مقاله قالب گیری

روشی که در اینجا استفاده می شود روش قالبگیری co2 می باشد  .

ماده دیر گداز + چسب + فعال کننده چسب + سایر مواد

ماسه سیلسی + سیلیکات سدیم + گاز co2 + .. .

پس از تهیه قالب به منظور ایجاد استحکام کافی از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار می دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه یه یکدیگر می شود .

از مزایای این روش : 1- دقت ابعادی و صافی سطح خوب

2- قابلیت شکل پذیری خوب

معایب این روش : 1- استحکام باقی مانده زیاد

2- عمر مفید کم (جذب گاز از محیط)

این روش برای مدلهای صفحه ای بیشتر استفاده می شود چون استحکام زیاد آن باعث می شود تا صفحه کمتر خم شود . در بخش قالبگیری برای تهیه قالبی با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زیر نیز احتیاج داریم :

1. مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذیه  6- راهگاه 7- ماهیچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاریت 9- سیخ …

مدلهای مورد استفاده در این قسمت در قسمت مدلسازی آماده می شود .

مدلهای مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهای یک تکه 2- مدل صفحه ای با سیستم راهگاهی 3- مدل همراه قطعه آزاد

مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزی و چوبی می باشند .

نحوه قالبگیری مدل صفحه ای به این گونه است که تای رو و زیر مدل روی صفحه چوبی قرار دارد و راهگاه فرعی آن روی صفحه چوبی در نظر گرفته شده است و هر دو تای جداگانه قالبگیری می شود و بعد از اتمام کار روی هم قرار می گیرند .

درجه : جعبه ای است فلزی که حاوی ماده قالبگیری است و قالب به کمک آن تهیه می شود . درجات تای رو زیر را تشکیل می دهند . تعداد درجات در هر تای ممکن است متفاوت باشد . کوچکترین درجه ای که در کارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترین آن 2*2 است .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری زیر آب

 

مقدمه

این امر که قوس (کان) برتی (الکتریکی) می تواند بکار گرفته شود بیش از 100 سالاست که شناخته شده (معلوم شده) است.

اولین جوشکاری زیر آب توسط نیروی دریایی انگلستان در تعمیرگاه کشتی برای تعمیر نشست کشتی ها که زیر لوله آب قرار داشت انجام شد.

جوش کاری زیر آب یک دستگاه و وسیله مهم برای کارهای ساختمانی زیر آب می‌باشد. در سال 1946، الکترودهای ضد آب مخصوصی در هلند توسط ون دیروانگینسن بوجود آمدند. در سالهای اخیر تعدادی از ساختمانهای دور از ساحل شامل لوازم حفاری نفتی. خطوط لوله و سکوها بطور قابل توجهی نصب شدند. تعدادی از این ساختمانها نتیجه شکست موفقیت این وسائل در طول بهره برداری معمولی یا در طول حوادث غیر مترقبه نظیر طوفان ها تصادفات بودند. هرگونه تعمیری نیازمند استفاده از جوشکاری زیر آب خواهد بود.

طبقه بندی

جوشکاری زیر آب می تواند بصورت زیر طبقه بندی شود:

1- جوشکاری مرطوب

2- جوشکاری خشک

در جوشکاری مرطوب جوشکاری در زیر آب انجام می شود عیناً در تماس با محل مرطوب، در جوشکاری خشک، یک اتاقک خشک در نزدیکی جایی که دید جوشکاری شود تعبیر می گردد و جوشکار کار خود را با قرار گرفتن در آن اتاقک انجام می دهد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری ترمیت

فهرست مطالب

۱-تعریف جوش ترمیت (ASTM) 4
2-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت ۴
۳- فرایند جوشکاری ترمیت ۴
۴-کنترل دما در جوش ترمیت ۷
۵- روشهای مختلف جوشکاری ترمیت ۸
۱-۵- جوشکاری ترمیت فشاری ۸
۲-۵- لحیم کاری ترمیتی ۹
۳-۵- جوشکاری ترمیت ذوبی ۹
۶- مدل انتقال حرارت در جوشکاری ترمیتی ۱۱
۷- متالورژی جوش ترمیت ۱۳
۸- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت ۱۷
۱-۸- عملیات مقدماتی ۱۷
۲-۸- علمیات ریخته گری ۱۸
۳-۸- عملیات پایانی ۲۱
۹- کاربرد های جوش ترمیت ۲۳
۱۰- مزایای جوش ترمیت ۲۵
-۱۱مزایای جوشکاری ریلهای آهن به یکدیگروساختن ریلهای طویل ۲۶
۱۲- معایب ومحدودیتهای جوش ترمیت ۲۷
۱۳-وسایل و تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری ترمیت ۲۷
۱-۱۳- بوته ۲۸
۲-۱۳- تهگلدان ۲۸
۳-۱۳- قالبها و مدلهای ریخته گری ۲۹
۴-۱۳- فشفشه ۳۰
۵-۱۳- مشعل پیش گرم سازی ۳۰
۶-۱۳- دستگاه برش هیدرولیک ۳۱
۷-۱۳- دستگاه سنگ زنی ۳۲
۱۵- انبار کردن پورد ترمیت ۳۲
منابع ومراجع ۳۴

 

منابع ومراجع:

۱- ASM Handbook, volume 6, Welding,Brazing and Soldering

2- R.S. Parmar, Welding Processes and Technology, Indian Institute of Technology

3- Richard L.Little, Welding And Welding Technology, CentralArizonaCollege

4- Dr. O.P.Khanna, Welding Technology

5-G.A.Offereins and P.J.Mutton, Recent Experience With Performance of Aluminothermic Rail Welds Under High axle Loads, international rail track conference,2001

6- Michael.Morlock, Metod  and System for Welding Railroad Rails, United States Patent

7- Michael E.Ashton, Aluminothermic Welding of Austenitic Manganese Steel, United States Patent

13- گزارش فنی تولید پودر ترمیت در داخل کشور، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱۴- گزارش علل شکست جوش ترمیت، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱۵-  دستورالعمل جوشکاری درز ریل( طبق فیش UIC ) ، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران

۱-تعریف جوش ترمیت (ASTM):

 

نوعی جوش ذوبی می باشد که در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا که واکنشی آلومینوترمیک راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع که از واکنش اکسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر کننده عمل می کند.این پروسه جزء پروسه­هایThermochemical Welding  می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.

۲-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:

یکصد و بیست سال پیش ۱۸۹۸ پروفسور دکتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اکسید آنها بر پایه واکنش احیای اکسید توسط یک احیا کننده مناسب شد.

این روش در سال ۱۹۲۰ در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال ۱۹۳۳ از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال ۱۹۳۸ آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.

۳- فرایند جوشکاری ترمیت:

اکسیدهایی که توسط آلومینیوم احیا می شوند واکنش احیا به واکنش آلومینوترمی معروف بوده و این واکنش اساس فرایند جوشکاری ترمیت می باشد. واکنش آلومینوترمیک مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:

Fe­­۲O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + 760KJ at 2450°c

1Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al2O3) + 181500 cal

در این فرایند واکنش بین اکسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اکسید آلومینیوم

تولید می شود. دمای واکنشc  ˚۲۸۰۰- c  ˚۲۴۰۰ می باشد. مطالعات انجام شده روی مکانیسم واکنش آلومینیوم با اکسید آهن، نشان داده است که این واکنش در دو مرحله یکی در دمایc  ˚۹۶۰ و دیگری در دمایc ˚۱۰۶۰ انجام می شود. در دمای c  ˚۹۶۰ محصولات واکنش Fe2O3  و Al2O3 می باشد که بصورت زیر نوشته می شود:

۹Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 6 Fe2O3 + 6FeO

درمرحله بعدی که دردمایc ˚۱۰۶۰ انجام میشود، Fe،FeAl2O4 و Al2O3 بصورت زیر بوجود می آید:

Fe2O3 + 2Al = Al2O3  + ۲Fe

3Fe2O3 + 2Al = 5FeO + FeAl2O4

دو مرحله واکنش از نتایج آزمایشات DTA استنیاط می شود که در شکل ۱ ارائه شده است. عمده ترین کاربرد فرایند ترمیت در جوشکاری ریلهاست که در سراسر جهان برای جوشکاری ریل و ایجاد خطوط مداوم استفاده می شود بطوریکه این فرایند از سال ۱۹۰۶ میلادی برای اتصال ریلها برای ایجاد خطوط طویل و یا تعمیرات آنها استفاده می شده است. در ابتدا از واکنش ترمیت فقط برای گرم کردن دو سر ریل استفاده می شد و آن را به دمای مناسب برای تغییر شکل گرم می رساند.

شکل۱: نتایج آزمایشات DTA

و سپس با اعمال فشار اتصال ناقصی ایجاد می شد. بدین ترتیب که مذاب حاصل از واکنش ترمیت داخل قالبی که در دو سر ریل نصب شده ریخته می شد و دو سر ریل را گرم می کرد. در سال ۱۹۲۰ میلادی، اصلاحات زیادی در رابطه با فرایند جوشکاری ترمیت انجام شد و بعنوان نمونه دو سر ریل قبل از ریختن مذاب تا دمایc ˚ ۹۰۰ با مخلوط هوا و بنزین گرم می شد. از دیگر کاربردهای جوشکاری ترمیت می توان به اتصالات فولاد به مس، مس به مس، تعمیر عیوب قطعات ریختگی سنگین، جوشکاری آرماتورهای مورد استفاده در سازه ها و اتصال کنداکتورهای با پایه مس اشاره کرد.

در سال ۱۹۳۸ از گاز پروپان برای پیشگرم کردن استفاده شد و در سال ۱۹۳۹ به این گاز اکسیژن نیز اضافه شد. در همان سال جوشکاری پرسی جای خود را به فرایند جوشکاری ترمیت که امروزه استفاده می شود داد.

سایر واکنشهای آلومینوترمیکی به همراه گرمای آزادشده در آنها وماکزیمم دمای واکنش بصورت زیر می باشد:

With Iron:

3Fe3O4 + ۸Al = 9Fe + 4Al2O3 + ۳۰۱۰ KJ/mol     (۳۰۹۰)

Fe2O3 + ۲Al = 2Fe + Al2O3 + ۷۵۹ KJ/mol     (۲۹۶۰)

FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3 + ۷۸۳ KJ/mol     (۲۵۰۰)

 

With Copper:

3Cu2O + 2Al = 6Cu + Al2O3 + ۱۰۸۹ KJ/mol     (۳۱۴۰)

۳CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3 + ۱۱۵۲ KJ/mol     (۴۸۶۵)

 

With Nickel:

3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O3 + ۸۶۴ KJ/mol     (۳۱۷۰)

 

With Chromium:

Cr2O3 + ۲Al = 2Cr + Al2O3 + ۲۲۸۷ KJ/mol     (۲۹۷۵)

 

With Manganese:

3MnO + 2Al = 3Mn + Al2O3 + ۱۶۸۶ KJ/mol     (۲۴۲۵)

۳MnO2 + ۲Al = 3Mn + 2Al2O3 + ۴۲۵۶ KJ/mol     (۴۹۹۰)

 

میل ترکیبی اکسیژن با Al و فاصله زیاد اکسید آن باسایر اکسیدهای بالا دردیاگرام الینگهام اساس واکنشهای بالا می باشد.این واکنشها غیر انفجاری و پیشرونده میباشند وازگرمای آنها می توان به روشهای گوناگون استفاده نمود. منظور از پیش رونده بودن واکنشها این است که با شروع واکنش در یک نقطه گرمای ایجاد شده، انرژی اکتیواسیون لازم برای ادامه واکنش را در سایر نقاط مهیا می کند.

 جوشکاری ترمیت شامل ملاحظات گوناگون سه شاخه مهم ریخته گری ، ترمودینامیک و جوشکاری  می باشد.

فرایند جوشکاری ترمیت که ذکر مختصری از تاریخچه و نحوه اتصال آن مرور شد بطور وسیعی در اتصال ریلها در کشورهای مختلف از جمله آمریکای شمالی استفاده می شود. در این کشور سالانه حدود ۴۰۰۰۰۰ بند جوش ترمیت در احداث خطوط جدید و نگهداری خطوط قدیمی ایجاد می شود.در راه آهن ایران نیز که دارای ۶۷۵۲ کیلومتر خط آهن می باشد تاکنون ۵۵۰۰ کیلومتر از خطوط جوشکاری طویل شده است.

۴-کنترل دما در جوش ترمیت:

 گرمای آزاد شده برای واکنش اکسید آهن در حالت ایده آل دما را تا ۳۰۸۸ درجه سانتیگراد میرساند.

تلفات در اثرتشعشع و هدایت دما را تا ۲۷۰۰ درجه سانتیگراد کاهش می دهدامابا توجه به اینکه

دمای جوش آلومینیوم ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد دما باید به کمتر از این مقادیر کاهش یابد. این عمل توسط مواد افزودنی به پودر ترمیت انجام می شودو دما تا حد مطلوب کنترل می شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله ریخته گری فو لاد ها

فهرست

 

تئوری ریخته گری فو لاد ها

عناصر تشکیل دهنده فولاد های کربنی

فولادهای کم کربن    

عملیات ریخته گری و تهیه قطعات فولاد کم کربن

1ـ ذوب فلز در کوره های توس اسیدی

2ـ ماهیچه سازی

      3ـ تهیه قالب ریخته گری

4ـ تهیه مدل

5ـ تغییر کاری

 

 

 

 

 

 

 

ریخته گری فو لاد ها

 

مقدمه

بازدید از کار گاه ریخته گری راه اهن تهران انجام گرفت . این کار گاه که یک سوله به مساحت m2 1000 میباشد تولید قطعات ریختگی واگن می  پردازد که 35 نفر را تحت پوشش قرار میدهد یک مهندس 13 تکنسین و41 کارگر افرادی هستند که در این کارگاه مشغول کار می باشند . تولیدات این کار گاه روزانه متوسط 1500عدد میباشد. عموما قسمت ریخته گری در راه اهن شرکتهای پیمان کاری سپرده شده است و قسمت کوچکی که همان یک سوله می باشد زیر نظر خود راه میباشد. بیشتر تولیدات این سوله قطعات فولادی و چودنی میباشد. عموما وسایل حساس واگن از خارج کشور ؟ داخل وارد میشود وقسمت کوچکی از قطعات تولید داخلی میباشد . تنها کوره در این کار گاه کوره قوس الکتریکی از نوع اسیدی می باشد که ظرفیت آنCON 1.5 میباشد در مقابله سوله آزمایشگاه قرار دارد که که در این آزمایشگاه میزان اناصر اصلی ذوب را میسنجند . وهدف از این تحقیق اشنائی با روشهای ریخته گری و چگونگی کارکرد کوره و وسایل دیگر از قبیل وسایل تمیز کاری ، ازمایش گاه ، و…میباشد.  

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله جوشکاری به روش GTAW (TIG)

فهرست مطالب

طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG) 4
آماده سازی کار برای انجام جوشکاری ۶
نحوه انجام جوش MIG 7
اصول کار جوشکاری به روش GMAW (MIG) 11
روشهای مختلف جوشکاری MIG 12
روش اسپری یا ذره پاشی ۱۴
روش انتقال عمقی (قطره پاشی) ۱۵
کارگاه جوشکاری MIG 16
مرتب کردن یک کارگاه جوشکاری MIG 18
راه اندازی کارگاه ۱۹
عملیات جوشکاری ۲۰
جوشکاری MIG با روش اتصال کوتاه ۲۳
جوشکاری TIG به روش اتصال کوتاه ۲۴
تکنیک های جوشکاری TIG 25
جوشکاری MIG با سیم جوش روپوش دار ۲۷
جوشکاری با قوس‌الکتریکی در پناه گاز محافظ و به کمک الکترودزغالی ۲۸
نقطه جوش با استفاده از گاز محافظ ۲۸
مروری درباره دستورات حفاظتی ۳۰

 

 

طرز کار جوشکاری به روش GTAW (TIG)

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بکار رود، استفاده از این روشهای جوشکاری این حسن را دارد که قطعه کار از پاکیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است که اینگونه مدارهای الکتریکی را بیشتر برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بکار می برند. این عمل “اثر پاکیزگی کاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشکاری، کار در قطب منفی است) نامیده می‌شود. در صورتیکه پاکیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.

اگرچه باید توجه داشت که در این حالت باید قبل از شروع جوشکاری کار را کاملاً تمیز نمود.

برای تمیز کردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با بررسی از جنس فولاد ضد زنگ پاک کرده و گردزدائی می کنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیایی نیز تمیز می نمایند. توجه داشته باشید که آستون فوق العاده قابل اشتعال است.

در این مورد یک ساعت قبل از جوشکاری، از آستون استفاده کنید.

برای کسب نتیجه بهتر توصیه می شود که قبل از جوشکاری آلیاژهای فولاد آنها را تا ۶۰ درجه فارنهایت گرم کنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشکاری آلومینیوم باید آنرا تا ۱۲۰ درجه فارنهایت گرم کرد.

اگر جوشکاری در چند مرحله صورت می گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا کار خنک شود. اگر جنس کار از فولاد نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نکنید. در مورد آلومینیوم دمای ۳۰۰ درجه فارنهایت پیشنهاد می شود.

همانطوری که گفته شد برای محافظت حوضچه مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می کنند. برای انجام یک جوشکاری مناسب، کمی قبل از روشن کردن قوس، جریان گاز را برقرار کنید. در موقع جوشکاری مخازن و محفظه های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش بینی کنید تا از ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.

گاهی اوقات در شروع جوشکاری، کار با اشکال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درک این موضوع بهتر است از یک ذره بین استفاده نمائید. پس از کشف محل ترک ها، بوسیله سنگ فنری و قلم و چکش جوش های ترک دار را کنده و محل مزبور را با جوش مجدد پر کنید.

بعضی وقتها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترک در جوش می شود. در این حالت هم جوش ها را به روش گفته شده کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.

انتهای خط جوش نیز باید کاملاً مورد بررسی قرارگیرد. در این حالت هم پس از بررسی اگر به ترک یا اشکال مشابهی برخورد کردید، آنها را کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشکاری لوله، حتی الامکان از مراحل کوتاه مدت استفاده کرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشکاری لوله های کمتر از ۱۶ اینچ (قطر) طول هر مرحله (پاس) جوش نباید بیش از ۲ اینچ باشد.

در مورد لوله های با قطر ۶ اینچ یا بیشتر، حداکثر طول هر پاس می تواند تا ۳ اینچ نیز باشد.

روش صحیح جوشکاری لوله درشکل ۱۱-۱۵ نشان داده شده است.

آماده سازی کار برای انجام جوشکاری

آماده سازی فلز جهت جوشکاری به هر یک از دو شیوه: جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی با الکترود تنگستن (TIG)، یا سیم جوش (MIG) با هم شباهتهای زیادی دارند. در عمل برای جوشکاری قطعات با ضخامت ۳۲/۳ اینچ و بیشتر بهتر است لبه کار را با زاویه ۶۰ درجه پخ بزنیم هر چند که بدون این پخ هم شکل ۱۱-۱۵ مراحل مختلف و صحیح جوشکاری یک لوله. نقطه شروع هر پاس با یک رقم نشان داده شده است.

نتیجه جوشکاری بسیار جالب است.

برای جلوگیری از ورود اکسیژن و ناخالصی های دیگر بهتر است از یک زیر کاری مناسب استفاده کرد. در این حالت فلزات قطعات کار با کیفیت بهتری ذوب و در یکدیگر ممزوج می شوند. برای جوشکاری قطعاتی از جنس منیزیم، تیتانیم یا زیرکونیم و غیره بهتر است از زیر کاری از جنس کربن (یا حتی فلزات دیگر) استفاده کرد.

در شروع کار، برای تمرین، بهتر است از جوشکاری قطعات ساده تر شروع کرده و بمرور تمرینات مشکل تری انتخاب شود تا کار آموز نحوه در دست گرفتن مشعل و کار کردن با آن را بخوبی فرا گیرد. پس از این مرحله کار آموز باید آنقدر تسلط پیدا کند که مطابق شکل ۱۱-۱۶ قادر به جوشکاری انواع اتصالات بوده و در جای لازم از سیم جوش استفاده نماید.

در هر حالتی، نوع فلز مورد جوشکاری باید شناخته شده باشد. میزان جریان مورد نیاز برای فلزات مختلف درشکل ۱۱-۱۷ نشان داده شده است.

جوش MIG را به صورت خودکار نیز می توان انجام داد. در این حالت مشعل یا قطعه کار مورد جوشکاری با سرعت مشخص حرکت کرده و در صورت لزوم سیم جوش نیز بصورت خودکار به منطقه مذاب هدایت می شود. در شکل ۱۱-۱۸ نمائی از  این طریقه جوشکاری نشان داده شده است.

نحوه انجام جوش MIG

پس از ایجاد قوس و شروع عملیات جوشکاری، حرکت مشغل را در کوچکترین دایره ممکن ادامه دهید و سعی کنید که در محل شروع جوشکاری یک حوضچه مذاب ایجاد نمائید. زاویه الکترودگیر با سطح کار باید بین ۶۰ تا ۸۰ درجه باشد البته در این حالت شیب مشعل از شیب آن در جوشکاری اکسی استیلن کمی بیشتر است و این بخاطر حفظ منطقه مذاب با گاز محافظ است.

در این جا نیز حرکت حوضچه مذاب باید بهمان طریقی باشد که در جوشکاری با اکسی استیلن (فصل هفتم) توضیح داده شد. بهرحال باید توجه داشت که حرکت مشغل از حرکت حوضچه مذاب کمتر باشد.

در صورتیکه از سیم جوش استفاده می کنید، قوس الکتریکی را متوجه لبه پشتی حوضچه کرده و سیم جوش را از لبه جلوئی وارد حوضچه نمائید و سپس قوس الکتریکی را به آرامی به طرف جلو متوجه کرده و سعی کنید که حوضچه را به ملایمت در امتداد خط جوش بحرکت در آورید.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

جوشکاری با قوس الکتریکی دستی (SMAW)

مقدمه :

در جوشکاری با قوس الکتریکی دستی که گاهی تحت عنوان STICK WELDING  نامیده می شود ، حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی موجب ذوب فلز و تشکیل جوش می گردد .

این نوع جوشکاری یکی از قدیمی ترین و متداول ترین فرآیند های جوشکاری است و اگر چه اغلب برای اتصال آهن و فولادهای کم کربن مورد استفاده قرار می گیرد ، برای تعمیرات نیز مناسب می باشد . زیرا دستگاههای جوشکاری مورد استفاده نسبتاً ارزان بوده، به راحتی راه اندازی و مورد استفاده قرار می گرفته و برای جوشکاری انواع فلزات به کار می روند .

 چگونه این فرآیند کار می کند ؟

جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده که با علامت اختصار SMAW نشان داده می شود . یکی از فرآیندهای متداول جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد . وسایل عمده جوشکاری با قوش الکتریکی متشکل از یک منبع انرژی الکتریکی (دستگاه جوش) ، دو کابل یکی کابل الکترود و دیگری کابل برگشت (کابل اتصال به قطعه کار ) ، انبر الکترود گیر و یک الکترود پوشش دار می باشد ،شدت جریان حاصل از ماشین جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه قطعه کار قسمتی از مدار جوشکاری محسوب می شود.

جوشکاری با تماس دادن نوک الکترود به قطعه کار و حفظ فاصله به اندازه مغری الکترود مصرفی شروع می شود . این عمل موجب تشکیل قوس و تولید حرارت تا 5550 خواهد شد .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله متالورژی پودر

فهرست مطالب

پیشگفتار ۵
مقدمه ۸
۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر ۱۰
۱-۱-۱- روش ماشین کاری ۱۰
۲-۱-۱- روش خرد کردن ۱۱
۳-۱-۱- روش آسیاب ۱۲
۴-۱-۱- روش ساچمه ای کردن ۱۳
۵-۱-۱- روشدانه بندی باگرانوله کردن ۱۳
۶-۱-۱- روش اتمایز کردن ۱۳
۷-۱-۱- تولید پودر با روش مانسمن ۱۵
تولید پودر به روش شیمیایی ۱۷
۱-۲-۱ روش احیاء ۱۷
۲-۲-۱ روش رسوب دهی ( ته نشین سازی از مایع) ۱۸
۳-۲-۱- روش تجزیه گرمایی ۱۹
۴-۲-۱- روش رسوب از فاز گازی ۲۰
۵-۲-۱- روش خوردگی مرزدانه ها ۲۱
تولید پودر به روش الکترولیتی ۲۴
تولید پودر به روش پاشش ۲۶
۴-۱-۱- پاشش با گاز ۲۶
۲-۴-۱- پاشش آبی ۲۸
۳-۴-۱-پاشش گریز از مرکز ۲۸
۱-۲ : ریخته گری دوغابی یا Slip Casting 29
تراکم با سیستم چند محوری ۳۳
تراکم در قالبها ۳۴
۲-۲-۲- متراکم کردن با لرزاندن ( ویبره ای ) ۳۴
۳-۲-۲- متراکم کردن سیکلی ( نیمه مداوم) ۳۶
۴-۲-۲- متراکم کردن به روش ایزواستاتیک ۳۷
۵-۲-۲- متراکم کردن با نورد ۳۸
۲-۴ : تزریق در قالب یا injection molding 42
مواد آلی افزودنی ۴۳
مخلوط کردن ذرات پودر با مواد آلی ۴۵
نحوه تزریق در قالب ۴۵
محدودیتهای روش تزریق ۴۶
کاربرد کاربید سمانته شده ۴۹
II- الماس مصنوعی ۴۹
تولید ابزار از الماس مصنوعی ۵۰
III- تولید یاقاقانهای خود روغن کار ۵۱
آنالیز شیمیایی یاتاقانهای خود روغن کار ۵۳
یاتاقانهای برنزی زینتر شده ۵۳
iv- تولید پودر برای روکش الکترودها ۵۵
روکش الکترودها ۵۶
کنترل خواص سرباره ۵۷
کیتفیت رسوب جوش ۵۷
قابلیت چسبندگی با اکستروژن ۵۸

 

 

پیشگفتار:

یکی از شاخه‌های علم متالورژی که دز سالهای اخیر رشد زیادی یافته است. متالورژی پودر است. البته قدمت تولید قطعات با پودر به پنج هزار سال و بیشتر  می رسد. یکی دیگر از دلایل توسعه متالورژی پودر این است که در روش مزبور فلز تلف  شده به مراتب کمتر از  سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. سرمایه گذاری در صنعت متتالورژی پودر نیز،‌کمتر از سرمایه گذاری برای  روشهای کلاسیک ساخت قطعات  است. زیرا در مرحله هم جوشی ،  درجه حرارت لازم کمتر از درجه حرارت ذوب فلزات است و در نتیجه، کوده های مورد احتیاح ارزانتر اند.

دامنه استفاده از متالورژی پودر بسیار متنوع و گسترده بوده و در این رابطه کافی است به زمینه هایی همچون تولید رشته های لامپها، بوش های خود روانساز، متعلقات گیربکس اتومبیل، اتصالات الکتریکی، مواد ضد سایش قطعات توربین و آمالگم های دندانپزشکی اشاره شود. علاوه بر آن پودر فلزات در موارد و کاربردهایی چون صنایع رنگ سازی مدارهای چاپی، آردهای غنی شده مواد منفجره، الکترود های جوشکاری،  سوخت راکت ها، جوهر چاپ، باطری الکتریکی قابل شارژ، لحیم کاری و کاتالیزورها مورد استفاده قرار می گیرند.

متالورژی پودر در ابتدا فلزات معمول، همچون مس و آهن شروع شد ولی لانه استفاده  از عمل آن به فلزات غیر دیگر نیز سرایت کرد. کاربردهای جدید تری برای متالورژی پودر به دنبال داشت. بطوریکه از آغاز دهه ۱۹۴۰ بسیاری از قطعات فلزات غیر معمول از طریع این تکنولوژی تهیه شدند. در این گروه مواد می توان از فلزات دیر گداز مانند نایوبیم، تنگستن، مولیبدن، زیر کنیم، تیتانیم، رنیم و آلیاژهای آنها نام برد. همچنین تعدادی از مواد هسته ای و ترکیبات الکتریکی و مغناطسسی نیز با تکنیک های  متالورژی پودر تهیه شدند. هر چند موفقیت اولیه متالورژی پودر بیشتر مدیون مزایای اقتصادی آن است. ولی در سالهای اخیر ساخت قطعاتی که تولید آنها  با روشهای دیگر مشکل می باشد در گسترش این تکنولوژی  سهم چشمگیری داشته است. انتظار می رود که این عوامل در جهت بسط متالورژی پودر و ابداع کاربردهای آتی آن دست به دست هم داده و دست آودرهای تکنولوژیکی تازه ای را  به ارمغان آورند. تداوم رشد متالورژی پودر را میتوان به عوامل پنجگانه زیر وابسته دانست:

الف) تولید انبوه قطعات سازه ای دقیق و با کیفیت بالا که معمولاً‌بر بکارگیری آلیاژهای آهن مبتنی می باشند.

ب ) دستیابی به قطعاتی که فرایند تولید آنها مشکل بوده و باید کاملاً فشرده و دارای ریز ساختار یکنواخت ( همگن) باشند.

پ ) ساخت آلیاژهای مخصوص،‌عمدتاً مواد مرکب محتوی فازهای مختلف که اغلب برای شکل دهی نیاز به  بالا تولید می شوند.

ت) مواد غیر تعادلی از قبیل آلیاژهای آمورف و همچنین آلیاژ های ناپایدار.

ث ) ساخت قطعات پیچیده که شکل و یا ترکیب منحصر به فرد و عیر معمول دارند

متالورژی پودر روز به روز گسترش بیشتری یافته و بر میزان پودر تولیدی به طور پیوسته افزوده، بطوریکه پودر آهن حمل شده از آمریکا از سال ۱۹۶۰ تا ۱۹۷۸ میلادی به ده برابر افزایش یافته است. هر چند در سالهای اخیر آهنگ رشد این تکنولوژی چندان پیوسته نبوده، ولی مجموعه  شواهد دلالت بر گستردگی بیشتر آن، در مقایسه با روشهای سنتی قطعه سازی دارد. باز خوردهای دریافت شده از مهندسین طراح نشان می دهد که هر چه دانش ما در متالورژی پودر افزودن تر می شود، دامنه کاربرد این روش نیز گسترش بیشتری می یابد. اغلب دست آوردهای نوین این زمینه صنعتی بر قابلیت آن در ساخت،‌ مقرون به صرفه قطعات با شکل و ابعاد دقیق مبتنی است.

 

مقدمه

در قرن بیستم و در سالهای اخیر، تکنیک متالورژی پودر بطور جدی تر،‌ مورد توجه قرار گرفته و جای خود را به اندازه کافی در صنعت باز کرده است بطوری که در حال حاضر می توان آن را به عنوان یکی از تکنیک های جدید متالورژی به حساب آورد. البته قدمت تولید قطعات با پودر به بیش از پنج هزار سال پیش می رسد، درآن زمان کوره هایی که بتوانند حرارت لازم را برای ذوب فلزات ایجاد کند، وجود نداشتند. روش معمول، احیا سنگ معدن با ذغال چوب بود و محصولی که به دست می آمد نوعی فلز اسفنجی بود که در حالت گرم با چکش کاری امکان شکل دهی مطلوب داشت.

هم اکنون، ستونی آهنی با وزنی حدود شش تن در شهر دهلی وجود دارد که در هزار وششصد سال پیش با همین روش تهیه شده است . در اواخر قرن هیجدهم و لاستون

( wollaston ) کشف کرد که می توان پودر فلز پلاتین را که در طبیعت به صورت آزاد شناخته شده بود، پس از تراکم و حرارت دادن، درحالت گرم با چکش کاری شکل داد. ولاستون جزئیات روش خود را درسال ۱۸۲۹ منتشر کرد و اهمیت فاکتورهای نظیر اندازه دانه ها، متراکم کردن پودر با وزن مخصوص بالا و اکتیویته سطحی و غیره.. را توضیح داد.

همزمان با ولاستون وبطور جداگانه متالوریست بر جسته روسی پیومتر زابولفسکی

( pyotrsobolevsky ) در یال ۱۸۲۶، از این روش برای ساختن سکه ها و نشان ها از جنس پلاتین استفاده کرد. در نیمه دوم قرن نوزدهم، متخصصین متالورژی به روشهای روب فلزات با نقطه روب بالا دست یافتند و همین مسئله باعث شد که مجدداً  استفاده از متالورژی پودر محدود شود،‌ هر چند تقاضا برای تولید قطعاتی مانند تنگستن از طریق  متالورژی پودر فلز، تلف شده به مراتب کمتر از سایر روشهاست و حتی می توان گفت وجود ندارد. دراین مورد، بطوری که تجربه نشان می دهد،‌ هر یک کیلوگرم محصول ساخته شده باروش متالورژی پودر، معادل است با چند کیلو گرم محصول ساخته شده با سایر روشهای شکل دادن نظیر برش و تراشکاری،  چون در روشهایی نظیر تراشکاری مقادیر زیادی از فلزبه صورت براده در می آید که تقریباً غیر قابل استفاده است. علاوه بر آن یک کیلو گرم از مواد ساخته شده بوسیله روشهای متالورژی پودر می تواند کار ده ها کیلو گرم فولاد آلیاژی ابزار را انجام دهد.

 

روش پاشش نظر به نقشاساسی آن در رشد متالورژی پودر، در مقایسه با روشهای دیگر با تفصیل و بسط بیشتری بررسی خواهد شد.

۱-۱- روشهای مکانیکی تولید پودر

۱-۱-۱-  روش ماشین کاری

ماشین کاری کردن فلزات در حالات خاصی انجام می شود، زیرا پودر حاصل از این روش دارای دانه های زبر درشت با لبه های تیز است. این پودر سخت قالب گیری می شود وقطعه پرس شده آن خیلی متخلخل و دارای استحکام خام پایین است. آسیاب کردن این پودر در آسیابهای گلوله ای قابلیت فشرده شدن را بهتر می کند،  هر چند باعث افزایش کار سختی می شود که باید قبل از متراکم کردن آینل شود. یکی از موارد عمده استفاده از ماشین کاری تولید پودر منیزیم برای مقاصد آتش زایی است،‌ حالت انفجاری این پودر مانع استفاده از روشهای دیگر می شود. با استفاده از ماشین کاری و تولید براده های نسبتاً‌ زبر و درشت خطر به طور قابل ملاحظه ای کم می شود. وقتی براده ها در آسیاب از اتمسفر خنثی درآسیاب از ترکیب ذرات پودر و اکسیژن هوا جلوگیری می کند. و مانع انفجار می شود. تخلیه پودر از آسیاب نباید  به نحوی باشد که پودر فوراً در تماس با هوا قرار گیرد و باعث احتراق شود. اگر آسیاب کردن در مجاورت هوا انجام شود،‌ باید جدار آسیاب و نوع گلوله طوری باشد که از جرقه زدن  جلو گیری شود.

لحیم های نقره و بعضی از آلیاژهای مورد استفاده در دندان پزشکی از طریق ماشین کاری تهیه  می شوند. روش ماشین کاری، گران است و این روش فقط وقتی بکار گرفته می شود که روشهای دیگر قابل استفاده نباشد. مثل تهیه پودر منیزیم یا در مواقعی که قیمت فلز بسیار گران است و قیمت ماشین کاری ناچیز به حساب می آید،‌ مثل تولید آلیاژ های دندان پزشکی.

۲-۱-۱- روش خرد کردن

خرد کردن فلزات به آسیاب کردن شبیه است و با توجه به چکش خواری آنها از خرد کن های تکی و چکشی  وغیره استفاده می شود. معدودی از فلزات به قدر کافی ترد و شکننده هستند. ( مانند برلیوم آلیاژ Mg ،Al اسفنج های فلزی که از راه احیای اکسید ها با الکترولیز به دست آمده اند) و به آسانی خرد می شوند. بعضی از فلزات را می توان ترد کرد تا آسانتر خرد شوند . با افزودن گوگرد یا ناخالصیهای دیگر یک لایه ترد در مرز دانه ها رسوب می کند وعمل خرد کردن را آسان می کند. اندازه ذرات پودر خرد شده مشابه دانه های قطعه ریخته گری شده است فلزات گروه VA.IVA ( سر گروه های در جدول مندلیف (C )،VA (A ) IV هستند) با حرارت دادن در محیط هیدروژن ترد می شوند ( H2 بعداً خارج می شود)‌ هیدراتهای تردی که ببه این طریق به دست می آیند به آسانی پودر می شوند. پودرهای به دست آمده معمولا زاویه ای هستند و باید آسیاب شوند.

۳-۱-۱- روش آسیاب

واژه آسیاب کردت به پروسه هایی اطلاق می شود که در آن نیروی ضربه ای به مواد خرد شدنی وارد می شود. در بعضی از این روشها مانند آسیاب گلوله ای، پودر با گلوله های آسیاب که سخت و مقاوم در مقابل فرسایش اند برخورد می کند و به رزات ریز تبدیل می شود. نوع آسیابها، لرزشی و یا دورانی هستند تجربه نشان داده است که آسیابهای لرزشی راندمان بیشتری دارند و در مقایسه با آسیا بهای دوار در زمان کوکتاه تری عمل کرد را انجا م می دهند. در روشHametag با یک ونتیلاتور به ذرات پودر سرعت زیادی داده می شود تا به یکدیگر برخورد کنند.

در روشMicronizer  جت های گاز با سرعت زیاد ذرات را به همدیگر و یا به سطحی پرتاب می کنند. خرد کردن فلزات چکش خوار فقط زمانی عملی می شود که فلز با عمل کار سختی ترد وشکننده شده باشد. در آسیاب مرطوب با افزودن فعال ساز، به اکتیو کردن سطح کمک کرده و از چسبندگی ذرات جلوگیری می کنند که باعث ریزی ذرات می شود. بهترین عامل آلی اکتیو کردن سطح اسید- استثاریک است که با استفاده از آن ذرات به اندازه متوسط ۳% میکرون به دست می آید. بااستفاده از پتاسیم فریک سیانید به عنوان فعال ساز پودر فلزاتی چون آهن، نیکل ، مس، و کروم با ابعاد ریز میکرون به دست می آید .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله ورقکاری و برشکاری

فهرست مطالب

مقدمه ۴
آشنایی با انواع ورق ها ۵
الف : ورق های آهنی ۵
ب – ورق های غیر آهنی ۶
اصول ورقکاری ۷
تجهیزات برش ۸
بریدن ورق (اصول قیچی کاری) ۸
مکانیزمهای برش ۸
ابزار ۹
نکات ایمنی ۱۰
صاف و مسطح کردن ورق ۱۰
فرم دادن : ۱۱
خمکاری ورق های فلزی ۱۱
تجهیزات خم کاری ۱۱
تعریف پروژه و تشریح ساخت ۱۲
مراحل برشکاری و خم کاری ۱۳
جوشکاری با گاز ۱۳
مزایا و معایب جوشکاری گازی ۱۵
کاربردهای جوشکاری گاز ۱۶
تجهیزات جوشکاری گاز ۱۶
گازهای مورد استفاده در جوشکاری ۲۳
سیم جوش ها ۲۴
انواع شعله و نحوه ایجاد آنها ۲۶
انواع شعله عبارتند از ۲۷
خاموش کردن مشعل ۲۷

 

 

مقدمه

ورقکاری انجام یک سری عملیات روی ورق فلزی و استفاده از آن برای ساخت طرح مورد نظر می باشد . اهم این عملیات عبارتند از :

۱-   گسترش

۲-   برش

۳-   فرمکاری

۴-    اتصال

قبل از شروع عملیات ورق کاری لازم است با انواع ورق کاربرد و طرز تهیه آنها آشنا شویم .

به طور خلاصه روش تهیه ورق های فلزی به این صورت است که شمش های فلزی را پس از گرم نمودن و عبور دادن از زیر غلط ها به ضخامت های مختلف به صورت ورق تبدیل می کنند . اگر این ضخامت بیشتر از ۴ میلمی متر باشد به آن صفحه گویند و اگر کمتر از ۴ میلی متر باشد ورق گفته می شود .

 

انواع ورق ها عبارتند از :

الف – ورق های آهنی : این ورق ها از شمش های آهنی با آلیاژهای مختلف تهیه        می شوند .

ب – ورق های غیر آهنی (ورق های فلزات رنگین) : این ورق ها از شمش هایی با جنس های مختلف در ساختار آنها وجود ندارد ، ساخته می شوند .

آشنایی با انواع ورق ها

انواع ورق های آهنی به شرح زیر می باشند :

الف : ورق های آهنی

۱-   ورق آهن سیاه : به رنگ تیره می باشد و در مجاور رطوبت زنگ می زند .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها ، برای تمیز کردن آن را با اسید شستشو می دهند و سپس بدون روکش می تواند مورد استفاده قرار گیرد .

موارد استفاده : ساخت کمد ، میز ، قفسه ، اطاق اتومبیل و استفاده از ورق های به ضخامت ۴ میلی متر برای مخازن تحت فشار.

۲-   ورق گالوانیزه : به رنگ تیره روشن بوده و روکش روی و سرب در ان مانع زنگ زندگی می شود .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها برای تمیز کردن آن را با اسید شسته و سپس از داخل مذاب روی و سرب می گذرانند .

مورد استفاده : ساخت کانال های تهویه ، دود کش ها ، منبع و مخازن

۳-  ورق آهن سفید : به رنگ روشن تر از ورق گالوانیزه می باشد و دوام این ورق در مجاور رطوبت کمتر از ورق گالوانیزه می باشد .

روش تهیه : س از عبورورق از زیر غلطک ها ، ان را با اسید شستشو می دهند در داخل وان مذاب روی قرار می دهند .

مواد استفاده : شبیه موراد استفاده ورق گالوانیزه می باشد .

۴-  حلب (ورق قلع اندود ) : کمی روشن تر از ورق آهن سیاه می باشد و ضخامت های کم تهیه می شود . مقاومت آن در برابر پوسیدگی خوب است .

روش تهیه : پس از عبور ورق از زیر غلطک ها آن را با اسید شستشو داده و سپس داخل وان مذاب قلع قرار میدهند .

موارد مصرف : ساخت قوطی و ظرف های نگهداری مواد غذایی مثل ، کنسرو و کمپوت و غیره

ب – ورق های غیر آهنی

۱-   ورق مسی : رنگ آن قهوه ای مایل به قرمز است و در مجاور رطوبت زنگ نمی زند .

موارد مصرف : در کارهای تزئینی ، ظروف آشپزخانه و …

۲-   ورق آلومینیوم : سبک و به رنگ سفید می باشد .

موراد مصرف : در کارهای تزئینی ، ساخت ظروف و در صنعت هواپیما سازی .

۳-  ورق برنج : به رنگ زرد شفاف بوده و آلیاژی از مس و روی می باشد . در کارهای تزئینی و در ساخت بعضی از وسایل خانه استفاده می شود .

۴-   ورق روی : شکننده و به رنگ خاکستری می باشد و به عنوان روکش فلزات آهنی استفاده می شود .

۵-  ورق برنز : آلیاژی از مس و قلع و به رنگ نارنجی می باشد و در ساخت لوله و بعضی از وسایل مثل سماور استفاده می شود .

۶-  ورق فولاد زنگ نزن : آلیاژی از نیکل ، آهن ، کروم ،… و به رنگ سفید و براق می باشد و در ساخت قطعات با کاربرد خاص بالا استفاده می شود .

اصول ورقکاری

۱-   گسترش : گسترش قطعه را باید به صورت نقشه آماده کرده و آن را روی ورق به طور دقیق ترسیم نمایید .

وسایل خط کشی و اندازه گیری در ورقکاری که برای ترسیم طرح سترش بر روی ورق استفاده می شود عبارتند از :

۱-   خط کش فلزی : از جنس فولاد ، درجه بندی بر حسب اینچ و میلی متر به طول های ۳۰و ۵۰ و ۱۰۰ سانتی متر .

۲-   سوزن خط کش دارد : از جنس فولاد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله قالبسازی – قالبگیری

فهرست مطالب

مقدمه ۵
انواع روشهای قالبگیری در کارگاه ۶
مطالبی در مورد مذاب آلومنیوم و مذاب چدن قبل از ریختن درون قالب ۷
مدل سازی ۸
نقشه های آماده برای مدلسازی ۸
روش گریز از مرکز – سانتیریفوژ ۹
ریخته گری گریز از مرکز افقی با قطعه داخلی ۹
انواع فولاد ها با روش سانتیریفیوژ ۱۰
انواع و اقسام غلتکها و رینگها ۱۱
سانتریفوژ عمودی ۱۱
ماسه سیلیسی معمولی ۱۲
چدن – فولاد – برنز – برنج – AL 13
کارگاههای خاص ۱۴
قطعات صنایع دفاع ۱۴
تجهیزات کارگاه ریخته گری ۱۵
۴- کوره ها و وسایل تهیه مذاب ۱۹
مجتمع آزمایشگاهی و آزمایشگاههای گروه مواد ۲۰
قالبگیری مدلهای یک تکه و ساده ۲۲
قالبگیری مدلهای دو تکه با ماهیچه متحرک ۲۵
قالبگیری زمینی ۲۶
قالبگیری co2 (دی اکسید کربن) ۲۸
ماهیچه سازی ۲۹
تکثیر مدل و ساخت مدل صفحه‌ای ۳۱
چدن (CAST IRON) 33
برخی از مشخصه های سمانتیت ۳۵
عوامل موثر در انتخاب کوره ۳۶
آزمایشهای آزمایشگاهی چدن ۳۷
چدن خاکستری ۳۷
خواص مهندسی چدن خاکستری ۳۸
چدن نشکن (چدن با گرافیت کروی) ۳۹
مراحل تولید چدن با گرافیت کروی ۴۰
تئوری ریخته گری فولاد ها ۴۲
عناصر تشکیل دهنده فولاد کربنی ۴۳
فولاد های کم کربن ۴۵
۱ـ ذوب فلز توسط کوره های قوس ۴۵
عناصر ماسه در دستگاه min 50

 

 

 

مقدمه :

کارگاه ذوب فلزات مدرن در سال۱۳۴۲ تاسیس گردیده این کارگاه واقع در نزدیکی ایستگاه وردآورد جاده مخصوص کرج می باشد .

کارگاه ۵ هکتار می باشد که شامل یک سوله بزرگ و در کنار آن یک ساختمان دو طبقه که شامل دفتر کارگاه محل قرار گرفتن دستگاهها می باشد. در پشت سوله یک محوطه می باشد که در آن انواع کوره ها از جمله کوره زمینی – دوار – کوپل قرار دارد . بیشتر تولیدات این کارگاه شامل سفارشات چدن – چدن نشکن و آلومینیوم می باشد . البته مس ،‌ روی و برنج و برنز و غیره نیز هست ولی کمتر از این سفارشات را دارند. عمده سفارشات تولیدات این کارگاه شامل کارتر روغن کمپرسورهای ۲۵۰ لیتری ، لوازم دستگاه آپارت گیری و پنچر گیری و سیلندر ماشین های سنگین و غیره که اینها برای ریخته گری آلومینیوم و همچنین چدن ریزی برای انواع و اقسام قطعات ماشین آلات سنگین می باشند .

روش کار دراین کارگاه به صورت قالبگیری سنتی می باشد و لوازمی که برای قالبگیری سنتی استفاده می شوند شامل :

۱-              جعبه ماهیچه

۲-               درجه و زیر درجه

۳-               قاشک

۴-               سیخ هوا

۵-               کوبه

۶-               خط کش فلزی یا کاردک

۷-               الک

۸-               پودر تالک

۹-               ماسه سیلیسی و غیره

انواع روشهای قالبگیری در کارگاه :

۱-              روش CO2  برای ماهیچه سازی : ۱- چسب سیلیکات سدیم ۲- گاز CO2 و غیره

۲-      روش قالبگیری گچی (دوغابی ) : بعد از ریخته گری قطعات آنها را با ساتفاده از عملیات داخل کارگاه آماده فروش می رسانند .(۱- کندن راهگاه و سیخ هوا ۲- سوراخ کردن محل هایی که باید سوراخ شوند ۳- پرداخت کاری بر روی قطع ۴- رنگ کردن بعضی از قطعات (مخصوصاً قطعات آپارات ) ۵- بسته بندی کردن و غیره )

لوازم و وسایل برقی که در کارگاه موجود می باشد :

۱-              مخلوط کن که برای مخلوطکردن ماسه و چسب و آب و غیره انجام می گیرد .

۲-               دستگاه آسیاب که برای جدا سازی ناخالصی ها از ماسه انجام       می گیرد .

۳-      دستگاه برش  ۴- کمپرسور هوا  ۵- دستگاه تراش کاری ۶- دریل ۷- دستگاه جوشکاری (ترانسفورماتور )

مطالبی در مورد مذاب آلومنیوم و مذاب چدن قبل از ریختن درون قالب :

مذاب آلومنیوم : برروی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته از پودر کاورال (که قرمز رنگ می باشد ) استفاده می شود که باعث چسبندگی مذاب و گرفته شدن تفاله و سیالیت بیشتر در مذاب می گردد .

مذاب چدن : بر روی این مذاب بعد از خارج کردن از بوته پودر سیلاکس که قرمز رنگ و دانه درشت تر از کاوارل می باشد می ریزند تا شیره و تفاله و سرباره را جذوب خود بکند و باعث می شوند که این مواد غیره ضروری بر روی مذاب جمع شده و به راحتی جمع آوری شوند در ضمن پودر بوراکس که سفید رنگ و نرم می باشد و همچنین حالت دانه ریزتری دارد برای مذاب آلیاژهای مس ، برنج ، برنز و غیره استفاده می شود .

 

مدل سازی

نقشه های آماده برای مدلسازی :

مدل سازی با فوم یا یونیلیت : فوم یک مدل مصرفی است از مدل در قالب می سازند و مدل ذوب شونده است که گاز زیادی تولید می کند .

اکثر کارها چوبی هستند ، اگر تعداد کم باشد از چوب در صورت زیاد بودن قطعه ها و دقت ابعادی بالا قطعه دار AL می کنند و بعد وارد خط تولید      می شود .

برای قطعاتی که اضافه تراش و دقت ابعادی بالا دارند وقتی AL می شود و بر می گردد که AL 1 در صد انقباض چدن ۲ در صد در کل ۳ در صد        می شود که بعد از آن برای ریخته گری انقباض ۲ در صد باید لحاظ شود .

در صد اضافی برای ابعاد ۱۰۰ و قطعه ریختگی AL است که این قطعه اول AL می شود و بعد فولاد می شود . که ۳ در صد انقباض دارند که بعد از AL شدن ۲ در صد انقباض نهایی است .

پوشش مدل چوبی بستگی به جدول استاندارد دارد .

در روشهایی که تعداد زیادی قطعه نیاز باشد در مدلسازی از فوم استفاد       می شود که فوم نیاز به خارج کردن ندارد ومی سوزد و گاز زیادی تولید     می کند و فقط مشکل ما این است که گاز زیادی که تولید می شود را از قالب خارج کنیم در غیر این صورت قطعه معیوب می شود .

در فوم کاری برای قطعات زیاد می شود که فقط لوله راهگاه را خارج       می کنند و بقیه یعنی مدل از جنس فوم است .از قالب خارج نمی شود و قبل از ریختن مذاب با حرارت فوم را می سوزانند و بعد از مذاب را می ریزند .

روش گریز از مرکز – سانتیریفوژ

ریخته گری گریز از مرکز افقی با قطعه داخلی :

قالب با دور مشخص می چرخد دور دستگاه – بار ریزی – درجه حرارت – مهم است جنس فلزی فولاد – فولاد ساده جنس ریخته گری شده است وقتی داخل قالب ریخته می شود باید از منجمد شدن سریع باید توسط آب خنک شود . چون ذوب سریع وارد می شود یا انبساط ناگهانی روبرو نشود .

سرعت بار ریزی توسط دستگاهی مشخص می شود

اگر ذوب مدت زمانی طول بکشد تا برسد آخر باید سپس اول سریع ریخته شود .

زمان بار ریزی مهم است که دوش آب روی پاشیده می شود .

سفارش مشتری :

دارای کیفیت بالا . قطعه دارای ترک است که در قالب گر کرده و در اثر انقباض ترک خورده .

انواع فولاد ها با روش سانتیریفیوژ

دمای ریخته گری در این روش باید نسبتاً بالا باشد  c 1590

در این واحد کارگاهی ۴ کوره القایی که یکی با ۲ تن ظرفیت بزرگترین کوره می باشد .

کوره القایی با فرکانس بالا ، متوسط ، پائین

در فرکانس بالا تلاطم کم می باشد .

در فرکانس پائین سطح مذاب

در فرکانس بالا سرعت ذوب دهی و خوردگی جداره کوره کمتر لوله های فولادی توسط نورد تولید می شود لوله های گاز به این روش ریخته گری می شود .

انجماد بصورت ناهمگن و وسط بصورت همگن است . در گریزاز مرکز عمودی

انواع و اقسام غلتکها و رینگها :

دور دستگاه با چیفکتور مشخص می شود . وقتی می گوئیم با ۶۰ g  =  یک ذره برابر ۶۰ برابر نیرو وارد می شود به بدنه گریز از مرکز دارای انبساط طولی و عرضی می باشد .

گریز از مرکز عمودی وقتی طول به قطر زیاد باشد افقی ریخته گری می کند .نسبت قطر به طول بیشتر باشد ، غلطکهای نورد ذوب آهن آلیاژ STEEL Base % 7 G  و مقداری ni-cr که سختی لازم را بدهد .

سانتریفوژ عمودی :

تیرآهن به این روش ریخته گری می شود .

آلیاژ از خود کارخانه گرفته می شود و بیشتر آلیاژ را از روی ساختاری متالوگرافی آلیاژ را دست کاری می کنند .

توزیع کاربید در شبکه برای ریخته گری غلتکها مهم است که نسبت به غلطکها و ساختار غلتکهای تعیین می شود .

قالب را توسط مکپ می بندند :

در ریخته گری به روش گریز از مرکز افقی پوشش زیر کن می دهند . لوله ها با سانتریفوژ افقی ریخته گری می شوند .

فورم گیری دستی به علت تنوع کاری در روز ۱۰ الی ۱۵۰۰ نوع آلیاژ ریخته می شود .

ماسه سیلیسی معمولی :

این گونه ماسه ها بازیافت می شوند .

ماسه تر : یک ماسه معدنی هستند که در این کارگاه در ریخته گری فولاد استفاده می شوند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله مس

1- خلاصه

مس از محلول اسیدی سولفات در حضور اسید سولفور مس و یا استفاده از آندگرافیتی بررسی شده است . تأثیرات متغیرها نظیر غلظت دی اکسید سولفور ،‌‎ غلظت مس، غلظت اسید سولفوریک ، دانسیته جریان و دما بر روی ولتاژ پیل ، پتانسیل آندی ، توان مصرفی، بازدهی جریان ، کیفیت رسوب ، مورفولوژی سطح ، جهت یابی کریستالی و نوع پلاریزانسیون نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . سایر مواد بکار رفته در آند مانند  و   ti و ti-Iro2 نیز برای بررسی تأثیراتشان روی فعالیت الکترولیت در اکسیداسیون so2 و نیز کیفیت رسوب انجام شده است . کاتدی مستطیل شکل از جنس فولاد زنگ نزن با ابعاد نول  و عرض  و به ضخامت 2cm برای  مس بکار برده شده است . افزایش غلظت so2 ، غلظت مس ، غلظت اسید سولفوریک و دما ، توان مصرفی را کاهش می دهند . این متغیرها تأثیری بر روی بازدهی جریان رسوب گذاری مس ندارند . حضور so2 در الکترولیک مس ، منحنی های پلاریزاسیون آندی و کاتدی را تغییر می دهد . علاوه بر این باعث تغییر در جهات کریستالی در مورفولوژی سطح مس رسوب کرده نیز قابل مشاهده است . مشخص شده که توان مصرفی مینیمم و بازدهی جریان ماکزیمم و مورفولوژی بهبود یافتة ‌سطح با استفاده از آند گرافیکی ، قابل دلتایابی است.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله فرآیندهای جوشکاری مقاومتی

فهرست مطالب

مقدمه و کلیات ۴
فر آیند جوشکاری «مقاومتی نقطه ای» Resistance Spot Welding 13
الکترود و اندازه دکمه جوش ۱۳
تشکیل دکمه جوش Nugget formation 16
دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای ۱۸
اصلاحات و بهسازی در روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای ۲۲
الف : جوش با الکترودهای چند تایی Multiple _ Electrode 23
ب : جوش دکمه ای یا دیسکی Button or disc welding 23
ج : جوش “پل واره” Bridge welding 24
د : “ له کردنی ” Mash welding 24
ح : فرآیند جوشکاری “ کوک” Stich welding 24
و : جوش “ پیش طرحی” Projection welding 25
جوشکاری مقاومتی “ غلطکی ” یا نواری Seam welding 26
الف : جوشکاری لب به لب لوله ها Resistance Butt Seam Welding 29
ب : روش جوشکاری مقاومتی با فرکانس بالا High-frequency resistance welding : 29
ج : فرآیند جوشکاری فرکانس بالای القائی High-frequency induction welding 31
فرآیند جوش جرقه ای Flash welding 31
فرآیند جوش سر به سر Upset welding 32
فرآیند جوش“ تصادمی” الکتریکی Elecrto – precussion welding 33
نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری Safety in welding & cutting 33

 

مقدمه و کلیات :

فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند که طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین می شود .Q=KRI2t

=I         شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول ).

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

.مقاومت ۳ مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای ۱و۳و۵ اهمیت بیشتری پیدا می کنند . مقاومتهای ۲و۴ بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای ۱ و ۵ ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (۱و۵) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود ۱۰۰۰۰ – ۳۰۰۰ آمپر با ولتاژ ۱۰ – ۵/۰ ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیکی بین الکترودهای ناقل جریان الکتریکی و قسمت هایی که باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور کلی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی یکی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .

دستگاههای جوشکاری مقاومتی شامل دو واحد کلی است : واحد الکتریکی (حرارتی) واحد فشاری(مکانیکی) . اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب رویهم در محل جوش است .

منبع معمولی تأمین انرژی الکتریکی ، جریان متناوب ۲۲۰ یا۲۵۰ ولت است که برای پائین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد لزوم برای جوشکاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود .که سیم پیچ اولیه با سیم نازکتر و دور بیشتر و ثانویه با سیم کلفتر و دور کمتر (اغلب یک دور ) به الکترودها متصل است.

جریان الکتریکی از طریق دو الکترود (فک ها) به قطعه کار و موضع جوش هدایت می شود که معمولاً الکترود پائین ثابت و بالایی متحرک است .الکترود همانند گیره یا فک ها دو قطعه را دروضعیت لازم گرفته و جریان الکتریکی برای لحظه معین عبور می کند که سبب ایجاد حرارت موضعی زیر دو الکترود در سطح مشترک دو ورق می شود. جریان الکتریکی در سطح تماس باعث ذوب منطقه کوچکی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن ، دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند .

الکترود در فرآیند های مختلف مقاومتی می تواند به اشکال گوناگونی باشد که دارای چندین نقش است از جمله : هدایت جریان الکتریکی به موضع اتصال ، نگهداری ورقها بر رویهم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمرکز سریع حرارت در موضع اتصال الکترود باید دارای قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا و مقاومت «اتصالی» یا تماسی (contact     resistance)  کم و استحکام و سختی خوب باشد ،علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن کار نیز حفظ کند .ازاین جهت الکترود ها را از مواد آلیاژی مخصوص تهیه می کنند که تحت مشخصه یا کد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیر گدار تقسیم بندی می شوند ، در جدول (۱۰۰۱) و (۱۱۰۱) مشخصات این دو گروه درج شده است .

مهمترین آلیاژهای الکترود مس ـکرم ، مس ـ کادمیم ، و یا برلیم ـکبالت  ـ مس می باشد .این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه انیل شدن بالائی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند ، چون تغییر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترک الکترود با کار می شود که ایجاد اشکالاتی می کند که در دنباله این بخش اشاره خواهد شد .

همانطور که قبلاً اشاره شد قسمت هائی که قرار است بیکدیگر متصل شوند باید کاملاً برروی یکدیگر قرار داشته و در تماس با الکترود باشند تا مقاومتهای الکتریکی «تماسی» R1  وR5 کاهش یابد . مقاومت الکتریکی بالا بین نوک یا لبه الکترود و سطح کار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود که اولاً مرغوبیت جوش را کاهش می دهد (جوش مقاومتی ایدآل جوشی است که علاوه بر استحکام کافی علامتی در سطح آن ملاحظه نشود ) .

ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود .

روشهای مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است که دو سیستم آن معمول تر است :

الف : سیستم مکانیکی همراه با پدال ، فنر و چند اهرم

ب : سیستم هوای فشرده با دریچه های اتوماتیک مخصوص که در زمان های معینی هوای فشرده وارد سیستم می شود . این فشار و زمان قابل تنظیم و کنترل است .

در سیستم اول به علت استفاده از نیروی کارگر ممکن است فشار وارده غیر یکنواخت و در بعضی موارد که دقت زیادی لازم است مناسب نباشد، اما در مقابل ارزان و ساده است .در سیستم هوای فشرده همانطور که اشاره شد دقت و کنترل میزان فشار و زمان اعمال فشار بمراتب بیشتر است .

این فرآیند جوشکاری برای اتصال فلزات مختلف بکار گرفته می شود و سؤالی که مطرح جدول (۱۰۰۱) بعضی مشخصات گروه B  از الکترود های فرآیند جوشکاری مقاومتی خواهد شد اینست که چگونه خواص فیزیکی این فلزات ممکن است بر روی خواص جوش یا موضع اتصال تأثیر بگذارد ؟

کلاس ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴

سختی راکول ۷۲                            B 94                            B 98                            B 96             B 85              B

هدایت الکتریکی %IACS             ۳۵                  ۲۸                  ۲۷                   ۳۰                    ۳۰

استحکام فشاریPSi 135000 160000 170000 200000 00000

همتنطور که اشاره شد حرارت برای بالا بردن درجه حرارت موضع اتصال توسط عبور جریان الکتریکی و مقاومت الکتریکی بوجود می آید و یا با بیان دیگر مقاومت الکتریکی بزرگتر در زمان و شدت جریان معین تولید حرارت بالاتری می کند و برعکس . مقاومت الکتریکی یک هادی بستگی مستقیم به طول و نسبت معکوس به سطح مقطع دارد . البته جنس هادی هم که میزان ضریب مقاومت الکتریکی است خالی از اهمیت نیست ، (قانون اهم R=PI/S) . بنابراین خصوصیت جوشکاری مقاومتی با تغییر ضخامت ورق ، تغییر مقطع تماس الکترود با قطعه و جنس قطعه تغییر می کند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله فرآیند ذوب

فهرست مطالب

مقدمه ۴
تکنیک های ذوب ۵
فرآیندهای ذوب اولیه ۵
فرآیندهای پالایش ۷
فرآیندهای ذوب ثانویه ۸
فرآیند VAR 10
فرآیند ESR 10
فرآیند EBCHR 11
فرآیند VADER 12
فرآیند ISM 14
نتیجه گیری ۱۵

 

 

مقدمه

هر فرآیند ذوب ایده آل برای تولید سوپر آلیاژهای با کیفیت بالا باید شرایط زیر را داشته باشد:

۱- قابلیت استفاده از هر نوع قراضه و مواد خام را داشته باشد.

۲- کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و بازیابی همه عناصر آلیاژی امکان پذیر باشد.

۴- بدون توجه به کلاس و طبقه بندی آلیاژ، انعطاف پذیری و تطابق کامل برای ذوب همه نوع سوپر آلیاژ را داشته باشد.

۴- از نقطه نظر اثر واکنشهای اصلاح، پالایش و توالی انجماد کاملاً قابل کنترل باشد.

۵- از هر نوع منبع آلودگی مانند گازها، ناخالصی ها و آخالهای غیر فلزی مبرا و مصون باشد.

۶- بالاترین تولید با کمترین هزینه امکان پذیر باشد.

به سادگی می توان فهمید که ترکیبی از همه موارد بالا را نمی توان در تنها یک روش ذوب خلاصه کرد. به این ترتیب، ذوب سوپر آلیاژها را می توان در سه شاخه طبقه بندی کرد:

۱- فرآیند ذوب اولیه، که در آن آلیاژ با ترکیب فلزات خالص، فرو آلیاژها، برگشتی‌ها و قراضه ها تهیه می شود.

۲- فرآیند پالایش، که می تواند در یک مرحله مجزا و یا همراه با فرآیند ذوب اولیه برای حذف ناخالصی ها و کنترل میزان گازها بصورت بگیرد.

۳- فرآیند ذوب ثانویه، که تاکید آن بر کنترل انجماد و تولید شمشهای با ساختار مناسب و بی عیب است. تهیه شمشهای با خلوص بالا بدون حضور عیبهای ناخواسته از مواد دیر گداز و یا اتمسفر هوا از اهداف این مرحله است.

تکنیک های ذوب

فرآیندهای ذوب اولیه

ساده ترین روش برای ذوب اولیه سوپر آلیاژها در مقیاس زیاد، ذوب در کوره قوس الکتریک (EAF) است. فرآیند ذوب در هوا صورت می گیرد و حرارت مورد نیاز نیز از قوس الکتریکی بیش الکترودهای گرافیتی و مواد شارژ تامین می شود. عموماً، از اکسیژن گازی نیز برای کاهش مقادیر کربن، هیدروژن و نیتروژن استفاده می شود. ذوب تهیه شده اغلب به صورت شمش برای محصولات نوردی و یا الکترود برای رسیدن به کیفیتهای بالاتر در فرآیندهای ذوب مجدد، ریخته می شود عمده مزایای (EAF) به ترتیب زیر است:

۱- انعطاف پذیری در نوع و شکل مواد شارژ

۲- کنترل دمایی خوب

۳- سرباره فعال سیال برای پالایش متالورژیکی

۴- بیشترین تولید با کمترین قیمت

معایب این روش نیز دارای ترتیب زیر است:

۱- حضور مواد نسوز

۲- هوای محیط

۳- سرباره

فقدان شرایط هم زدن خوب باعث افزایش زمان پالایش شده و ذوب از لحاظ همگن بودن فقیر خواهد بود.

تعدادی از سوپر آلیاژها، به ویژه سوپر آلیاژهای پایه Co و Fe-Ni را می توان به وسیله روشهای مختلف ذوب در هوا که برای فولادهای زنگ نزن به کار می‌رود، ذوب و تهیه کرد. با این وجود، برای اغلب سوپر آلیاژهای پایه Ni و یا پایه Fe-Ni، فرآیند ذوب اولیه باید در کوره ذوب القایی در خلاء (VIM) صورت بگیرد. استفاده VIM مقدار گازهای بین نشین (N2,O2) را به مقادیر کمتر کاهش داده و شرایط بسیار خوبی را برای افزایش یو کنترل مقادیر Ti,Al (و دیگر عناصر نسبتاً فعال) فراهم می سازد. مقادیر سرباره و آخال نیز در مقایسه با روش ذوب در هوا به شدت کاهش می یابد.

شارژ اولیه برای کوره VIM ، آلیاژهای پایه است و عناصر آلیاژی فرار به آن اضافه نمی شود. بعد از آنکه شارژ در اثر یکسری واکنشهای خروج گاز و جوش ذوب شد، همگن سازی و پالایش انجام می شود. قبل از ریخته گری الکترودها، ترکیب مذاب کاملاً کنترل شده و اصلاح می شود. الکترودها را می توان هم در خلاء و هم تحت گاز خنثی ریخته گری کرد.

عمده معایب فرآیند VIM عبارت است از:

۱- سایش نسوز و واکنشهای ذوب- نسوز که منجر به تولید آخالهای اکسیدی می‌شود.

۲- عدم کنترل نرخ انجماد که منجر به تشکیل لوله انقباضی اضافی و جدانشینی انجمادی می شود.

۳- درشت ساختار و ریز ساختار غیر یکنواخت.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله صنعت ریخته گری (خاک)

فهرست مطالب

مقاله ۱ ۴
انواع چسب ها (Types of binder) 10
چسب های غیر آلی (Inorganic binders) 12
بنتونیت غربی (Western bentonite) 14
بنتونیت جنوبی ۱۵
کائولیت (Caolinite) 18
ایلیت (Illite) 19
مکانیزم اتصال خاک رس ۲۰
اتصال تر (Green bond) 20
فصل مشترک کوراتز – خاک رس ۲۲
اتصال خشک (Dry bond) 22
سیمان ها (Cements) 23
سیمان بعنون یک چسب (Cements) 23
سیمان لاستیکی ۲۶
سیمان های شیمیایی ۲۶
سیلیکات ها (Silicates) 27
فوران (Furan) 27
فورفورال (FurFural) 27
الکل فورفوریل (F urfuryl alcohol) 28
فرآیند اصلاح سازی (Cold – curing process) 29

 

 

مقاله ۱:

انواع مختلفی از خاک در جهان وجود دارند که بسیاری از آنها  در صنعت ریخته گری آزمایش شده اند اما سه نوع اصلی که در این صنعت بکار می روند شامل کائولن (خاک نسوزط)، مونت موریلونیت (بنتونیت) و ایلیت می باشند. مونت موریلونیت مهم ترین کانی بنتونیت بود۹ که از یک ساختار سه لایه صفحه ای تشکیل شده است. ۲ لایه از تتراهدلا سیلیسییم – اکسیژن و یک لایه دی اکتاهدرال یا تری اکتاهدرال هیدوکسیل آلومینیم (گیبسیت). لایه میانی‌ آلومینیوم از اکتاهدرالی با یک اتم آهن که توسط شش واحد  هیدلوکسیل محاصره شده تشکیل گردیده است. به شکلهای ۱ و ۲ مراجعه کنید.

خاک های سدیمی، کلسیمی . و بنتونیت های فعال شده دراین خانواده قرار گرفته و به میزان فراوانی در صنعت ریختهگری استفاده می شوند. کائولن از دو لایه ساختاری تشکیل  شده است یک لایه اکتاهیدال آلومینیم و یک لایه تتراهیدال الومینیم و یک لایه تتراهدرال سیلیسیم. لایه سیلیسیم از یک اتم سیلیسیم و ۴ اتم اکسیژت تشکیل شده است.

خاک نسوز، خاک چینی، کائولینیت  و خاک رس دراین خانواده قرار می گیرد. در صنایع مدرن بریخته گری بندرت از این خاکها استفاده می‌شود.

 

ایلیت خاکی با نسوزندگی ضعیف است. این خاک غالبا در ماسه های طبیعی دیده شده اما در ماسه های مصنوعی هیچگاه افزوده نمی‌شود.

مونت موریلونیت دارای یک صفحه میانی هیدروکسیل آلومینیوم است که بین دو لایه اکسید سیلیسیم آلومینیم است که بین دو لایه اکسید سیلیسیم قرار گرفته است. بخشی از آلومینیم  توسط منیزیم جانشین شده که یک حالت عدم تعادلی یونی را به وجود می آورد.  تعادل یونی را می توان با افزودن سدیم، کلسیم یا منیزیم بدتس آورد که این عمل تبادل یونی نامیده می‌شود.

در صنایع جدید ریخته گری ، برخی خاکهای مورد استفاده از نوع تبادل یونی (فعال شده)  هستند. دو نوع مونت موریلونیت مهم که در آن صنعت ریخته گری بکار می‌روند عبارتند از :

الف) بنتونیت سدیم که با خاصیت تورم زیاد شناخته می‌شود.

ب) بنتونیت کلسیمی که تورم پذیری کلسیمی هستند که با نمکهای سدیم نظیر کربنات سدیم فرآوری شده تاند تا خواص خاک بهبود یابد.این فعال سازی بودن آنکه باعث کاهش استحکام خشک گردد، موجب بهبود پایداری خواص شده و عیوب ناشی از انبساط را کاهش می دهد.

عمل فعال سازی می‌تواند به صورت «تر» یا «خشک» انجام شود  اما نتایج بررسیها نشان می دهند که فعال سازی «تر» خواص بهتری را بدست می دهد.

بنتونیت های سدیمی، کلسیمی و خاک های تبادل بودن کره، هر یک خواص منسبی دارند. انتخاب نوع خاک به خواص مورد نیاز و مسائل اقتصادی ازتباط دارد. در صنعت ریخته گری فولاد، برای ریخته گری  چدن و فلزات غیر آهنی درماسه‌تر معمولاً از بنتونیت کلسیمی یا بنتونیت فعال شده یا مخلوطی از ینتونیت سدیمی/کلسیمی استفاده می‌شود. هر کارخانه ریته گری باید نیازمندیهای خود را شندهته و بر آن اساس نوع خاک مناسب را انتخاب کند. ازیک خاک یا مخلوطی از خاک ها  می توان در اغلب موارد برای دست یابی به خواص مورد نظر استفاده کرد. در فرآیندهای قالب گیری ماشینی با فشار بالا، این انتخاب اهمیت بیشتری داشته و معمولاً برای بهبود عملکرد، افزودنی دیگرنیز به ماسه اضافه می شوند.

مقاله ۲: چسب های زرین نوع فوران ابتدا در سال ۱۹۵۸ به عنوان سیستم =سب فوران بدون پخت اسید کاتالیز شده معرفی شدند. دو سال بعد صنعت اتومایتو این رزین ‌ها را اصلاح کرد تا به کاتالیزورهای نمکی اسید عمل کنند تا در ماهیچه های Hotbox استفاده شود سپس در اوایل دهه ۸۰ (زرین های فوران به عنوان بزرگترین سیستم  فروش بدون پخت تبدیل شدند.

چسب های فوران بدون پخت (سردگیر ) در تهیه قالبهای ماسه ای در ریخته گری قطعات چدنی و فولادی کاربرد زیادی پیدا کرده اند. در این پژوهش متغیرها موثر در سخت شدن چسب شامل:  درصد کاتالیست، رطوبت ماسه، اثر دمای محیط و فاصله زمانی بین سنجش استحام و زمان قالبگیری مورد بررسی قرار گرفته است. نهایتا شرایط بهینه قالب گیری چسب فوران با کاتالیست اسیدتولوئن سولفونیک به دست آمد. در این شرایط استحکام فشاری ماسه برابر  ۴۰۰، عبود گاز آن AFS 130، وز مان عمر مفید این ماسه برابر ۲۰ دقیقه تعیین گردید.

چسب های فوارن بدون پخت (سردگیر) ر تهیه قالب های ماسه ایدر ریخته‌گری قطعات چدنی فولادی کاربرد زیادی پیدا کرده اند. سیستم چسبهای فورانی بدون پخت (No- boke) دراواخر سال ۱۹۵۰ به صنعت ریخته گری معرفی شد  و از سال ۱۹۶۰ تاکنون به طور گسترده ای در صنایع ریخته گری کشورهای جهان استفاده می‌شود. پایه چسبهای فورانی. الکل فورقوریل با فرمول شیمیایی C4H3OCH2OH است که از فورفورال تهیه می‌شود. فورفورال نیز خود از ت۰حول بقایای محصولات غذاییی همچون غلات،  پوست جو ، تفاله نیشکر و غیره بدست می آید. درجه چسب فوران با استفادهاز مقدار آب و نیتروژن و میزان فورفوریل الکل پایین برای ریخته گری و ماهیچه سازی چدن و آلیاژهای کم و یا بع عبارتی با فورفوریل الکل زیاد برای ریخته گری و ماهیچه سازی قطعات فولادی بکار برده می شوند. یکی از انواع خاص چسبهایفورانی سردگیر چسبهای بدون نیتروژن است. وجود نیتروژن باعث افزایش طول مدت نگهداری چسب می‌شود. وجود نیتروژن باعث افزایش طول مدت نگهداری چسب می‌شود ولی از طرفی وجود آن در بسیاری از موارد با تشکیل گاز، باعث ایجاد عیوب ریخته گری می‌شود که اغلب از نوع تخلخل و حفره ای بوده و خطرناک می باشند. نیتروژن همچنین ممکن است تخلخل های زیر سطحی ایجاد کند. برای بکار بدن این چسب در قالب گیری، ابتدا ماسه را با یک کاتالیست یا سخت کننده مخلوط می کنند و سپس چسب فوران را را آن مخلوط می نمایند. انواع کاتالیستهای معمول این چسب به ترتیب افزایش واکنش دهندگی عبارتند از: اسید فسفریک و یا مخلوطی از اسید فسفریک و اسید سولفوریک، آریل سولفونیکها مثل اسید تولئون سفلونیک(TSA) با فرمول شیمیای CH3So3H و اسید بنزن سولفونیک (‌BSA) با فرمول SO­۳ H  اسید فسفریک ضعیف تین اسید بین اسیدهی مذکوراست.

معمولاً مقداراسید فسفریک  لازم جهت افزودن به مخلوط حدود ۴۰ الی ۶۰ درصد وزنی چسب فوران می باشد. بعد از اسید فسفریک امروزه بیشتر از اسیدها آروماتیک TSA و پس از آن BSA  که قوی تر است  استفاده می‌شود. معمولاً وقتی که ماسه مصرف شده (غیر تازه) باشد یا حالت قلیایی داشته باشد استفاده از BAS  مطلوب تر است. افزودن این دواسیددرحدود ۲۰ الی ۲۵ درصد چسب به مخلطو کاسه کافی است. به طول کلی مکانیزم سخت شده چسب در چسبهای سرد فورانی که با اسید سخت می شوند به صورت پلبیمریزاسیوناست. در واقع با وجود یک اسید قوی، زنجییزه های الکل فورفرویل به صورت فیلمی ذرات ماسه را می پوشاند و باعث چسبیدن این ذرات ب۹ه هم می شوند. واکنش پلیمریزاسیون این چسب از نوع تراکمی است و محصول جنبی داشته و به صورت زیر می باشد.

این واکن گرمازا است وحرارات  ناشی ازآن  باعث تسریع پلیمریزاسیون به صولت لایه لایه تا بخشهایمرکزی می‌شود. آب تولید شده از واکنش پلیمریزاسیون برای تکمیل گیرش رزین باید بخیر شود. به همین دلیل گیرش رزین از سطح خارجی قالب به سمت داخل اتفاق می افتد. سرعت واکنش تحت تاثیر عواملی چون دمای  ماسه و نوع ماسه، نوع مخلوط کنو سرعت مخلوط کردن ، ترکیب چسب وننع و مقدار عنصر فعال کننده مصرفی قرار دارد. افزایش دمای محیط تا C 0  ۳۰  موجب افزایش سرعت‌گیرش و رسیدن به استحکام بالا می‌شود. افزایش رطوبت نیز در دمای ثابت باعث کم شدن سرعت گیرش می‌شود. دمای ماسه تأثیر بسزایی را روی فرآیند پلیمریزتاسیون دارد. درمحدوده دمایی C 0 16 تا C 0 38 استحکامهای مناسب تری بدست می آید. در ضمن هر چه روطوبت نسبی هوا بالاتر رود به دلیل کاهش سرعت تبخیر حاضر در کاتالیست و آب تولید شده از وانش تراکمی‌، استحکام کاهش می‌یابد.

یکی از مزایای فآیند قالب گیری با این چسب نیاز به تجهیزات و ماشین آلات پیچیته است. از مزایای دیگر این چسب استحکام بالا، سادگی  مخلوط ماسه‌، دستیابی به دقت ابعادی بالا  و کاهش هزینه های مربوط به ماشین کاری، کنترین میزان واکنش درفل مشترک ماسه و فلز و عدم نیاز به مهارت قالب گیری و ماهیچه سازی می باشد. همچنین از معایب آن نیز می تان با پایین بودنسرعت تولید، قیمت بالای چسب، بدبو بودن میحط کاری آن واحتمال ابتلا به امراض پوستی و صنعتی و نیاز به استفاده از ماسه  با کیفیت بالا اشاره کرد.

مداول ترین نوع ریخته گری نوع قالب ماسه ای است که دو نوع مخلوط پایه‌ای برای آن وجود دارد.

ماسهتر (green Sand)  و مساه سردگیر (no – bake sand) از (Synthctic resins) استفاده می کنند.

عمیلایت بدون پخت : قالب ها یا ماهیچه هایی که به وسیله رزیل هایی که ماسه ها را درهوا به هم می چسبانند تهیه شده اند گفته می‌شود. این پروسته (airset ) موسوم است چون قالب ها برای سخت شدن در شرایط محیط قرار داده می شوند.

شادی معمولاً پس از عملیات زینتر، دانه بندی می‌شود و برای قالبگیری با ماسه خشک بمنظور ریبختهگری قطعات ریختگی فولادی به کار می رود.

انواع چسب ها (Types of binder)

تقسیم بندی چسب ها از دو دیدگاه صورت می گیرد؛ یکی از نققطه نشر ماهیت و طبیعت جسب ها و دیگری از نظر نحوه انجماد و چگونگی  خودگیری و سفت شدن (Setting) چسب ها، از نقطه نظر ماهیت، چسبها به دو گروه چسب های آلی ‍(Organec)  و غیر آلی (Inorganic) و یا به دو دسته قابل  حل در آب ( Warer – Soluble) یا آبدار (Hydrous) و غی قابل حل در آب (Warer – Insolube) یا غیر آبدار (Anhydrous) تقسیم بندی می شوند.

ازنقطه نظر نحوه اینجماد و چگونگی سفت شدن و خودگیری، چسب ها به سه گروه برگشت ناپذیر (Irreversible) ، میانه (UNTermediarte) و برگشت پذیر (Reversible) تقسیم می شوند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

تحقیق ریخته گری(کاربرد – مزایا و…)

فهرست مطالب

تعریف ریخته گری ۷
مراحل ریخته گری ۷
تعریف ریخته گری ۷
تاریخچه ریخته گری ۸
دوره برنز ( مس و مفرغ) ۸
دوره آهن ۱۰
دوره تاریک صنعتی ۱۱
دوره رنسانس صنعتی ۱۲
دوره انقلاب صنعتی ۱۲
روشهای تولید قطعات ۱۳
اکستروژن ۱۴
محدودیت ها و مزایا ۱۵
روش متالوژی پودر. Powder Metallurgy 18
مهمترین مزایای روش ریخته گری ۲۰
محصولات ریخته گری ۲۲
انواع شمش ۲۵
قالب های دائمی ۳۱
قالب های موقت ۳۳
مشخصات عمومی قالبهای موقت ۳۴
قابلیت شکل پذیری ۳۵
دیر گدازی ۳۵
داشتن استحکام مکانیکی ۳۵
داشتن انتقال حرارت مطلوب ۳۷
قابلیت متلاشی شدن ۳۷
ماسه ۳۸
ماسه طبیعی ۳۹
معدن ماسه ۳۹
ماسه مصنوعی ۴۱
ماسه سیلیسی نامرغوب ۴۳
ماسه های دیرگداز غیر سیلیسی ۴۴
انبساط حرارتی ماسه های قالبگیری مختلف ۴۴
کنترل شکل و اندازه ذرات ماسه ۴۷
چسب ها Binders 48
تقسیم بندی چسبها از لحاظ ترکیب شیمیایی ۴۹
بهبود قابلیت از هم پاشیدگی ۵۳
افزودنیهای مخصوص در مخلوط های قالبگیری ۵۳
درصد اجزای تشکیل دهنده ۵۴
احیاء و آماده سازی ماسه ۵۵
روشهای احیا ماسه ۵۶
آماده سازی ماسه ۵۸
خاکها ۶۹
انواع مدل ۷۲
مدلهای چوبی ۷۳
مدلهای فلزی ۷۴
مدلهای پلاستیکی ۷۵
مدلهای طبیعی ۷۶
مدل یک تکه ۷۷
مدلهای صفحه ای ۷۸
مدل با قطعه آزاد ۷۹
مدل با سیستم راهگاهی ۸۰
مدلهای مخصوص ۸۰
اضافه مجاز انقباضی ۸۱
میزان اضافه مجاز ماشینکاری آلیاژ های صنعتی ۸۴
اضافه مجاز ماشینکاری ۸۵
شیب مجاز ۸۶
اختلاف مجاز ( تلرانس) ۸۷
اشتباه در مجاز ۸۸
ریخته گری در قالبهای ماسه ای تر ۹۰
روشهای قالبگیری با ماسه تر ۹۱
ریخته گری در قالب ماسه ای خشک ۹۳
قالب های خشک شده سطحی ۹۳
قالبهای ماسه ای کاملاً خشک ۹۴
ریخته گری در قالبهای Co2 95
واکنش سیلیکات سدیم و دی اکسید کربن ۹۸
مخلوط ماسه قالبگیری ۹۹
ریخته گری در قالبهای پوسته ای ۱۰۳
عملیات تهیه قالب و ماهیچه ۱۰۵
روش ریخته گری دقیق Investment casting 106
مزایای روش ریخته گری دقیق ۱۰۷
انواع روشهای ریخته گری دقیق ۱۰۸
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق ۱۱۰
ریخته گری در قالبهای دائمی ۱۱۲
تقسیم بندی روشهای ریخته گری در قالبهای دائمی ۱۱۲
ریخته گری در قالبهای ویژه ( روش ثقلی)Grarity Die Cootiney 113
روشهای ریخته گری ویژه ۱۱۵
عمر قالب ۱۱۶
درجه حرارت بار ریزی ۱۱۸
ریخته گری تحت فشار pressure Die Casting 119
روش ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد ۱۲۲
ریخته گری تحت فشار کم ۱۲۴
ریخته گری گریز از مرگز Centrifugal Casting 126
روشهای بارریزی ۱۲۸
ریخته گری گریز از مرکز عمومی ۱۲۸
پوشش دادن قالب و ماهیچه ۱۳۰
انواع مواد پوششی در قالب های موقت ۱۳۳
روشهای پوشش دادن قالب و ماهیچه ۱۳۵
مشخصات مواد پوششی ۱۳۶
عمر مواد پوششی ۱۳۷
مواد پوششی برای آلیاژ های مختلف ریختگی ۱۳۷
مواد پوششی در آلیاژ های مختلف مثل Cu, Mg, Al, ZA 139
کوره های ذوب ۱۳۹
کوره های تشعشی: Rever bratory Farnace 142
کوره های الکتریکی Electric Furnace 143
کوره های القایی Inducticn Furnace 146
عملیات کیفی ۱۵۳
منابع تولید گاز در مذاب ۱۵۴
اتمی مولکولی ۱۵۵
بعنوان مثال تأثیر عناصر آلیاژی را بر انحلال هیدروژن در آلومینیم ۱۵۶
عوامل موثر در میزان مکهای گازی ۱۵۸
روشهای کمی ۱۶۱
روش استخراج در خلاء ۱۶۱
روشهای گاززدایی ۱۶۳
روشهای مکانیکی ۱۶۳
روش گار زدایی با استفاه از کاهش فشار خارجی ۱۶۴
استفاده از گازهای فعال ۱۶۸

 

 

تعریف ریخته گری:

ریخته گری یکی از روشهای ساخت و شکل دادن فلزات است.

 در این روش یک فلز یا آلیاژ ابتدائاً ذوب شده و در درون یک محفظه تو خالی بنام قالب که تقریباً به شکل قطع ساخته شده ریخته می شود، بنحوی که پس از پایان انجماد شکل، ابعاد، ترکیب شیمیای و خواص مورد نظر بدست آید.

مراحل ریخته گری:

۱)     طراحی مکانیکی  طرح مدل سازی انتخاب روش مناسب

                           طراحی ریخته گری

قالبی که برای ساخت ماهیچه استفاده می شود.

۲)     ساخت قالب و ماهیچه

 ریخته گری عملیات تخلیه و تمیز کاری( عملیات     حرارتی و ساچمه زنی و…)  بازرسی و آزمایش قطعات بسته بندی و ارسال

۳)     ذوب فلز

تعریف ریخته گری

ریخته گری یکی از روشهای شکل دادن قطعات فلزی است که شامل تهیه مذاب از فلز مرد نظر و ریختن آن در محفظه ای بنام قالب است، به گونه ای که پس از انجماد مذاب، شکل، اندازه و خواص مورد نظر تامین شود. بنابراین با توجه به این تعریف یک فرآیند ریخته گری را باید مجموعه ای از عملیات ذوب، تهیه قالب و ریختن مذاب دانست بطور کلی مراحل ریخته گری یک قطعه قلزی به طور ساده در ذیل نشان داده شده است.

تاریخچه ریخته گری:

براساس تحقیقات باستان شناسان، ریخته گری فلزات، یک تکنولوژی ماقبل تاریخ بوده و قدمتی شش هزار ساله دارد.

اولین اشیای ساخته شده از فلزات بصورت قطعات کوچک چکش کاری شده از مس هستند که قدمت آنها به هزار سال قبل از میلاد مسیح می رسد.

از نقطه نظر تاریخی، ریخته گری را می توان به چند دوره تقسیم نمود که در اینجا بشرح آنها به اختصار می پردازیم.

دوره برنز ( مس و مفرغ)

این دوره در خاور نزدیک و در حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح آغاز شده اولین اشیای برنزی کشف شده بصورت آلیاژی از مس و آرسنیک ( حدود ۴ درصد) بوده است.

موضوع مهم در این دوره، پی بردن به تأثیر قلع بر خواص مس است که باعث افزایش استحکام و سختی آن می شود. این موضوع هنوز در پرده ای از ابهام است. زیرا نه سنگ معدن مس حاوی قلع بوده و نه اینکه معدن مس و قلع نزدیک هم قرار دارد که آلیاژ شدن آنها بطور اتفاقی امکان پذیر باشد.

در ارتباط با چگونگی پیدایش ریخته گری، میتوان اینگونه تحلیل کرد که با توجه به اینکه پتک کاری قبل از ریخته گری مورد استفاده بشر قرار گرفته است، ممکن است در هنگام تپک کاری عمل ذوب بطور اتفاقی صورت گرفته باشد که با مشاهده این امر موارد ذیل در ذهن بشر القا شده است:

-مذاب باید در محفظه ای ریخته شود تا شکل پیدا کند.

- برای تهیه مذاب باید کوره های تپک کاری بگونه ای تغییر یابد که همواره تهیه مذاب در آن امکان پذیر باشد.

- برای تهیه مذاب و نگه داری آن باید ظرفی نسوز تهیه کرد ( بوته)

با توجه با اینکه بشر قبلاً به نسوز بودن بعضی از خاکها پی برده و نیز به دلیل آشنایی با حرفه سفالگری، به نحوه شکل دادن خاک نیز دست یافته بود، لذا به نیازهای اول و سوم او پاسخ داده شد. نیاز دوم یعنی ساخت کوره های ذوب نیز احتمالاً با سنگ چین و گل اندود نمودن و قرار دادن محلی برای عبور هوا برآورده شد.

از مسائل مهم در این ارتباط موضوع و مش بود که این امر به تبدیل سیستم دم از حالت فوت کردن به استفاده از کسیه دم و سپس به موتورهای تنظیم هوا و فشار مناسب که امروزه کاربرد فراوانی دارد منتهی شد.

بطور کلی در دوران مفرغ، ساخت قطعاتی نظیر تبر، نیزه، کارد، سپر، ظروف و شیشه و نیز ساخت آلیاژ هایی از عناصری نظیر قلع ( تا ۱۸ درصد) و سرب ( تا ۱۱ درصد) و آرستیک و روی معممل بوده است.

دوره آهن:

براساس کاوش باستان شناسان در چین قطعاتی چون مربوط به ۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح بدست آمده است اما پیدایش آهن به عنوان یک دوره به دو هزار سال قبل از میلاد مسیح می رسد.

نام آهن در زبان پهلوی به عنوان آلیسن در زبان آلمانی آیزن و در انگلیسی آیرن نامیده می شود و احتمالاً در هنگام ذوب مس به آن پی بردند.

در هر حال در حدود ۱۲۰۰- ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد آهن تقریباً ماده اصلی اغلب سلولها و ابزارها را تشکیل می داد.

با توجه به نقطه ذوب بالا ( ۱۵۳۹ بدیهی است که ذوب مستقیم آهن تا قرن نوزدهم میلادی امکانپذیر نبود ولی در اواسط دوره آهن بر اثر افزایش کربن و پائین آمدن نقطه ذوب ( در چدنها) قطعات ریخته گری نیز بوجود آمد.

نکته مهم دیگر کشف عملیات حرارتی بر روی آهن بود که از اهمیت خاصی برخوردار است. در مصر شمشیری و تبری با پوشش خاک نسوز بدست آمده که لبه آن حاوی ۹ .۰ درصد کربن و قسمتهای میانی آن تقریباص فاقد کربن است.

در این اشیاء سختی در قسمت میانی معادل ۷۰ BHN و در قسمت لبه معادل  ۴۴۰ BHN می باشد البه در این دوره جدیدی در آلیاژ های مس نیز بوجود آمده و آلیاژ های مختلفی از مس و قلع ساخته شد.

از آلیاژهای دیگر ساخته شده در اواخر این دوره آلیاژ برنج ( مس و روی) و نیز بنجهای قلع دار است. پیدایش روشهای جدید ریخته گری و قالبگیری را نیز باید از دیگر تحولات دوره آهن دانست در این دوره شواهدی وجود دارد که از قالبهای سرامیکی نیز استفاده بعمل آمده است.

از عجایب این دوره ساخت مجسمه رودیس است که در سال ۲۹۰ قبل از میلاد ساخته شد و جزء عجایب هفتگانه محسوب می شود.

این مجسمه ۳۲ متری که از قطعات مختلف برنز ریختگی ساخته شده و وزنی حدود ۳۹۰ تن داشت، طی زمین لرزه ای در دریای مدینترانه غرق شد.

دوره تاریک صنعتی:

در سده های سوم و چهارم بعد از میلاد تا قرن چهاردهم میلادی یک دوره رکود در صنایع و از جمله ریخته گری بوجود آمد.

البته، با توجه به حاکمیت کلیسا و تزئینات آن نظیر ناقوس و شمعدانی روشهای جدیدی در ریخته گری ابداع شد. ( قالب گری با فرمان)

دوره رنسانس صنعتی:

این دوره از سال ۱۵۰۰ میلادی تا ۱۷۰۰ میلادی بطول انجامید. در این دوره صنعت توپ ریزی بنا نهاده شد. ابتدا لوله هیا توپ از برنز و سپس از چدن ساخته شد.

در این دوره علاوه بر تکامل کوره ها و سیستمهای دمشی، از نظر مواد اولیه باید آغاز استفاده از ماسه و روش قالبگیری در ماسه محسوب کرد.

ظهور چدن و فولاد به عنوان مواد اولیه در ساخت قطعات و لوازم دفاعی و خانگی و همچنین استفاده از آلیاژ های متفاوت مس نظیر برنز و برنج و عناصر دیگر و استفاده از طلا در ساخت زینت آلات و قطعات تزئینی از مظاهر دیگر این دوره است.

در این دوره متالوژی بعنوان یک علم مستقل، پیشرفت کرد و نظریه ساختاری بطوری فلزات و سایر مواد توسط هارلکویکر ( Harsoeker) فرانسوی اعلام شد.

قرن هفدهم قرن دستیابی به ابزاری جدید بنام میکروسکوپ بود که تحولی جدی در علم متالوژی ایجاد کرد.

دوره انقلاب صنعتی:

یکی از تعاریف انقلاب صنعتی اینست که حداقل ۵۰ درصد تولید هر ماه از خانه یا کارگاههای کوچک به کارخانه منتقل شد.

 انگلستان سال ۱۷۵۰ را آغاز انقلاب صنعتی می داند و علت آن را استفاد از کک بجای زغال چوب بیان می کنند.

اولین کوره همراه با سوخت کک در سال ۱۷۰۹ میلادی آغاز بکار کرد. ابراهام دارابی درسال ۱۷۷۷ اولین کوره بلند خود را برای ذوب و احیای سنگ معدن آهن بکار انداخت.

علاوه بر نوع کوره، روش و  استفاده از دهنده های بهتر ( استفاده از دمنده هایی که با موتور بخار کار می کردند)، اطلاعات کافی از وجود واکنش های گرما زا میان هوا و سوخت راباید از عوامل اصلی دیگر در تحول و تکامل ریخته گری محسوب کرد.

روشهای تولید قطعات:

در تهیه قطعات صنعتی هر چند ریخته گری بدلیل ویژگی های آن از نقطه نظر تکنولوژی و جنبه‌های اقتصادی به عنوان یک روش مهم و اساسی مطرح است، با این وجود برای بدست آوردن شناختی واقعی و همه جانبه، لازمست  تا ویژگیهایی این روش در کنار سایر روشهای موجود در تولید قطعات مورد بررسی و اندیابی قرار گیرد.

بطور کلی روشهای اصلی شکل دادن فلزات را علاوه بر ریخته گری به چهار گروه عملیات مکانیکی، اتصالی، ماشینکاری و متالوژی پودر تقسیم می نمایند.

عملیات مکانیکی با روش مکانیکی شکل دادن ، Mechanical procen

در این عملیات مواد جامد فلزی موسوم به شمش تحت روشهایی نظیر چکش کاری یا تپک کاری، نورد و اکستروژن ( فشار کاری) شکل داده می شود.

در حقیقت در این روش ها یک قطعه فلزی تحت تأثیر ضربه یا نیروی اعمالی تغییر شکل پلاستیک می دهد.

این شکل دادن با توجه به جنس فلز و شرایط کاربردی آن ممکن است به صورت سرد یا گرم انجام شود.

هر گاه کار مکانیکی در درجه حرارتهای پانیمتر از ۳/۱ نقطه ذوب بر حسب درجه کلوین انجام شود به آن کار سرد گویند، در حالیکه انجام کار مکانیکی در درجه حرارتهای بالاتر از حد ذکر شده، کارگر نامیده می شود.

همانطور که قبلاً نیز ذکر شده مهمترین روشهای مکانیکی شکل دادن شامل:

۱) آهنگری، یا تپک کاری     (Forging)

2) نورد    Rolling

3) اکستروژن    Extrusion

اکستروژن

در هر حال، نقطه شروع در تولید یک قطعه از طریق هر یک از روشهای ذکر شده تهیه ماده اولیه یعنی شمش فلز مورد نظر از طریق ریخته گری است.

قابل ذکر است که این روش تها به فلزاتی اختصاص دارد که دارای قابلیت شکل پذیری باشند. بعنوان مثال بسیاری از موارد صنعتی و بخصوص چدنها که قسمت اعظم مواد اولیه و آلیاژ های صنعتی را تأمین می کنند. از طریق مکانیکی امکان شکل پذیری ندارند
(  بخشی از انواع آن) محصولات نهایی تولید شده در این روشها، شکلهای اولیه یا نیمه تمام استاندارد شده از قبیل ورق، صفحه، مفتول، سیم، پروفیل و لوله و … است.

محدودیت ها  و مزایا:

- روشهای نورد و اکستروژن فقط برای مقاطع یکنواخت و ساده باطری زیاد استفاده می شود.

- روش آهنگری از نظر سطوح و سوراخهای داخلی محدودیت دارد

- هزینه تجهیزات بالاست.

-         خواص مکانیکی در قطعات تولیدی به روشهای مکانیکی بالاتر از قطعات ریخته گری شده است.

۲) روشهای اتصالی

در این روش قطعات بزرگ از بهم متصل کردن قطعات کوچکتر ساخته می شود. که شامل عملیات جوشکاری، لحیم کاری، پیچ و مهره و پرچ کردن می باشد.

۲-۱) عملیات جوشکاری Welding procem

 این روش عبارتست از تهیه قطعات صنعتی از طریق جوش دادن اجزای کوچکتری که توسط روش های دیگر ساخته شده اند.

هر چند که جوشکاری فلزات را از نظر تکامل و وسعت عمل نمی توان با روش ریخته گری مقایسه کرد ولی با این وجود در بسیاری جهات شباهتهایی میان آنها وجود دارد.

بطور کلی اساس تولید قطعات در انواع روشهای جوشکاری، ایجاد منطقه ذوب در میان دو قعطعه ای است که باید بهم متصل شوند وشرط اصلی اتصال اتمی و مولکولی آن دو قطعه به یکدیگر است.

امروزه روشهای متنوعی از جوشکاری وجود دارد که جوشکاری قوسی، اکس استیلن، نفوذی و جوشکاری، گاز آرگون از آن جمله است.

قابل ذکر اینکه در روش جوشکاری، استحکام قطعات متصل شده، هیچگاه قابل مقایسه با قطعات یکپارچه نیست و بهمین دلیل این روش بعنوان یک روش تکمیلی ( تمام کننده) در تولید قطعات صنعتی شیار می رود.

محدودیت ها:

۱) جوشکاری همه فلزات راحت نیست مثل آلیاژ های آلومنییم، چدن داکتیل و فولادهای آلیاژی و …

۲) جوش معمولاً نقطة ضعیف قطعه محسوب می شود. بخاطر وجود تنش بالا در محل جوش و یا ورود کک و ناخالصی در اثر جوشکاری

۳) محدودیت از نظر ترکیب شیمیایی

روش ماشینکاری  Machining procem

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله کاربرد ریخته گری سیتم های اندازه گیری (متالورژی پودر)

فهرست مطالب

ریخته گری و متالوژی پودر ۶
شکل دهی پوسته ۷
پخت نهایی و ریزش ۷
مراحل تهیه و ساخت قالب گری پوسته ای ۸
قالب گیری Invesment ) (بسته‌ای) ۹
پوشاندن مدل ۱۲
قالب گیری فلز ۱۳
مزایای پوشاندن قطعه ۱۴
قالب ریخته گری فلزی ۱۵
فلزقالب ریخته گری فلز ۱۵
دای کست ثقلی ۱۶
دای کست تحت فشار (فشار بالا) ۱۷
قالب های ریخته گری تحت فشار ( دای کست ) ۲۰
ویژگیهای مراحل مختلف قالب ریزی ۲۲
متالوژی پودری ۲۲
همگن سازی ۲۴
محدودیت ها و ملاحظات طرح ۲۵
اندازه گیر ۲۸
تطبیق گرها ۲۸
تطبیق گر مکانیکی ۲۹
تطبیق گر با تسمه پیچشی ۳۰
تطبیق گر الکترونیک ۳۲
تطبیق گر نوری ۳۴
روش های اندازه گیری فشار باد ۳۵
روشهای اندازه گیری ۳۷
لنزهای موازی ۴۱
پروژه عدسی ۴۱
انواع پرتو افکن ها ۴۲
روشهای اندازه گیری ۴۳
پروژه‌ای از نمودارهای پیچیده ۴۴
کاربردهای اتوکولیماتور ۴۹
اندازه گیری گوشه‌ها و زوایا ۵۳
زاویه دکور: ( Dekkor ) 54
تراز دقیق ۵۶
اندازه‌گیری سطح تمام شده ۵۷
آرایش ۵۸
سیستم اندازه‌گیری ۵۸
روشهای اندازه‌گیری ۵۹
وسایل ثبت الکتریکی ۶۲
آزمایشات برای مرغک ماشین تراش ۶۴
محور موازنه ماسوره با بخش متحرک ماشین تراش ۶۵
گونیای متحرک لغزنده مقطع ( عرضی ) با محور ماسوره ۶۶
محور موازنه انتهای بدنه تیغه همراه با بستر ۶۷
آزمایش هایی برای ماشین های فرز افقی ۶۷
میز متحرک موازی با تی اسلات مرکزی ۶۷
گونیای محور ماسوره‌ای با تی اسلات مرکزی ۶۸
میز گونیای شکل با استفاده از شیوه‌های عمودی ۶۹
آزمایش‌های ماشین‌های سوراخکاری ۷۰
حدود و انطباق‌ها ۷۲
سیستم های محدودیات و تناسبها ( timit -&-fits ) 76
انحراف اساسی ۷۷
تعیین نوع اندازه مبنا ۷۹
حد اندازه‌گیری ۸۱
تلرانسهای مقیاسی ( نمونه ) و دقت مجاز فرسایشی ۸۳

 

 

ریخته گری و متالوژی پودر:

مقدمه: ریخته گری در اشکال مختلف آن یکی از مهمترین فرایندهای شکل دهی فلزات می باشد. گرچه روش ریخته گری ماسه ای یک فرایند متنوع بوده و قادر به تولید ریخته با اشکال پیچیده از محدوده زیادی از فلزات می باشد، ولی دقت ابعادی و تشکیل سطح مختلف ساخته شده به این روش نسبتاً ضعیف می باشد. علاوه بر این ریخته گری ماسه ای عموماً برای حجم تولید بالا مناسب نمی باشد. به ویژه در جایی که ریخته ها احتیاج به جزئیات دقیق دارد، جهت از بین بردن این محدودیت ها فرایندهای ریخته‌گری دیگری که هزینه تولید کمتری هم دارند به وجود آمده اند، این روش شامل:

(i) قالب گیری پوسته‌ای

( ii ) قالب‌گیری بسته‌ای

(iii ) دای کاست یا ( ریخته گری حدیده ای که علاوه برفرآیندهای ریخته گری شکل دهی قطعات با استفاده از پودرهای فلزی نیز شامل این فصل می باشد.

 قالب گیری پوسته ای: این فرآیند را می توان به عنوان فرآیند گسترش داده شده ریخته گری ماسه ای دانست. اصولاً این روش از ۲ نیمه مصرف شدنی قالب یا پوسته قالب از ماسه مخلوط شده با یک چسب مناسب جهت ایجاد استحکام در برابر وزن فلز ریخته شده، پخته شده است تشکیل می شود.

 

شکل دهی پوسته:

برای تشکیل پوسته ابتدا یک نیم الگوی فلزی ساخته می شود که معمولاً از جنس فولاد یا برنج می باشد و به صفحه الگو چسبانده می شود. یک الگوی راه گاه بر روی این صفحه تعبیه می شود. بر روی الگو یک زاویه ۱ تا ۲ درجه برای راحت جدا شدن ایجاد می شود. همچنین بر روی صفحه الگو دستگیره هایی برای جدا کردن صفحات ایجاد می شود.

پخت جزعی: این مجموعه تا درجه حرارت  در کوره یا توسط هیترهای مقاوم الکتریکی که در داخل الگو نصب شده اند گرم می شوند. از هر کدام از روشهای حرارت دهی که استفاده شده باشد صفحه الگو به جعبه های ماسه مخلوط شود. با چسب تر متوسط متصل می شود این جعبه سپس وارونه شده تا مخلوط ماسه و چسب بر روی الگوی حرارت دیده ریخته شود تا رزین یا چسب ذوب شده و باعث چسبیدن ماسه شود. پس از ۱۰ تا ۲۰ ثانیه را برگردانده تا یک لایه ( حدوداً  نیمه پخته شده پوسته که به الگو چسبیده باقی بماند.

 پخت نهایی و ریزش:

مجموعه صفحه الگو به همراه پوسته به داخل کوره براه شده تا پخته نهایی در درجه حرارت ۳۰۰ الی  در مدت زمان ۱ الی ۵ دقیقه صورت گیرد. زمان و درجه حرارت دقیق جهت این کار بستگی به نوع رزین مصرف شده دارد. پس از پخت پوسته از صفحه الگو جدا می شود هر دوی پوسته ها به این روش ساخته می شود. و قالب به هم چسباندن ۲ نیمه توسط چسب یا کلمپ یا پیچ کامل می شود.

قالب همگون آماده ریختن می باشد. در جاهایی که احتیاج به قسمتهای تو خالی
می باشد. فنری قرار داده می شود و این ماسه مشابه روش ریخته گری ماسه ای انجام
نمی شود. مراحل ساخت یک پوسته قالب در شکل (۱٫ ۲) نشان داده شده است.

مراحل تهیه و ساخت قالب گری پوسته ای:

در مقایسه با روش ریخته گری ماسه ای قالب گیری پوسته ای دارای مزایای زیر
می باشد:

a) دقت ابعادی بهتر یا تلرانس (  ).

b) تکمیل سطح بهتر یا قابلیت دوباره تولید جزئیات دقیق تر.

c) این فرآیند جهت کارکردهای غیر ماهر یا با مهارت کم می توانند استفاده کنند.

اشکال این روش قسمت بالای الگوها و ماسه قالب گیری آنها می باشد. ( هر چند ) چون فرآیند نیمه مکانیزه می باشد زمان تولید یک پوسته قالب در مقایسه با ساخت یک قالب برای ریخته گری ماسه ای به صورت قالب ملاحظه ای کمتر می باشد. بنابراین این فرآیند جهت تولید ریخته  اثر بالا که هزینه های اولیه در آن قابل جبران می باشد مناسب می باشد.

 قالب گیری Invesment )   (بسته‌ای)

این روش ریخته گری قدمتی مانند ریخته گری ماسه ای دارد توسط قدیمیان جهت ساخت قطعات با جزئیات دقیق مانند دسته شمشیر و جواهرات مورد استفاده قرار گرفته است. در طول قرن ها این فرآیند محدود شده بود به مجسمه های برنزی و به درستی تنی فرآیندی است که امروزه در این حرفه مورد استفاده قرار می گیرد در پانزده سال اولیه این قرن بوده که قالب گیری Invesmemt جهت فرآیندهای صنعتی به ویژه در جابه جائی که ریخته ها با دقت ابعادی و تکمیل سطح بالا مورد نیاز است مناسب تشخیص داده شده.

اساساً رویه فوم از مراحل ساختن و شکل دادن تشکیل شده است که از مواد نسوز (مقاوم در مقابل حوادث ) برای شکل دادن قالب پوشانده می شود.

وقتی پوشانده سخت می شود فوم مذاب از حفره های قالب بیرون زده و از آهن مذاب پر می شود. زمانی که آهن مذاب به درجه انجماد رسید و قالب نسوز شکسته
شد، چدن ریخته گری ظاهر می شود.

I) مدل ساخته می شود.  II) مدل پوشانده می شود. III ) آهن ریخته گری می شود.

ساختن مدل

برای رویه فوم به یک قالب دو نیمه ای لازم است که اساساً از یک یا دو روش زیر ساخته می شود.

۱) زمانیکه انتظار دوام طولانی داشته باشیم، قالبها معمولاً از آهن، استیل، برنج، آلومینیوم ساخته می شوند. شکل معکوس قالب را در فلز تراش داده و آن را برای راحتی انقباض مقداری بزرگ می سازند، که مقدار دقت و مهارت در این مرحله خیلی بالاست. دقیقاً مانند مرحله ساخت قالبهای پلاستکی.

۲) اگر دوام قالب مهم نباشد. از قالبهای ارزانی که با آلیاژ های نقطه ذوب پائین ساخته شده استفاده می شود. مراحل در شکل (۲-۲) نشان داده شده است.

اولین لازمه قالب اصلی است که از برنج یا استیل ساخته شده است که از سطح صاف و صیقلی ساخته شده، برای انقباض موم مقداری اندازه آن را بزرگ می سازند. شکل تا

عمق نصف قالب داخل ماسه فرو می رود و قالب استیلی دور بقیه شکل قرار داده میشود و با آلیاژهای بانقطه ذوب پائین ۱۹ درجه سانتیگراد پر میشود.

پس از انجماد شدن آلیاژ دو نیمه قالب از هم جدا می شود و ماسه اطراف آن عوض میشود با همان آلیاژ نقطه ذوب پائین مانند قبل.

هر کدام از روشهای ساخت نوع قالب استفاده شده را معین می کند. و پس از انتخاب موم گداخته شده را داخل آن تزریق می کنیم و آن را مونتاژ می کنیم. بعد از انجماد موم قالب را دو نیمه کرده و موم شکل گرفته را از آن خارج می کنیم.

 

پوشاندن مدل:

به پوشش نسوزی که به روی شکل کشیده می شود که قالب را تکمیل کند و به آن پوشاننده می گویند. و در دو مرحله انجام می گیرد.

پوشانده اولیه از رنگ کردن یا فرو بردن شکل در آبی که مخلوطی از سدیم سلیکات و اکسید کرومیک و آرد زارگون است تشکیل شده قبل از خشک شدن پوشش معمولاً مقداری پودر خاک نرم روی آن ریخته، برای پوشاندن و زمینه را برای پوشاندن نهائی فراهم می کند. بعد از خشک شدن یک قالب فلزی دور شکل پوشیده شده می گیرند و با پوشش دوم که معمولاً از موادی که آب با آلومینیوم گداخته شده یا خاک رس مذاب تشکیل شده پر می کنند. برای اطمینان مواد نسوز دور اولین لایه پوشش را فرا می گیرد و معمولاً قالب را تکان می دهند. قالب را در کوره با درجه حرارت کم قرار می دهند تا اینکه هم پوشش سخت می شود و هم موم ذوب می شود و از قالب خارج می شود که در دفعات بعد استفاده شود. این مراحل معمولاً ۸ ساعت در دمای ۹۵ درجه سانتیگراد طول می کشد. زمان و حرارت دقیقاً به نوع جنس موم بستگی دارد. سپس درجه حرارت تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد افزایش می یابد. تا اینکه قالب کاملاً سخت شده و هیچگونه اثری از موم باقی نماند. قالب برای قالبگیری آماده است. (در شکل ۴-۲)

قالب گیری فلز:

زمانیکه قالب گرم است آنرا در کوره ای که با برق گرم می شود و مواد مذاب در آن موجود است قرار می دهند (شکل ۵-۲) در درجه حرارت مناسب کوره را بر عکس کرده تا مواد مذاب وارد قالب شود. برای اطمینان از اینکه مواد مذاب درون تمام حفره‌ها را پرکرده، معمولاً مواد را با فشار زیاد تزریق می­کنند. بصورتیکه تمام جزئیات نشان داده شود.سپس بعد ازسرد شدن (انجماد) قالب کوره به حالت اولیه برگردانده می شود و قالب برداشته می شود. سپس با چکش های باید و قلم مواد را از قالب خارج می کنند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

گزارش کارآموزی کارخانه ریخته گری آلومینیوم (تولید کننده سرسیلندر و پوسته کلاچ)

فهرست مطالب

کارخانه ریخته گری آلومینیوم ۵
تولید سیلندر با دستگاه HP 7
فرآیند ریخته گری سر سیلندر پژو ۹
ماهیچه گذاری و تست کیفیت ۱۱
مهمترین عیوبی که در قطعات سیلندر وجود دارند ۱۳
کارخانه ریخته‌گری چون شرکت ایران خودرو ۱۵
اطلاعاتی در مورد چدن خاکستری ۱۵
مشخصات مواد قالب‌گیری موقت ۱۶
نحوه تهیه ماسه قالبگیری ۱۶
واحد قالب‌گیری ۱۷
واحد ذوب ۱۹
شارژ بارکوره ۱۹
کنترل درجه حرارت مذاب چدن ۲۰
واحد شات بلاست Shot Blost 21
واحد سنگ زنی ۲۱
واحد واتر تست ۲۱
واحد کنترل نمایی قطعه ۲۲
واحد آزمایشگاه ۲۲
تولید ماهیچه ۲۳
ویژگیهای ماسه ماهیچه ۲۴
روش Cold Box 25
چگونگی کارکرد دستگاههای Cold Box 27
روش Hot Box 27
چگونگی کارکرد دستگاه Hot Box 29
عیوب ناشی از ماهیچه ۳۰
علل بودجود آمدن عیوب در ریخته‌گری و روش دفع آن ۳۳

 

 

 

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

۲۵۰۰ HP  که یک دستگاه ژاپنی است استفاده می شود و پوسته کلاج و سرسیلندر با دو دستگاه Low Pressure  با قدرت ۱۶۰۰ 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 ۵ 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 ۷۵۰- ۷۳۰ 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 ۵۰۰ کیلوگرم و سرعت تولید ۱۵۰ 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 ۴۰۰-۴۵۰ RPM

زمان گاز زدایی ۱۵-۱۲ دقیقه

درجه حرارت شروع گاز زدایی

نوع گاز مصرفی : آرگون

فشار گاز ورودی : ۵/۲ اتمسفر

درصد خلوص گاز مصرفی ۹۹/۹۹%

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 ۱۸۰ تن وزن دارد و نیروی قفل شدن قالب ها ۲۵۰۰ تن و نیرویی که عملShout را انجام می دهد ۸۵۰ ( ) می باشد. کوره نگهدارنده آن ۲۵۰۰ کیلوگرم وزن دارد و دمای ذوب حدود ۷۲۰ درجه سانتیگراد می باشد.

دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است.

۱) فک ثابت:

۲) 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 :

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

۲- مواد اولیه و شارژ اولیه بصورت ۵۰%شمش و ۵۰%برگشتی سالن می باشد.

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

۴- فلاکس Coverall11 به نسبت  ۵۰۰gr به ازاء ۱۰۰ کیلوگرم مذاب روی سطح مذاب ریخته و پس از هم زدن در سطح مذاب عمل سرباره گیری صورت می گیرد.

۵- دمای مذاب هنگام آلیاژ سازی    می باشد.

۶- 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.

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

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

۹- دمای ذوب نباید از  بالاتر رود.

۱۰- 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	__	__	__	__	__
Man	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

۱- مدارهای داخلی سیستم

۲-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 :

۱- 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 Man	0/2-0/3	0/3 Man	0/2 Man	0/1 Man	0.05 Man

3- چگالی مذاب داخل کوره نگهدارنده:

۴- 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 :

۶- پاتیل باید تمیز و پیشگرم باشد.

۷- دبی گاز آرگون هنگام گاز زدایی داخل Holder :

8- در صورتیکه دانستیه مذاب درون Holder بین ۶۲/۲-۵۸/۲ باشد گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت ۳۰ دقیقه صورت می گیرد اگر دانستیه کمتر از ۵۸/۲ بود گاز زدایی توسط گاز آرگون و با استفاده از لنس گرافیتی به مدت ۴۵ دقیقه صورت می گیرد. همچنین باید دقت شود هنگام گاز زدایی از پاشش مذاب به اطراف جلوگیری شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

کاربرد مبردها

کاربرد مبردها
1-   مقدمه  Introduction

با توجه به آنچه که در گزارش اول ، اسفند 1381 ( بررسی و چگونگی تعویض مبرد R-22 در چیلرهای مجتمع پتروشیمی اصفهان) به آن اشاره شد و پروژه‏های انجام شده در خصوص‏تعویضCFC ها در این مجتمع، PROPOSAL حذف برای مبردهای R-11 ، R-13 ، R-502 و R-12 صادر شده است و در طی سال گذشته و جاری دستگاههای سبک مجتمـع که با R-12 کار می‏کردند ، در زمـان تعمیرات و در واحد تهویه گاز آنها با مبرد R-134a با موفقیت تعویض شد که در این زمینه می‏توان به دو دستگاه آبسرد کن و دو دستگاه فریزر اشاره نمود.

واحد تهویه امیدوار است بتواند با انجام پروژه تعویض HCFC  R-22 که برای اولین بار در کشور در این مجتمع انجام میگیرد ، رسالت خود را در خصوص تعهدات زیست محیطی و پروتکل مونترال تکمیل نموده و بدین ترتیب در کارنامة خود در خصوص RETROFIT تجربه جدید ( تعویض HCFC ها ) را به دستاوردهای خود اضافه نماید.

البته با توجه به تماس‏ها و مکاتباتی که از طریق اینترنت بعمل آمده است، از مبرد R-507 بجای فرئون R-22 فقط در دستگاههای سرد کننده‏ای که دمای آنها زیر صفر است (LOW AND MEDIUM TEMPERATURE) استفاده میشود و این مسئله هم اخیراً و آنهم بصورت یک پروژة تحقیقاتی که از طرف ASHRAE هزینه شده است ، عنوان گردیده و در واقع استفاده از R-507 بجای R-22 در سیستمهای سرد کننده با دمای بالای صفر (HIGH TEMPERATURE) و آنهم به کمک BRINE ( ضد یخ – اتیلن گلایکول ) برای اولین بار در این مجتمع صورت میگیرد که در صورت موفقیت علاوه بر تعویض HCFC ، مسئله بهینه‏سازی در مصرف انرژی نیز مدنظر قرار خواهد گرفت.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله تولید آهن به روش اسفنجی

فهرست مطالب

مقدمه ۴
تجهیزات انتقال بار به کوره احیا و تخلیه آهن اسفنجی از کوره به روش میدرکس ۶
تجهیزات کوره احیا به روش میدرکس ۱۰
کوره احیا به روش میدرکس ۱۰
درجه حرارت و فشار در کوره احیا ۱۱
توزیع گاز سرد کننده آهن اسفنجی در کوره احیا ۱۲
خوشه شکنهای کوره احیا ۱۳
پاروی تخلیه آهن اسفنجی در کوره میدرکس ۱۴
تولید گاز احیا کننده به روش میدرکس ۱۴
ساختمان راکتور تولید گاز احیا کننده به روش میدرکس ۱۵
لوله های راکتور گاز احیا کننده به روش میدرکس ۱۷
کنترل راکتور تولید گاز احیا کننده (رفورمر) به روش میدرکس ۱۷
کاتالیزور و مواد خنثی در لوله های راکتور تولید گاز احیای کننده به روش میدرکس ۱۹
بازیاب حرارتی (رکوپراتور) واحد میدرکس ۲۱
سیستم شستشوی گاز خروجی کوره احیا و گاز سرد کننده آهن اسفنجی به روش میدرکس ۲۳
کمپرسور گاز خروجی و گاز سرد کننده به روش میدرکس ۲۴
سیستم تولید و مصرف گاز خنثی به روش میدرکس ۲۴
سیستم آبرسانی واحد میدرکس ۲۵
ویژگی گاز احیا کننده ، گاز خروجی و گاز سرد کننده یک واحد میدرکس ۲۷
موازنه انرژی و مواد در یک واحد میدرکس ۲۸
ویژگی های چند واحد میدرکس ۲۹
ویژگیهای واحدهای میدرکس مجتمع فولاد اهواز ۲۹
تولید آهن اسفنجی به روشهای اچ وای ال یک و دو ۳۰
کوره های تولید آهن اسفنجی به روش اچ وای ال یک و دو در دوره تخلیه آهن اسفنجی ۳۳
مراحل تولید آهن اسفنجی در واحد اچ وای ال یک و دو ۳۴
حرارت لازم برای تولید بخار آب در روش اچ وای ال ۳۷
میزان گاز لازم در روش اچ وای ال یک ودو ۳۷
تولید آهن اسفنجی به روش اچ وای ال سه ۳۸
احیای سنگ آهن به روش اچ وای ال سه ۳۸
بررسی کلی مطالب ۳۹
استاندارد AISI 39
استاندارد آلمانی DIN 42
فولادهای غیر آلیاژی ۴۲

 

 

مقدمه

از بین روشهای صنعتی احیای مستقیم کانه های آهن که از گاز طبیعی استفاده می کنند ، تولید اهن اسفنجی به روش میدرکس توسعه چشم گیری داشته است . باردهی مداوم آهن اسفنجی به صورت سرد یکی از روش میدرکس می باشد . واحدهای متعددی به این روش در دهه اخیر در کشورهای مختلف تاسیس و شروع به کار کرده اند .

ابداع روش میدرکس به وسیله D .Beggs w .t .marton و تحقیقات لازم برای توسعه آن از سال ۱۹۶۵ میلادی درشرکت  میدلند- روس انجام گرفت . در سال ۱۹۷۶ میلادی یک واحد احیای مستقیم آزمایشی با تولیدی برابر ۵/۱ تن آهن اسفنجی در ساعت در توله دو واقع در اوهیو و سپس واحد دیگری به ظرفیت سالیانه ۱۵۰هزار تن در پرتلند ، آمریکا تاسیس شد که در سال ۱۹۶۹ میلادی شروع به تولید کرد . متعاقباً ، واحدهای دیگری در چرجتاون آمریکا و در کارخانه فولادسازی هامبورگ، تاسیس شدند که در سال ۱۹۷۱ میلادی راه افتادند . واحد بعدی سیدبک رد کانادا بود که در سال ۱۹۷۳ میلادی راه اندازی شد . در ژانویه ۱۹۷۴ میلادی ، اجازه ساخت کارخانه های تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس به گروهفولاد کورف واگذار شد.

در کشورهای پیشرفته صنعتی مانند آمریکا و آلمان فدرال، کانادا ، اتحاد جماهیر شوروی و نیز کشورهایی که دارای منابع غنی گاز طبیعی هستند ، در دهه گذشته از تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس استقبال کرده اند .

مضافاً به اینکه ابعاد و ظرفیت تولید آهن اسفنجی کوره های احیا در واحدهای میدرکس گسترش چشمگیری یافته است و مثلاً قطر کوره  احیا در مدول ۲۰۰ ، ۶/۳ متر ، قطر کوره احیا در مدول ۴۰۰ ، ۸۸/۴ متر ، ظرفیت روزانه نسل اول آن مدول ۱۰۰۰ و ظرفیت روزانه نسل دوم آن ۱۲۵۰ تنبودهاست اما قطر کوره احیا در مدول ۴۰۰ به ۵/۵ متر و ظرفیت روزانه آن به حدود ۱۷۰۰ تن اهن اسفنجی افزایش یافته است . به عقیده سازندگان واحدهای میدرکس  گسترش ظرفیت کوره های احیا به دلایل اقتصادی ممکن می باشد . گرچه در این زمین دلایل کافی در دست نیست ولی این امر طبیعی به نظرمی رشد .

در اغلب روشهای صنعتی تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس ، گاز طبیعی به عنوان عامل احیا کننده و گرما زا مصرف می شود . یک واحد میدرکس از دو قسمت اصلی تشکیل می شود :

قسمت اول ، تجهیزات لازم برای تبدیل گاز طبیعی به گاز احیا کننده .

قسمت دوم ،تجهیزات لازم برای احیای کسیدهای آهن توسط گاز احیا کننده .

 تولید آهن اسفنجی  گاز احیا کننده به روش میدرکس مداوم است . درزیر باختصار تجهیزات واحدهای میدرکس تشریح می شود .

ذکر این نکته ضروری است که چون تجهیزات واحدهای مختلف و نیز ویژگی احیا به این روش در دهه گذشته تغییرات زیادی داشته لذا خصوصیات ارائه شده در زیر مربوط به واحدهایی است که ویژگی آنها در منابع منتشر شده و برای کلیه واحدهای میدرکس عمومیت ندارد .

تجهیزات انتقال بار به کوره احیا و تخلیه آهن اسفنجی از کوره به روش میدرکس

در سیستم میدرکس ، بار گندله یا سنگ آهن خرد شده پیش از ورود به سیلوهای روزانه سرند می شوند. دانه بندی بار برای کوره از این قرار است :

بار درشتر از ۵۰ میلیمتر

بار بیشتر از ۶تا۵۰ میلیمتر

بار بین ۳ تا ۶ نیلیمتر

و بار زیر ۳ میلیمتر

بار با دانه بندی ۶ تا ۵۰ میلیمتر و ۳ تا ۶ میلیمتر به نسبت معینی در کوره احیا تغذیه می شود . برای دانه بندی گندله و یا سنگ آهن خرده شده و به روش میدرکس تجهیزاتی پیش بینی شده است . همچنین آهن اسفنجی تولید شده در کوره احیا پیش از ورود به سیلوها و مصرف مستقیم سرند می شوند و نرمه آن در برخی از واحدها به خشته تبدیل شده و در برخی مستقیماً در کوره های قوس الکتریکی به مصرف       می رسد . طرح برخی از تجهیزات انتقال گندله و سنگ آهن خرد شده به کوره و نیز آهن اسفنجی به صورت گندله و یا کلوخه در می آید .

در یک میدرکس بار به وسیله نوار نقاله از سیلوهای روزانه به مخزن تغذیه قیف مانندی که در بالای کوره قرار گفته ،تخلیه میگردد . این مخزن در واحدهای میدرکس مستقر در مجتمع فولاد اهواز ۷۵ متر مکعب گنجایش دارد . هنگامی که نوار نقاله کار نمی کند ، گندله این مخزن به عنوان ذخیره مورد استفاده قرار می گیرند .ضمناً گندله می تواند توسط یک اسکیپ بالا برنده (به جای نوار نقاله ) در این مخزن تخلیه گردد .

سطح مواد در مخزن بالای کوره از طریق میله ای رادیو اکتیو تعیین می گردد. این میله از طرفی با سطح بار و از طرف دیگر با سیستم کنترل در تماس می باشد و سطح بار به طور اتوماتیک اندازه گیری می گردد . در صورتی که گندله در این مخزن در چهار سطح زیر باشد . سیستم کنترل علائم هشدار دهنده ذیل را مخابره می کند :

۱-بالاترین سطح بار:         اخطار داده می شود

۲-پر                   :      دستور توقف نوار نقاله تغذیه کننده بار به مخزن صادر

                                می گردد.

۳-خالی               :    دستور کارنوار نقاله تغذیه کننده باربه مخزن صادر میشود .

۴-پایین ترین سطح:   تخلیه کوره متوقف و اخطار لازم داده می شود .

مخزن بالای کوره توسط لوله نسبتاً طویلی به قسمت توزیع کننده بار (آپولو) ارتباط دارد. چون مخزن تغذیه بار در بالای موره روباز است ، لذا برای جلوگیری از داخل کوره جریان دارد و فشارآن به طور اتوماتیک کنترل می گردد . به این وسیله از نشت گاز احیا کننده کوره به خارج جلوگیری به عمل می آید . گاز خنثی نیز به علت طویل بودن لوله های رابط بین مخزن تغذیه بار و ۱۲ لوله توزیع کننده بار در کوره به خارج کوره نفوذ نمی کند . مضافاً به اینکه زیر مخزن تجهیزاتی برای آب بندی گاز پیش بینی شده است که از این قرار می باشند :

۱-        دریچه کشوئی هیدرولیکی که در هنگام خالی شدن مخزن به طور اتوماتیک بسته می شود و از خروج گاز به خارج جلوگیری به عمل     می آورد .

۲-        فلانچها که برای جلوگیری از خروج گاز نصب شده و در مواقع اضطراری آنها به وسیله بازوی هیدرولیکی از هم باز و یک صفحه به وسیله دست بین آنها قرار داده می شود .

۳-                  یک کمپنزاتور که برای تعدیل انبساط حرارتی کوره پیش بینی شده است .

توزیع یکنواخت گدله در کوره احیا برای جریان یکنواخت گاز احیا کننده در بین گندله ها  از اهمیت خاصی برخوردار است . با احیای بار گندلهدر کوره ، درجه فلزی آن بالا می رود ، درجه فلزی آهن اسفنجی تولید شده در کورههای میدرکس حدود ۹۲ در صد و اکسید آهن احیا نشده در آهن اسفنجی به صورت وسیت می باشد .

در شروع راه اندازی کوره احیا ، بار به میزان کافی احیا نمی گردد . لذا درجه فلزی آهن اسفنجی تولید شده کافی نیست به این علت بار مجدداً به کوره برگشت داده می شود . مسیر جریان بار برگشتی به کوره نیز می شود .

گندله های آهن اسفنجی سرد پس از خروج از کوره سرند می گردند . میزان نرمه آهن اسفنجی زیر ۵ میلیمتر در روند احیا به روش میدرکس حدود ۲/۰ در صد است . نرمه می تواند مستقیماً یا پس از خشته شدن در واحد فولاد سازی مصرف می گردد . آهن اسفنجی درشتر از ۵۰ میلیمتر خرد و همراه سایر گندله ها به مخزن ذخیره حمل ودر آنجا انبار می شوند . طرح تجهیزات دانه بندی گندله های آهن اسفنجی  داده شده است .  همچنین سیلوهای ذخیره آهن اسفنجی دیده می شود . در این مخازن برای جلوگیری از اکسایش گندله ها ، گازی خنثی جاری است .

تجهیزات کوره احیا به روش میدرکس

واحدهای صنعتی احیای مستقیم که به روش میدرکس آهن اسفنجی تولید می کنند در دهه گذشته به سرعت تکامل یافته اند . در این بخش کوشش می شود باختصار تجهیزات کوره های تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس که مشابه آنها در مجتمع فولاد اهواز مستقر هستند و یا در مبارکه مستقر خواهند شد بررسی شود .

کوره احیا به روش میدرکس

کوره احیا در روش میدرکس از یک قسمت فوقانی و یک قسمت تحتانی تشکیل شده است . قسمت فوقانی کوره که منطقه اصلی احیا    می باشد، استوانه ای به قطر ۸/۴ تا ۵ متر و ارتفاع ۹ متر است که حجم مفید آن حدود ۲۲۰ متر مکعب می باشد ، اما کل ارتفاع کوره ۱۲ تا ۱۴ متر می باشد .

بار به صورت سنگ آهن خزد شده یا گندله سنگ آهن از بالای کوره به طرف پایین جریان داشته و در مدتی حدود ۵/۶ ساعت در منطقه  احیا به وسیله گاز احیا کننده به اهن اسفنجی تبدیل می شود . گاز احیا کننده از بالای کلوخه شکنهای فوقانی ازطرق لوله کمربندی وارد کوره شده ودرخلاف جهت نزول بار ، جریان می یابد . گاز کم کم سرد و پس از حذف رطوبت گندله ، آن را احیا و خود تا اندازه ای اکسید می شود . طرح لوله کمربندی برای توزیع گاز احیا کننده در کوره آمده  است .

درجه حرارت و فشار در کوره احیا

احیای اکسیدهای آهن به روش میدرکس به طور کلی بر اساس واکنش زیر انجام می شود :

۱-                                                                   Fe2o3 +3h2 = 2fe+3H2O

2-                                                                             Fe2o3+3co=2fe+3vo2

جداره داخلی کوره توسط نسوزهای مقاوم در برابر سایش و مواد عایق پوشانده شده است تا از تلفات حرارتی کوره تا اندازه ای کاسته شود، مع هذا دمای دیواره خارجی کوره حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد می باشد . تغییر دمادر طول کوره احیا به صورت شماتیک نشان داده شده است.ملاحظه می گردد که درجه حرارت در قسمت عمده طول کوره تا اندازه ای ثابت می باشد .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله اصول تراشکاری

فهرست مطالب

تراشکاری ۵
انواع ماشینهای تراش ۱۱
رنده های تراشکاری ۱۲
افزارهای تراشکاری – رنده تراش ۱۳
انواع رنده های تراشکاری ۱۶
نکات مهم در بستن رنده های تراشکاری ۱۷
سرعت برش ۲۲
تعیین تعداد دوران ۲۳
استفاده از دیاگرام سرعت برش ۲۴
محاسبات زمان در تراشکاری ۲۴
طرز استفاده کردن از میکرو متر ۲۸
نکات مهم در نگهداری از میکرومتر ۲۹
معرفی قطعاتی از ماشین تراش ۳۱
مرغک ۳۱
لینت و درن ۳۲
فرم تراشی و آج زنی ