گزارش کارآموزی کارگاه آهنی

گزارش کارآموزي کارگاه آهني در 53 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست

عنوان صفحه

مقدمه ......................................................................3

مواد قالبگيري و افزودني ها ..........................................4

کوره ها و ذوب فلزات...................................................15

سيستم را گاهي ، تغذيه و مبرد...................................30

گزارش 1 ( مذاب ريزي وزنه )........................................46

گزارش2 ( مذاب ريزي مدل صفحه اي).................………. 50

گزارش 3 ( مذاب ريز ي بوش ).....................................53

گزارش 4 ( مذاب ريز ي قطعه صنعتي ).........................57

برسي عيوب ناشي از ماسه داغي...............................60

بررسي کامل حفره هاي گازي و انقباضي .....................61





مقدمه

چدن ها و فولادها از روي درصد کربن مشخص مي شوند. بيشتر از 1/2 درصد کربن چدن نام دارد و کمتر از 1/2 درصد کربن فولاد نام دارد.

هر چه درصد کربن در چدنها بيشتر باشد پايدار کردن آن نيز بيشتر مي شود. انواع چدن هايي که استفاده مي شود عبارتند از : خاکستري ، نشکن ، مالي بل و سفيد . ويژگيهاي چدن نسبت به فولاد را مي توان به اين شکل بيان کرد: نقطه ذوب پايين نسبت به فولاد، خواص مکانيکي مختلف ، سياليت خوب به دليل وجود گرافيت آزاد در چدن ها و عدم نياز به تغذيه درمواردي که انقباض به دليل انبساط گرافيت چدن کم است. چدن ها داراي اجزا يوتکتيک کمتر و گرافيت کمترو نتيجتا مقاومت بالا به دليل اينکه در چدنهاي هيپو يو تکتيک گرافيت ها درشتر به وجود مي آيد که چدن را نرم و ضعيف مي کند. همان طور که مي دانيد آلياژ هاي آهني را مي توان در يک سيستم آلياژي دو تايي براي فولاد ها و نيز با اضافه شدن سيليسيم بيشتر يک سيستم سه تايي براي چدن ها تعريف کرد.







(( مواد قالب و افزودني ها ))

مواد قالبگيري را مي توان به دو گروه زير تقسيم بندي کرد :

1- مواد قالبگيري موقت يا مصرفي

2- مواد قالبگيري دائمي

ما در اين گزارش به بررسي مواد قالبگيري موقت مي پردازيم .

موارد مورد بحث در باره اين مواد مي توانند از نظر ترکيب شيميايي

خواص فيزيکي و خواص فيزيکي – مکانيکي اين مواد باشد.

ماسه

يکي از مهمترين مواد مورد مصرف در قالبگيري موقت قطعات ماسه است. ما مي توانيم با استفاده از ماسه قالبهايي با ظرفيت کمتر از يک کيلو تا چند تن را با نوجه به روش قالبگيري توليد کنيم. نصبت ماسه با فلز متفاوت است مانند: 10به 1 مي تواند با توجه به قطعه و ر.ش قالبگيري مورد استفاده قرار گيرد . در نقاط مختاف دنيا محل هايي وجود دارد که ماسه با انواع مختلف در آنجا تجمع پيدا کرده است که اين محلها را معادن طبيعي ماسه گفته مي شود که در نقاط مختلف ماسه با اشکال و اندازه هاي مختلف يافت مي شود.ماسه مي تواند به اشکالي مانند گرد، گوشه دار و مخلوطي از هر دو يافت شود.

اندازه يا مش ماسه نيز مي تواند متفاوت باشد در ريخته گري آهني اگر مش ماسه بايد کم باشد به دليل اينکه هرچه مش پايين تر باشد استحکام قالب نيز بالا مي رود.

اشکال ماسه نيز اثرات متفاوتي بر روي قالب دارد. اگر ماسه گرد باشد استحکام کم مي شود و نفوز گاز افزايش مي يابد اما اگر ماسه گوشه دار وتيز باشد استحکام قالب بالا مي رود اما نفوذ گاز کم مي شود و موجب ايجاد مک در قطعه مي شود.

ماسه هاي ريخته گري عمدتأ از اکسيد سيليسيم و ميکاوفلداسپار تشکيل شده اند. ماسه با کيفيت بالا براي ماهيچه ها و قالب هاي با دقت بالا قرار دارند و در جايي که خواص بي نظير اينگونه مواد مورد نياز است

به کار مي روند. ماسه هاي ويژه عبارتند از :

)ZrSiO21- زيرکن (

)FeCr2O42- کروميت (



)Mg – Fe) 2SiO23- اولين



)FeAl5Si2O12.OH4- استائوروليت (



سيليس بعد از اکسيژن فراوانترين عنصر در طبيعت است. سيليس به دو صورت ) که سيليس مي نامند و تبلور بنيان اوليه سيليکاتها SiO2 اکسيد (

) در تشکيل کانيها شرکت دارد.SiO4



خواص فيزيکي ماسه Green strenath

1-استحکام تر

پس از افزودن رطوبت به ماسه ماسه تر حاصل مي شود.اين مقدار رطوبتي که ما مي افزاييم بايد به طور دقيق افزئده شود تا به تواند انتظاراتي که از ماسه مي رود را برابرده کند . ماسه تر بايد علاوه بر دارا بودن استحکام کافي بايد از شکل پذيري مناسبي برخوردارد باشد تا مابعد از خارج کردن مدل از درون قالب از خود استحکام بالا نشان دهد

همان طور که گفته شد رطوبت و مقدار چسبندگي بايد به طور دقيق کنترل شودچون اگر رطوبت از يک درصد مشخص ( 6%) افزايش يابد مي تواند باعث کاهش خواص مکانيکي ماسه شود. استحکام تر يک قالب به عوامل مختلفي چون ميزان رطوبت ، مقدار چسب،شکل و اندازه و عدد ريزي ماسه بستگي دارد. در نمودار زير تا ثير رطوبت را بر استحکام مکانيکي مشاهده کرد.



اجزاء مخلوط ماسه قالبگيري

از موادي که در مخلوط با ماسه در قالبگيري استفاده مي شودکه به نام افزودني ها معروف هستند مي توانيم به انواع چسب ها اشاره کرد که باعث چسبندگي و اتصال ذرات ماسه مي شود. مواد ديگري نيز براي تکميل کار و گاهي کسب خواص ويژه مانند صافي سطح، استحکام و ......

به مخلوط اضافه مي شود.

)type of binder انواع چسب ها (

)organic چسب ها را مي توان از نظر ماهيت به دو دسته چسبهاي آلي(

)تقسيم بندي کرد.in organicو چسب هاي غير آلي (

اگر چسب مورد استفاده در قالبگيري خصوصيات زير را دارا باشد مي توان گفت اين يک چسب مناسب است.

1- در هر دو حالت ماسه ( تر و خشک ) بايد استحکام کافي داشته باشد.

2- بايد بتواند با بالا بردن شکل پذيري ماسه تمامي قسمت هاي مدل را به خود بگيرد.

3- چسب مورد استفاده در قالبگيري نبايد کمترين چسبندگي به سطوح مدل و جعبه ماهيچه را داشته باشد.

4- حداقل توليد گاز به هنگام تماس با مذاب

5- ديرگدازي ماسه را پايين نياورد تا با ماسه سوزي مواجه نشويم

6- از نظر توليد گازهاي آلوده و مضر درپايين ترين در صد باشد.

7- اقتصادي بودن

چسب هاي آلي را مي توان به سه گروه اصلي تقسيم کرد:

)Resin 1- صمغ ها(

)،غلات،نشاستهCerteal2- حبوبات (



)Oli3- روغن (



چسبهاي غير آلي به قرار زير هستند:

الف) خاک رس:

خاک رس يکي از متداول ترين و مهمترين چسب مورد استفاده در قالبگيري است،خاک رس اساسا سيليکات آلومينيم است.

ما در طبيعت عموما سه نوع از اين خاک را مي يابيم که عبارتند از:

)Al2O3.4SiO2.H2O1-مونت موري لونيت (

)Al2O3.2SiO3.H2O2- کائولينيت (

3- ايليت







ب) سيمان:

سيمان نيز از جمله چسبهايي است که ما به دليل سختي بالا و استحکام زيادي که بعد از مخلوط کردن با ماسه بدست مي آيد در قالبگيري قطعات مختلف مورد استفاده قرار مي دهيم. سيمان پرتلند به ميزان 12-8 درصد به همراه 6-4 درصد آب براي تهيه يک مخلوط ماسه قالبگيري به کار مي رود. ما براي اينکه سيمان به خوبي خود گير و سفت شود بايد مخلوط را 72 ساعت نگه داشت تا بعد مورد استفاده قرار گيرد.

ج) سيليکات:

سيليکاتها نيز در فرايند قالبگيري مورد استفاده قرار مي گيرد که به طور کلي به دو دسته سيليکات سديم و ترکيبات اتيل از که از مهمترين انواع اينگونه چسبها هستند.

د) گچ



ما در فرايند قالبگيري براي بدست آمدن برخي از خواص ويژه موردنظر خود از موادي استفاده مي کنيم که افزودني ها گفته مي شوند که عبارتند از:





- حبوبات ، غلات :

اين دو مواد بيشتر براي بالا بردن استحکام تر و خشک و بالا بردن قابليت فروپاشي مورد استفاده قرار مي گيرد.

در مواردي هم جلوگيري از عيوب انبساطي و ايجاد ترکهاي گرم مورد استفاده قرار مي گيرد.

- خاک اره:

به منظور ايجاد حالت پلاستيکي مواد قالب و قابليت نفوذ گاز و همچنين قابليت از هم پاشيدگي و موارد ديگر مورد استفاده قرار مي گيرد.

- ملاس – دکسترين:

ملاس براي بالا بردن سختي لبه قالب و افزايش استحکام خشک ماسه مورد استفاده قرار مي گيرد. دکسترين نيز براي کنترل انبساط و افزايش سختي سطح قالب به کار مي رود.

- نفت سياه ،قير و مازوت:

اين مواد يراي بهبود سطح تمام شده قطعات آهني و خواص چسبندگي ذرات ماسه در فراين قالبگيري استفاده مي شود.



- گرافيت :

به منظور اصلاح قابليت قالبگيري ماسه و بهبود سطح تمام شده قطعات به کار گرفت.

- پودر سيليس:

پودر سيليس به دليل بالا بردن چگالي توده ماسه باعث فشردگي بيشتر و مقاومت بيشتري در بابر نفوذ فلزات مذاب دارد.

- اکسيد آهن :

اکسيد آهن باجذب گازهاي موجود در قالب از ايجاد عيوبي مانند مک و حفره جلوگيري مي کند و استحکام گرم قالب را نيز افزايش مي دهد.

مواد ديگر نيز مثل روغن سوخت، پرليت ، سيکول، رسوب فورفورال،پودر سردا،اسيد بوريک و ........مورد استفاده قرار مي گيرد.











گزارش 1

تئوري : چدن يکي از اقسام فلزي است که در صنعت کاربرد دارد و هميشه به شکل ريخته گري شده مورد استفاده قرار مي گيرد.

از آنجايي که چدن شکننده است نمي توان آنرا نورد کرد يا کشيد و يا آهنگري نمود. در واقع چدن آهن آلياژ داده شده با کربن است.

وجود 2/5 در صد کربن ،1 تا 3 درصد سيليسيم و مقاديري قابل توجهي گوگرد و فسفر از مشخصه هي کلي چدن است. براي بهبود خواص مکانيکي و مقاومت به خوردگي چدن را با عناصري نظير کرم و مس و موليبدن و نيکل آلياژ دار ميکنند. اين گونه چدن ها را چدن آلياژي مي گويند.

چدن خاکستري در صنعت از همه فلزهاي ريخته گري توليد و مصرف زياد دارد. موترد استعمال آن عبارتست از: قطعات موتوري ، ابزار کشاورزي ، قالبهاي الکترويکي و نظاير آن ، استحکام زياد،مقاومت فرسايشي خوب ،قابليت ريخته گري ، حساسيت کم نسبت به ترک برداري و قدرت ضربه گيري زياد همراه با اقتصادي بودن آن از مزاياي عمده چدن خاکستري مي باشد.







عملي:

در اين جلسه ما بايد قطعاتي به نام وزنه را قالبگيري مي کرديم و بايد بعد از مذاب ريزي هيچ گونه حفره انقباضي و يا کشيدگي در قطعه وجود نداشته باشد. براي توليد يک وزنه سالم مواردي است که با رعايت آن موارد باعث توليد قطعه سالم مي شود.

از موارد عمومي که براي توليد هر قطعه رعايت کرد مي توان به چند نکته زير اشاره کرد. 1- خشک کردن کامل قالب : وقتي مه قالب مورد نظر آماده شد بايد توسط شعله و حرارت کامل قالب را بايد خشک کنيم و هيچ رطوبتي در قالب باقي نماند چون اگر مذاب با اين رطوبت برخورد کند علاوه بر توليد بخارات مضر در قالب باعث مي شود که درجه به بالا پرتاب شود و ايجاد خطر کند و به همين دليل بايد و قالب خشک شود و هم شمشهايي روي درجه گذاشته شود تا اگر رطوبتي در قالب باشد از پرتاب درجه جلوگيري کند.

2- ايجاد را هي براي عبور گازها و يا بخارات توليد شده در قالب که مي توان توسط سيخ هوا و يا را هکارهايي ديگر ايجاد کرد.

نيامد، سرد جوشي، طلبه، اخال، زير شدن سطوح، ترک ‏خوردن پوشاندن قالب و ماهيچه، افزايش زمان بارريزي، ‏افزايش ضايعات، نياز به تميزکاري بيشتر و کاهش بهره وري ‏توليد مسائلي هستند که در اثر عدم توجه به هواکش گذاري ‏مناسب قالب با آن مواجه خواهيم بود. در حقيقت در توليد ‏قطعات ريختگي با کيفيت بالا، فرايند هواکش گذاري همانند ‏طراحي دقيق سيستم راهگاهي و تغذيه گذاري اهميت فراواني ‏دارد. قوانين مشخصي براي تعيين تعداد هواکش در قالب وجود ‏ندارد اما رعايت اصول ذيل کمک شاياني در اين زمينه خواهد ‏کرد: ‏
‏? مجموع سطوح مقاطع هواکشها ميبايست حداقل برابر سطح ‏تنگه باشد.‏
‏? هواکش گذاري به گونه اي انجام شود که تغييري در زمان ‏بارريزي ايجاد نکند.‏
‏? چنانچه خروج شعله از هواکشها شديد بود، تعداد هواکشها ‏افزايش يابد تا به شعله هاي گازي ملايم تبديل شود.‏
‏? عوامل به وجود آورنده گاز در قالب را بررسي کنيد (حجم ‏محفظه قالب، ميزان رطوبت، نوع و مقدار چيب، پوشان و ‏ساير مواد فرار ماسه قالب، ماهيچه و پوشان)‏
‏? مجراهاي خروجي گازها را کنترل کنيد (قابليت نفوذ پذيري ‏ماسه، خط جدايش، مجراهاي روي درجه ها، صفحات زير ‏درجه)‏
‏? در هنگام کاربرد پوشان، هواکشها مسدود نشوند.‏
‏? شکل قطعه ريختگي بر روي قابليت نفوذپذيري قسمتهاي ‏مختلف قالب تاثير ميگذارد.‏
‏? طراحي ماهيچه به صورت تو خالي، خروج گاز را تسهيل ‏مينمايد.‏
‏? در هنگام مونتاژ ماهيچه دقت شود مجاري خروج گاز بسته ‏نشود.‏
‏? تعبيه يک هواکش در انتهاي راهبار بسيار مفيد خواهد بود.‏
‏?استفاده از هواکش براي خروج گاز تغذيه هاي بسته (کور)، ‏مناسب نيست و معمولا اثر منفي بر روي عملکرد تغذيه خواهد ‏گذاشت. بهتر است خروج گاز از طريق ماسه صورت گيرد. ‏
‏? با تعبيه هواکش بر روي مدل، خروج گاز با اطمينان بيشتري ‏انجام ميشود.

اين دو مورد که گفت موارد عمومي در توليد قطعات مختلف است.

حال به عوامل توليد يک وزنه چدني سالم مي پردازيم.

- وزنه به دليل شکل ضخيم احتمال خيلي زياد دارد که مک ها و حفره هاي انقباضي در سطح قطعه بوجود بيا يد که بايد يا با ايجاد راهباره هاي اصلي و فرعي ضخيم و بزرگ تااگر با کمبود مذاب دچار شديم بتوانيم توسط اين راهبارهاي ضخيم جبران کنيم و يا با گذاشتن تغذيه در محل مناسب اين کمبود مذاب را جبران کنيم. محل تغذيه خيلي مهم است ما در يک جلسه تغذيه را بر روي سطح قطعه قرار داديم اما جواب نداد و در همان محل تغذيه با حفره هاي انقباضي مواجه شديم بعد در جلسه بعد تغذيه را در بين قطعه و راهباره اصلي گذاشتيم تا آخرين و گرم ترين مذاب درون تغذيه برود و بتواند کميود مذاب را جبران کند که اين راهکار جواب داد و قطعه سالم توليد شد.

محل راهگاه نيز اگر از بقل وزنه بخورد بهتر جواب مي دهد تا از انتهاي قطعه. يکي از راهکارهاي ديگر نيز استفاده از مبرد است که در مورد تا ثيرات مبرد قبلا توضييح داده شده است.