تبلیغات
سیمرغ سعادت(بانک اطلاعاتی در مورد گزارش کار،تحقیق،آموزشی،مقاله،پروژه،پایان نامه،و...) - روش قالب گیری فشاری(بخش 2)
----------------------------------- ---------------------------------------
سه شنبه 22 مهر 1393

روش قالب گیری فشاری(بخش 2)

   نوشته شده توسط: ادریس    نوع مطلب :ریخته گری تحت فشار کوبشی(sqees casting T.R) ،



 
>translator
Powered by Translate
>translator
 undefined 
Bookmark and Share

مزایای فرایند قالبگیری انتقالی

در این فرایند نسبت به روش قبل به فشار کمتری نیاز است ،بنابراین میتوان از پرسهایی با تناژ کمتر استفاده کرد.

بعلت فشار کمتر هیچ گونه صدمه ای به قالب و اجزاء داخلی آن وارد نمی شود.

در این روش میتوان ابتدا مادهی اولیه را گرم کرد و سپس آن را به داخل قالب تزریق نمود که نتیجه آن بهبودتوزیع دما در ماده اولیه و تشکیل شبکهای عرضی ملکولی بطور سریع میباشد .

زمان گردش عملیات کاهش یافته که نتیجتا از عیوب قطعات می کاهد.

از طرفی بهبود در جریان مواد در این قالب ها ،توانایی تولید اشکال پیچیده را فراهم می آورد.

 

معایب فرایند قالبگیری انتقالی

بعلت اینکه این قالبها معمولا چند حفره ای میباشند، هزینه تولید آنها زیاد است.

اینگونه قالبها بخاطر داشتن کانال بارریز جدا گانه به امکانات ویژه نظیر پرسهای مخصوص نیاز دارند.

 

بررسی انواع عیوب ریخته گری در قطعات آلومینیومی ریختگی تحت فشار :

عیب سرد جوشی

سردجوشی عبارت است از برخورد دو جبهه از فلز مذاب اکسید شده که باعث ناپیوستگی در قطعه ریخته شده می شود . در صورتی که انجماد فلز خیلی پیشرفته باشد اتصال دو جبهه مذاب بطور کامل انجام شده و سردجوشی به صورت کشیدگی در قطعه ظاهر می شود .

 

نحوه ایجاد عیب سرد جوشی

سردجوشی نتیجه تقسیم شدن موج مذاب در طول پر شدن قالب می باشد این تقسیم شدن می تواند در اثر وجود یک مانع در راه عبور مذاب ( پین یا ماهیچه ) باشد و یا در اثر یک انسداد ناشی از جاری شدن به صورت جت می باشد حضور اکسید در فلز مذاب قبل از ریخته گری پدیده سردجوشی را شدیدتر می نماید

عیب نیامد

نیامد عیبی است که در اثر نرسیدن مذاب به قسمت هایی از قطعه ایجاد می شود این عیب می تواند در نواحی نازک قطعه ایجاد شود و از نظر ظاهری به عیب سردجوشی شبیه است

نحوه ایجاد عیب نیامد

عیب نیامد نتیجه تقسیم شدن جبهه مذاب در حین پر شدن قالب است فلز خیلی سرد بوده و یا زمان پر شدن قالب خیلی طولانی می باشد و یا حتی ممکن است جهت حرکت مذاب در قالب در حین پرشدن قالب نامناسب باشد، به طوری که مذاب مسیر طولانی را برای رسیدن به هدف بپیماید در این حال قبل از اینکه قالب توسط مذاب پر شود انجماد آغاز شده و نیامد ایجاد می شود .

 

عیب مک های گازی

این عیب به صورت مک هایی با دیواره صاف ظاهر می شود که شکل کروی داشته و با سطح خارجی نیز ارتباطی ندارند سطح داخلی این مک ها معمولا ً براق بوده اما گاهی ممکن است تا حدودی اکسیده نیز شده باشد که بستگی به منشأ ایجاد مک ها دارد .

 

نحوه ایجاد عیب مک های گازی

الف ) حبس هوا در حین پر شدن قالب : پرشدن قالب های ریخته گری تحت فشار معمولا ً به صورت تلاطمی انجام شده و این تلاطم باعث حبس هوا در قالب می شود .

ب) حبس هوا در محفظه نگهدارنده مذاب : در ماشین های محفظه سرد در هنگام اولین فاز تزریق ذوب هوا می تواند وارد مذاب شده و در هنگام پر شدن قالب هوا در بخش های زیادی از مذاب محبوس گردد .

پ) حبس گاز در محفظه سیلندر تزریق : این حالت در اثر تبخیر و یا تجزیه ماده حلال موجود در روانساز پیستون ایجاد می شود در نتیجه در هنگام ورود مذاب به این قسمت ها باید ماده روانساز به صورت خشک باشد .

ت) حبس گاز از طریق مواد مذاب : همان فرآیند ذکر شده در فوق می باشد که ناشی از تبخیر ناقص روانساز قالب و یا تجزیه آن هنگام رسیدن مذاب می باشد .

ث) آزاد شدن گاز حل شده در فلز مذاب : آلومینیوم و آلیاژهای آن به راحتی آب و دیگر ترکیبات هیدروژن دار ( مانند روغن و گریس ) را تجزیه می نمایند هیدروژن آزاد شده در هنگام این تجزیه در فلز حل شده و هر چه دما باشد میزان ورود هیدروژن به فلز نیز بیشتر خواهد بود برعکس حلالیت هیدروژن درآلومینیوم در حالت جامد عملا ً ناچیز است در نتیجه در حین انجماد هیدروژن حل شده در مذاب آزاد شده و ایجاد سوراخ های ریز می نماید .

 

عیب مک های انقباضی :

مک های انقباض به صورت حفره با فرم و اندازه متغیر می باشند این مک ها بر عکس مک و حفره های گازی سطوح صاف و براق نداشته و کم و بیش حالت کندگی و سطوح دندریتی دارند .

نحوه ایجاد عیب مک های انقباضی

در هنگام انجماد فلز دچار انقباض حجمی گردیده و در صورت عدم وجود فلز مذاب جبران کننده انقباض ، این انقباض به صورت یک یا چند حفره ظاهر می گردد این حفره ها می توانند در سطح قطعات ریختگی ظاهر شوند ( مثلا ً در مواردی که مذاب در شمش ریزی منجمد می شود ) و یا برعکس به صورت بسته در داخل قطعه محبوس گردند که معمولا ً در ریخته گری تحت فشار مشاهده می شود .

عیب آبلگی

عیب آبلگی همانند حفره های گازی است اما در سطح قطعه ظاهر می شود همچنین در مورد قطعات نازک این عیب می تواند در دو سطح قطعه نیز ظاهر شوند .

 

طریقه ایجاد عیب آبلگی

روش ایجاد آبلگی همانند ایجاد عیب حفره های گازی است ولی در این مورد آزاد شدن هیدروژن حل شده بر خلاف ایجاد حفره های گازی ، به صورت غیر کافی انجام می گیرد در این حال در صورتی که درجه حرارت قطعه در هنگام باز کردن قالب بیش از حد بالا باشد مقاومت مکانیکی آلیاژ بسیار ضعیف بوده و حفره های گازی ایجاد شده تحت فشار فوق العاده قوی موجب تغییر شکل قطعه در نواحی نزدیک سطح می شوند همچنین در صورت نازک بودن قطعه نسبت به قطر حفره گازی نیز عیب فوق به وجود می آید

 

عیب مک های سوزنی ( ریزمک)

ریز مک های سطحی به صورت سوراخ های بسیار ریز ( چند صدم میلی متر ) و اغلب به صورت گروهی مشاهده می گردند .

نحوه ایجاد عیب مک های سوزنی

الف ) حبس گاز : در این مورد تاول های ریزی به وسیله حباب های گازی که در نواحی بسیار نزدیک سطح محبوس گردیده اند ایجاد می شود .

ب) اکسیدها : اکسیدهای موجود در فلز نیز می توانند عیب فوق را ایجاد نمایند .

 

 


عیب ترک خوردگی

عیب ترک خوردگی به صورت ایجاد ترک های کم و بیش نازک و عمیق ظاهر می شود در برخی موارد این ترک ها می توانند حتی ضخامت قطعه را نیز طی نمایند .

