نوشته‌ها

ریخته گری - پوسته پمپ

قالب ریخته گری

قالب ریخته گری

شرکت بن قطعه با توجه به سابقه طولانی در زمینه قالبسازی و مدلسازی این افتخار را دارد که پیچیده ترین مدل ها را با بهترین کیفیت طراحی و اجرا نموده به گونه ای قطعه ریخته گری به سرعت و با کم ترین هزینه به تولید انبوه رسیده اندو همچنین از خطوط قالبگیری عمودی و افقی که برای آنها مدل سازی شده است می توان به خطوط قالب گیری اتوماتیک دیزا ( DISA ) ، هانزبرگ ( Hansberg ) ، گیزاک ، واگنر  ( Wagner ) و AGM اشاره کرد.

مدل ریخته گری

از آنجایی که ریخته گری و قالب گیری در برخی از کارخانجات و کارگا هها،به روش دستی و نیمه اتوماتیک صورت می پذیرد.آنچه که حائز اهمیت می باشد ،کیفت مدل ساخته شده است که مبنای قالبگیری قرار می گیرد و به صورت مستقیم در کیفیت قطعه نهایی تاثیر می گذاردو همچنین مدل به گونه ای ساخته شود که با امکانات ،محدودیت ها،الزامات و  شرایط قالب گیری ریخته گر هماهنگ بوده و به راحتی قابل تولید باشد.

مدلی که مبنای قالب گیری قرار می گیرد

مدلی است که برای تولید قطعات چدنی،آلومینیومی و فولادی به روش ریخته گری استفاده می شود که از نوع ریختن مذاب درون قالب ماسه ای  حاصل می شود.

جنس مدل ریخته گری و قالب ماهیچه ها

جنس این نوع مدل ها و قالب ماهیچه ها معمولا از آلومینیوم است زیرا

۱-آلومینیوم نسبت به چدن از استحکام بیشتری برخوردار است

۲-از نظر وزن بر خلاف چدن بسیار سبک تر بوده در نتیجه برای قالبگیری راحت تر هستند و اپراتور ها به آسانی آنها را بلند و جابجا می کنند.

۳- از آنجایی که  هزینه CNC  و زمان ماشینکاری آن نسبت به چدن کمتر بوده در نهایت قیمت تمام شده پایین تر است.

 ویژگی های یک مدل استاندارد و دقیق

۱-  قطعه ریخته گری شده پلیسه نداشته باشد ، زیرا پروسه ای که صرف اطلاح قطعه می شود بسیار هزینه بر و زمان بر است به خصوص درخطوط ریخته گری اتوماتیک.

۲-  ابعاد ریشه ماهیچه ( سر ماهیچه ) به گونه ای در نظر گرفته شود که علاوه بر مصرف بهینه ماسه از افتادگی و کج شدن ماهیچه ها جلوگیری کند.

۳- صافی سطح مدل به گونه ای باشد که هنگام قالب گیری ماسه ریزی رخ ندهد

تولید قطعات چدنی با تیراژ بالا و قیمت تمام شده مناسب

بهترین روش برای تولید قطعات چدنی با تیراژ بالا و قیمت تمام شده پایین استفاده از خطوط ریخته گری اتوماتیک می باشد. در این خطوط قالبگیری توسط دستگاه و بدون دخالت اپراتور صورت می گیرد.مزایای این روش این است که میزان تراکم ماسه در تمام قالب ها یکسان است.

از جمله قالب و مدل های ریخته گری که توسط قالبسازی و مدلسازی صفوی طراحی و ساخته شده است می توان به مدل و قالب های پمپ  توربینی ، پمپ  شناور ، پمپ کف کش ، پمپ لجن کش ، پمپ حلزونی ، پمپ سانتریفیوژ ، پمپ ترمز ، پمپ روغن ، سر تخلیه پمپ ، بوستر پمپ ، هوزینگ ، بچینگ ، گیربکس ، پوسته گیربکس، منیفولد ، گیربکس پچینگ ، چرخ گوشت ، درب قابلمه ، قابلمه چدنی ، شبکه چدنی اجاق گاز ، سیلندر و سر سیلندر چدنی و آلومینیومی ، کپه یاتاقان ، مقره ، پرشر پلیت ، بازویی اتاق پژو۲۰۶ ، منیفولد ۲۰۶ ، فرفورژه (گل نرده) ، دیسک ترمز هوا خنک سمند ، سگدست پژو ، فن ، هواکش ، سیم کش بکسل ، شیر هیدرولیک ، شیر آتشنشانی ، فلایویل ، شیرآلات صنعتی

 

قالب مومی - اسپایدر (بست شیشه)

انواع چدن و کاربردهای آن

به طور کلی روش تولید چدن ها به این صورت است که مخلوط متناسبی از موادهایی مانند شمشهای آهن خام، براده ها و قطعات برگشتی ریخته گری و سایر افزودنیها همچون فرومنگنز، آهک و… را در داخل کوره های الکتریکی یا کوره کوپل میریزند تا ذوب شوند.

تقسیم بندی چدنها بر اساس تشکیل گرافیت

۱- چدن گرافیت ورقه ای (GGL،GG )

۲- چدن گرافیت کروی (GGG)

یا چدن خاکستری  DIN 1691) GG)چدن با گرافیت ورقه ای

بر اساس ترکیبات شیمیایی و سرعت سرد شدن در زمان انجماد، ورقه های گرافیتی با ابعاد و پراکندگی های متفاوتی شکل می می گیرند.

ویژگی های چدن خاکستری به شرح ذیل می باشد

۱- عمل براده برداری در این نوع از چدنها به علت وجود گرافیت ها بسیار خوب است و همچنین مستهلک کننده ارتعاشات و روانکاو می باشد. ۲- پایین بودن قابلیت جوشکاری. ۳- هنگامیکه در مقاطع  بزرگ عمل خنک کردن به آهستگی صورت بگیرد گرافیتهای درشت آزاد می شوند که موجب می شود استحکام کم شود، لازم به ذکر است که استحکام در چدنها به عواملی همچون ضخامت دیواره ها بستگی دارد و این استحکام بوسیله قطرهای استاندارد شده امتحان می شود. ۴- استحکام فشاری چدنها در حدود سه برابر استحکام کششی آن است.

کاربردهای چدن خاکستری (GG)

برای اجزاء پیچیده و جدار نازک با تحمل تنش مکانیکی کمتر مانند پوسته ها، محفظه ها، یاتاقان لغزشی، بوش خشک و قطعات گرم به کار برده می شود و همچنین در مدلسازی از چدن خاکستری برای صفحه مدل، مدلهای کوچک و قالبهای فلزی نیز استفاده می کنند.

  DIN 1693) GGG) چدن گرافیت کروی

از آنجایی که در این گونه از چدنها، گرافیت های آزاد در زمینه فلزی به صورت کره کامل هستند به چدن گرافیت کروی شهرت دارند. برخی از عنصرها مثل S و Pb اثر بدی روی شکل گیری گرافیت های کروی دارند از این جهت به این عناصر، عنصرهای مزاحم می گویند. برای اینکه گرافیتها بصورت کروی تجمع پیدا کنند می بایستی منیزیم را به صورت آلیاژ ( MgSi، MgNi ) به مذاب اضافه کنیم به علت آنکه منیزیم به آسانی قابل احتراق است.

19

ویژگی های چدن گرافیت کروی

به طور کلی خواص چدن گرافیت کروی  شبیه به چدن با گرافیت ورقه ای یا همان چدن خاکستری است ولی با این تفاوت که چدن گرافیت کروی دارای تغییر طول و استحکام بالاتری نسبت به چدن خاکستری است و همچنین چدن گرافیت کروی با زمینه پرلیتی از فولاد غیر آلیاژی مقاومت بالاتری به سایش دارد و با زمینه فرریتی دارای تغییر طول تقریبا برابر فولاد است.

کاربردهای چدن گرافیت کروی

این چدنها در اجزایی که نیاز به استحکام، تغیر طول و سختی بالا دارد استفاده می شود به عنوان نمونه در ساخت چرخنده ها، میل لنگ، محور عقب خودرو یا در ساخت میز ماشین تراش که دارای وزن زیادی بوده و از طرف دیگر باید نیروهای براده برداری را تحمل کند از چدن گرافیت کروی استفاده می کنند.

DIN 1694) GGL) چدن آستنیتی

این چدن از عناصر آلیاژی همچون منگنز، مس، کرم تشکیل شده است که تشکیل گرافیت های آن ممکن است بصورت ورقه ای یا کروی باشد.

کاربردهای چدن آستنیتی

از آنجاییکه چدن آستنیتی در برابر خوردگی و گرما از مقاوت زیادی برخوردار است در اجزایی مانند منیفلد، محفظه گاز و جعبه های عملیات حرارتی و… استفاده می شود. لازم به توضیح است که چدن سفید به چدنهایی می گویند که ترکیبات آن (Si-Mn ) در مورد ضخامت دیواره طوری تنظیم می شود که کربنها بعد از انجماد بصورت گرافیت آزاد تشکیل نمی شود بلکه در آهن بصورت کاربید آهن قرار می گیرد. کاربرد چدن سفید در اجزایی است که می بایستی از استحکام خیلی زیادی در برابر سایش داشته باشد و همچنین در لوله های دمش سند بلاست، غلتکها، گلوله های آسیاب و … می باشد.

چدن چکش خوار

به طور کلی چدن چکش خوار از طریق ذوب شدن آهن خام سفید ، براده های فولاد و افزوده Mn و Si در داخل کوره هایی مانند کوره الکتریکی و یا کوره کوپل بدست می آید. همانطور که می دانیم چدن چکش خوار یک نوع آلیاژ آهن – کربن است  و کربن و سیلیسیم آن به نحوی تنظیم می شود که فلز بدون هیچ گونه گرافیتی منجمد شود تا در نهایت کربن بصورت کاربید آهن در زمینه باقی بماند.

ویژگی ها و خواص چدن چکش خوار

خواص چدن چکش خوار زمانی بوجود می آید که یکسری عملیات حرارتی بر روی آن انجام شود تا زمانیکه بر رروی آن عملیات حرارتی صورت نگیرد همانند چدنGG از قابلیت ریخته گری خوبی برخوردار بوده ولی بسیار شکننده است. همچنین لازم به توضیح است که بعد از اینکه عملیات حرارتی بر روی چدن چکش خوار انجام شود این چدن شبیه فولاد می شود و با قابلیت تغییر طول زیادی همراه است.

18

انواع چدن چکش خوار

به طور کلی چدن چکش خوار دو نوع هستند که عبارت است از  چدن چکش خوار مغز سیاه GTS و چدن چکش خوار مغز سفید GTW که در ذیل به شرح آن می پردازیم.

چدن چکش خوار مغز سفید

عملیات حرارتی بر روی چدن چکش خوار مغز سفید اصولا در سنگ معدن آهن که اکسیژن پس می دهد به عنوان مثال سنگ آهن خام یا در اتمسفر گازی اکسیدی صورت می گیرد.در نهایت این عوامل باعث می شود که از تمامی سطوح قطعه کربن گرفته شود و ساختار GTW تا یک عمق معین که حدودا ۶mm هست به طور کامل فرریتی بشود. لازم به ذکر است که استحکام چدن چکش خوار مغز سفید به ضخامت دیواره بستگی دارد.

چدن چکش خوار مغز سیاه

در چدن چکش خوار مغز سیاه عمل کربن گیری صورت نمی گیرد در نتیجه میزان محتویات آن در مقایسه با چدن مغز سفید متفاوت تر است به عبارت دیگر چدن چکش خوار مغز سیاه از کربن کمتر و سیلیسیم بیشتر ی برخوردار است. از آنجایی که عملیات گرمایی GTS در دو مرحله و در اتمسفر خنثی (ماسه سیلیسی و گاز نیتروژن) انجام می شود باعث می شود که بر خلاف GTW از ساختار یکنواخت عملیات گرمایی  برخوردار باشد و لازم به ذکر است که استحکام چدن چکش خوار مغز سیاه هیچ گونه ارتباطی با ضخامت دیواره ها ندارد.

کاربرد چدن چکش خوار

به طور کلی از این چدنها بیشتر برای اجزایی که تهیه فولاد ریختگی آنها مشکل است به کار می روند.

کاربرد چدن چکش خوار مغز سفید

این نوع از چدنها در اجزاء جداره نازک مثل در پوشها، اتصالات لوله، کلیدها و اهرم ها به کار می روند همچنین قطعات کربن گیری شده قابلیت جوشکاری، لحیم کاری و نیز قابلیت فرم دادن سرد و گرم تا ضخامت ۶mm را دارند.

کاربرد چدن چکش خوار مغز سیاه

این نوع از چدنها در اجزاء جداره کلفت که بعدا براده برداری می شوند به کار می روند مانند اجزاء موتور، پیستون، چرخ دنده ها، محفظه محور عقب و… همچنین از قابلیت ماشینکاری خوبی برخوردار هستند.

مدلسازی - درپوش پوسته گیربکس

کوره ریخته گری

کوره ریخته گری

در این قسمت به بررسی کوره های ریخته گری و ذوب فلزات از جمله کوره کوپل، کوره قوس الکتریکی، کوره القایی و کوره بوته ای( زمینی) می پردازیم.

کوره کوپل

این نوع کوره یک کوره برجی است که از قسمت بالا با کک، شمش، قراضه و سنگ آهک به صورت لایه ای پر و آماده می شود و برای ادامه مراحل ذوب، هوایی که از قبل کاملا گرم شده به داخل کوره دمیده می شود .منافذ مختلفی در نظر گرفته شده که شلاکه و مذاب از کوره خارج شود.غالبا مذاب به مخزن مذاب هدایت می شود و سپس بسته به مقدار لازم، بوته های ریخته گری پر می شود .

مزایا و ویژگی های کوره کوپل

۱- هزینه انرژی و تعمیر و نگهدتار آن پایین است

۲- توان و قدرت ذوب آن بسیار بالا است

۳- این نوع کوره در تهیه چدن معمولی و چدن چکش خوار  بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد

کوره قوس الکتریکی

جهت شارژ کردن کوره قوس الکتریکی می توانیم فولاد های خام و قراضه های فولاد استفاده کنیم.این نوع کوره جهت فولاد هادی آلیاژی و چدنهای آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرد.

3

مزایا و ویژگی های کوره قوس الکتریکی

۱- این نوع کوره دمای بالایی در حدود ۳۶۰۰ درجه سانتی گراد تولید می کند که سایر کوره های ذوب در مقایسه با کوره قوس الکتریکی چنین توانایی را ندارند

۲- کوره قوس الکتریک با شارژ کمی قادر به تولید مذاب با کیفیت بالایی است

تنها مورد منفی که برای این نوع کوره می توان در نظر گرفت این است که هزینه آن زیاد می باشد

کوره القایی

این نوع کوره یک بوته نسوز است که در  داخل سیم پیچی القایی که توسط آب خنک می شود قرار می گیرد از آنجایی که جریان انرژی شبیه ترانسفورماتور است، باعث می شود که جریان متناوبی در سیم پیچها میدان متغیر الکترومغناطیسی بوجود بیاید که همه این عوامل موجب بوجود آمدن جریان القایی در محتوی فلزی بوته می شود که در نهایت فلز با حرکت شدید و با سرعت زیادی ذوب می شود. همچنین لازم به توضیح است که کوره های القایی از درجه بازدهی کمی برخودار هستند ولی با این حال برای تمامی فلزات قابل استفاده است

کوره های بوته ای(زمینی)

این نوع کوره ها تنها زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که به مقادیر کمی از ذوب فلزات احتیاج داشته باشیم. به طور کلی بوته از جنس گرافیت، چدن یا کاربید سیلیسیم است و درون محفظه کوره محکم توسط سوخت مایع نفتی و یا گاز حرارت داده می شود. در کوره های بوته ای ماده خام ذوب را به همراه ترکیبی که مد نظر داریم می ریزیم تا ذوب شود و قالبها مستقیما بوسیله بوته پر می شود همچنین از این نوع کوره ها می توان برای ریخته گری فلزات سبک و سنگین استفاده نمود

قالب ریخته گری - پرشر پلیت

مواد قالب گیری در ریخته گری

مواد قالب گیری در ریخته گری برای قالبهای یکبار مصرف

عناصر تشکیل دهنده مواد قالب گیری برای تهیه قالبهای از بین رونده یا همان قالبهای یکبار مصرف به شرح ذیل می باشد:
الف) مواد اصلی قالب گیری ( مواد معدنی نسوز ) عبارتند از : ماسه کوارتز، ماسه الیوین، ماسه کرومیت، ماسه زیرکون و شاموتها
ب) مواد چسبی قالب عبارتند از: ۱-سیلیکانها ( خاک رس، سیمان، آب شیشه ) ۲- رزینهای مصنوعی ( فنول پلاست، رزین فوران، آمینو پلاست ) ۳- چسبهای روغنی ۴- امولسیونهای سخت شونده ۵- ئیدرات کربن ۶- چسب های مایع حلال آب ۷- امولسیونها و سوسپانسیونها
نکته: اغلب اوقات مواد چسبی که در قالب گیری به کار می رود سیلیکات ها هستند که نسبت به سایر چسبهای دیگر در ماهیچه سازی بیشتر از آن استفاده می کنند.
ج) مواد افزودنی عبارتند از: بیتومن، گرد کربن، اکسید آهن، گرد ذغال طبیعی، گرد چوب، گلیکول، اسید بوریک، گوگرد و …
به طور کلی مواد قالب گیری بایستی مرتبط با روشهای قالب گیری از جمله کوبیدن، لرزاندن، دمای فلز ریخته گری و هدف مورد نظر یعنی همان ماهیچه ها و قابلیت عبور بیشتر گاز باشند.

