گزارش كارآموزي در كارگاه ريخته گري نقش جهان

گزارش كارآموزي در كارگاه ريخته گري نقش جهان در 32 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مذاب چدن 1

كوره ها و وسايل تهيه مذاب 1

چدن 3

آزمايشهاي آزمايشگاهي چدن 7
چدن خاكستري 8

چدن نشكن 10

فرم دادن بوسيله پرسي 13

ابزارهاي فرمكاري 16

قسمت قالبگيري 17

تغذيه گيري 21

نحوه درآوردن قالب 26

مرحله مونتاژ و يا ماهيچه گذاري 27

نحوه قالبگيري چرخ 29

قسمت تخليه درجه ها 42

قسمت عمليات حرارتي و تميزكاري 44

قسمت كنترل كيفي 49


بسمه تعالي



مذاب چدن : بر روي اين مذاب بعد از خارج كردن از بوته پودر سيلاكس كه قرمز رنگ و دانه درشت تر از كاوارل مي باشد مي ريزند تا شيره و تفاله و سرباره را جذوب خود بكند و باعث مي شوند كه اين مواد غيره ضروري بر روي مذاب جمع شده و به راحتي جمع آوري شوند در ضمن پودر بوراكس كه سفيد رنگ و نرم مي باشد و همچنين حالت دانه ريزتري دارد براي مذاب آلياژهاي مس، برنج، برنز و غيره استفاده مي شود.

قطعه نورد در 600 درجه سانتيگراد، داراي ساختار كاربيدي كه كاربيدها سخت مي باشند كه با زمينه مارتنريت يا پرليت.

كاربيده ها اگر داراي ترك شوند و اين تركها رشد بكنند انفجار شبكه را در پي خواهد داشت.

انحلال كاربيد دردماي بالا و همچنين در زمان بالا صورت مي گيرند. آستينت باقيمانده مشكل ساز است به همين خاطر تمپر مي كنيم كه آستينت را از بين برده و ما در اين قسمت نياز به سختي داريم.


كوره ها و وسايل تهيه مذاب :

در كارگاه ريخته گري دو كوره وجود دارد : كوره زميني يا بوته اي و كوره شعله اي يا دوار.

كوره زميني بيشتر براي ذوب آلياژهاي آهني مثل چدن و آلياژهاي غير آهني مثل آلومينيوم، مس، برنج، و …… بكار مي رود. بدين ترتيب كه بوته را مثلاً از آلومينيوم پر كرده و داخل كوره قرار مي دهيم و پس از ذوب شدن بوته را به وسيله طوقچه يا انبر بيرون مي آوريم و داخل كمچه قرار داده و دو نفر اين طرف و آن طرف كمچه را گرفته و آماده مذاب ريزي داخل قالب مي شوند. سوخت اين كوره از گازوئيل است كه به وسيله هواي كه از دم و يا بازدم برقي به همراه سخت داخل كوره مي شود، گازوئيل را پودر كرده و باعث مي شود كه راندمان حرارتي كوره بالا رود.

كوره شعله اي يا دوار تشكيل شده است از بدنه، شاسي، موتور جهت گرداندن كوره و شعله گير. اين كوره بيشتر براي ذوب چدن بكار مي رود. بدين ترتيب كه چدنها داخل محفظه كوره دوار قرار داده و طي تماس شعله با چدنها، آنها را ذوب مي كند. درهمين حين كوره به وسيله موتور و چدنهايي كه در زير كوره قرار دارد مي چرخد و شعله گير هم جلوي اتلاف حرارت شعله را گرفته و هواي گرم را به طرف بادزن برقي هدايت مي كند تا به وسيله هواي گرم راندمان حرارتي كوره بالا رود. بوسيله چرخاندن كوره و قرار دادن بوته در زير كوره مذاب چدن را از داخل كوره به قالبها انتقال مي دهيم.

چدن (CAST IRON)

خانواده‌اي از آلياژهاي آهني هستند كه درصد كربن موجود در انها بيش از 2% و سيليم (SI) بيش از 1 درصد ميباشد.درواقع چدن يك نوع آلياژ سه تايي FE – C – SI مي باشد.

