختار میکروسکوپی

 

 

تاثیر فشار بر فواصل بین بازوهای دندریتی

 

تاثیر اعمال فشار بر سختی

 

 

نتیجه گیری

1)      اعمال فشار بر روی مذاب در حال انجماد آلیاژ LM13 می تواند باعث بهبود قابل توجه در ساختار و سختی آن گردد .

2)      اعمال فشار بیشتر از 100 مگاپاسکال روی مذاب آلیاژ LM13 می تواند باعث حذف کامل حفره های گازی و انقباضی شود . در این حالت دانسیته فلز برابر دانسیته تئوری است . فشارهای بالاتر از 100 مگاپاسکال تغییر ناچیزی در ساختار و سختی آلیاژ مورد بررسی ایجاد می کنند .

3)      از نظر ساختاری اعمال فشار روی مذاب آلیاژ LM13  باعث ریز شدن ساخنار ماکروسکوپی ، اصلاح مورفولوژی ذرات سیلیسیم یوتکتیک ، کاهش اندازه بازوهای اولیه دندریتی ، گاهش فواصل بین بازوهای ثانویه دندریتی ، افزایش مقدار فاز اولیه و کاهش فاز یوتکتیک می گردد .

     (4 سختی حالت ریخته شده نیز با افزایش فشار افزایش می یابد . این تغییرات ناشی از دو عامل افزایش سرعت سرد شدن و تحت فشار قرار گرفتن مذاب در حالت نیمه جامد می باشد .

>

>

تاثیر اعمال فشار حین انجماد بر ساختار و سختی آلیاژ LM13 ( بخش 1 )

تاثیر اعمال فشار حین انجماد بر ساختار و سختی آلیاژ LM13

 

 

مقدمه :

ریختگری کوبشی فرآیندی است که در آن مذاب پس از ریختگری تحت فشار قرار گرفته و فشار اعمالی تا پایان انجماد روی فلز نگهداشته می شود .

می توان گفت ریختگری کوبشی فرآیند شکل دادنی است که ریختگری و آهنگری را در یک فرآیند یک محله ای جمع می کند .

 

مراحل تولید قطعه به روش ریختگری کوبشی عبارتند از :

1. ریختن مقدار معینی از مذاب به درون یک قالب پیش گرم شده که روی بستر یک پرس هیدرولیک قرار دارد .
2. حرکت و در تماس قرار گرفتن سنبه با مذاب و اعمال فشار مورد نظر روی مذاب
3. نگهداری فشار روی قطعه تا پایان انجماد
4. برگشت سنبه به موقعیت اولیه و خروج قطعه از درون قالب

 

تاثیرات اعمال فشار روی مذاب :

Ø      تغییر در دیاگرام فازی

Ø      تغییر سرعت انجماد

Ø      کاهش تخلخل

Ø      تغییرات ساختاری

 

مواد و روش تحقیق :

برای انجام این تحقیق آلیاژ LM13 که مطابق با استاندارد بریتانیایی  1490LM13 می باشد ، انتخاب گردید . این آلیاژ که یک آلیاژ ریختگری آلومینیم – سیلیسیم می باشد دارای ضریب انبساط حرارتی پایین بوده و در حال حاضر به طور گسترده برای تولید پیستون به کار می رود .

دمای مذاب 730 درجه سانتیگراد و دمای قالب 200 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده و سپس نمونه ها تحت فشار های خارجی صفر ، 20 ، 53 ، 106 ، 172 ، 211 مگاپاسکال ریختگری شدند .

 

یافته ها و بحث (تاثیر فشار بر دانسیته )

 

تاثیراعمال فشار بر حفره های گازی و انقباضی

>

>

جویای کار

                                                                                               

اگر شما هم جویای کار می باشید می توانید در این بخش ثبت نام کنید و در لیست جویای کار قرار بگیرید

نحوه ثبت نام در این بخش بدین گونه می باشد :
در ابتدا  شما باید "نام" ، "نام خانوادگی" ، "رشته تحصیلی - گرایش" ، "نام دانشگاه محل اخذ مدرک" ، "یک ایمیل یا شماره تماس" خودتان را در نظرات این صفحه بنویسید  و یا می توانید به ایمیل "[e-mail]" آنها را بفرستید تا در لیست جویای کار قرار گیرید .

>

>

برچسب ها: جویای کار ،