 

نحوه ایجاد عیب ترک خوردگی

این نوع ترک ها بین دانه ای بوده و به فرم های غیرمنظم می باشند این ترک ها هنگامی ایجاد می شوند که آلیاژ در انتهای انجماد تحت تنش باشد . در اغلب موارد خطر ایجادترک در نواحی از قطعه که مستعد ایجاد تنش می باشند و در نقاط گرم بیشتر است .

 

عیب سخت ریزه

این عیب به صورت ناهنجاری ساختاری و یا حضور اجسام خارجی می باشد که در حین ساخت و یا فرسایش و یا شکست ابزار برش ایجاد می شوند.

نحوه ایجاد عیب سخت ریزه

عیب سخت ریزه در ریخته گری تحت فشار می تواند مبدأ متفاوتی داشته باشد .

الف ) ترکیبات بین فلزی

الف – 1 – ترکیبات m-Al(Fe,Mn)Si

این ترکیبات بر روی برش های قطعات به صورت سوزن های کوتاه دیده می شود که در حقیقت به صورت ذرات بریده مشاهده می شود .

الف – 2 – ترکیبات x-Al(Fe,Mn)Si

این ترکیبات به فرم خطوط چینی ریز مشاهده می شوند این ترکیبات نسبت به ترکیبات قسمت قبل (m-Al(Fe,Mn)Si) بر روی خواص مکانیکی ضرر کمتری داشته و در فرآیند ساخت عملا ً مشکلی را ایجاد نمی نمایند .

الف – 3 – ترکیبات c-Al(Fe,Mn)Si

این ترکیبات به شکل بلورهای چند وجهی با طول متغیر می باشند این نوع ترکیبات هنگامی ایجاد می شوند که درجه حرارت حمام مذاب به کمتر از حد معینی باشد که این حد بستگی به مقدار آهن ، منگنز و کروم در آلیاژ دارد.

ب) اکسیداسیون ، واکنش با دیرگدازه ها

آلیاژهای آلومینیوم مخصوصا ً در حالت مایع طبیعتا ً بسیار اکسید شونده هستند روی حمام آلیاژ مذاب معمولا ً لایه ای از اکسید آلومینیوم ایجاد می شود که به آن اکسید آلومینیوم گاما می گویند، این لایه به شدت محافظت کننده است اما طی چند ساعت یا چند ده ساعت به اکسید آلومینیوم آلفا تبدیل می شود سرعت تبدیل تابعی از درجه حرارت می باشد از طرفی سرعت اکسیداسیون همچنین به حضور برخی عناصر آلیاژی و از همه مهم تر در ریخته گری تحت فشار بستگی به حضور فلز روی در آلیاژ دارد .

 

پ) ذرات خارجی

آزمایش سیستماتیک بر روی تعداد زیادی از نمونه ها به کمک میکروسکوپ الکترونیکی نشان داده اند که اغلب ذرات خارجی موجود در قطعات ، متشکل از ذرات دیرگدازنشان داده اند که اغلب ذرات خارجی موجود در قطعات ، متشکل از ذرات دیرگداز ،(احتمالا ً با شکل تغییر یافته در اثر واکنش با آلومینیوم و یا ذرات بوته ) می باشند .

 

 

عیب قطره های سرد

قطرات سرد به صورت طبله های کم و بیش کروی به صورت محبوس در روی قطعه ظاهر می شوند واغلب موارد نیز قابل حل شدن و ایجاد پیوستگی ساختاری با فلز اطراف خود نمی باشند تنها راه تشخیص این عیوب ، بررسی ریز ساختار آنها می باشد.

نحوه ایجاد عیب قطره های سرد

قطرات سرد قسمت هایی از فلز هستند که به سمت دیواره های قالب و یا ماهیچه پاشیده شده اند و بلافاصله نیز منجمد گردیده اند بدون آنکه بتوانند توسط مذاب بعدی حذف گردند این قطرات منجمد در داخل قطعه محبوس شده ، بدون آنکه ذوب مجدد شده باشند این قطرات فقط باعث ایجاد یک غیرهمگونی در ساختار فلزی می شوند .

