دانلود گزارش کارآموزی بخش ریخته گری آلومینیوم

مقدمه

این گزارش شرح مختصر و اجمالی از کارآموزی در کارخانه ایران خودرو به مدت 360 ساعت در سالن ریخته گری آلومینیوم و قسمت تولید سیلندر می باشد. این گزارش شامل دو بخش ریخته گری آلومینیوم و کارگاه ریخته گری چدن می باشد.

کارخانه ایران خودرو در کیلومتر 14 جاده مخصوص کرج واقع شده و دارای بخشها و سالنهای زیر می باشد:

ریخته گری ،‌ماشین کاری ، جوشکاری ، سالن رنگ، کنترل کیفیت، سالن مونتاژ ، سواری سازی، موتورسازی، پرس شاپ ، قالب سازی و شاتل و غیره می باشد.

عمده مواد اولیه مصرفی فلزی عبارتند از: ورقه و پروفیلهای فولادی، شمشهای چدنی، شمش آلومینیوم می باشد.

کارخانه ریخته گری آلومینیوم

هدف این بخش تولید سیلندر و سر سیلندر و پوسته کلاج پژو می باشد. در این قسمت ریخته گری سیلندر از نوع تحت فشار که از دستگاه  High Pressure  با قدرت

2500 HP  که یک دستگاه ژاپنی است استفاده می شود و پوسته کلاج و سرسیلندر با دو دستگاه Low Pressure  با قدرت 1600 HP که دستگاه ایتالیایی است تولید می شود البته قبلاً در این واحد دستگاه ریژه ریزی نیز موجود بود که با توجه به طرح انتقال بخش ریخته گری به شهرستان ابهر این دستگاه جمع آوری و به ابهر منتقل شد.

در قسمت تولید ذوب از 5 کوره استفاده می شود که این کوره ها شعله ای بوده و دمای حداکثر آنها در حدود   می باشد. سه کوره آن برای تامین ذوب قسمت سیلندر با ظرفیت سه تن و سرعت تولید یک تن در ساعت بکار می رود دمای ذوب هنگامی که درون با قبل ریخته می شود حدود 750- 730 درجه سانتگراد می باشد که توسط لیفتراک به قسمت ریخته گری سیلندر حمل می شوند. درجه حرارت مذاب هنگام تحویل در قیمت ریخته گری سیلندر به  می رسد که در کوره نگهدارنده، موجود می باشد و دو کوره دیگر هر کدام با ظرفیت ذوب 500 کیلوگرم و سرعت تولید 150 کیلوگرم در ساعت موجود می باشند و برای قسمت سر سیلندر بکار می روند.

در مورد گاز زدایی در این کوره  ها باید گفت با توجه به ویژگی فلز آلومینیوم و اینکه گازها کمتر از حالت انحلال خارج می شوند در قسمت سیلندر نیازی به گاز زدایی نمی باشد اما برای سر سیلندر از گاز آرگون که توسط دستگاهی به کوره متصل است استفاده می شود. مهمترین مشخصات گاز زدایی مذاب سر سیلندر عبارتند از :

سرعت دوران دهنده گاز 400-450 RPM

زمان گاز زدایی 15-12 دقیقه

درجه حرارت شروع گاز زدایی  

نوع گاز مصرفی : آرگون

فشار گاز ورودی : 5/2 اتمسفر

درصد خلوص گاز مصرفی 99/99%

در حدود چهار دقیقه پایانی گاز زدایی مواد :

AL:Sr10%

AL:Mg50%

به منظور اصلاح ساختار و جوانه زنی و آلیاژ سازی در چهار دقیقه پایانی     

 AL-Sr10% و AL-Mg50% افزوده و دوباره گاز زدایی می کنیم همچنین از فلاکس Coveral11  که یکی ترکیب فلوئوریدی می باشد استفاده می کنیم.

تولید سیلندر با دستگاه HP

از دستگاه HighPressure به منظور تولید سیلندر پژو استفاده می شود این دستگاه 180 تن وزن دارد و نیروی قفل شدن قالب ها 2500 تن و نیرویی که عملShout را انجام می دهد 850 ( ) می باشد. کوره نگهدارنده آن 2500 کیلوگرم وزن دارد و دمای ذوب حدود 720 درجه سانتیگراد می باشد.

دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است.

1) فک ثابت:

2) فک متحرک که امکان قفل شدن قالب ها و شات کردن مذاب را می دهد. زمان کل تولید یک قطعه سه دقیقه می باشد و برای سیستم شات از سیستم هیدرولیک و گاز ازت استفاده می شود.

برای تهیه سیلندر از مذاب آلیاژ AS9U3 استفاده می شود برخی از نکات در تهیه این مذاب عبارتند از :

1- در صورت سرد بودن کوره عملیات پیش گرم به صورت کافی، صورت می گیرد تا دیواره کوره سرخ شود.

2- مواد اولیه و شارژ اولیه بصورت 50%شمش و 50%برگشتی سالن می باشد.

3-پس از ذوب کامل شارژ، دمای مذاب به حدود  می رسد.

4- فلاکس Coverall11 به نسبت  500gr به ازاء 100 کیلوگرم مذاب روی سطح مذاب ریخته و پس از هم زدن در سطح مذاب عمل سرباره گیری صورت می گیرد.

5- دمای مذاب هنگام آلیاژ سازی    می باشد.

6- مذاب با ترکیب شیمیایی و درجه حرارت حدود  داخل پاتیل پیش گرم و تخلیه می شود. مذاب با ابزار دستی به هم زده می شود. در حین تخلیه مذاب در پاتیل AL -50Mg% به مذاب افزوده می شود.

7- مقداری فلاکس بر سطح مذاب داخل پاتیل ریخته و در سطح هم زده و سرباره گیری می شود.

8- ابزار مورد استفاده در واحد ذوب باید پیش گرم و پوشش داده شود.

9- دمای ذوب نباید از  بالاتر رود.

10- روزی یک مرتبه دیواره کوره ذوب و پاتیل با ماده Coverall 88 تمیز می شود.

ترکیب شیمیایی مذاب:

Si

Fe

Cu

Mg

Ti

Zn

Ni

Pb

Sn

Fe+Mn

Min

25/8

6/0

8/2

__

2/0

__

__

__

__

__

Max

75/9

9/0

7/3

2/0

35/0

1

5/0

2/0

2/0

1/1

در مورد دستگاه HP باید گفت دارای سیستم خنک کننده از دو نوع زیر است

1- مدارهای داخلی سیستم

2-اسپری ماده خنک کننده که شامل آب و ماده روان ساز است.

فرآیند ریخته گری سر سیلندر پژو

برای تولید سر سیلندر از دستگاه Low Pressure استفاده می شود که اساس کار آن همانند دستگاه HP ولی با فشار کمتری می باشد. در هر بار ملاقه ای از جنس چدن با پوشش مخصوص داخل کوره نگهدارنده رفته و مذاب را داخل لوله مسیر انتقال مذاب هدایت می کند در زیر لوله مشعل وجود دارد تا از سرد شدن مذاب جلوگیری کند و توسط فک ها و با فشار مذاب به درون قالب های با سطح جدایش عمودی تزریق می شود و بعد از چند ثانیه پس از انجماد قطعه را از قالب بیرون می آورند و راهگاه و سیستم راهگاهی را از مجموعه جدا می کنند پس از هر بار ذوب ریزی و خروج قطعه از قالب سطح قالب با مخلوطی آب و ماده اضافی شسته و تمیز می شود سپس با فشار هوا سطح قالب خشک و تمیز و آماده ذوب ریزی بعدی می شود .

برای تولید سر سیلندر از آلیاژ آلومینیوم AS5U36 استفاده می شود.

برخی از ویژگیهای مذاب مورد استفاده در خط تولید سر سیلندر عبارتند از :

1- درجه حرارت مذاب تحویله به کوره نگهدارنده LP :  

2- ترکیب شیمیایی مذاب داخل کوره ذوب

Si

Fe

Cn

Ti

Mn

Zn

Ni

Pb

Sn

5-6/2

0/2-0/6

3-3/8

0/2

Max

0/2-0/3

0/3

Max

0/2

Max

0/1

Max

0.05 Max

3- چگالی مذاب داخل کوره نگهدارنده:                                   

4- ترکیب شیمیایی مذاب در کوره نگهدارنده                                Fe:(0/2-0/6)

                                                      Sr:(0/008-0/014)   Mg: (0/3-0/45)    

5-  درجه حرارت مذاب هنگام تخلیه در داخل پاتیل :                     

6- پاتیل باید تمیز و پیشگرم باشد.

7- دبی گاز آرگون هنگام گاز زدایی داخل Holder :              

8- در صورتیکه دانستیه مذاب درون Holder بین 62/2-58/2 باشد گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت 30 دقیقه صورت می گیرد اگر دانستیه کمتر از 58/2 بود گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت 45 دقیقه صورت می گیرد. همچنین باید دقت شود هنگام گاز زدایی از پاشش مذاب به اطراف جلوگیری شود.

در مورد تمیز کاری و پوشش قالب باید گفت: که پوشش‌دهی قالب به صورت کلی هفته ای یکبار صورت می گیرد. قالب را ابتدا باید توسط شوت ماسه تمیز و آماده پوشش دادن کرد دمای پوشش دهی قالب 170 تا  است.

محل پوشش دادن

نوع پوشش

ابزار پوشش

راهگاه

DyCote 140 ESS

اسپری

در تمامی سطوح

DyCote 140ESS

اسپری

محل پره‌ها

DyCote 11

اسپری

سطوح جدایش و لغزنده بر روی همدیگر

DyCote11

اسپری

ماهیچه گذاری و تست کیفیت

در قطعات سیلندر که بوسیله دستگاه HP تولید می‌شوند ماهیچه‌ها فلزی و دائمی هستند که در فک‌های کناری قالب موجود می‌باشند اما در مورد سر سیلندر ماهیچه‌ها عمدتاً از نوع ماسه‌ای رزینی می‌باشند که به دو روش Cold Box و Hot Box تولید می‌‌شوند که در مورد تولید ماهیچه، این دو روش در بخش چدن توضیح داده خواهد شد. لازم به تذکر است پس از ساخت ماهیچه پختن نهایی ماهیچه ضرورت دارد که به این منظور ماهیچه‌ها را در کوره قرار می‌دهیم درجه حرارت کوره پخت  می‌باشد و زمان پخت آنها  دقیقه می‌باشد. در صورت نگهداشتن ماهیچه بیشتر از یک هفته، ماهیچه‌ها بایستی مجدداً پخته شوند و همچنین از چیدن ماهیچه‌ها بر روی هم باید خودداری شود از نکات قابل توجه در مورد محصولات این می‌باشد که محصولات را یکبار توسط کارگر و توسط چشم اندازه‌گیری ابعادی و یا فیکسچرینگ می‌کنند و بعضی از نمونه‌ها را به طور انتخابی در دستگاه CMM که بصورت کامپیوتری و سه بعدی اندازه و ابعاد قطعه را آنالیز می‌کند بررسی شده و در صورت نقص دستور توقف خط تولید و بررسی ور فع عیب می‌شود سپس قطعات را برای تست واتر تست به قسمت مخصوص برده و با عبور هوای فشرده هر گاه حبابی خارج شود نشانگر آنست که قطعه تولیدی دارای نقص و نشستی می‌باشد سپس قطعات نشستی دار را به قسمت نشستی گیری می‌برند به طوریکه قطعات که در سبد خاصی چیده شده‌اند را کاملاً تمیز و خشک می‌کنند و آن را محفظه خلاء که در آن رزین و کاتالیست موجود می‌باشد انتقال می‌دهند. درجه حرارت رزین موجود در محفظه خلاء بین 18تا 25 درجه سانتیگراد است این فرآیند 10 دقیقه طول می‌کشد قطعات تحت فشار 10Mbar  قرار می‌گیرند سبد را ازا محفظه در آورده و چند دقیقه صبر می‌کنیم تا محلول اضافی بین قطعات به داخل محفظه خلاء بریزد سپس سبد را به طرف محفظه Cold Wash برده و درب محفظه را باز و سبد را درون آن قرار می‌دهیم با عبور آب سرد رزین اضافه جذب می‌شود سپس سبد را خارج و آن را در محفظه Hot Cure قرار می‌دهیم و به مدت 10 دقیقه صبر می‌کنیم در این محفظه با اعمال حرارت سبب پخت رزین و قرارگیری آن در نقاط نشستی و نشستی گیری قطعه می‌شویم. سپس درباره قطعات را واتر تست می‌کنیم اگر قطعات دوباره نشستی داشت جزو ضایعات محسوب می‌شود سپس قطعات سالم را برای پلیسه گیری به دستگاه مخصوص هدایت می‌کنیم سپس توسط دستگاه Shot Blast ساچمه‌های ریز را با سرعت به قطعات برخورد داده و سبب تمیز شدن سطح قطعه می‌شویم سپس محل‌هایی را که لازم است سوراخکاری شود در دستگاه تراش خودکار قرار می‌دهیم و در مرحله بعدی زوایه و ناصافی‌ها را برطرف و قطعه آماده تحویل می‌باشد.

مهمترین عیوبی که در قطعات سیلندر وجود دارند عبارتند از :

عیوب غیر قابل اصلاح ماند سرد جوش ، تخلخل، ترک خوردگی  و کندگی و …

2) عیوب قابل تعمیر و اصلاح مانند شکستگی بین قالب، رنگ، پوشش و تمیزکاری و…

بیشترین عاملی که سبب می‌شود سیلندر رد شود سردجوشی و شکستگی می‌باشد عیوبی که در سر سیلندر وجود دارند هماند سیلندر می‌باشند و چون از ماهیچه نیز استفاده می‌شود عیوبی از جمله جابجایی ماهیچه، ماسه ریزی، شکستگی ماهیچه و خارج شدن ماهیچه از قالب پدید می‌آید.

عیوب داخلی مانند فک‌های داخلی قطعات سر سیلندر را با استفاده از پرتونگاری با اشعه X-Ray بررسی می‌کنند و قطعات را سالم یا رد می‌کنند و قطعاتی که رد می‌شوند برای ذوب مجدد به قسمت ذوب بازمی‌گردند. در این قسمت از دستگاه X-Ray برای شناسایی حفره‌هایی که به بیرون راه ندارند و از طریق واتر تست قابل شناسایی نیستند استفاده می‌شود. دستگاه CMM نیز برای تهیه نقشه قطعات پیچیده از طریق مختصات‌یابی به کار می‌رود. برای جدا کردن ماسه‌ها از طریق دستگاه Shaker استفاده می‌شود و برای تمیزی سطوح از دستگاه Shot Blast استفاده می‌شود.

در مورد دایکاست یا ریخته‌گری تحت فشار در قالب‌های دائمی می‌توان گفت: که فرآیندی است که در آن فلز مذاب تحت فشار بالا به داخل یک محفظه فلزی مرسوم به قالب رانده می‌شود. از آنجایی که در این فرآیند فلز مذاب تحت فشار منجمد می‌شود.

لذا قطعه ریختگی بعد از انجماد از لحاظ شکل و هم از لحاظ جنبه صافی سطح کاملاً شکل محفظه قالب را کسب می‌کند.

لذا وظیفه‌این ماشین ریخته‌گری عبارتست از ثابت نگه داشتن دو تکه قالب در هنگام تزریق مذاب، باز و بسته کردن قالب، تزریق مذاب با فشار بالا به داخل حفره قالب و نهایتاً بیرون اندازی قطعه از قالب در نوع اول ماشین‌های تحت فشار از سیستم هوای فشرده استفاده می‌شود که به آن Low Pressure Die Casting گویند و در نوع دوم از یک سیلندر و پیستون با فشار بالا برای راندن مذاب بدرون قالب استفاده می‌شود که به آن High Pressure Die Casting  گویند این روشها دارای مزیت‌هایی از جمله امکان ایجاد اشکال پیچیده و امکان تولید مقاطع نازک و نرخ تولید بالا و امکان ایجاد مقاطع ظریف در قطعه می‌باشند.

کارخانه ریخته‌گری چون شرکت ایران خودرو

عمده قطعات تولیدی در این بخش سیلندر و سر سیلندر پیکان، قطعات Valeo ( مخصوص ماشین‌آلات سنگین)، پنجره اجاق گاز می‌باشد کارخانه ایران خودرو قطعات سیلندر و سر سیلندر را با ترکیب آلیاژی زیر تولید می‌کند.

نام قطعه: سیلندر                شماره فنی قطعه: 71981526

آنالیز شیمیایی:

P%

S%

Mn%

Si%

C%

Max 0/6

11/0-8/0

6/0-45/0

10/2-9/1

35/3-15/3

ساختار چدن : گرافیت A  با بیش از 95% پرلیت

سختی قطعه: HB 235-197

اطلاعاتی در مورد چدن خاکستری

به علت آنکه در ریخته گری سیلندر وسر سیلندر پیکان از چدن خاکستری استفاده می‌شود مختصری درباره خواص و ساختار آن بیان می‌کنیم. چدن خاکستری آلیاژی که برمبنای سیستم آهن کربن همراه با عناصری شامل سیلیس، منگنز، گوگرد وفسفر می‌باشد.

ساختار گرافیت در چدن ممکن است در اثر تغییرات ذوب، جوانه زنی‌، سرعت انجماد و تأثیر بعضی از عناصر تغییر زیادی پیدا می‌کند.

مقطع این چدن‌ها، خاکستری یا سیاه می‌باشد به همین دلیل چدن خاکستری نامیده، می‌شود. عناصری که موجب تشکیل پرلیت می‌گردد شامل قلع و مس و نیکل است که برای چدن پرلیتی مفید است.

مشخصات مواد قالب‌گیری موقت

1) استحکام قالب و مواد خوب باشد.

2) قابلیت خروج گاز بالا.

3)پس از ریخته‌گری قابلیت تخریب داشته باشد.

نحوه تهیه ماسه قالبگیری

اجزاء تشکیل دهنده مخلوط ماسه قالب‌گیری شامل ماسه و چسب در رطوبت‌گرد زغال و سایر موارد می‌باشد.

چسب ماسه ریخته‌گری معمولاً بنتونیت می‌باشدکه یک چسب معدنی است و بین %7-5 به ماسه افزوده و باعث خودگیری آن می‌شود.

رطوبت مورد نیاز برای ماسه حدود %(5/3-3 ) می‌باشد و همچنین به منظور افزایش نفوذ پذیری ماسه % (5/2 – 5/1 ) گرد زغال به آن افزود می‌شود.

ماسه مورد استفاده در کارخانه ماسه سیلیسی می‌باشد.

ماسه مورد استفاده در كارخانه ماسه سيليسي مي‌باشد.

واحد قالب‌گيري

خطوط قالب‌گيري چدن شامل دو بخش مجزا مي‌باشد.

الف) خط BMM : ماسه اين خط مخلوطي از ماسه سيليس و بيتونيت و پودر زغال و ب مي‌باشد. درجه‌هاي خالي در قسمت Shake out به روي ريل غلتك منتقل مي‌شود و بر روي ريل‌ها حركت مي‌كند تا در كنار ماشين قالب‌گيري ضربه‌اي ـ فشاري قرار گيرد درجه‌ها توسط بالابر اتوماتيك از ريل به روي ميز كار و دستگاه قرار مي‌گيرد و با كشيدن اهرم ماسه بر روي درجه‌ها ريخته و آن را پر مي‌كند سپس با اعمال ضربه‌هاي پياپي و سپس اعمال فشار مخلوط قالب‌گيري شكل مدل را به خود مي‌گيرد و داراي استحكام كافي مي‌شود لازم به تذكر است در مورد Cope راهگاه و تغذيه و سوراخهاي هوا رعايت مي‌شود.

سپس ماهيچه‌هاي توليد شده بوسيله دستگاه در داخل قالب ( درجه زيري ) قرار مي‌دهند و يك فيلتر سراميكي در جلوي راهگاه قرار مي‌دهند تا هم از شدت سياليست مذاب كم كند و هم جلوي ذرات ناخالص را بگيرد سپس درجه‌هاي بالايي و پائين را بر روي هم قرار داده و به علت اينكه چدن داراي فشار فرو استاتيك مي‌باشد و ممكن است در حين ذوب ريزي درجه‌ها جابه‌جا شوند يك وزنه H شكل به وزن 250kg بر روي درجه قرار مي‌دهند سپس مذاب توسط كارگر از پاتيل به داخل قالب ريخته مي‌شود.

ب) خط قالب‌گيري واگز: خط واگز تمام اتوماتيك است و توسط يك شركت آلماني با همين نام ايجاد شده است. تمامي مراحل قالب‌گيري و خروج قطعه از قالب و ذوب‌ريزي بوسيله دستگاههاي اتوماتيك صورت مي‌گيرد. كه تمامي مراحل توسط اپراتور و در اتاق كنترل، تحت نظر قرار مي‌گيرد.

ذوب قسمت واگز توسط دو كوره 2 تني كه هر دوي آنها القائي مي‌باشند تأمين مي‌شود. شارژ كوره همان قراضه‌هاي راهگاه و تغذيه‌هاي قبلي هستند و بقيه آن ورقهاي قسمت پرس كه بصورت مكعب پرس شده‌اند هست. دماي مذاب توسط المنت‌هاي حرارتي كه روي‌ آن فيلتر سراميكي قرار مي‌گيرد اندازه‌گيري مي‌شود. سپس ذوب از داخل كوره به داخل بوته ريخته شده توسط جرثقيل به كوره نگهدارنده حمل مي‌شود سپس عمليات سرباره‌گيري انجام مي‌شود مذاب از كوره نگهدارنده به صورت اتوماتيك وارد قالب مي‌شود. در بالاي راهگاه قالب، هنگامي كه ذوب ريخته مي‌شود لوله‌اي قرار دارد كه جوانه زا را كه شامل ذرات ريز و پودري سيليس مي‌باشد به مذاب اضافه مي‌كنيم. مدل در قالب‌گيري روي صفحه دايره‌اي قرار مي‌گيرد و قالب‌گيري مي‌شود و ماهيچه بر روي درجه قرار مي‌گيرد و بصورت اتوماتيك دستگاه درجه‌ها را برروي هم قرار مي‌دهد.

واحد ذوب

خط ذوب شامل سه كوره 8 تني و سه كوره 2 تني و يك كوره 60 تني و 40 تني مي‌باشد كه كوره‌هاي 8 تني و 2تني جهت تهيه مذاب براي كوره‌هاي ما در همان 40 و 60 تني مي‌باشد مورد استفاده قار مي‌گيرد.

عمده جوانه زاهايي كه مي‌توان به مذاب افزوده عبارتست از Fe-Si-Zr و Fe-Si-Si و Fe-Si-Ca وFe-Si-Ba كه مهمترين آن Fe-Si-Sr مي‌باشد كه به مقدار 6/0-1/0 بسته به نوع جوانه‌زا و ضخامت قطعه و ساير پارامترها افزوده مي‌شود.

شارژ باركوره

شارژ كوره مي‌تواند شمش چدن و يا فولاد دو ريز قسمت پرس و يا راهگاه و تغذيه جدا شده از قطعه مي‌باشد. هر گاه مقدار شمش چدن، دور ريز و قراضه چدن زياد باشد سياليت مذاب بيشتر خواهد بود. و نيز كربن و سيليس كمتري براي تنظيم تركيب چدن لازم است ولي اگر مقدار قراضه فولاد زياد باشد، مقدار C,Si بيشتري براي تنظيم آناليز‌مذاب چدن لازم است.

براي شارژ كوره معمولاً از 50 درصد قراضه‌هاي فولادي كه بصورت بلوكه پرس شده و به شكل مكعب است استفاده مي‌شود كه بهتر است از قبل از استفاده حتماً پيش گرم شوند سپس بايد سرباره‌گيري كرد، نوع سرباره‌گيري كه در چدن به كار مي‌رود سلاكس نام دارد و به رنگ سفيد يا قرمز آجري است و تركيب آن نمك كلسيم و سديم است. سرباره‌گيري مذاب چدن باعث كاهش درجه حرارت مذاب مي‌شود، لذا بهتر است اين عمل در كوره انجام شود، سپس از گاز زدا استفاده مي‌شود و در مرحله بعدي به مذاب جوانه‌زا افزوده مي‌شود.

كنترل درجه حرارت مذاب چدن

مذاب از كوره فرعي وارد كوره ما در ( كوره نگهدارنده ) مي‌شود و دماي كوره هميشه بايد كنترل شود كه از المنتي كه بوسيله سيم به صفحه ديجيتالي وصل است استفاده مي‌شود بر روي المنت‌ها يك پوشش سراميكي قرار دارد.

اگر مذاب داراي دماي پائيني باشد امكان بروز عيب نيامد و ايجاد سرد جوشي در قطعات توليدي مي‌شود و اگر درجه حرارت مذاب بسيار بالا باشد امكان ماسه سوزي و اكسيد شدن مذاب و تركيب مذاب با جداره نسوز و توليد سرباره و يا ايجاد مك‌هاي گازي درشت در قطعه كه به آن سوسه مي‌گويند وجود دارد.

واحد شات بلاست Shot Blost

شات بلاست دستگاهي است كه توسط پرتاب ساچمه‌هاي ريز با سرعت بالا به دست قطعه آن را تميز مي‌كند جنس ساچمه از نوع فولاد مي‌باشد و جنس بدنه دستگاه از فولاد يا چدن پركروم مي‌باشد. در اين قسمت نبايد قطعات بيشتر از دوبار ساچمه‌زني شوند زيرا باعث كاهش استحكام قطعه‌مي‌شود.

واحد سنگ زني

پس از تميز كاري قطعات در واحد شات بلاست سيلندر و سرسيلندر، جهت از بين بردن زائده‌هاي ياقيمانده به قسمت سنگ زني هدايت مي‌شوند بعد از سنگ زني سوراخها و مك‌ها را با جوشكاري پر كرده و با سنگ صاف مي‌كنند.

واحد واتر تست

در اين واحد دو دستگاه واتر تست موجود است كه يكي از آنها براي سيلندر و ديگري براي سرسيلندر مي‌باشند كه نشستي را كنترل مي‌كنند. در اين دستگاه هوا با فشار به داخل قطعه اعمال مي‌شود. البته تمام منافذ خروجي هوا توسط دستگاه بسته مي‌شود. سپس قطعه در داخل آب فرو برده مي‌شود و در صورتي كه از داخل آب حبابي خارج نشود سالم بودن قطعه نتيجه مي‌شود در غير اين صورت جزو قطعات ضايعاتي محسوب مي‌شود.

واحد كنترل نمايي قطعه

در اين قسمت يك كنترل برروي قطعات انجام مي‌شود كه بايد داراي خصوصيات زير باشد:

زمينه پرليتي ـ فريتي كه بيشتر از 95% پرليت داشته باشد و سختي در حدود HB 235-797 و 70% گرافيت نوع A.

واحد آزمايشگاه

درسه بخش مستقل از هم مشغول فعاليت مي‌باشند كه عبارتند از :

الف) آزمايشگاه ماسه: در اين آزمايشگاه در هر ساعت نمونه‌هايي از ماسه خط قالب‌گيري و ماهيچه‌سازي گرفته شده و درصد رطوبت، استحكام فشاري، تراكم پذيري، درصد خرد شوندگي و نفوذ پذيري آن اندازه‌گيري مي‌شود. ضمناً آزمايشات درصد خاك رس فعال و غير فعال، درصد مواد سوختني نيز به طور روزانه محاسبه مي‌شود.

ب) آزمايشگاه شيمي‌تر: در اين آزمايشگاه آزمايشات آناليستي، مواد مورد مصرفي و تطبيق آن با استانداردهاي موجود انجام مي‌شود.

ج) ازمايشگاه فيزيك: به اين قسمت مجهز به دستگاه كوانتومتر ARL كه 22 عنصر را آناليز و ميكروسكوپ متالوگرافي LEITZ كه امكان بزرگنمايي تا 2500 برابر را دارا مي‌باشد.

توليد ماهيچه

در كارگاه ريخته‌گري جمعاً 14 نوع ماهيچه به روشهاي ( Hot Box ) و ( Cold Box ) توليد مي‌شوند كه از اين تعداد 9 ماهيچه براي توليد سيلندر با نامهاي 1- ماهيچه بدنه شماره 1. 2- ماهيچه بدنه شماره2. 3- ماهيچه بدنه شماره3. 4- ماهيچه بدنه شماره4.

كه اين چهار ماهيچه هر كدام جاي ميل لنگ و پيستون را تعبيه مي‌كند. راهگاه مذاب در اين ماهيچه‌ها تعبيه شده است. 5- ماهيچه واتر جاكت براي عبور آب سيلندر. 6- ماهيچه سيني كوچك براي تعبيه واتر پمپ. 7- ماهيچه سيني بزرگ براي تعبيه فلايويل. 8- ماهيچه كاسه. 9- ماهيچه ميل سوپاپ.

تمام ماهيچه‌هاي سيلندر بصورت كشوئي درهم فرو مي‌رود و كل اين مجموعه در قسمت قالب‌گيري توسط دستگاه ميكسچر برداشته و در قالب جايگذاري مي‌كنند. البته 5 نوع ماهيچه نيز جهت سر سيلندر توليد مي‌شوند كه عبارتند از :

1ـ ماهيچه جهت محل عبور بنزين.

2ـ ماهيچه دود.

3- ماهيچه اتاق كه نشيمنگاههاي سوپاپ را مي‌سازد.

4- ماهيچه مسير عبور آب در سر سيلندر.

5- ماهيچه شمع.

ماهيچه‌هاي سرسيلندر پس از رنگ شدن و خشك شدن و پخته شدن در گرمخانه جهت مونتاژ و نصب به خط قالب‌گيري منتقل مي‌شوند.

ويژگيهاي ماسه ماهيچه

ماسه سيليسي يكي از متداولترين ماسه‌هاي ماهيچه‌ مي‌باشددر جدول زير ويژگيهاي هر نوع ماسه اشاره شده است.

قابل تذكر است كه از نظر دانه‌بندي ماسه‌هاي درشت‌تر بخاطر داشتن قابليت عبور گاز بالا در تهيه ماسه مورد استفاده برتري دارد همچنين ميزان خاك رس بايد كمتر از 5 درصد باشد. براي ساخت ماهيچه در كارخانه‌ ريخته‌گري ايران خودرو از دو روش Cold Bax و Hot Box استفاده مي‌شود.

روش Cold Box

استحكام، مقاومت، سايش خوب و دقت ابعادي خوب از مهمترين ويژگيهاي اين روش مي‌باشد. توليد ماهيچه در درجه حرارت اتاق صورت مي‌گيرد. جعبه ماهيچه مي‌تواند از جنس چوب يا فلز باشد. چسب مورد استفاده از نوع آلي مي‌باشد و بايد دقت كرد ماسه كاملاً خشك باشد. ميزان رطوبت مورد نياز 12% مي‌باشد. مخلوط ماسه با روشهاي دميدن يا شوت كردن يا بوسيله كوبيدن وارد جعبه ماهيچه‌ مي‌شود. از يك كاتاليست گازي ( گاز آمين) براي تسريع عمليات خودگيري استفاده مي‌شود. ماسه مصرفي در اين روش ماسه سيليسي خشك و با دانه بندي 50 تا 80 برحسب استاندارد AFS مي‌باشد. سپس ماسه با چسب مخلوط شده و يك مخلوط قابل دمش به داخل جعبه ماهيچه بدست مي‌آيد كه پس از وارد شدن به داخل قالب با دمش گاز آمين به عنوان كاتاليست، كه از گاز ازت به عنوان گاز حامل آن استفاده مي‌شود ماهيچه سخت مي‌شود در اين روش نيازي به حرارت دادن نيست و مخلوط در عرض چند ثانيه با عبور گاز آمين سخت مي‌شود. گاز آمين بوسيله گازهاي حامل هوا، ايندريد كربنيك و يا ازت به داخل جعبه ماهيچه دميده مي‌شود. گاز حامل بايد كاملاً خشك باشد و گاز آمين 10 تا 20 درصد وزن كل گاز حامل را تشكيل مي‌دهد.

در جعبه ماهيچه نياز به هواكش كافي و آب بندي كامل در موقع تزريق گاز آمين مي‌باشدو جنس آن معمولاً از چدن يا آلومينيوم مي‌باشد… جعبه ماهيچه بوسيله نازل تزريق مخصوص و سيستم هواكش قالب به لوله‌اي كه گاز اضافي آمين را به خارج هدايت مي‌كند در ارتباط است. اين روش داراي دقت ابعادي خوبي مي‌باشد.

لازم به تذكر است كه ماهيچه‌هاي توليدي به اين روش بعد از چند ساعت از زمان توليد بايد مصرف شوند در غير اين صورت و نگهداري و انبار كردن اين محصولات بايد در يك اتمسفر خشك صورت گيرد زيرا رطوبت باعث كاهش استحكام مي‌شود. در صورت نياز به رنگ از رنگهاي پايه آب و يا الكل استفاده مي‌شود و عمليات رنگ‌كاري بوسيله غوطه‌وري و يا اسپري كردن انجام مي‌شود اگر از رنگ‌هاي آبي استفاده شود آنگاه عمليات خشك كردن بايد در درجه حرارت 150 تا 210 درجه سانتيگراد صورت مي‌گيرد بدليل اينكه ممكن است استفاده از رنگ‌هاي آبي بر استحكام كششي اثر منفي مي‌گذارد لذا استفاده از رنگهاي الكلي يا كلريد كربن ارجحيت دارد.

چگونگي كاركرد دستگاههاي Cold Box

ماهيچه در اين دستگاه در دماي معمولي سخت مي شود و عامل سخت كننده آنها تري‌متيل آمين است. قالب‌هاي جفت شده به زير هوپر ماسه قرار مي‌گيرند و در طي 6 تا 8 ثانيه ماسه با فشار 4تا 6 بار به داخل كويته‌‌ها ( قالب) شوت مي‌شود. پس از آن قالب از هوپر جدا شده به جاي خود بر مي‌گردد پس از قالب‌گيري، قالب‌ها از هم باز شده و ماهيچه‌هاي توليد شده را از قالب جدا مي‌كنند رزين كه در Cold Box به كار مي‌‌رود عملاً دو قسمتي است كه در قسمت اول تركيبات فنل و در قسمت دوم تركيبات ايزوسياناتي Nco مي‌باشد كه اين دو قسمت در حضور كاتاليست فعال شده و به هم مي‌چسبند. كاتاليست‌ها گازهاي DEMA يا TEA مي‌باشند و دمش اول در 45 ثانيه گازتري ميتل آميني كه بين 80 تا گرم شده و دمش دوم نيز در مدت 45 ثانيه هواي معمولي گرم دميده مي‌شود تا گازهاي باقيمانده از داخل ماهيچه خارج شود زيرا در اين صورت ترد و شكننده خواهد بود. ماهيچه مذكور را نمي‌توان مدت زيادي انبار كرد زيرا گاز كاتاليست اثر خود را به مرور زمان از دست مي‌دهد و سمي‌مي‌باشد.

روش Hot Box

ماسه خنك و تميز به داخل يك ميكسر استاندارد و تميز شارژ شده و به آن رزين اضافه مي‌شود. هنگامي كه رزين با ماسه مخلوط مي‌شود مقادير توصيه شده كاتاليست به آن اضافه مي‌گردد. عمل مخلوط كردن تا هنگامي كه رزين و كاتاليست به طور كامل مخلوط شود ادامه دارد. ماسه مخلوط شده آماده استفاده مي‌باشد و زمانيكه بدون محفظه داغ ماهيچه (دماي محفظه در حدود 200 درجه سانتيگراد مي‌باشد ) دميده مي‌شود، مخلوط رزين و ماسه به سرعت در زمان 10 تا 45 ثانيه بسته به مقطع عرضي ماهيچه پخته و سخت مي‌شود.

استفاده از ماسه خشك و تميز با عددد ريزي 60 تا 80 توصيه شده است مقادير استاندارد و مواد افزوني به شرح ذيل مي‌باشد:

1ـ ماسه شسته شده با دانه‌هاي گرد و كروي و خاك رس كم.

2ـ رزين‌هات باكس حدود 2تا 5/2 درصد وزن ماسه.

3ـ كاتاليست يا فعال كننده 20 تا 25 درصد وزن رزين.

4ـ اكسيد آهن به مقدار 3تا 4 درصد وزن ماسه.

زمان نگهداري ماسه‌هايي 3 كه به نحو خوبي از رزين و كاتاليست پوشش داده شده باشند 4تا 6 ساعت مي‌باشد. رزين و كاتاليست اساساً در درجه حرارت محيط واكنش نمي‌دهند اما يك واكنش تدريجي كه همراه با تبخير آب ماسه مي‌باشد عمر ماسه را كم مي‌كند. اگر ماسه در يك ظرف نگهدارنده در بسته انبار گردد تا از تبخير آب آن جلوگيري شود عمري بيش از 24 ساعت دارد.

ماسه آماده شده توسط دستگاه بوسيله روش دمش بداخل جعبه ماهيچه شوت مي‌شود فشار دمش بين 70 تا 100 پاسكال مي‌باشد. سپس مخلوط ماسه داخل جعبه ماهيچه بوسيله حرارت حاصله از يك منبع گرم شده و در دماي 250 درجه فارنهايت پخت ماهيچه صورت مي‌گيرد. زمان پخت بستگي به اندازه ماهيچه و شكل و پيچيدگي آن و درجه حرارت جعبه ماهيچه و ميزان توليد آن دارد.

ماهيچه‌هاي‌ هات باكس هنگامي كه از درون محفظه بيرون رانده مي‌شوند به طور كامل پخته نشده‌اند. اما آنها بايست استحكام كافي جهت مقاومت در برابر بيرون انداختن و تماس‌هاي بعدي را داشته باشند تا شكسته نشوند.

چگونگي كاركرد دستگاه Hot Box

دستگاههاي معمولي كه هشت عدد هستند انگليسي و هاتينگر آلمان هستند.

دستگاههاي انگليسي هر كدام يك منبع تغذيه ماسه دارد اما هر دو دستگاه هاتينگر يك منبع تغذيه دارد. طريقه كار كردن اين دستگاه چنين‌ است كه هر دستگاه از يك قالب فلزي تشكيل شده است كه در آن سه تا چهار حفره وجود كه هر حفره مخصوص تهيه يك ماهيچه است. هر قالب از دو لنگه درجه تشكيل شده است قالب‌ها روي ريل قرار دارند و توسط بازوهاي هيدروليكي به قسمت كناري منتقل مي‌شوند اين قسمت هوپر نام دارد، روي درجه بالايي ميله‌هاي برآمده است كه اين ميله‌ها راهگاه عبور ماسه است. قالب با قرار گرفتن زير هوپر توسط ميله‌ها، ماسه به داخل قالب با فشار 4 الي 6 بار شوت مي‌شود زمان شوت ماسه 6 الي 9 ثانيه است. پس از اين زمان قالب به خوبي و با فشار پر شده است قالب توسط اهرم از زير هوپر جدا و توسط بازوي هيدروليكي به جاي اول خود برمي‌گردد. اين قسمت داراي دو سري مشعل مي‌باشد كه يكي زير قالب و ديگري روي قالب قرار دارد. بلافاصله پس از قرارگيري قالب به زير مشعل، مشعل‌ها روشن شده و طي زمان مشخصي به قالب حرارت اعمال مي‌كند. پس از آن قالب باز شده و ماهيچه توليد شده توسط ميله‌هاي ميزان كه در درجه زيري قرار دارند بالا آورده مي‌شوند. در قسمت جلوي دستگاه شانه‌هايي قرار دارد توسط بالابرهاي هيدروليك به عقب و جلو مي‌روند و ماهيچه روي شانه‌ها قرار مي‌گيردو توسط بالابر به عقب برمي‌گردد. بايد توجه داشت كه چون ممكن است موادي در قالب مانده باشند قالب‌ها قبل از جفت شدن بايد توسط فشار هوا تميز شوند.

هر سه يا چهار بار توسط اپراتور سيارول ( سيليكون ) زده مي‌شود. سيليكون يك ماده نفتي روان است كه از چسبيدن ماسه به داخل حفره‌ها جلوگيري مي‌كند از محدوديت‌هاي اين روش عمر كم مخلوط ماسه و بوي نامطبوع گاز فرمالدئيد مي‌باشد.

عيوب ناشي از ماهيچه

1ـ خارج از اندازه بودن.

2ـ مونتاژ غير دقيق.

3- پليسه.

تمام زوائد و برجستگيهاي اضافي برروي ماهيچه باعث مي‌شود كه حفره‌هايي در قطعات ريختگي پديد آيد.

4ـ ماهيچه‌هاي ترك دار.

بعضي از ماهيچه‌ها پس از پخت داراي تركهايي هستند كه در سطح آنها مشهود است وجود اين ترك‌ها باعث مي‌شود كه مذاب به داخل آنها رفته و زوائدي در سطوح قطعات ريختگي ايجاد نمايد.

5ـ مك.

چون از ماهيچه‌ها گاز خارج مي‌شود اين گازها ممكن است در قطعه توليد مك كند يكي از دلايل اصلي آن عدم پخت كامل ماهيچه است. پس در انتخاب مواد افزوني موثر به مخلوط ماسه ماهيچه و پخت ماهيچه بايد دقت كرد و همچنين بايد مراقب بود كه در هنگام ريختن ذوب و انجماد قطعه گاز كمتري توليد شود.