ویژگی های مواد قالب گیری

۱-قابلیت شکل گیری : ماسه مورد نظر باید قابلیت متراکم شدن و پرداخت کردن را دارا باشد .
۲-روانی: در ماهیچه سازی بوسیله پرتاب و دمش، روانی ماسه نسبت به قابلیت شکل گیری ماسه از اهمیت بیشتری برخوردار است. زیرا این روانی ماسه است که موجب می شود مواد قالب گیری در مسیر پرتاب گیر نکند و به آسانی به تمامی زوایا و گوشه های قالب و جعبه ماهیچه برسد.
۳-استحکام قالب: از آنجایی که در هنگام ساخت قالب بویژه زمان برگرداندن و خارج کردن مل تحت تنش قرار می گیرد بیشترین نیرویی که بر قالب وارد می شود توسط فشار فلز مذاب است می بایستی از طریق انجام آزمایش کشش، فشار، خمش و برش در آزمایشگاه ماسه سنجیده شود تا قالب استحکام لازم را داشته باشد.
۴-قابلیت عبور گاز: هنگامیکه چسب رزین مصنوعی سوزانده می شود و یا با ریختن مذاب، آب در چسبهای خاک رسی تبخیر می شود که این امر موجب می شود گازهایی تولید شود، که می بایستی این گازها از مواد قالب گیری عبور کند و خارج شود. در غیر این صورت اگر مواد قالب گیری قابلیت عبور گاز را نداشته باشند قطعه ریختگی دارای مک گازی می شود و یا اینکه قالب می سوزد و گاهی اوقات ممکن است باعث انفجار شود.

11
۵-دیر گدازی و نسوز بودن: به طور کلی قالبی نسبت به دمای بالا مقاوم است که دمای ذوب ماده قالب گیری از دمای مواد ریخته گری بیشتر باشد که در نتیجه ذرات مواد قالب گیری در تماس با مذاب ذوب نشده و روی قطعه نمی چسبد.
۶-قابلیت خرد شدگی: مواد قالب گیری با چسب رزین مصنوعی از قابلیت خردشدگی بالایی برخوردار است که باعث می شود بعد از سخت شدن قطعه، گاز شده و از هم بپاشد که این امر موجب می شود هزینه تولید ریخته گری پایین بیاید و و قطعه ریختگی به آسانی از قالب جدا شود.
۷-قابلیت بازیابی: جهت کاهش مصرف مواد قالب گیری باید مواد قالب گیری از این قابلیت برخوردار باشند.
مواد اصلی قالب گیری
مواد اصلی قالب گیری اصولا از ماسه هایی با جنس و دانه بندیهای مختلفی حاصل می شود.آنچه که موجب افزایش استحکام، قابلیت عبور گاز، قابلیت تراکم پذیری و کاهش مصرف مواد چسبی و خرابی سطح قطعه ریختگی می شود ماده قالب گیری از جنس ماسه با دانه های درشت است و همچنین ماده قالب گیری از جنس ماسه با دانه های گرد و صاف موجب بهبود سطح قطعه کار و کمتر شدن قابلیت شکل گیری آن می شود.
انواع ماسه های ریخته گری
۱-ماسه سیلیسی : این نوع ماسه یکی از رایج ترین انواع ماسه ای است که در ریخته گری از آن استفاده می شود و برای محدوده ریخته گری چدن، ریخته گری فولاد، فلزات سبک و سنگین به کار می رود.
۲-ماسه الیوین : از این نوع ماسه در ریخته گری فولادهایی که از آلیاژ بسیار بالایی برخوردار هستند استفاده می کنند.
۳-ماسه زیر کون : از ماسه زیر کون برای قالب گیری کردن و بویژه به عنوان ماسه ماهیچه های جدار ضخیم و فولاد ریختگی که آلیاژ بالایی دارد استفاده می شود.
۴-شاموتها : شاموتها برای قالبهای متوسط و بزرگ ریخته گری فولاد بسیار مناسب هستند.