 

علل عیب سرد جوشی :

·        عدم تنظیم حرکت پیستون تزریق

·        طرح نامناسب سیستم مذاب رسانی

·        پایین بودن سرعت دومین فاز مرحله تزریق

·        بیش از حد بودن مقدار مذاب تزریق شونده

·        سرد بودن قالب

·        سرد بودن مذاب هنگام تزریق

·        کوتاه بودن کورس ( زمان ) دومین مرحله تزریق

 

علل عیب مک های گازی

·        طرح نامناسب سیستم مذاب رسانی

·        کم بودن سرعت دومین مرحله تزریق

·        بالا بودن سرعت دومین مرحله تزریق

·        طولانی بودن زمان مرحله تزریق

·        مشکل قالب گیری

·        عدم وجود هواکش به میزان کافی در قالب

·        کیفیت نامناسب مذاب ( تمیز نبودن یا حضور اکسیدها

·        عدم تنظیم سرعت مرحله اول تزریق

 

علل عیب مک های انقباضی :

·        فشار نامناسب مرحله سوم ( تزریق

·        عدم تنظیم حرکت پیستون تزریق

·        طرح نامناسب سیستم مذاب رسانی

·        سرعت خیلی پایین مرحله دوم تزریق

·        گرم بودن قالب

·        کیفیت نامناسب مذاب ( تمیز نبودن یا حضور اکسیدها

 

علل عیب آبلگی

·        عدم تنظیم حرکت پیستون تزریق

·        سرعت پایین مرحله دوم تزریق

·        بالا بودن سرعت مرحله دوم تزریق

·        طولانی بودن زمان مرحله دوم تزریق

·        مشکل قالب گیری

·        عدم وجود هواکش به اندازه کافی در قالب

·        کیفیت نامناسب مذاب ( تمیز نبودن یا وجود اکسیدها

·        عدم تنظیم سرعت مرحله اول تزریق

 

علل عیب مک های سوزنی :

·        طرح نامناسب سیستم مذاب رسانی

·        طولانی بودن زمان مرحله دوم تزریق

·        زمان نامناسب قالب گیری

·        عدم وجود هواکش به میزان کافی در قالب

·        کیفیت نامناسب آلیاژ مذاب ( تمیز نبودن یا وجود اکسیدها

·        عدم تنظیم سرعت مرحله اول تزریق

 

علل عیب ترک خوردگی

·        نامناسب بودن عمل تزریق

·        فشار نامناسب مرحله سوم تزریق

·        گرم بودن قالب

·        گرم بودن مذاب تزریق شونده

·        مشکل قالب گیری

·        کیفیت نامناسب مذاب ( تمیز نبودن یا وجود اکسیدها

·        علل عیب سخت ریزه

·        نامناسب بودن ترکیب شیمیایی آلیاژ

·        نامناسب بودن زمان انجماد

·        وجود ترکیبات بین فلزی در آلیاژ

·        اکسید شدن آلیاژ و واکنش با دیرگدازه ها

·        وجود هر گونه ذرات خارجی در آلیاژ

 

علل عیب قطرات سرد

·        عدم تنظیم حرکت پیستون تزریق

·        طرح نامناسب سیستم مذاب رسانی

·        پایین بودن سرعت مرحله دوم تزریق

·        سرد بودن مذاب تزریق شونده

·        کوتاه بودن زمان مرحله دوم تزریق

 

 

نتیجه گیری

با توجه به مزایا و معایب قالبهای فشاری به این نتیجه می رسیم که فرایند قالبگیری فشاری یک روش کاملا مناسب برای تولید قطعات فشرده،طویل وقطعاتی که دقت زیادی ندارند ، میباشد.از طرفی از این فرایند بطور عمده برای تولید قطعات ترمو ستی استفاده میشود.

بخاطر اینکه در این روش قطعاتی با ساختاری فشرده تولید میشود،امروزه استفاده از این روش برای تولید قطعات حساس همچون چرخ اتومبیل روبه افزایش است.


>



برچسب ها: مزایای فرایند قالبگیری انتقالی در این فرایند نسبت به روش قبل به فشار کمتری نیاز است ، بنابراین میتوان از پرسهایی با تناژ کمتر استفاده کرد. بعلت فشار کمتر هیچ گونه صدمه ای به قالب و اجزاء داخلی آن وارد نمی شود. در این روش میتوان ابتدا مادهی اولیه را گرم کرد و سپس آن را به داخل قالب تزریق نمود که نتیجه آن بهبودتوزیع دما در ماده اولیه و تشکیل شبکهای عرضی ملکولی بطور سریع میباشد . زمان گردش عملیات کاهش یافته که نتیجتا از عیوب قطعات می کاهد. از طرفی بهبود در جریان مواد در این قالب ها ، توانایی تولید اشکال پیچیده را فراهم می آورد. معایب فرایند قالبگیری انتقالی بعلت اینکه این قالبها معمولا چند حفره ای میباشند ، هزینه تولید آنها زیاد است. اینگونه قالبها بخاطر داشتن کانال بارریز جدا گانه به امکانات ویژه نظیر پرسهای مخصوص نیاز دارند. بررسی انواع عیوب ریخته گری در قطعات آلومینیومی ریختگی تحت فشار : عیب سرد جوشی سردجوشی عبارت است از برخورد دو جبهه از فلز مذاب اکسید شده که باعث ناپیوستگی در قطعه ریخته شده می شود . در صورتی که انجماد فلز خیلی پیشرفته باشد اتصال دو جبهه مذاب بطور کامل انجام شده و سردجوشی به صورت کشیدگی در قطعه ظاهر می شود . نحوه ایجاد عیب سرد جوشی سردجوشی نتیجه تقسیم شدن موج مذاب در طول پر شدن قالب می باشد این تقسیم شدن می تواند در اثر وجود یک مانع در راه عبور مذاب ( پین یا ماهیچه ) باشد و یا در اثر یک انسداد ناشی از جاری شدن به صورت جت می باشد حضور اکسید در فلز مذاب قبل از ریخته گری پدیده سردجوشی را شدیدتر می نماید عیب نیامد نیامد عیبی است که در اثر نرسیدن مذاب به قسمت هایی از قطعه ایجاد می شود این عیب می تواند در نواحی نازک قطعه ایجاد شود و از نظر ظاهری به عیب سردجوشی شبیه است نحوه ایجاد عیب نیامد عیب نیامد نتیجه تقسیم شدن جبهه مذاب در حین پر شدن قالب است فلز خیلی سرد بوده و یا زمان پر شدن قالب خیلی طولانی می باشد و یا حتی ممکن است جهت حرکت مذاب در قالب در حین پرشدن قالب نامناسب باشد ، به طوری که مذاب مسیر طولانی را برای رسیدن به هدف بپیماید در این حال قبل از اینکه قالب توسط مذاب پر شود انجماد آغاز شده و نیامد ایجاد می شود . عیب مک های گازی این عیب به صورت مک هایی با دیواره صاف ظاهر می شود که شکل کروی داشته و با سطح خارجی نیز ارتباطی ندارند سطح داخلی این مک ها معمولا ً براق بوده اما گاهی ممکن است تا حدودی اکسیده نیز شده باشد که بستگی به منشأ ایجاد مک ها دارد . نحوه ایجاد عیب مک های گازی الف ) حبس هوا در حین پر شدن قالب : پرشدن قالب های ریخته گری تحت فشار معمولا ً به صورت تلاطمی انجام شده و این تلاطم باعث حبس هوا در قالب می شود . ب) حبس هوا در محفظه نگهدارنده مذاب : در ماشین های محفظه سرد در هنگام اولین فاز تزریق ذوب هوا می تواند وارد مذاب شده و در هنگام پر شدن قالب هوا در بخش های زیادی از مذاب محبوس گردد . پ) حبس گاز در محفظه سیلندر تزریق : این حالت در اثر تبخیر و یا تجزیه ماده حلال موجود در روانساز پیستون ایجاد می شود در نتیجه در هنگام ورود مذاب به این قسمت ها باید ماده روانساز به صورت خشک باشد . ت) حبس گاز از طریق مواد مذاب : همان فرآیند ذکر شده در فوق می باشد که ناشی از تبخیر