چه خواصي موجب برتري چدن نسبت به فلزات ديگر شده است ؟

1- ارزاني قيمت

2- خواص مكانيكي ويژه (از جمله قابليت جذب ارتفاعش، مقاومت در برابر سايش و فشار، عدم حساسيت در برابر شيارهاي سطحي)

3- سادگي تهيه قطعات چدني از طريق ريخته گري به دليل :

الف) پائين بودن نقطه ذوب و سياسيت بالا

ب) پائين بودن ضريب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد

عوامل موثر در تعيين خواص مكانيكي چدنها نسبت به گرافيت :

گرافيت نوعي كربن كريستاليز شده است كه به علت تغيير فرم پلاستيكي راحتي كه در گرافيت وجود دارد سختي بسيار كمي دارد

1) مقدار گرافيت : هر چه درصد ذرات گرافيت در زمينه زيادتر باشد استحكام چدن كمتر مي باشد

2) شكل گرافيت : اشكال مختلفي از ذرات گرافيت در ريز ساختار ديده مي شود كه مهمترين انها عبارتند از :

الف) گرافيت لايه اي در چدن خاكستري

ب) گرافيت تمبر شده در چدن ماسيبل

ج) گرافيت كروي در چدنهاي داكتيل

د) گرافيت كرمي شكل در چدن با گرافيت فشرده

3) نحوه توزيع ذرات گرافيت : تاثير زيادي بر روي خواص مكانيكي دارد مانند ساختار گل رزي

4) اندازه ذرات گرافيت

كربن به دو صورت در ساختار ديده مي شود : به صورت آزاد گافيت و به صورت تركيبي FE3C (سمانتيت)

برخي از مشخصه هاي سمانتيت :

1) وزن مخصوص نزديك به آهن

2) فازي بسيار سخت و شكننده است

3) داراي هيچگونه تغيير آلوتروپي نيست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد.

كربن معادل : توسط اين فاكتور اثر تمام فازهاي موجود در چدن نسبت به اثر كربن و عناصر مشابه سنجيده مي شود. مجموعه اين اثرات تشكيل عدد خاصي به نام كربن معادل (CE) را مي دهد.

(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE كربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –

%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر

(%SI + P) 3/1 + C %= CE كربن معادل

ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در كوره هاي معمولي مانند كوره هاي بوته اي (گرافيتي) زميني چدنها را ذوب مي كنند در حالي كه فولاد را در كوره هاي قوس، القايي و زيمنس ذوب مي كنند. كوره اي كه مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادي دارد، كوپل مي باشد كه تا حدود 1 تن در ساعت مي تواند ذوب بدهد. كوره هايي كه براي ذوب چدن استفاده مي شوند عبارتند از :

كوره كوپل، القايي، الكتريكي، كوره گرم كن شعله اي و كوره زميني

عوامل موثر در انتخاب كوره :

1- ميزان سرمايه گذاري

2- اندازه و نوع قطعه ريختگي

3- سرعت ذوب

4- ظرفيت كوره

5- ميزان نياز به كنترل مذاب

كنترل مذاب چدن (آزمايش كارگاهي) : تعيين ميزان تمايل چدن به گرافيت زايي توسط آزمايش چيل (CHILL) مشخص مي شود (گرافيت زايي چدن سفيد) اين كار توسط ريختن مذاب داخل قالبهايي به شكل مكعب مستطيل يا حفره اي شكل صورت مي گيرد.

در اين آزمايش هر چه عمق سردشدن در نمونه بيشتر باشد تمايل چدن به گرافيت زايي كمتر است.

عمده ترين عواملي كه روي سياليت مذاب چدن اثر مي گذارد :

1- درجه حرارت مذاب

2- تركيب شيميايي : هر چه تركيب به تركيب يوتكتيك نزديكتر شود سياليت مذاب بالالتر مي رود.

3- ارائه اين دو فاكتور بر روي سياليت چدن خاكستري به صورت زير ارائه شده است :

155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سياليت

آزمايشهاي آزمايشگاهي چدن :

1- تعيين تركيب شيميايي چدن با استفاده از ابزاري نظير كوانتومتر

2- تعيين خواص مكانيكي چدن : كليه خواص كششي، فشاري، ضربه و سختي و …

3- كنترل ريز ساختار (با متالوگرافي)

4- تعيين ميزان تخلخل چدن با كمك اشعه ايكس (راديوگرافي)

چدن خاكستري

1) كوره هاي ذوب : به علت پائين بودن نقطه ذوب عموماً مي توان در هر كوره اي عمليات ذوب را انجام داد.

2) روشهاي ريخته گري : عموماً گريز از مركز، افت فشار وثقلي

3) روشهاي قالبگيري : به استثناي روش قالبگيري با گچ ساير روشها به كار گرفته
مي شود.

خواص مهندسي چدن خاكستري

اصولاً تركيب شيميايي، سرعت سرد شدن و نوع عمليات حرارتي روي ريز ساختار و نتيجتاً روي خواص مكانيكي اثر مي گذارد

1- اثر تركيب شيميايي : مهمترين اثر خواص مكانيكي مربوط به كربن و سيلسيم موجود در آن مي باشد.

نسبت ماسه و چسب :

در بعضي از روزها ديده شد كه اين نسبت رعايت نشده و ماسه يا كم چسب بوده يا بسيار پر چسب و نسبت تركيبي رعايت نشده است. اگر ماسه كم چسب باشد از چسبندگي كمي برخوردار است و با ماليدن دست به روي قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا مي شوند و در نتيجه از استحكام كافي برخوردار نمي باشند و در هنگام خروج مدل بيشترين اثرات اين حالت را مشاهده خواهيم كرد. يعني اينكه مدل قسمتي از قالب را نيز به همراه خود كنده و باعث معيوب شدن قالب مي گردد و درقسمت مونتاژ كار بيشتري را طلب مي كند.

اگر پرچسب باشد گاز بيشتري را براي خشك شدن نيازمند مي باشد و همچنين درمرحله تخريب قالب به سختي اين كار صورت مي گيرد. گاهي ميز مشاهده شده است كه نسبت ماسه باز يافت به ماسه جديد بسيار بيشتر از مقدار لازم است و اين امر باعث كاهش استحكام قالب خواهد شد. به طوري كه ذرات ماسه آن چسبندگي لازم را نخواهند داشت. در اين حالت در هنگام خروج از قالب، مدل قسمت بسيارزيادي از قالب را به همراه خود به بيرون مي كشد.

با ايجاد آزمايشگاه تعيين استحكام ماسه مي توان اين نواقص را به حداقل رساند.

براي تعيين نسبت معين ماسه و چسب پيشنهاد مي شود با قرار دادن واحد اندازه گيري مناسب در آن قسمت اين نقص را به حداقل رساند.

تغذيه گيري :

تغذيه گيري يك بخش از قالبگيري است.

تغذيه حفره اي اضافي است كه در قالب تعبيه شده و با فلز مذاب پر مي شود. اين مخزن امكان سيلان و حركت مذاب به فضاي قالب را فراهم كرده، انقباض ناشي از انجماد را جبران كرده.

تغذيه مورد استفاده در قالبگيري توسط جعبه ماهيچه هاي مختلف درست مي شود.

جنس جعبه ماهيچه از آلومينيوم و عمده ماسه مورد مصرفي در تغذيه از جنس اگزوترميت است.اگزو ترميت در دستگاهي به نام ميكسر اسليو گيري با آب و الكل قاطي شده و آماده مي شود.

نحوه فالبگيري تغذيه : ماسه راداخل جعبه ماهيچه ريخته قسمت داخلي آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذيه را از جعبه جدا كرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار مي دهيم.

دليل استفاده از اگزوترميت در تغذيه : اگزوترميت با مذاب واكنش مي دهد كه اين واكنش گرمازا است. در نتيجه مذاب گرما و سياليتش رادر قسمت تغذيه حفظ مي كند و سريعتر از مذاب قالب سرد نمي شود.

ماهيچه گيري :

ماهيچه گيري بخشي از قالب گيري است.

ماهيچه هاي مورد نياز و راهگاه در قسمت ماهيچه سازي آماده مي شود.

در اين بخش انواع مختلف جعبه ماهيچه وجود دارد كه از لحاظ شكل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اكثر آنها آلومينيوم است و تعداد كمي چوبي است.

جعبه ماهيچه ها كد بندي شده اند و چيدن آنها درست مانند يك كتاب خانه است كه هر كسي بتواند براحتي جعبه ماهيچه مورد نظر را پيدا كند.

ماسه مورد نياز در قسمت ماهيچه سازي 3 نوع است : 1- كروميتي 2- 171 3- چراغي

ماسه كروميتي براي تماس جعبه ماهيچه ها كاربرد دارد.

ماسه 171 براي راهنماها استفاده مي شود و در مورادي كه جعبه ماهيچه بزرگ هستند لايه اوليه از كروميت و بقيه آن را از ماسه 171 پر مي كنند.

علت استفاده بيشتر از ماسه كروميتي نسبت به 171 دير گدازي آن است.

ماسه هاي مورد استفاده بعد از قالبگيري توسط گاز co2 خشك مي شود.

در قسمت ماهيچه سازي ماده ديگري كه كاربرد زيادي دارد پودر سپاريت است كه به قسمت هايي از جعبه ماهيچه كه با ماسه در تماس است زده خواهد شد. اين كار براي نچسبيدن ماسه به جعبه ماهيچه است.

نحوه استفاده ماسه چراغي به اينگونه است كه ابتدا توسط مشعل جعبه ماهيچه را گرم كرده سپس ماسه را روي آن ريخته و سپس دوباره به مقدار كمي جعبه ماهيچه را حرارت داده و سپس ماهيچه را از جعبه ماهيچه جدا كرده.

اين نكته در اين قسمت حائيز اهميت است كه ماهيچه رال نبايد زياد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن مي شود.

در ماهيچه گري با گاز co2 اين نكته را بايد در نظر گرفت كه بعد از اين كه جعبه ماهيچه را با ماسه پر كرديم قبل از گاز گرفتن ماسه هاي اضافي كه اطراف جعبه ماهيچه روي ميز كار ريخته شده است جمع آوري كنيم چون اگر اين كار بعد از گاز گرفتن صورت بگيرد آن ماسه ها خشك شده و كاربرد ندارد و اين حركت ضرر اقتصادي به همراه دارد.

راهگاه ها هم در قسمت ماهيچه گيري گرفته مي شود. 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار مي گيرد. 1- راهگاه معمولي 2- راهگاه قيفي

اين نكته حائز اهميت كه براي ماهيچه هاي مخروطي شكل يك سوراخ بزرگ وسط آن زده اين كار براي خروج گاز و رطوبت است.

تمامي ماهيچه ها بعد از قالبگيري داخل اتاقك گرما داده مي شود. به غير از راهگاه ها و راهنما ها و ماهيچه هاي برشي. با اين كار ماهيچه هاكاملاً خشك شده و رطوبت آن گرفته مي شود.

كاربرد ماهيچه برشي اين است كه در زير تغذيه ها قرار مي گيرد.براي راحت تر جدا شدن تغذيه از مدل.

نحوه قالبگيري ماهيچه هاي مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضي از مدلهاي ماهيچه از قانچاق استفاده مي كنند.

بزرگترين جعبه ماهيچه هايي كه من مشاهده كردم براي مدلهاي تا پشل و با تمشل بوده.در بعضي از ماهيچه هاي بزرگ از مبرد هم استفاده مي شود. اين كار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت مي گيرد. اصولاً مبرد به منظور سرد كردن مذاب در برخي از قسمتهاي قطعه تعبيه مي شود. گاهي اوقات مشاهده شده است كه در مبرد مورد استفاده باعث ايجاد فرو رفتگي در روي سطح قالب شده است و اين فرورفتگي تا عمق 3 تا 4 ميليمتر نيز مي رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه مي گردد كهدر مرحله تميز كاري نياز بيشتري به سنگ كاري خواهد داشت جهت رفع اين مشكل پيشنهاد مي شود در نحوه كار گذاري مبرد در قالب دقت بيشتري صورت بگيرد تا كاملاً با بدنه اصلي قطعه هم سطح باشد.

براي درست كردن بعضي از ماهيچه هاي بزرگ جوشكاري هم انجام مي شود. به اين صورت است كه اسكلتي متناسب با ماهيچه درست مي شود و دو دسته اي روي آن در نظر گرفته مي شود براي حمل ماهيچه.

سيخ هواكش : سيخ هواكش به منظور خروج گازهاي موجود در محفظه قالب استفاده مي كنند تا از محبوس شدن اين گاز در قالب و ايجاد مكهاي گاز جلوگيري به عمل آيد.

سيخ ديگري روي قالب زدهمي شود براي ورودگاز Co2 در محفظه قالب تا قالب محكم شود. لازم است كه تذكر داده شود در هنگام زدن سيخ دقت شود كه با بدنه اصلي قالب تماس نداشته باشد. زيرا مشاهده شده است كه گاهاي بر اثر كم دقتي سيخ باعث ايجاد شيارهايي روي سطح قالب گرديده است كه هميشه اثرات اين شيارها در هنگام منتاژ بايد ترميم و در نتيجه آن صافي اوليه را نخواهد داشت.

نحوه در آوردن مدل قالب :

اين كار به صورتهاي مختلف انجام مي شود.

به طور مثال براي جدا كردن قالب از مدل صفحه اي، قالب را توسط چرثقيل كمي بالا و پائين كردن تا بر اثر ضربات حاصل از برخورد با زمين قالب از مدل جدا شده.

مرحله مونتاژ و يا ماهيچه گذاري :

در هنگام ماهيچه گذاري بايستي دقت كافي وكامل صورت پذيرد تا به قالب آسيبي وارد نشود.

بعضي اوقات مشاهده شده است كه در هنگام قرار دادن ماهيچه در داخل قالب و محكم كردن آن در محل خود بوسيله ميخ باعث تخريب بدنه اصلي قالب شده در نتيجه ترميم دوباره قالب را طلب مي كند.

هر چه ترميم كمتري روي قالب صورت بگيرد قطعه بدست آمده از كيفيت بالاتري برخوردار است و از سنگ زني هاي بي مورد جلوگيري مي شود.

همچنين گاهي اوقات ديده شدهاست كه ماهيچه كاملاً درمحل خود سوار نشده است به هر دليلي و باعث ايجاد لبه دار شدن سطح قالب شدهاست و اين لبه روي سطح قطعه نيز ايجاد خواهد شد و جهت بر طرف ساختن آن نياز به رصف وقت و هزينه بسيار خواهد شد وگاهي نيز قطعه از اندازه خود خارج شده و معيوب مي شود.جهت به حداقل رساندن اينگونه موارد فقط بايستي دقت بيشتري را بكار برد تا از بروز چنين نقص هايي جلوگيري به عمل آيد. ضمناً پيشنهاد مي شود كه جهت درست كردن محلول سراميكي كه روي سطح قالب زده مي شوداز يك ميدان مغناطيسي جهت جهت گردش و همزدن يكنواخت مواد به يكديگر استفاده شود يا يك هم زن.

اولاً محلول به صورت يكنواخت تهيه شده و ثانياً ذرات درشتر در كف ظرف ته نشين مي شوند.

اصولاً اين مواد را براي صافي سطح بيشتر بر روي قالب پاشيده مي شود و در نتيجه نبايستي خود اين مواد باعث ايجاد برجستگي روي سطح قالب شوند.
نحوه قالبگيري چرخ

مدل چرخ از نوع مدل صفحه اي است.

در قالبگيري چرخ از يك مدل صفحه اي براي تاي بالايي و پائيني استفاده مي شود.

نحوه قالبگيري : ابتدا تاي زير را قالبگيري كرده بنابراين درجه اي متناسب پيدا كرده و آن را روي مدل صفحه اي قرار داده اين كار توسط جرثقيل صورت مي گيرد.

راهگاه فرعي را وسط مدل قرارداده شكل اين راهگاه به صورت پروانه سه پره است. سپس روي مدل را سپاريت زده و لايه روي مدل را ماسه كروميتي زده وسپس 2 ميله به طور قطري داخل درجه به درجه جوش داده اين كار براي استحكام بيشتر قالب صورت مي گيرد. روي آنها ماسه سيليسي ريخته و آن را مي كوبيم. ماسه را بايد با فشار خيلي كم كوبيد چون سيليس انبساط دارد. بنابراين بايد فضايي براي انبساط داشته باشد. البته كار كوبيدن توسط پا صورت مي گيرد. بعد از كوبيدن توسط تخته سطح نهايي را صاف كرده و سپس توسط سيخ روي آن سوراخ زده براي گرفتن گاز co2 بعد از اتمام كار گاز گرفتن قالب محكم مي شود. اين نكته در تاي زير حائز اهميت است كه بعد از گرفتن گاز در هر سوراخ بايد سوراخ را توسط ماسه بپوشانيم تادر هنگام ذوب ريزي مذاب ازاين سوراخ ها خارج نشود.

قالب را از مدل جدا كرده اين كار توسط جرثقيل صورت مي گيرد ودر گوشه اي قرار داده و بعد راهگاه فرعي را از ان جدا كرده، بعد از اتمام كار تاي زير، درجه ديگري روي مدل صفحهاي قرار داده براي قالبگيري تاي رو.

قالبگيري تاي رو به ين صورت است كه ابتدا 4 عدد ماهيچه برشي متناسب با مدل را روي مدل قرار داده در 4 ناحيه. سپس 4 تغذيه بزرگ روي 4 ماهيچه قرار داده و 1 راهگاه وسط مدل قرار داده و بعد مدل را سپاريت زده و لايه اوليه را ماسه كروميتي زده و بعد از اتمام كار جوشكاري روي ان را با ماسه سيليسي مي پوشانيم و بعد از كوبيدن و صاف كردن سطح چند سوراخ زده و شروع به گرفتن گاز مي كنيم.