دانلود گزارش کارآموزی در شرکت ذوب فلزات زندیه

تاریخچه :

این شرکت ریخته گری در سال 1368 آغاز به کار کرده است . از همان ابتدا کار خود را با ذوب آلومینیوم توسط یک کوره زمینی شروع کرده و درصدد بود تا بتواند محصولات تولیدی خود را هر چه بیشتر توسعه داده و در زمره شرکت های ریخته گری مطرح ایران قرار دهد این شرکت با تولید قطعات ریختگری سبک وزن آلومینیومی کار صنعتی خود را شروع کرد و هم اکنون علاوه بر ذوب آلومینیوم ،چدن داکتیل یا SG  نیز توسط کوره های دوار ذوب کرده و قطعات مختلف صنعتی را تولید و به بازار عرضه می کند. امروزه ذوب چدن بسیار زیاد در صنعت مطرح است و روز به روز قطعات مختلف را با آلیاژهای متفاوت چدن ریخته گری شده و عرضه می شوند.

اره چدنی – لوله های چدنی (در سایزهای مختلف )– دریچه فاضلاب(در سایزهای مختلف) – پمپ – واترپمپ – رنده – منی فولد – اگزوز – سر سیلندر- قطعات سایپا دیزل-

تجهیزات شرکت :

2 عدد کوره زمینی

تعداد 7 عدد کوره دوار

جرثقیل ذوب ریزی

بوته های مختلف با ظرفیت ههای متفاوت

دستگاه مخلوط کن ماسه Co 2 

دستگاه آلات تراشکاری

ریل مخصوص بوته

دستگاه شات بلاست

محصولات شرکت

لوله های چدنی شامل زانویی –سه راهی و ….

اره های چدنی

دریچه های فاضلاب

پمپ

واتر پمپ

رنده

منی فولد

اگزوز

سر سیلند

قطعات مختلف سایپا دیزل

کلاهک چراغ

پایه صندلی

 پوسته گیربکس شیرهای گاز با اینچ بالا

این کارخانه دارای قسمتهای زیر می باشد :

محل تولید قطعات ،آلومینیومی

گود ماسه دان جهت قالبگیری قطعات آلومینیومی

محل تولید قطعات چدنی کوچک

محلی برای قرارگیری کوره های دوار

انبار مخصوص مواد اولیه ریخته گری

گود ماسه دان بزرگ برای قالبگیری قطعات چدنی سبک

قسمت تولید قطعات چدنی سنگین وزن

قسمت تراشکاری

ماسه قابگیری

بخش عمده تولید قطعات ریختگری در قالب های ماسه ای انجام می شود برای تولید یک تن قطعه ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه قالبگیری نیاز باشد.نسبت ما بین مقدار ماسه – فلز می تواند از 10 به 1 تا 1 به 25/0 متفاوت باشد که این نسبت به اندازهقطعات ریختگی و روشن قالبگیری مورد استفاده ،بستگی دارد . در هر حال مقدار ماسه ای که باید دریک کارگاه ریخته گریبا ماسه نگهداری شود زیاد است و کیفیت آن نیز باید کنترل شود تا قطعات ریختگی سالم تولید شود.

انواع مختلفی از ماسه برای قالبگیری به کار می رود فرآیند های ریخته گری در ماسه (Sand – Casting  Processes) متنوع هستند و هر یک بااستفاده از قالب های تهیه شده از ماسه تر (green sand) ماسه خشک (dry sand) ،ماسه ماهیچه (core sand) ، ماسه با چسب سیمان .

(Cement -  bonded sand) ،ماسه قالبگیری پوسته ای (shell – molding sand) و قالبگیری بدون درجه (Flaskless  molding) و نظایر آنها ،انجام می شود . شکل (1)مقابل قالب هایی را که برای ریخته گری قطعات فولادی تهیه شده است نشان می دهد. در تصویر  (2) دیگر قالبگیری در گودال که از طریق مونتاژ ماهیچه های ماسه ای بزرگ آماده شده است ملاحظه می شود.

منشأ پیدایش ماسه در طبیعت

در بسیاری ا زنقاط پوسته جامد کره زمین محل هایی را می توان یافت که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد . اینگونه محل ها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستندبواسطه عوامل مختلفی بوجود آمده اند . در معادن مختلف طبیعی می توان ماسه هایی با شکل و اندازه و جنس متفاوت یافت . ماسه در زمره سنگهای رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین وبر اثر یک سلسه . تحولات بواسطه خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است . فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین شامل فرآیند های تخریبی و فرسایشی (erosion)  مختلفی است که طی آنها خرد شدن و تجزیه و تفکیک شدن و سپس حمل (transpor   tation) مواد به نقاط دیگر انجام می شود. بنابراین در ابتدا تحولات تخریبی – فرسایشی باعث خود و ریز شدن ،تجزیه و تفکیک شدن سنگ ها می شود و سپس عوامل دیگر ذرات را به مناطق دیگر جابجا       می کنند و بر اثر رسوب گذاری (depostion) تجمعی از شن ، ماسه ، خاک رس و امثال آنها پدید می آید .

 شکل(3) مقابل نموداری از تحولات و فرآیندهای بیرونی زمین را نمایش       می دهد.

فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین که منجربه پیدایش تجمعی از ماسه و امثال آن در نقاط مختلف می شود را می توان با توجه به تحولات و عوامل زیر مورد بررسی قرار داد.

هوازدگی

(Weathering) فرآیندی است که مورد متراکم و پیوسته سطح زمین را به موادی نرم و ناپیوسته تبدیل می کند این فرآیند اثر عوامل فرسایش دیگررا در جابجا کردن مواد آسانتر می کند . به طور کلی «هوازدگی » عبارت است از «خرد شدن » و تجزیه شیمیایی سنگ ها در محل خود به علت تأثیرات آب ،هوا و موجودات زنده .

فرآیند هوازدگی به سه گروه ،هوازدگی فیزیکی،هوازدگی شیمیایی و هوازدگی زیستی تقسیم بندی می شود.

هوازدگی فیزیکی

در این نوع فرآیند هوازدگی ،عوامل فیزیکی باعث خردشدن و متلاشی شدن سنگ ها می شوند .

الف – انجماد آب در شکاف سنگ ها

در اثر یخ بستن آب تقریباً‌ 9 درصد به حجم آن افزوده می شود و در محیط بسته فشاری معادل 140 کیلو گرم بر سانتی متر مربع اعمال می نماید. اگر آب در شکاف سنگ منجمد شود و این عمل به طور مکدر انجام می شود . فشارهای ایجاد شده بیش از مقاومت سنگ است و می تواند سخت ترین و مقاوم ترین سنگ ها را نیز درهم بشکند . شاید مهمترین عامل خرد شدن سنگ ها ، یخ بستن آب در داخل حفره ها و شکاف های آنها باشد.

ب- تغییرات درجه حرارت

اغلب اجسام بواسطه بالا رفتن دما انبساط (expension) و بواسطه کاهش دما انقباض (contraetion) حاصل می کنند. سنگ ها نیز بواسطه تغییرات شبانه روزی یا سالیانه درجه حرارت چنین واکنشی نشان می دهند. انبساط و انقباض مکدر سنگ ها سرانجام به خرد شدن سطحی آنها منجر می شود. زیرا اولاً قابلیت هدایت حرارتی سنگ ها کم است و باز شدن درجه حرارت ،سطح یک سنگ بیش از قسمتهای داخلی آن منبسط می شود و ثانیاً‌ کانیهای گوناگون تشکیل دهنده یک سنگ ،دارای ضریب انبساط حرارتی یکسان نیستند و در نتیجه ، تغییر درجه حرارت موجب می شود که کانیهای مختلف به مقدار متفاوتی تغییر حجم دهند.

تغییرات درجه حرارت به تنهایی عامل مهم هوازدگی نیست بلکه این عامل به همراه آب نقش مهمی را ایفا می کند.

ج – رشد بلورها

اگر محلول نمک ها به هر علتی به داخل شکاف یا منفذ سنگ ها راه یابد و در آنجا متبلور شود . احتمال دارد باعث خرد شدن سنگ شود . اگر چه تبلور یک محلول با انجماد  ساده یک مایع کاملاً‌ متفاوت است ولی رشد بلورها در شکاف سنگ ها می تواند اثری شبیه به یخ بستن آب ولی ضعیف تر به جا بگذارد.

د - تشکیل کانیهای جدید

اگر کانیهای یک سنگ به کانیهای جدیدی تبدیل شود و حجم کانیهای جدید پیش از کانیهای اولیه باشد ،این ازدیاد حجم می تواند سبب فشرده شدن ذرات کانیها به یکدیگر و خرد شدن سنگ شود.

ه – فرسایش بخش سطحی توده سنگ ها

در پاره ای از سنگها یک سری درز به موازات سطح خارجی دیده می شود . احتمالاً علت تشکیل این گونه درزها آن است که تا وقتی که سنگ ها (مثلاً توده ای آذرین ) در زیر زمین قرار دارند تحت فشار سنگ های بالایی هستند ولی اگر فرسایش سنگ های فوقانی باعث ظاهر شدن سنگ های زیرین در سطح زمین شود . آنجایی که این سنگ ها فشار طبقات فوقانی آزاد می گردند ، قسمتهای سطحی آنها انبساط پیدا می کند .در نتیجه این انبساط،یک سری درز به موازات سطح خارجی آنها به وجود می آید. این نوع هوازدگی موجب ورقه شدن (exfolition) قسمت های سطحی توده  می شود . در شکل 4 چگونگی این پدیده نشان داده شده است .

هوازدگی شیمیایی

در این نوع هوازدگی مواد موجود در جو زمین مانند آب ، دی اکسید کربن و اکسیژن در برابر کانیهای موجود در طبیعت واکنش شیمیایی نشان می دهند و در نتیجه مواد کانیهای جدید به وجود می آید . مهمترین واکنش ها به قرار زیر است :

 الف : هیدرولیز

ب: هیدراتاسیون و دهیدراتاسیون

ج : اکسید شدن

د : اغدل

هوازدگی زیستی

هوازدگی زیستی در واقع ترکیبی از تأثیرات فیزیکی و شیمیایی گیاهان و جانواران بر روی سنگ ها است . جانوران در متلاشی کردن فیزیکی سنگ ها و خاک ها کم و بیش موثر هستند.شاید مهمترین نقش از این مربوط به جانوران حفار (مورچه ،موریانه ،موش صحرایی،کرمها و …)باشد.

ریشه گیاهان وقتی در داخل شکاف سنگها نفوذ می کند بر اثر رشد خود فشاری بوجود می آورد که ممکن است باعث خرد شدن سنگ های دیواره شکاف شود. باکتری ها نیز در هوازدگی مواد سطح زمین موثر هستند و پاره ای اهمیت زیادی برای آنها قائل هستند.

عوامل موثر در هوازدگی

مقدار ،نوع و سرعت هوازدگی در حد نقطه به چند عامل بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

الف – سنگ های مادر

سنگ ها از کانیهای مختلف با ترکیب شیمیایی گوناگون تشکیل شده اند و در برابر هوازدگی مقاومت متفاوتی دارند.

ب – شیب زمین

شیب زمین در سرعت و مقدار هوازدگی موثر است .وقتی شیب زیاد باشد موادی که بر اثر هوازدگی از سنگ های اصلی جدا می شوند به علت وزن خود و یا بوسیله عوامل دیگر از محل خود دور می گردند و در نتیجه سطح تازه ای از سنگ در معرض هوازدگی قرار م یگیرد و در نتیجه سرعت هوازدگی زیاد است .

ج – شرایط اقلیمی

یک سنگ معین در شرایط مختلف اقلیمی ،واکنش های متفاوتی در مقابل هوازدگی نشان می دهد. مقدار باران ،پراکندگی آن در طول سال ،درجه حرارت متوسط سالیانه ،تغییرات درجه و غیره در هوازدگی نقش موثری دارند و به همین سبب هوازدگی در مناطق گرم و مرطوب شیب از مناطق سرد و خشک است.

د - زمان

زمان نیز عامل مهمی در هوازدگی است . در حقیقت میزان هوازدگی متناسب با طول زمان است .

انواع ماسه های طبیعی

مجموعه ای از یک سری پدیده های طبیعی باعث ایجاد نقاطی در پوسته زمین می شود که در آنجا تجمعی از ماسه وجود دارد و می توان آنها را متناسب با نیاز مورد استفاده قرار داد.دو مورد مشخص از معادن ماسه که در طبیعت یافت می شوند عبارتند از :

ماسه انباشته (bank sands)

ماسه دریاچه (lake sand)

ماسه انباشته

ماسه انباشته یا کپه حاصل تجزیه و خرد شدن ماسه سنگ بواسطه هوازدگی بخش هایی از سطح زمین است که از  داخل پوسته بیرون زده اند. این ماسه ها توسط باد درسطح مناطق پهناور جابه جا می شوند و بصورت انباره های کوچک توده و کپه می شوند.

ماسه های انباشته از نظر خلوص با یکدیگر متفاوت هستند و خلوص آنها به مواد خارجی و مواد معدنی (minerals) که با آنها مخلوط شده اند بستگی دارد . چنین ماسه هایی در بسیاری از مناطق از خلوص بالایی برخوردار هستند و برای استفاده در ریخته گری مناسب هستند.

ماسه دریاچه

ماسه های دریاچه آن دسته از ماسه هایی هستند که بواسطه فرسایش صخره ها در امتداد ساحل دریاچه ها و رسوب آنها در ساحل پدید آمده اند برخی ماسه های سطحی توسط باد جا به جا شده اند و در بعضی مناطق به آنها «تل ماسه » (dune) اطلاق می شود. در هر حال تل ماسه ها باز هم بخشی از رسوب دریاچه هستند .

آماده سازی ماسه

شکل ماسه هایی که در طبیعت وجود دارد از گرد (rounded) و تقریباً گرد تا گوشه دار (angular)  متفاوت است .اندازه دانه های ماسه مانند نیز در هر نقطه متفاوت است و در یک معدن نیز ماسه هایی با اندازه دانه متفاوت یافت می شود.

روش معدن کاری که در شکل 5 دیده می شود ،شستشوی ماسه از لایه های معدن ماسه دریاچه یا ماسه انباشته را نشان می دهد. در این روش ، ماسه به کمک لاروبی استخراج می شود . برای لاروبی از تجهیزات لاروبی و لوله انتقال استفاده می شود و ماسه به دستگاه الک منتقل می شود.

کارگاه به گونه ای طراحی شده است که تجهیزات در ارتفاع بالا باشند و ماسه بر اثر نیروی ثقل به راحتی بر روی الک ها (screens) و دسته بندی کننده ها (clsaaifiers) فرو ریزد . به همراه ماسه مقداری آب نیز کشیده       می شود تا در فرآیند شستشوی ماسه به کار رود و اندک رود و اندک خاک رسی را که در برخی از معادن همراه با ماسه وجود دارد شستشو دهد و خارج سازد.

تجهیزات دسته بندی کننده ها ذرات ریز را از ماسه جدا می سازند و ماسه ای با توزیع بهتر و دانه بندی مناسب تر مهیا می کنند . پس ا زجداسازی ذرات و مواد اضافی و زهکشی آب توده ماسه از آن ،ماسه شسته شده (washed  sand)  حاصل می شود.

برخی ا زانواع ماسه شسته نشده نیز که برای ریخته گری مناسب است مستقیماً و بدون هیچگونه آماده سازی ا زمعدن حمل می شود تا مورد استفاده قرار گیرد. البته بعضی از تولید کنندگان ماسه حتماً توده چنین ماسه ای را از الک مناسب عبور می دهند تا دانه های درشتی که احتمالاً‌در آن وجود دارد جدا شود و به کارگاه ریخته گری حمل نشود . در شکل 6 یک کارگاه آماده سازی ماسه نشان داده شده است . توده های ماسه تهیه شده که آماده حمل می باشد قابل رویت است.

برای تولید و آماده سازی ماسه قالبگیری با مشخصات معین ،کارخانجاتی طراحی و احداث شده اند. در اینگونه کارخانجات طی مراحل مختلف ،ماسه استخراج شده از معدن شستشو می شود و مواد و اضافات نامطلوب آن خارج می گردد. سپس خشک کردن ماسه انجام می گیرد و با استفاده از تجهیزات ،دسته بندی و تفکیک ماسه صورت می پذیرد تا توزیع و دانه بندی مورد نظر حاصل شود. در شکل 6 و 7 یک کارخانه تولید و تهیه ماسه قالبگیری را نشان می دهد که در آن شستشو ،خشک کردن و دانه بندی ماسه انجام می شود.

خواص فیزیکی ماسه قالبگیری

آن دسته از خواص فیزیکی که برای ماسه ریخته گری مهم به نظر می آید عبارتند از :

استحکام تر (Gerrn strength)  

پس از آن که ماسه با آب و چسب مخلوط شد ،ماسه تر حاصل می شود . ماسه تر باید استحکام ،کافی و شکل پذیری مناسب برای ساخت و نگهداری قالب داشته باشد . ماسه تر باید به گونه ای باشد که به هنگام قالب گیری ،شکل پذیری کافی برای تهیه بخش های مختلف قالب را دارا باشد و نیز استحکام لازم را به هنگام خارج کردن مدل از قالب و پس از آن از خود نشان می دهد . داشتن استحکام کافی به منظور حفظ شکل قالب پس از قالبگیری و درخلال جابه جا کردن قالب ،از ضروریات است .

پس از آن كه ماسه با آب و چسب مخلوط شد ،ماسه تر حاصل مي شود . ماسه تر بايد استحكام ،كافي و شكل پذيري مناسب براي ساخت و نگهداري قالب داشته باشد . ماسه تر بايد به گونه اي باشد كه به هنگام قالب گيري ،شكل پذيري كافي براي تهيه بخش هاي مختلف قالب را دارا باشد و نيز استحكام لازم را به هنگام خارج كردن مدل از قالب و پس از آن از خود نشان مي دهد . داشتن استحكام كافي به منظور حفظ شكل قالب پس از قالبگيري و درخلال جابه جا كردن قالب ،از ضروريات است .

استحكام تر يك مخلوط قالبگيري به عوامل مختلفي چون ميزان رطوبت ،مقدار چسب ،شكل و اندازه و عدد ريزي ماسه بستگي دارد.

معمولاً‌ استحكام تر تحت تنش هاي فشاري بيشتر مورد توجه است و طبق تعريف استحكام فشاري تر (green compressiv strength) يك ماسه ريخته گري حداكثر تنش فشاري است كه يك مخلوط قادر به تحمل آن است . چنين مخلوطي ابتدا تهيه مي شود،سپس طبق يك روش استاندارد تحت كوبش قرار مي گيرد و نمونه اي با ابعاد استاندارد از آن تهيه مي شود . نمونه مذكور طبق روش اجرايي استاندارد تحت فشار قرار مي گيرد تا استحكام فشاري تر آن معين شود.

استحكام خشك (Dry strength)

وقتي مذاب داخل قالب ريخته مي شود ماسه با فلز داغ تماس حاصل مي كند و رطوبت موجود در آن به سرعت تبخير مي شود و به صورت بخار خارج مي شود . ماسه خشك (dry sand) بايد استحكام كافي براي مقاومت در برابر فرسايش و نيز استحكام كافي در برابر فشار متان استاتيكي مذاب داشته باشد وگرنه احتمال دارد كه قالب اندازه و ابعاد خود را از دست بدهد. عموماً استحكام فشاري خشك (dry compressive strength) اهميت بيشتري دارد و طبق تعريف حداكثر تنش فشاري است كه يك مخلوط ماسه خشك مي تواند متحمل شود . لازم به تذكر است كه اصطلاح استحكام خشك هم د رمورد يك مخلوط قالبگيري مركب از ماسه ،چسب خاك رسي و آب و اضافات ديگر كه پس از تهيه تحت عمليات خشك كردن قرار گرفته است ،صادق است و هم با شرايطي كه پس از ورود مذاب به قالب و تبخير رطوبت پديد مي آيد قابل انطباق است.

استحكام گرم (Hot strength)

پس از آنكه رطوبت قالب تبخير شد ،لازم است كه ماسه در دماي بالاتر از محيط يا به عبارت دقيق تر در دماي بيش از 100 درجه سانتيگراد (212 درجه فارنهايت )استحكام داشته باشد . اگر ماسه استحكام گرم كافي نداشته باشد ،فشار متان استاتيكي مذاب بر تحمل ديواره هاي قالب غلبه خواهد كرد و مي تواند باعث بزرگ شدن و گشاد شدن محفظه قالب گردد و اگر فلز مذاب هنوز در حال جاري شدن باشد ،احتمال دارد سايش ،ترك خوردن يا شكستگي قالب پديد آيد .

استحكام گرم خاصيتي است كه بر حسب ميزان دما تغيير مي كند. بنابراين معمولاً استحكام گرم مخلوط در يك محدوده از دما تعيين مي شود تا بتوان مقايسه مناسبي مابين مخلوطهاي قالبگيري متفاوت انجام داد.

4-نفوذپذيري (permeability)

نفوذپذيري در حقيقت قابليت يك مخلوط قالبگيري براي عبور دادن گاز از ميان ذرات آن مخلوط است . گرماي ناشي از فلز مذاب باعث مي شود كه يك قالب ماسه اي تر مقدار زيادي بخار آب و گازهاي ديگر از خود متصاعد كند . قالب بايد نفوذپذيري يا قابليت نفوذ داشته باشد تا عبور گاز و خارج شدن آن امكان پذير باشد زيرا در غير اينصورت گاز و بخار خارج نمي شود و در قطعه ريختگي باقي مي مانند و در نتيجه حفره هاي گازي (pin holes) پديد مي آيند.

نفوذپذيري تر (Green permeability)

نفوذ پذيري تر عبارت است از نفوذپذيري يك نمونه آزمايشي از ماسه كه طبق استاندارد انجمن ريخته گران آمريكا (AFS) تهيه شده است و در شرايط مرطوب است .

نفوذپذيري قالب (Mold permeability )

نفوذپذيري اندازه گيري شده از سطح يك قالب واقعي ،نفوذپذيري قالب است .

نفوذپذيري پايه يا مبنا (Base permeability )

نفوذپذيري پايه عبارت است از نفوذپذيري دانه هاي ماسه خشك متراكم شده كه داراي آب ،خاك رس و يا چسب ها و مواد اتصال دهنده ديگر نباشد.

نفوذپذري خشك (Dry permeability )

نفوذپذيري خشك ،نفوذپذيري يك ماسه قالبگيري متراكم شده است كه كاملاً خشك گرديده است .

نفوذپذيري اصلاح شده (Cured permeability)

عبارت است از نفوذپذيري يك ماسه متراكم شده كه از طريق پختن (baking) ،سخت كردن با گاز يا امثال آن اصلاح شده است .

- پايداري حرارتي (Thermal stability)

گرماي فلز مذاب ،بلافاصله پس از ريخته گري ،انبساط سريع سطح ماسه در فصل مشترك فلز – قالب مي شود . اگر ماسه قالبگيري در برابر گرم شدن سريع و شوك حرارتي آن پايداري نكند و ابعاد آن ثابت نسبي نداشته باشد، احتمال دارد سطح قالب ترك بخورد يا پوسته پوسته و ورقه شود.

6- دير گدازي (Refractoriness)

براي درجه حرارت ريختن بالا ،به عنوان مثال براي ريخته گري آلياژهاي آهني از دماي 1315 الي 1760 درجه سانتيگراد (2400 الي 3200 درجه فارنهايت )،ماسه بايد ديرگدازي بالاتر داشته باشد تا عيوبي مثل ماسه سوزي ،زنيتر شدن ،يا نفوذ مذاب به داخل ماسه جداره قالب پديد نيايد . واضح است كه براي ريخته گري فلزاتي با نقطه ذوب پايين مثل آلومينيوم كه در دماي حدود 710 درجه سانتيگراد (1300 درجه فارنهايت ) ريخته مي شود . نيازي به ماسه اي با دير گدازي بالا وجود ندارد .

ديرگدازي يك مخلوط ماسه قالبگيري به جنس ماسه پايه بستگي دارد اما عواملي نيز چون دانه بندي ،عددريزي ،مقدار خاك رس و ديگر مواد افزودني به مخلوط ماسه قالبگيري بر دير گدازي و نقطه زنيتر مخلوط قالبگيري تأثيري مي گذارند.

- قابليت شكل پذيري (Flowability)

ماسه بايد قابليت شكل پذيري كافي و متناسب با فرآيند ريخته گري داشته باشد . هر قدر حركت ذرات ماسه بر روي يكديگر بواسطه عواملي مثل فشار يا لرزش آسانتر صورت گيرد و ماسه تحت تأثير نيروي وارده به هنگام قالبگيري ،راحت تر شكل مورد نظر را قبول كند قابليت شكل پذيري مناسب تري دارد .

– توليد قطعاتي با سطح نهايي خوب

ماسه مورد استفاده در ريخته گري بايد به گونه اي باشد كه سطوح تمام شده و تنهايي قطعات توليد شده خوب ،صاف و بي عيب باشد .

- قابليت فرو ريختن و متلاشي شدن (Collapsility)

پس ازريختن مذاب به داخل قالب ،ماسه گرم مي شود و سخت مي گردد. وقتي كه فلز سرد شد ،جدا كردن ماسه از آن و تخريب و فروريختن قالب دشوار است و گاهي نيز به هنگام خارج كردن قطعه از قالب ،ترك خوردن شكستن قطعه نيزمتحمل است .ماسه بايد به گونه اي باشد كه قابليت فرو ريختن و متلاشي شدن آن پس از سرد شدن فلز مناسب باشد و به راحتي بتوان قطعه را از قالب خارج ساخت . قابليت فرو ريختن و متلاشي شدن ماسه به استحكام باقي مانده (retined strength) آن وابسته است پس از ريخته گري فلز يا آلياژ به داخل قالب و سرد شدن آن ماسه هنوز هم از يك استحكام نسبي برخوردار است كه به آن استحكام باقيمانده اطلاق مي شود . هر قدر استحكام باقيمانده كمتر باشد خارج كردن قطعه از قالب با سهولت بيشتري امكان پذير است . عواملي چون تركيب شيميايي ماسه و مقدار مواد افزودني به مخلوط نوع چسب و مكانيزم اتصال دهنده ذرات ماسه به يكديگر درجه حرارت مذاب به استحكام باقيمانده اثر دارد.

– قابليت استفاده مجدد (Reusable)

حالت مطلوب آن است كه ماسه قالبگيري پس از يكبار مصرف قابليت استفاده مجدد داشته باشد .معمولاً ماسه مصرف شده طي يك فرآيند جداگانه بازيابي مي شود و مجدداً مورد استفاده قرار مي گيرد اما برخي از فرايندهاي قالبگيري و ريخته گري به گونه اي است كه بازيابي مجدد مخلوط امكان پذير نيست .

11- سهولت تهيه و كنترل ماسه

يكي از ويژگيهاي ماسه كه مورد توجه است سهولت تهيه و آماده سازي آن و نيز كنترل ماسه است . عمليات آماده سازي و كنترل ماسه بايد به سهولت و سادگي امكان پذير باشد.

12– انتقال حرارت از قطعه

وقتي فلز مذاب به داخل قالب ريخته مي شود لازم است گرماي آن توسط قالب گرفته شود و به داخل انتقال يابد تا فلز منجمد شود .قابليت انتقال حرارت ماسه بايد به گونه اي باشد كه شرايط مطلوب را براي انجماد مناسب قطعه فراهم سازد . دوازده خاصيت فيزيكي مهم براي ماسه ريخته گري ذكر شد. توجه داشته باشيد كه موارد مذكور شامل همه خواصي كه احتمالاً‌مطلوب هستند نيست .در حقيقت مهمترين خاصيت يك ماسه قالبگيري آن است كه توليد اقتصاديد قطعات ريخته گري سالم و صحيح را سهولت بخشد و امكان پذير سازد بنابراين آنچه گذشت مي توان چنين نتيجه گرفت كه ماسه هاي قالبگيري موادي هستند كه به عنوان ماده دير گداز براي تهيه قالب مورد استفاده قرار گيرند. اگرچه ماسه هاي مختلف خواص متفاوت دارند ولي هر ماسه قالب استفاده در ريخته گري حداقل بايد داراي شرايط ذيل باشد :

الف – در درجه حرارتي بالا پايداري حرارتي (thermalstability) و ثبات ابعادي (dimensioaal stability) داشته باشد.

ب – اندازه (size) و شكل (shape) مناسب داشته باشد.

ج – از نظر شميايي ميل تركيب و واكنش با فلزات مذاب نداشته باشد.

د – به آساني توسط فلز مذاب خيس (wet) نشود.

ه – عاري از مواد فرار و تبخير شدني كه با بالا رفتن دما گاز توليد مي كنند ،باشد .

و – به آساني در دسترس باشد و صرفه اقتصادي داشته باشد.

ز – داراي خلوص ،تركيب شيميايي و درجه اسيدي (PH) مطلوب باشد.

ج – قابليت تطابق با سيستم چسب و اتصال را داشته باشد.

بسياري از مواد معدني برخي از شرايط فوق الذكر را دارند اما تعداد اندكي مواد وجود دارند كه همه شرايط مذكور را دارا باشند.

جدول 8 :

خواص ماسه هاي ريخته گري پايه را با هم مقايسه كرده است در جدول مذكور ميزان سختي ،وزن مخصوص ،انبساط حرارتي ،چگالي توده خشك و امثال هم آمده است . همانگونه كه از اطلاعات ارائه شده برداشت مي شود سختي ماسه هاي مختلف در محدوده 5/5 – الي 5/7 است و از اين نظر تفاوت چندان زياد نيست اما خواصي چون وزن مخصوص و نقطه ذوب ماسه هاي مختلف به اندازه قابل توجهي با هم متفاوت است .

فعاليت هاي انجام شده در قسمت قالبگيري قطعات آلومينيومي

قالبگيري دودرجه اي :

به محض ورود به اين شركت ابتدا در قسمت قالبگيري فعاليت خود آغاز كردم ماسه هاي جديدي كه وارد شركت نشده بود ماسه اي خشك و بدون رطوبت بود كه بر اساس آنچه در كارگاه ريخته دانشگاه انجام داده بودم لازم را به ماسه اي كه قرار بود براي قالبگيري آماده شود را اضافه كردم . قطعه اي كه بايد قالبگيري مي كردم يك كاسه چراغ مخصوص چراغهاي معمولي با پوسته آلومينيومي بود اين قطعات داراي ارتفاع كم بودند به همين دليل مي توانستم بر حسب تجربيات قبل آ‎نها را در دورجه قالبگيري كنم . قالبگيري كه من انجام مي دادم بسيار كند تر ولي دقيق تر از قالبگيري كاركنان شركت بود. پس از قالبگيري بايد درجه ها را بسيار مرتب و منظم در كنار هم مي چيديم تا ذوب شدن راحت تر انجام گيرد .قطعه اي كه من قالبگيري كردم قسمت هاي نازك بسيار زيادي داشت بنابراين بايد مذاب را به سرعت جابجا كرده و به داخل قالب مي ريختيم تا بتواند تا تمام قسمتهاي نازك قالب از مذاب پر شود. سيستم راهگاهي تغذيه دراين شركت بدون محاسبه انجام مي شد زيرا آنها توانسته بودند يك نوع سيستم راهگاهي مناسب براي قطعات مختلف تجربه كنند. و وقت خود را صرف محاسبه سيستم راهگاهي ننمايند. من خيلي با دقت سيستم راهگاهي را محاسبه مي كردم كه مذاب به راحتي وارد قالب شده و ميزان مذاب مصرفي براي قالب كاهش يابد . در طي مدت 20 دقيقه در حدود 15 قالب تهيه مي شد.در صورتيكه با قالبگيري كه من انجام مي دادم در طي مدت 20 دقيقه 12 الي 3 قالب به طور كامل و مطمئن تهيه مي كردم . بعد از قالبگيري با ماسه ت رمرحله بعد ساختن ماهيچه توسط ماسه CO2 و ماسه چراغي بود .براي ساختن ماهيچه جعبه ماهيچه ها را آماده كرده و ماسه CO2را با چسب سيلكات سديم مخلوط مي كرديم و در داخل جعبه ماهيچه ريخته و گاز CO2 را به آن وارد مي كرديم كه اين ماسه توسط گاز CO2 استحكام لازم را به خود مي گرفت و اين ماهيچه را به آرامي داخل قالب خود قرار مي داديم و درجه ها را جفت كرده و پس از پايان تمام ماهيچه ها و قرار دادن آنها در قالب ذوب ريزي آغاز مي شد . البته گاهي اوقات ماهيچه را توسط ماسه چراغي يا ماسه شل تهيه مي گشت طرز تهيه ماهيچه با اين نوع ماسه به شرح زير است . ابتدا مقداري ماسه چراغي را روي يك قالب فلزي مي ريزيم توجه داشته باشيد كه بايد قالب مورد استفاده فلزي باشد زيرا بايد پس از ريختن ماسه برروي قالب آنها را حرارت داد تا ماسه سفت شود . وقتي به ماسه شل حرارت مي دهيم حساسيت زيادي به حرارت داشته و توسط گرماي لازم استحكام خود را بدست مي آورد و مي توان پس از سخت شدن ماهيچه آن را از قالب فلزي جدا كرده و داخل قالب ماسه اي تهيه شده قرار داد. كه هر دو روش در اين شركت انجام مي شد. ماسه هاي مصرفي در اين شركت :

ماسه طبيعي با خاك رس وآب

ماسه CO2

ماسه چراغي

يك سري از قطعات احتياج به سطحي بسيار صاف و تميز و عاري از هر گونه تخلخل و مك در سطح آنها داشتند كه براي اين كار از ماسه چراغي استفاده مي كردند .

مزاياي ماسه چراغي كيفيت بالا و صافي سطح خوب و استحكام لازم در برابر تلاطم مذاب مي توان نام برد از عيوب ماسه چراغي گرانتر بودن اين ماسه از انواع قالبگيري سه درجه اي ديگر ماسه ها مي باشد كه بواسطه گران قيمت بودن اين ماسه فقط از آن در قطعات خاص استفاده مي كردند .

بعد از قالب گيري دو درجه اي نوبت به قالبگيري مدل هايي مي رسد بنابر ارتفاع زياد نياز به قالبگيري سه درجه اي دارند . براي قالبگيري سه درجه اي يك نيم درجه را توسط قالبگيري با گچ يك قالب دائمي ساخته بودند و ما مي توانستيم توسط اين قالب دائم كه همان ماهيچه آويزان مدل نام برده مي شود برد كه نيم درجه بعدي را روي آن قرار قالبگيري را انجام مي دهيم . يعني در حقيقت وقتي نيم درجه بعدي را روي قالب گچي قرار داديم آن را توسط ماسه پر كرده و قالبگيري را انجام مي دهيم سپس درجه اي ديگر مخصوص قسمت بالايي قطعه بر روي آنها قرار مي دهيم و شروع به قالبگيري مي كنيم . اين قالبگيري سه درجه اي نياز به به تجربه بسيارزياد از طرف قالبگير دارد كه مبني به حساسيت قالب دقت لازم را داشته باشد تا بتواند با سرعت و دقت لازم اين قالبگيري حرفه اي را انجام دهد.

ذوب ريزي

شرايط تهيه ذوب :

براي تهيه ذوب آلومينيومي لازم است كه از قبل شمش هاي خالص آلومينيوم از شركت هاي مربوطه خريداري شده و مورد استفاده قرار گيرد.

زيرا شمش خالص درصد سوخت كمتري داشته و ضايعات آن در حدود 10-15 درصد مي باشد .اغلب اوقات شمش هاي وارده به شركت داراي ناخالصي همچون سرب مي باشد كه اين ناخالصي باعث ايجاد يك تخلخل در قطعات توليدي خواهد شد.

آلومينيوم به علت نقطه ذوب پايين تقريباً در حدود 20 الي 25 دقيقه براي ذوب كامل زمان احتياج دارد. ابتدا شمش هاي آلومينيوم و به علاوه قطعاتي كه از ذوب ريزي قبلي به جا مانده و مورد استفاده نيست را در داخل بوته قرار دارد و حرارت لازم توسط مشعل و فن تأمين مي شود به اين نحو كه ابتدا لازم است سوخت مصرفي را به داخل كوره باز كنيم براي روشن شدن آتش ،كاغذي را آتش زده و در داخل كوره مي اندازيم تا سوخت موجود مشتعل شود . فن موجود در سيستم كوره وظيفه اي بسيار مهم و اساسي را دارد . روشن كردن فن باعث مي شود كه حرارت (آتش) در اطراف بوته حركت دوراني انجام دهد و اين كار به اين علت است كه حرارت يا دما به طور يكنواخت به بوته برسد و از برخورد مستقيم با بوته جلوگيري به عمل آمده و موجب سوراخ شدن و از بين رفتن بوته نشود .در غير اينصورت با سوراخ شدن بوته خطرات بسيار زيادي به دنبال خواهد داشت و باعث صرف هزينه هاي زيادي جهت جمع آوري ذوب و همچنين خريد بوته جديد گردد.

سوخت مورد استفاده براي كوره گازوئيل مي باشد. گازوئيل داراي ويسكوزيته پايين تري نسبت به ديگر سوخت ها است بنابراين در زمستان بواسطه سياليت خوب به راحتي وارد كوره مي شود.