ناقص روانساز قالب و یا تجزیه آن هنگام رسیدن مذاب می باشد . ث) آزاد شدن گاز حل شده در فلز مذاب : آلومینیوم و آلیاژهای آن به راحتی آب و دیگر ترکیبات هیدروژن دار ( مانند روغن و گریس ) را تجزیه می نمایند هیدروژن آزاد شده در هنگام این تجزیه در فلز حل شده و هر چه دما باشد میزان ورود هیدروژن به فلز نیز بیشتر خواهد بود برعکس حلالیت هیدروژن درآلومینیوم در حالت جامد عملا ً ناچیز است در نتیجه در حین انجماد هیدروژن حل شده در مذاب آزاد شده و ایجاد سوراخ های ریز می نماید . عیب مک های انقباضی : مک های انقباض به صورت حفره با فرم و اندازه متغیر می باشند این مک ها بر عکس مک و حفره های گازی سطوح صاف و براق نداشته و کم و بیش حالت کندگی و سطوح دندریتی دارند . نحوه ایجاد عیب مک های انقباضی در هنگام انجماد فلز دچار انقباض حجمی گردیده و در صورت عدم وجود فلز مذاب جبران کننده انقباض ، این انقباض به صورت یک یا چند حفره ظاهر می گردد این حفره ها می توانند در سطح قطعات ریختگی ظاهر شوند ( مثلا ً در مواردی که مذاب در شمش ریزی منجمد می شود ) و یا برعکس به صورت بسته در داخل قطعه محبوس گردند که معمولا ً در ریخته گری تحت فشار مشاهده می شود . عیب آبلگی عیب آبلگی همانند حفره های گازی است اما در سطح قطعه ظاهر می شود همچنین در مورد قطعات نازک این عیب می تواند در دو سطح قطعه نیز ظاهر شوند . طریقه ایجاد عیب آبلگی روش ایجاد آبلگی همانند ایجاد عیب حفره های گازی است ولی در این مورد آزاد شدن هیدروژن حل شده بر خلاف ایجاد حفره های گازی ، به صورت غیر کافی انجام می گیرد در این حال در صورتی که درجه حرارت قطعه در هنگام باز کردن قالب بیش از حد بالا باشد مقاومت مکانیکی آلیاژ بسیار ضعیف بوده و حفره های گازی ایجاد شده تحت فشار فوق العاده قوی موجب تغییر شکل قطعه در نواحی نزدیک سطح می شوند همچنین در صورت نازک بودن قطعه نسبت به قطر حفره گازی نیز عیب فوق به وجود می آید عیب مک های سوزنی ( ریزمک) ریز مک های سطحی به صورت سوراخ های بسیار ریز ( چند صدم میلی متر ) و اغلب به صورت گروهی مشاهده می گردند . نحوه ایجاد عیب مک های سوزنی الف ) حبس گاز : در این مورد تاول های ریزی به وسیله حباب های گازی که در نواحی بسیار نزدیک سطح محبوس گردیده اند ایجاد می شود . ب) اکسیدها : اکسیدهای موجود در فلز نیز می توانند عیب فوق را ایجاد نمایند . عیب ترک خوردگی عیب ترک خوردگی به صورت ایجاد ترک های کم و بیش نازک و عمیق ظاهر می شود در برخی موارد این ترک ها می توانند حتی ضخامت قطعه را نیز طی نمایند . نحوه ایجاد عیب ترک خوردگی این نوع ترک ها بین دانه ای بوده و به فرم های غیرمنظم می باشند این ترک ها هنگامی ایجاد می شوند که آلیاژ در انتهای انجماد تحت تنش باشد . در اغلب موارد خطر ایجادترک در نواحی از قطعه که مستعد ایجاد تنش می باشند و در نقاط گرم بیشتر است . عیب سخت ریزه این عیب به صورت ناهنجاری ساختاری و یا حضور اجسام خارجی می باشد که در حین ساخت و یا فرسایش و یا شکست ابزار برش ایجاد می شوند. نحوه ایجاد عیب سخت ریزه عیب سخت ریزه در ریخته گری تحت فشار می تواند مبدأ متفاوتی داشته باشد . الف ) ترکیبات بین فلزی الف – 1 – ترکیبات m-Al(Fe ،

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر