قالب فلزی - قالب سازی

ساخت ماهیچه با ماشین

ساخت ماهیچه با ماشین

در ریخته گری امروزی تولید ساده و اقتصادی قطعات اهمیت زیادی دارد. به همین جهت کار با دستی وقت گیر و گران، با ماشین که به طور اقتصادی و با سرعت بیشتر همان کارها را انجام می دهد جایگزین می شود. در روش خودکار، ماهیچه در مدت زمان کمتر از چند ثانیه ساخته می شود.

برای تهیه ماهیچه ماشینی طراحی جعبه ماهیچه ای که با روش کار ماشین ماهیچه سازی مطابقت داشته باشد مهم است. به همین جهت مدلسازان باید روش کار ماشین، معایب و محاسن آن آشنا شوند.

کار اساسی ماشین ماهیچه سازی

در یک ماشین ماهیچه سازی تمام مراحل کار تراکم مواد ماهیچه وجود دارد. صرف نظر از تعداد مراحل کار که به وسیله ماشین انجام می گیرد ترتیب کارها در تمام ماشینها همیشه یکی است:

-بستن جعبه ماهیچه

-ریختن مواد ماهیچه و متراکم کردن آن

-سخت کردن

-بیرون کشیدن قطعات آزاد

-باز کردن جعبه ماهیچه

-بیرون آوردن ماهیچه

پر کردن مواد در جعبه ماهیچه (قالب ماهیچه)

مواد ماهیچه را می توان با دمش، پرتاب و یا به صورت پرسی در محفظه خالی جعبه ماهیچه وارد و ماهیچه را درست کرد. بدین وسیله ماهیچه شکل مورد نظر را می گیرد، بسته به مواد ماهیچه گاهی سختی قابل توجیهی به خود می گیرد.

سخت کردن ماهیچه

بعد از متراکم کردن که امروزه اکثرا با روش پرتاب انجام می گیرد ماهیچه استحکام نهایی خود را بسته به روشهای ماهیچه سازی به صورتهای زیر به دست می آورد:

-سخت کردن با عبور دادن گاز CO2 (روش جعبه سرد)

-سخت کردن با گرما (روش جعبه داغ)، روش جعبه گرم و روش ماهیچه سازی پوسته ای

-خشک کردن در کوره ها در مورد ماهیچه روغنی و در روش شوکهای گرمایی

ساخت ماهیچه با روش پرتاب

در این روش مواد ماهیچه سازی با هوا مخلوط نشده بلکه هوا با فشار معینی در یک سیلندر پر از ماسه عمل می کند. هوا با فشار ۳ تا ۸ بار بعد از باز کردن شیر هوا روی ستون ماسه اثر می کند، در نتیجه ماسه با ضربه، قالب ماهیچه را پر می کند. عمل پرتاب مواد در جعبه ماهیچه باعث تراکم یکنواخت ماهیچه می شود. استحکام نهایی به وسیله سخت کردن به دست می آید.

مزایای روش پرتابی

-در این روش فقط باید هوای داخل قالب ماهیچه سریع تخلیه شود. هوا با مواد ماهیچه در داخل قالب ماهیچه جمع نمی شود و لذا سوراخهای ریزی جهت تخلیه هوا لازم نیست.

-ماشین به صورت ساده کار می کند.

-تراکم یکنواخت در تمام مقاطع حاصل می شود.

-فشار هوای ۳ تا ۸ بار در سیلندر پرتاب به ۰٫۵تا۳ بار تقلیل داده می شود تا قالب ماهیچه صدمه نبیند.

کاربرد روش دمشی

طبق اصول کار دمش ماشینهای ماهیچه سازی، فقط مواد قالب گیری که ذرات آن خشک و با مواد صمغی پوشانده شده اند به کار می رود. برای مواد ماهیچه سازی تر، جهت ساخت ماهیچه فقط ماشینهای پرتابی به کار می رود.

معایب روش دمشی

-سایش در نتیجه پرتابه های ماسه ای، خیلی بیشتر است.

-هوای دمیده شده به جعبه ماهیچه دوباره باید از مواد قالب گیری جدا شود، به همین جهت نقاط اضافی برای تخلیه هوا لازم است.

-نیروی محکم کننده جعبه ماهیچه بیشتر است، زیرا هوای فشاری روی جعبه ماهیچه عمل می کند.

تولید ماهیچه با روش فشاری

فشردن ماهیچه به وسیله پرس کردن مواد ماهیچه سازی به کمک مجرا و سطح مقطع مورد لازم ماهیچه صورت می گیرد. فشار مورد لزوم توسط پیستون و یا حلزون (شبیه چرخ گوشت) به وجود می آید. ماهیچه به وجود آمده روی صفحه ای قرار داده می شود و بسته به مواد مکم کننده و چسب آن خشک و یا سخت می گردد.

کاربرد و راه حل دیگر

برای تعداد کم قطعات که احتیاج به ماهیچه استوانه ای دارند، اکثرا جعبه ماهیچه درست نمی کنند، بلکه از ماهیچه های استاندارد که با فواصل قطری ۵یا۱۰ میلیمتر ساخته شده اند، استفاده می شود. این ماهیچه ها به عنوان ماهیچه انباری به طور انبوه تولید و در طولهای مورد لزوم بریده می شود. امروزه ساخت چنین ماهیچه هایی با کمک ماشینهای پرتابی به خاطر سرعت و دقت عمل آن صورت می گیرد.

استحکام نهایی با سخت کردن

با پرتاب و یا دمیدن مواد ماهیچه در جعبه ماهیچه، ماهیچه متراکم و محکم می شود، استحکام نهایی ماهیچه به وسیله سخت کردن به دست می آید. این مرحله امروزه روی ماشینهای ماهیچه سازی با گاز و یا گرما صورت می گیرد.

سخت کردن با گاز

ساده ترین و کم هزینه ترین روش سخت کردن، گاز دادن با دست است. گاز توسط دوش به ماهیچه موجود در جعبه ماهیچه هدایت می شود. ماهیچه های بلند را می توان توسط لوله ای دراز که در سطح جانبی آن مجراهای زیاد وجود دارد سخت کرد. معمولا گاز دادن روی ماشینهای پرتاب و یا تجهیزات خودکار صورت می گیرد.

به خاطر دلایل ایمنی، روش سخت کردن با گاز CO2 با دست صورت می گیرد.

روش سخت کردن با CO2

در این روش از گاز CO2 جهت سخت کردن استفاده می شود. چسب آب شیشه با گاز CO2 تشکیل کربنات سدیم و اسید سیلیسیک و آب تبلور می دهد. اسید سیلیسیک مثل اسکلت دانه های ماسه را احاطه می کند و سخت کردن قالب را انجام می دهد. مدت زمان سخت شدن بسته به حجم آن ۱۵الی۶۰ ثانیه می باشد.

مزیت سخت کردن با CO2

گاز CO2 سمی نیست و بدین جهت می توان عمل گاز دادن را با دست انجام داد.

مدل منیفولد 206 - قالب سازی

منیفولد ۲۰۶

روش جعبه سرد

در این روش مواد چسبی و سخت کتتده قبلا با ماسه مخلوط می شود. گاز دادن با یک کاتالیزور مواد رزینی فنوئل و سخت کننده پلیسوسیانات را به ماده چسبی پلی اوره تان تبدیل می کند. به عنوان کاتالیزور مثلا تری اتیلامین یا دی اتیلامین در محفظه ای به صورت ریز در می آید.

مدت زمان سخت شدن بسته به حجم و طرح آن ۲الی۳۰ ثانیه طول می کشد.

مزایا روش جعبه سرد

روش جعبه سرد نسبت به روشهای دیگر مدت زمان کمی جهت سخت شدن لازم دارد.

معایب روش جعبه سرد

در استفاده از گاز غیر سمی CO2 تمام تجهیزات مراحل گاز دادن روی یک صفحه سوار است، در صورتی که در روش جعبه سرد مکش و تصفیه هوای آلوده شده به آمین ضروری است. بخار آمین به خاطر دلایل ایمنی باید در دو سیستم برطرف شود:

-سیستم باز

-سیستم بسته

در نوع جدید سرد از SO2 به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.

سخت کردن با گرما (سخت گرمایی)

در این روش فنوئل و فوران به عنوان مواد چسبی و محکم کننده به کار می روند. در روش سخت گرمایی علاوه بر مواد چسبی مواد محکم کننده با ماسه مخلوط می شود. مرحله سخت کردن ماهیچه با گرم کردن جعبه ماهیچه صورت می گیرد.

مزایای روش سخت کردن با گرما

با ذوب شدن مواد چسبی و صمغی در سطح ماهیچه، سطحی خوب با تیزی مناسب لبه ها به وجود می آید. از ماسه ریز در این روش حتی پیچ داخل طراحی شده با ماهیچه را نیز می توان تهیه کرد.

روش جعبه داغ

در این روش ذرات ماسه به وسیله مواد چسبی روانی احاطه شده است. چسبندگی و اتصال بین ذرات تا موقع سخت شدن ماهیچه ادامه پیدا می کند. بسته به نوع مواد چسبی مورد استفاده مثلا فنوئل و فوران درجه حرارت سخت شدن به ترتیب ۲۰۰تا۳۰۰ و ۱۵۰تا۲۵۰ درجه سانتیگراد است. مواد سخت کننده مثل کلرید آَمونیوم یا اکسیدها قبلا با مواد چسبی مخلوط می شود. درست ۱۵تا۴۵ ثانیه دیواره ای به ضخامت ۲الی۵ میلیمتر تشکیل می شود. افزایش ضخامت دیواره در کوره پخت ادامه دارد و تا مغز ماهیچه سخت شود.

کاربرد روش جعبه داغ

این روش در تولید انبوه قطعات کوچک و متوسط به کار می رود. با این روش مواد زیر به خوبی برآورده می شوند:

۱-سطوح خوب

۲-تیزی لبه ها

۳-استحکام ماهیچه

۴-نفوذپذیری

۵-از هم پاشیدن بهتر بعد از ریخته گری

روش جعبه گرم

این روش نوع تغییر یافته ای از روش جعبه داغ است. ماده سخت کننده برای مواد چسبی فوران که پوشش ماهیچه را به وجود می آورد، به کار می رود. به همین جهت دما تا۱۵ درجه سانتی گراد برای سخت شدن ماهیچه کافی است.

مزایای روش جعبه گرم

۱-مصرف کم انرژی

۲-مزاحمت کمتر بو

کاربرد روش جعبه گرم

به جای روش جعبه داغ می توان از این روش استفاده کرد.

روش پوسته ای (کرونینگ)

مشخصه این روش استفاده از ماده به چسب آغشته شده و خشک است. این ماده چسبی فنوئل است که دوباره با مواد سخت کننده هگزامتیلن تترامین مخلوط شده است. مرحله سخت شدن در جعبه ماهیچه گرم با دمای ۲۵۰تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد صورت می گیرد. استفاده از این روش اساسا در ساخت قالبهای پوسته ای است.

مزایای روش پوسته ای

علاوه بر مزیت واضح سخت شدن با گرما این روش دارای خاصیت روانی است. خاصیت عدم چسبندگی به جهت پوشش خشک ذرات ماسه است. به علاوه با کاربرد گرد جدایش خاصیت فوق تقویت نیز می شود.

ماهیچه کرونینگ توپر

در روش ماهیچه سازی کرونینگ مثل روش قالب گیری کرونینگ، دیگر ماهیچه را پوسته ای درست نمی کنند. ماهیچه توپر کرونینگ به جای ماهیچه های جعبه داغ بخصوص وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که سطح مقطع کم و لبه ها از نظر پرتاب ماسه و پر شدن جعبه ماهیچه مشکل باشد. امر فوق به راحتی با ماسه روان عملی است.

خشک کردن ماهیچه

برای ماهیچه روغنی، روغن معدنی یا گیاهی به عنوان چسب به کار می رود. خشک کردن در کوره و در دمای ۲۰۰تا۲۲۰ درجه سانتی گراد صورت می گیرد.

کاربرد خشک کردن ماهیچه

ماهیچه های روغنی موارد استفاده کمی دارد. به خاطر خاصیت الاستیکی (کشسانی) آن، این ماهیچه ها در مواقعی که ماهیچه شامل بازوها، پله ها و قسمتهای سنگین است به کار می رود.

معایب خشک کردن ماهیچه

خشک کردن در کوره خود مستلزم صرف وقت اضافی است. دقت آن روی زیر سری خشک کنی به اندازه دقت خشک کردن در جعبه ماهیچه نیست.

ساخت ماهیچه دستی

به علت هزینه بیشتر ساخت ماهیچه دستی، روش فوق منحصرا در مواقعی به کار می رود که تعداد ماهیچه کم و یا دارای ابعادی است که با هیچ ماشینی نمی توان آن را تهیه کرد. روشهای گفته شده ممکن است در همه کارگاهها اجرا نشود.

 

 

 

 

1 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *