تاریخچه ریخته گری و قالب گیری

تاریخچه ریخته گری و قالب گیری

قطعات ریختگی به عنوان ابزار گذشتگان

قطعاتی که از آسیای قدیم کشف شده است نشان می دهد که انسان ها در حدود 5000 سال پیش در درست کردن ابزارها موفق بوده اند.و جدید ترین اکتشافات در اروپا بیانگر این است که عصر برنز حدود 1000 سال بعد از تاریخ فوق است.

قالبهای ریخته گری از گل، سنگ و فلز

در گذشته انسان ها برای ساختن قالبهای ریخته گری اغلب از فرم منفی، که امروزه فرم نگاتیو گفته می شود استفاده می کردند که از سنگ ماسه، سنگ میکا، سرپنتین و یا سنگهای گچی ساخته می شد.

مدل های مومی برای فرایند ریخته گری دقیق

به طور کلی برای ساخت مستقیم قالب ریخته گری، از قالبهای ساده ای استفاده می شود. برای ساختن آثار هنری و تخیلی از فرایند ریخته گری مومی استفاده می شود که ابتدا می بایستی از مدل مورد نظر قالب گیری شود و پس از ذوب کردن و بیرون آوردن مدل از قالب بتوان مذاب را در قالب ریخت.

مدل دائمی چوبی و گچی

از قرون وسطی قالب گیری با مدلهای دائم رواج پیدا کرد که می توان به مدل های شابلونی برای توپ و ناقوس اشاره کرد که جزو ساده ترین مدلها در این زمینه محسوب می شود و همچنین پیچیده ترین نوع این مدلها از گچ ساخته می شود

وسایل و تجهیزات مدلسازی

وسایل و تجهیزات مدلسازی

مدلساز برای آنکه بتواند مراحل ساخت مدل های ریخته گری را با دقت و سرعت بالایی انجام دهد نیاز به یکسری ابزارها و تجهیزاتی دارد که به شرح ذیل می باشد:

1- میز کار و اجزای آن

1.1- صفحه میز : صفحه میز کار از چوب سخت بخارداده ساخته می شود و ضخامت کار طوری است که به هنگام کار حالت فنری پیدا نکرده تحت بارهای ضربه ای تغییر وضعیت نمی دهد.

1.2- گیره جلو: گیره جلو از محور ، قفل و صفحه فشاری متحرک تشکیل شده در صورتیکه گیره عقب از نوع موازی از فک گیرنده موازی تنها تشکیل می شود.هر دو گیره قبل از هر چیزی برای اتصال ، شیارزنی و پخ زدن به کار می رود.

1.3- گیره عقب: گیره عقب ساختمان چوبی دارد و یک میله فولادی جهت هدایت آن به کار رفته تا در اعمال بارهای سنگین به دقت حرکت کند.به کمک گیره عقب می توان قطعات را به طور عمودی بسته و براده برداری کرد.

1.4- پایه: پایه از چوبهای کنده قوی که بوسیله پیچ به هم متصل شده اند، تشکیل شده است.محل اره و کشوی چرخان نیز در پایه جا گذاری می شود.در کشوی چرخان تمام ابزارهایی که روی میز کار لازم است،گذاشته می شود.

2- گیره موازی

گیره موازی تشکیل شده از قطعه ریختگی ، که محور و مهره آن در سوراخ یک فک محکم می شود. این فک بسته به نوع طرحی می توان چرخان نیز باشد.بدین وسیله می توان مدل یا قطعات تو خالی را از داخل یا از بیرون با گیره بست.

3- گیره دستی ( تنگ پیچی )

گیره دستی از مهمترین  ابزار بستن قطعه کار است.این ابزار از دو ریل عرضی  و یک ریل پروفیلی تشکیل شده است.

4- تنگ یا قید

طرح این گیره شبیه گیره دستی است.

5- چکش

چکش از یک قطعه فولادی و یک دسته با مقطع بیضی از چوب زبان گنجشک ، چوب گردوی امریکایی و انواع چوبهای دیگر تشکیل شده است. چکش علاوه بر زدن و کوبیدن میخ و دوبل برای تنظیم رنده و مرتب کردن قطعات کوچک به کار می رود.

6- گازانبر

این ابزار جزو گیره های دستی بوده که از یک دهانه و دو بازو تشکیل شده است. گاز انبر برای کشیدن میخ و برش سیم و میخهای کوچک به کار می رود.برای برش سیمهای سخت و میخهای بزرگ بایستی از قطع کن استفاده کرد.

7- پیچ گوشتی و آچار

پیچ گوشتی از یک میله سر تخت و دسته تشکیل شده و برای بستن و باز کردن پیچها به کار می رود. بسته به نوع پیجها باید از پیچ گوشتی سرتخت یا دو پهلو (چهارسو) یا پیچ گوشتی مار پیچ با ابعاد صحیح استفاده کرد.

8- صفحه شیب دار

صفحه شیب دار یک زیر سری آماده با شیب معین است و به عنوان تکیه گاه و بستن قطعه کار به صورت شیب دار به کار می رود.به علاوه می توان پره ها وتخته های نازکی را به کمک صفحه شیب دار و ماشین رنده در شیب دلخواه تهیه کرد.

w5

9- رنده دستی

اجزا رنده دستی عبارتند از: جعبه رنده، دهانه رنده، تیغه رنده، آهن روی تیغه رنده می باشد.

انواع رنده و کاربردهای آن

9.1- رنده قاچی: لبه برش سنگ خورده قوسی شکل دارد.پهنای تیغه به اندازه شعاع قوس لبه برش است. رنده خشن کاری، مخصوص رنده کردن لایه های کثیف و ضخیم چوب است و ضمنا برای پیش رنده کردن تخته هایی که شدیدا کار کرده اند استفاده می شود.

9.2- رنده یک تیغ: این رنده مخصوص مسطح کردن سطوح ناهموار و خشن است. تیغ رنده ساده به پهنای 45،48 یا 51 میلیمتر دارد و لبه برش کمانی شکل و دهانه رنده دارای پهنای mm1 است.

9.3- رنده دو تیغ: این رنده علاوه بر داشتن تیغه، آهن پشت تیغه رنده دارد که به خاطر داشتن لبه شکست، براده ها مستقیما در پشت لبه برش می شکند.بدین جهت رنده دو تیغ اصولا وقتی به کار می رود که سطوح کار با رنده پرداخت به قدر کافی تمیز نشده باشد و نیز در کارهای کوچک که امکان استفاده از رنده بلند وجود ندارد.

9.4- رنده پرداخت: این رنده از رنده دو تیغ کوتاهتر بوده، ولی علاوه بر تیغه رنده آهن پشت تیغه رنده نیز دارد. بدین جهت برای خیلی از تمیزکاریهای سطوح مسطح یا چوب پر به کار می رود.

9.5- رنده بلند: این رنده به همراه تیغه رنده آهن پشت تیغه رنده دارد و پهنای آن 57 تا 60 میلیمتر است. رنده بلند برای سطوح صاف بزرگ ، لبه ها و درزهای راست به کار می رود و برای رندیدن چوبهای بلندتر از60 سانتیمتر به کار می رود.

9.6- رنده بغل: این قبیل رنده ها برای رندیدن کله چوب، پله ها و نیز لبه های فرم دار به کار می رود.

9.7- رنده افزار: رنده افزار در ابعاد مختلف ساخته می شود و برای رنده کردن شیارو گوشه های تیز به کار می رود.امروزه این رنده به ندرت استفاده می شود.

9.8- رنده کج: برای رنده کاری دوباره اجزا چوبی دایروی ، کمانی، کمانی مقعر، رنده کج به کار می رود.

9.10- رنده عمق کار: با استفاده از این رنده می توان جاخار و عمق با ارتفاع دلخواه و یکسان را توسط تیغه آن روی قطعه کار بوجود آورد.

تیز کردن تیغه رنده

الف) سنگ زدن ماشینی           ب) پلیسه گیری

10- اره های دستی

انواع اره عبارتند از: اره فارسی بر، اره داری یا آویزان، اره دستی، اره پشت دار ظریف

11- مغار

انواع مغار و کاربرد آن

11.1- مغار تخت پخ دار: جهت ساخت اجزاء اتصالات چوبی، آماده سازی حاشیه ها و تور فتگیهای مدل که بوسیله ماشین قابل ساخت نیست و نیز جهت نصب یراقهای مدل به کار می رود .

11.2- اسکنه: اصولا جهت ساخت شیار زبانه به کار می رود.با تکیه اسکنه روی لبه شیار به عنوان نقطه دوران، براده ها کنده شده و خارج می شود.

11.3- مغار نیم گرد: برای درآوردن گلوییها، تورفتگیها و جا زدن یراقهای مختلف مدل به کار می رود.قطر انحنای مغار برابر با عرض تیغه آن است.

ساختمان مغار

ساختمان مغار عبارتند از: دسته، تیغه، دم یا دسته تیغه، تاج

12- سوهان و چوب سای و آلومينيوم ساي و موج گير

سوهان ابزار براده برداری با لبه های برش زیادی بوده که از بدنه،دم برای دسته سوهان و لبه های برش تشکیل می شود. در مدلسازی اکثرا سوهان تخت، سوهان نیم گرد و سوهان گرد استفاده می شود.

چوب سای: از بدنه ای با دندانه های نقطه ای شکل جابه جا و کوبیده شده و دم چوب سای تشکیل شده است. بسته به فرم بدنه چوب سای، چوب سای های گرد، تخت، نیم گرد و چهارگوش وجود دارد.

13- ابزارهای سوراخکاری

13.1- درفش

13.2- مته چوب خزنده ( ماری شکل)

13.3- مته قابل تعویض فرم C

13.4- مته مارپیچی دو نخه با نیش مرکزی

13.5- سرمته مرکزی

13.6- مته مواد مصنوعی

13.7- مته قرص بر

13.8- مته فرزی دراز

13.9- دریل دستی شتر گلویی

مواد اولیه مدلسازی

 

مواد اولیه مدلسازی

ویژگی چوب هایی که در ساخت مدل استفاده می شوند

(A وزن کم    (B قابلیت ماشینکاری بالا      (C اتصال آن بوسیله چسب آسان باشد و لاک و رنگ را به راحتی بپذیرد    (D    قابليت سنباده کاري و براده برداري خوب در جهت الياف

معایب چوب

1-   مقاومت کم در برابر عوامل محيطي ( رطوبت و قارچ ) و عوامل اسیدی

2-  سختي پائين و ناهمگن بودن چوب

3- در جهات مختلف دارای انبساط و انقباض متفاوتی است

انواع چوب هایی که در مدلسازی به کار می روند

1-  توسکا و کاج بیابانی: چوبی نرم بوده و به راحتی تراشیده می شوداز آنجایی که انقباض کمی دارد برای ساخت مدل های ماسترکوچک ،متوسط،با جداره کوچک و تیرک مقاومتی استفاده می شود.

2-  جنگلی: چوب بسیار محکمی است و بد تراشیده می شود از این نوع چوب بیشتر در ساخت مدل های محکم و کوچک (سطح خارجی مدل)وقطعات آزاد استفاده می شود.

3-  زبان گنجشک:همان ویژگی چوب جنگلی را دارد با این تفاوت که برای ساخت سطوح خارجی مدل های بزرگ ازآن می توان استفاده کرد.

4-  گردو:چوبی محکم و بسیار خوش تراش است که در ساخت مدل های کوچک،محکم و پیچیده به کار می رود.

5-  نمدار(lime):چوب نرم و خوش تراش است ولی از آنجایی که رطوبت زیادی جذب می کند ، مقاومت کم و هنگام خشکاندن انقباض بالایی دارد برای مدل های کوچک و متوسط مناسب است.

6- صنوبر: این نوع چوب برای ساخت مدل های بزرگ و غیر حساس به کار می رود به این دلیل که تراشکاری آن مشکل بوده و در نهایت سطح مدل خشن  خواهد بود.

w9

تخته سه لایه 

سه لایه های توس وتوسکا درجه یک هستند وراحت تراشیده می شوند وکم تاب بر می دارند ودارای سطح تمیز وصیقلی می باشند . در ساخت مدل با جداره کوچک وصفحات ومدل رام به کار می رود.

از دیگر مواد اولیه مدلسازی و قالب سازی، چسب ها می باشند که در ذیل به توضیح آن می پردازیم

 

چسب ها

چسبها اصولا مواد لزجی هستند که به طور کلی به سه صورت وجود دارند:

1-  تشکیل شده از آب         2-  متشکل از مواد حلال               3-  چسبهای دو عضوی

نکته: تفاوت چسبهای آبی با چسبهای حاوی مواد حلال در این است که ،ذرات ماده چسبی در آب به صورت ذرات ریزی پراکنده است درحالیکه در چسبهای حاوی مواد حلال ذرات ماده چسبی به صورت محلول در آن حل شده است.

انواع چسب هایی که در مدلسازی به کار می روند به دو دسته کلی تقسیم می شوند که قابل ذکر است این تقسیم بندی براساس ریشه چسبها می باشد.

چسب طبیعی 

این نوع چسب ها از مواد چسبی طبیعی مانند مواد گیاهی و حیوانی ساخته شده است که به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

1-  پايه آلبومين :چسب گلوتين و چسب كازئين

2- پايه ئيدرات كربن :چسب نشاسته و چسب دكسترين

 چسب مصنوعی 

امروزه در مدلسازی به خاطر آماده سازی آسان چسبهای مصنوعی از این چسبها استفاده می شود که به سه گروه تقسیم بندی می شوند:

1- چسب پلي آديشن : چسب PUR  و چسب EP

2- چسب پلي مريزاسيون:چسب  PF   وRF  و MF  و HF

3- چسب پلي كندانزاسيون: چسب هاي PVACو PVC‌‌ و چسب هاي تماسي

مدل صفحه ای

 تاریخچه مدل صفحه ای

مدیر کارگاه ریخته گری – آهن قرمز – در ایالت هارتس آلمان غربی به نام اوبر فاکتو فرانکن فلد – اولین فردی است که از مدل صفحه ای برای تولید قطعات ریختگی استفاده کرد. وی کار قالب گیری دستی را برای تولید انبوه آسانتر کرد و نیز شرایط اولیه جهت قالب گیری ماشینی را فراهم کرد.اولین صفحه مدل در سال 1827 مربوط به در بخاری است که دارای سیستم راهگاهی است که روی صفحه مدل افقی،محکم شده است.در سوراخهای کناری آن پینهای راهنما جهت درجه قرار می گیرد که درجه را به هنگام کوبش در روی صفحه،با اطمینان نگه می دارد.

مدل صفحه ای چیست

به مدلی گفته می شود که در آن تعدادی  مدل بر روی یک صفحه به همراه سیستم راه گاهی،کانال های عبور هوا ، تغذیه و راهنمای درجه نصب می شود.قابل ذکر است که  ساخت و نصب سيستمهاي راهگاهي و تغذيه گذاري در روي مدل هاي صفحه اي موجب افزایش سرعت قالب گیری و کاهش هزینه تولید قطعه می شود.

مزایای مدل صفحه ای در مقایسه با مدلهای دستی

1.تنظیم و مرتب کردن سیستم راهگاهی و تغذیه در هر بار قالب گیری لازم نیست.

2.در صورت مسطح نبودن سطح جدایش،می توان سطح غیر یکنواخت را روی مدل صفحه ای نیز پیاده کرد.

3.از اشتباهات ریخته گری نظیر انحراف اندازه و ریخته گری نادرست جلوگیری می شود.

4.به وسیله مدل صفحه تولید تعداد قطعات زیاد به وسیله ماشین امکانپذیر است.

5.عمر مدل بیشتر است،زیرا در این روش برای لق کرد مدل از سیستم ارتعاشی استفاده می شود.

تقسم بندی مدل صفحه ای

مدل صفحه ای را بر سه اساس می توان تقسیم نمود:

الف) تقسیم بندی بر حسب نصب مدل:1.مدل صفحه ای مونتاژ شده 2.مدل صفحه ای مختصاتی 3.مدل صفحه ای با قاب تعویضی 4.مدل صفحه ای یکپارچه یک رو 5.مدل صفحه ای یک پارچه دورو

ب)تقسیم بندی بر حسب سیستم قالب گیری:1.مدل صفحه ای یک طرفه2 .مدل صفحه ای دو طرفه 3.مدل صفحه ای برجسته 4.مدل صفحه ای معکوسی

ج)تقسیم بندی بر حسب نقش اضافی مدل صفحه ای:1.مدل صفحه ای با صفحه شیب گیر 2.مدل صفحه ای با اجزاکشویی 3.مدل صفحه ای با اجزا تورونده 4.مدل صفحه ای با تجهزات گرم کننده

اضافات مدل سازی

اضافات مدل سازی

شیب مدل- اضافه تراش و اندازه انقباض ، که به ترتیبی که ذکر شد پس از انجام یک سری محاسبات روی نقشه های مدل سازی اعمال می شوند.

 شیب مدل

هدف از شیب مدل :مدل دائم چوبی،مواد مصنوعی (آرالدیت) و یا فلزی که مرتبا قالب گیری می شود باید از قالب بیرون کشیده شود.به دلیل کوبش و تراکم ماده قالب گیری (مثل ماسه) و به علت وجود چسبندگی بین آن دو،تماس بسیار نزدیکی بین ماده قالبگیری و مدل حاصل می شود.هنگامیکه سطح های خارجی مدل زاویه قائمه ای،با سطح جدایش داشته باشد در کنار نیروی چسبندگی بین ذرات مدل و قالب نیروی اصطکاک بین آن دورخ می دهد.نیروی مقاوم در جدایش بین مدل و ماده قالب گیری باعث در هم ریختن قالب می شود.برای برطرف کردن اشکال فوق می توان سطح خارجی را نسبت به راستای خروج مدل به طور مایل طراحی کرد تا ازخرابی و آسیب  دیدن قالب  جلوگیری کند.شیب این سطوح مایل را شیب مدل می نامند.

  شیب مدل تابع عوامل زیر است

الف)ارتفاع مدل: شیب مدل های کم ارتفاع مانند فلانچها و دنده ها نسبت به مدلهای با ارتفاع زیاد بیشتر است.شیب این نوع مدلها حدودا 2 تا 5 درجه است.

ب)صاف بودن سطح مدل:در مدلهایی که سطح تمیز و صیقلی دارند،مثل مدل های فلزی یا مصنوعی می توان شیب مدل را کمتر اختیار کرد.

ج)دقت قطعات ریختگی:بعضی مواقع دقت مورد لزوم ریختگی بیشتر است در این صورت شیب مدل بایستی کمتر باشد.بر عهده مدلساز است که مدل را از مواد مصنوعی یا فلزی بسازد و یا جهت دستیابی به اندازه های دقیق بعضی اقدامات چون روشهای قالب گیری با ماهیچه را پیش بگیرد.

د)کیفیت سطح مدل وامکان چسبندگی ماده قالب گیری :سطح صاف مدل و تمایل چسبندگی کم ماده قالبگیری به مدل،بیرون آوردن مدل را آسانتر می کند و در نتیجه شیب مجاز مدل را کمتر می سازد.

ه)انتخاب فرایند قالب گیری:در قالب گیری پوسته ای در خلا شیب مدل را می توان کمتر اختیار کرد،ولی در مدلهایی که با روش ماسه ای یا رزین فوران قالب گیری می شوند بایستی مدل را به اندازه کافی بزرگتر گرفت.

ی)جدا شدن مدل از قالب : در تعیین شیب مدل مراحل جدایش مدل از قالب از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین در مدل با اجزا کشش و مدل با صفحه شانه ای شیب گیر،شیب کمتری لازم است.همچنین موقعیت مدل به هنگام جدایش مهم است.برای مثال وقتی درجه قالب از روی مدل به طرف بالا کشیده می شود نسبت به حالتی که درجه قالب گیری را ثابت نگهداشته و مدل را در راستای قائم به طرف بالا کشیده می شود شیب بیشتری لازم دارد.

طراحی شیب مدل

به علت اینکه روی نقشه قطعه شیب مدل داده نمی شود،باید خود مدلساز در مورد نحوه اختیار شیب تصمیم بگیرد.مدل ساز سه امکان برای تعیین شیب مدل دارد:

الف) شیب اضافی مدل :در برآمدگیهای پله ای باریک که استحکام زیادی ندارندو نیز در حلقه ها این نوع شیب مطرح می شود.اما این نوع طراحی در برآمدگیهای بلند با در نظر گرفتن شیب اضافی باعث افزایش ضخامت در  پای برآمدگی شده و سپس منجر به ایجاد حفره در قطعه ریختگی می شود.

ب)شیب نقصانی مدل:وقتی در دیواره های جانبی قطعات ریختگی،فلانچ و حلقه های باریک وجود داشته اشد اصولا شیب مدل از اندازه اسمی کم شده،بدین وسیله اندازه فلانچها و رینگها ثابت می ماند و ضخامت آنها تغییری   پیدا نمی  کند.

ج)شیب میانگین مدل:شیب میانگین ،یا شیب تقسیم شده اغلب در برآمدگیها یا فرو رفتگی های ضخیم و کم ارتفاع به کار می رود.

19

اضافه تراش

هدف از اضافه تراش:در اکثر قطعات ریختگی سطوحی وجود دارند که اندازه دقیق و صاف آن فقط با عملیات ماشینکاری نظیر فرزکاری،صفحه تراشی،تراشکاری و یا سنگ زدن امکانپذیر است.برای اینکه بتوان در کارگاه روی  قطعه ریختگی عملیات براده برداری انجام داد،بایستی مدلساز در روی سطوح ماشینکاری اضافه تراش را در نظر بگیرد و مدل را بزرگتر درست کند.

اضافه تراش تابعی است از

الف)اندازه قطعه: اصولا اندازه اضافه تراش بستگی به بزرگی قطعات ریختگی و سطوح ماشینکاری دارد.در قطعات بزرگ مثل میز ماشین ابزار،پوسته توربین یا موتور دیزل کشتی اضافه تراش تا mm50 نیز ضروری  است.

ب)ماده ریختگی: قطعات ریختگی از جنس فلزات یا آلیاژ های سبک اضافه تراش کمتری از قطعات ریختگی فولاد دارد.مخصوصا اگر در ریخته گری فولاد،دمای ریخته گری بالاتر باشد،سطوح ناصاف و غیر تمیزی حاصل می  شود.

ج) فرآیند ریخته گری: در ریخته گری تحت فشار یا گرانشی،ریخته گری دقیق و همچنین در ریخته گری پوسته ای اضافه تراش کمتری نیاز است زیرا در این روش قطعه ریختگی تمیز و دقیق به دست می آید.

اندازه انقباض

بدیهی است که کلیه فلزات و آلیاژها  هنگام قرار گرفتن دربرابر حرارت وگرما منبسط ، هنگام سرد شدن منقبض شده می گردند و متناسب با دما دچار کاهش حجم می شوند. در طی انقباض سه فاز مختلف وجود دارد:

1.انقباض مایع        2.انقباض در دامنه انجماد (انقباض مایع- جامد)           3. انقباض جامد

محدوده انقباض

1.انقباض مایع: این حالت انقباض علی رغم زیاد بودن آن دارای اهمیت کمتری است زیرا عملا به خاطر قوانین ظروف مرتبطه،سیستم راگاه متعادل می شود.

2.انقباض در دامنه انجماد: این مرحله باید تنها توسط  ریخته گر کنترل شود،وگرنه ممکن است به علت نبود تغذیه کافی، حفره های انقباضی در جداره ضخیم قطعه ایجاد شود. ریخته گر با طرحهای تکنیکی که اعمال می کند  بایستی حفره های ناشی از انقباض در دامنه انجماد را به خارج قطعه انتقال دهد.

3.انقباض جامد: اهمیت این مرحله کمتر از مرحله قبلی است و این حالت تا سرد شدن قطعه تا دمای محیط ادامه پیدا می کند.

اندازه انقباض

اندازه انقباض کاملا وابسته به آلیاژ ریخته گری می باشد، به همین جهت مدلساز قبل از درست کردن مدل، باید در مورد موادریختگی اطلاعاتی داشته باشد تا بتواند با در نظر گرفتن اندازه انقباض مدل را درست کند.

    محدوده به% مقدار حدودی به%  جنس قطعه ریختگی
 چدن
        1/3…0/5                1/0  با گرافیت ورقه ای
         2/0…0/8                1/2  با گرافیت کروی بدون عملیات حرارتی
         0/8…0/0                0/5  با گرافیت کروی با عملیات حرارتی
         2/5…1/5                2/0   فولاد ریختگی
         2/8…2/3                2/3   فولاد سخت منگنزدار
         2/0…1/0                1/6  چدن چکش خوار مغز سفید
         1/5…0/0                0/5  چدن چکش خوار مغز سیاه
         1/5…0/8                1/2  آلومینیوم – آلیاژهای ریختگی
         1/5…1/2                1/2  منیزیم – آلیاژ ریختگی
         2/1…1/5                1/9  قطعه ریختگی مس (الکترولیت)
         2/0…0/8                1/5  آلیاژمس و قلع (برنز)
         1/6…0/8                1/3  آلیاژ مس – قلع و روی
         1/8…0/8                1/2  آلیاژ مس و روی (برنج)
         2/3…1/8                2/0  برنج مخصوص
         2/3…1/9                2/1  برنز آلومینیوم چند عنصری
         1/5…1/1                1/3  آلیاژهای ریخته گری قلع
         0/6…0/4                0/5  آلیاژ سرب – قلع (بابیت)

سطح جدایش مدل

هدف از سطح جدایش

هنگامی که  با مدل دائم قالب گیری صورت می پذیرد، قالب باید طوری باشد که بتوان مدل را از درون آن بیرون آورد تا برای قالب گیری بعدی استفاده شود.این امر زمانی امکانپذیر است که مدل، که اغلب دارای شکل پیچیده ای است،سطح جدایش صاف و مناسبی داشته باشد.به این وسیله این امکان به وجود می آید که نصفه های مدل قالب گیری شده و سپس به راحتی بتوان آن را بیرون آورد.

تذکر: زمانیکه سطح جدایش تعیین شد بدیهی است که تمامی سطح های موازی با سطح جدایش ،اصطکاک  با قالب ماسه ای را ندارند اما  تمامی سطح های عمود بر سطح جدایش ،اصطکاک زیادی با سطح ماسه دارند و اگر شیب مناسب برای خروج مدل از قالب ماسه ای درنظر گرفته نشود آن قسمت هایی که اصطکاک  با قالب  ماسه ای را دارند ریزش کرده و قالب خراب می گردد.

سطح جدایش در مدلهای ساده

مدل های ساده و بدون ماهیچه که دارای شکل ظاهری یکسان با قطعه کار مورد لزوم هستند به سطح جدایش نیازی ندارند. اما در بعضی موارد مثلا وقتی استحکام مدل مورد نظر است و یا در یک طرح خاص و نیز وقتی تعداد قطعات ریختگی بیشتر است می توان سطح جدایش برای مدل ساده نیز در نظر گرفت.

نکاتی در مورد سطح جدایش مدل

محل سطوح جدایش بایستی با همکاری افراد فنی ریخته گری تعیین شود،تا مدل با خواسته های فنی ریخته گری مطابقت داشته باشد

سطح جدایش با توجه به قالب گیری

سطح جدایش صاف،کار قالب گیری را کمتر می کند و در نتیجه قطعات ارزانتر تمام می شود.سطح جدایش از نظر صافی سطوح باید در حدی باشد که اجزا مدل کاملا روی همدیگر خوابیده تا قالب گیری پس از قالب گیری،نیازی به تمیز و پولیش کردن قالبها نداشته باشد.

سطح جدایش با توجه به تمیز کاری 

بعد از ریخته گری و بریدن قسمتهای اضافی مثل تغذیه و راهگاه باید سطوح و پلیسه های ایجاد شده را تمیز کرد.به دلیل فوق در تعیین تکنیک ریخته گری و قالب گیری که تحت تاثیر سطح جدایش مدل قرار می گیرند،بایستی دقت شود که قطعات تولیدی بدون لبه و تیزیهای اضافی باشد.سطح جدایش باید طوری طراحی شود که با صرف هزینه زمانی کم بتوان تمام زواید آن را برطرف کرد.

w6

سطح جدایش با توجه به تعداد قطعه

برای تولید انبوه قطعات،مدل باید از نظر تکنیک قالب گیری بهتر طراحی شود. شاید در ابتدا و برای یک دفعه ساخت مدل گرانتر تمام شود ولی بعدا کار قالب گیری کمتر و آسانتر می شود.ماهیچه مورد نظر به دلیل فوق باید در درجه میانی قرار گیرد،که در نتیجه با وضع دقیق نسبت به دیواره قالب قرار می گیرد و هیچ اختلافی در ضخامت دیواره قطعه بوجود نمی آید. جابه جایی در قسمت بالا یا پایین قالب روی ضخامت دیواره تاثیر نمی گذارد.این قطعه را همچنین می توان با ماهیچه آویزان و ماهیچه خارج قالب گیری کرد که در این روش دو درجه مورد نیاز است.

سطح جدایش با توجه به روش قالب گیری ماشینی

وقتی مدلی برای قالب گیری ماشینی ساخته می شود،سطح جدایش باید طوری طراحی شود که تا حد امکان هزینه زمانی کم و قالب گیری درست و تمیز به دست آید.در این روش از یک صفحه مدل معمولی و یک صفحه متقابل با یک درجه قالب جهت تهیه ماهیچه خارج استفاده می شود. قسمت داخلی قطعه به طور ساده قالب گیری می شود ولی اشکال این روش در این خواهد بود که در صورت جابه جایی درجه بالایی یا پایینی ضخامت دیواره های قطعه یکنواخت نخواهد شد.

سطح جدایش ناصاف و پله دار

در سطح جدایش مدل ماشینی،اغلب سطح جدایش ناصاف مطرح می شود. بدین وسیله می توان بعضی از قسمتهای خارجی قطعه را بدون ماهیچه درست کرد.به علاوه می توان ارتفاع مدل را در درجه بالایی و پایینی نسبتا یکسان تعیین کرد،این نکته در مورد مدلهای ساده مزیت دارد.یعنی ماهیچه سرخوردهای بوجود آمده در هر دو،دارای ارتفاع تقریبا مساوی و استحکام یکسان هستند.

سطح جدایش افقی

اغلب سطوح جدایش به طور افقی طراحی می شوند. دراین روش با روش قالب گیری معمولی که درجه ها را به طور افقی روی صفحه مدل قرار می دهند مطابقت دارد. بعد از ریختن و کوبیدن ماسه،مدل به طور عمودی از آن خارج می شود.که این روش در ریخته گری سنتی متداول است.

سطح جدایش عمودی

سطح جدایش عمودی در قالب گیری ماشینی بدون درجه و خودکار و یا ماشینهای قالب گیری پرسی استفاده می شود. در این ماشینها صفحه مدل به طور عمودی مونتاژ شده به طوری که کوبش ماسه قالب گیری و خارج کردن مدل در راستای افقی انجام می گیرد.سطح جدایش عمودی مدل گاهی نیز در مدلهایی به کار می رود که به طور چند تکه یا کلافی ساخته می شوند.همچنین این سطح جدایش در مدلهای با قطعه آزاد یا تعویضی مورد استفاده قرار می گیرند.این روش نیز در  ریخته گری ماشینی متداول است.

انواع مدل برمبنای قالب گیری

انواع مدل برمبنای قالب گیری

به طور کلی مدلها بر مبنای روش قالب گیری به دو دسته کلی از جمله مدل دستی و مدل ماشینی تقسیم می شوند که در ذیل به شرح آنها می پردازیم.

مدل های دستی

این مدلها طوری ساخته شده اند که فقط با روش قالبگیری دستی می توان فرم آن را در ماسه ایجاد کرد و معمولاً سطح جدایش این قطعات به صورت  غیر یکنواخت –  شکسته هستند و از آنجایی که تعداد دفعات ریخته گری و تولید شان محدود است به همین جهت مدلهای دستی نامیده می شوند.

مدل های ماشینی

زمانیکه تعداد تولیدات زیاد باشد، متعلقات مدل بایستی طوری طراحی شوند که بتوان آن را بوسیله ماشین به طور خودکار قالب گیری کرد و از آنجایی که در این روش  مدل ها برروی صفحه ای مخصوص ماشین قالب گیری نصب می شوند به مدل های صفحه ای ماشینی معروفند .

انواع مدل بر مبنای جنس مدل

انواع مدل بر مبنای جنس مدل

در این بخش به بررسی جنس مدل ها که می توانند از جنس چوب، مواد مصنوعی، فلزی، اسفنجی و یا مرکب باشند می پردازیم.

به طور کلی مدل ها باید  از موادی ساخته شوند که دربرابر عوامل جوی ، رطوبت ماسه ، فشار ، ضربه ، لرزش به خصوص اصطکاک مقاومت  زیادی داشته باشند.

مدل چوبی

به تمام مدلهایی که ازجنس چوبهای مثل کاج،توسکا،اسفندان،گلابی،گردو و یا فیبر ها و روکشها ساخته می شوند مدل چوبی گویند. . اکثر مدل های اصلی که  مدل های مادر نامیده می شوند از این جنس هستند . این جنس مدل ها جزء مدل های موقت هستند زیرا پس از چندین بار قالب گیری به علت عوامل جوی و … تغییر شکل و ابعاد می دهند.

مدل مواد مصنوعی

این مدلها از مواد مصنوعی مانند پلی استیرول،پلی وینیل کلراید،اکریل،پلی استر،پلی اوره تان و آرالدیت ساخته می شوند.

31-300x200

مدل اسفنجی

در این نوع مدلها از صفحات یا بلوکهای اسفنجی سبک پلی استیرول استفاده می شود (این اسم گذاری به خاطر گاز شدن آن به هنگام تماس با مذاب است)

مدل فلزی

این نوع مدلها از فلز ساخته می شوند،مثل آلومینیوم،مس،برنج،چدن خاکستری و چدن گرافیت کروی.مدل فلزی به عبارتی مدل  هایی هستند که از روش ریخته گری تهیه می شوند و برای ریخته گری آنها  از مدلهای چوبی مادر (اصلی) استفاده می شود و جز مدل های دائمی هستند زیرا پس از بارها قالب گیری كيفيت و ابعاد خود را حفظ مي كنند.

مدل مرکب

مدل های مرکب از دو نوع ماده ساخته می شوند:چوب و فلز،مواد مصنوعی و فلز،یا چوب و مواد مصنوعی

تاریخچه مدلسازي

تاریخچه مدلسازي

 پيشتازان مدلسازي – كنده كاران چوب

در تاريخ پنج هزار ساله ريخته گري ، ريخته گر همان مدلساز،قالب گير وذوب ريز بوده است .استفاده از مدلهاي دا ئم چوبي خراطان و كنده كاران را به مدل سازي مي كشاند . از طرفی براي شومينه ولوله هاي بخاري ،مدلهاي چوبي هنري مي ساختند . روش ریخته گری مدلهاي چوبي اين پيشتازان تا قرن چهارده ميلادي به صورت قالبگيري زميني روباز بوده است.

پیدایش اولين شاخه مدل سازي صنعتي

در قرن نوزدهم صنعتی شدن در کشور آلمان رخ داد که باعث بوجود آمدن ريخته گري زیادی شد. براي نمونه آنچه موجب ساخت قطعات نا آشنايي شد ،  نوآوري تكنيكي در ماشين بخار و ماشينهاي نساجي بود . اولين مدلهاي صفحه اي كه همگی از چوب ساخته شده بوده اند و براي توليد انبوه مورد استفاده قرار گرفتند به سال1827ميلادي باز می گردد.

پیدایش حرفه مدلسازي

در آغاز قرن بيستم اولين حركت حرفه اي و پيشه اي مدلسازي توسط نجاران و كنده كاران انجام گرفت. مدل سازان فعاليت صنعتي خودرا با یک نشست محلي آغاز كردند که امروزه در اتحاديه اصناف آلمان ادغام شده است.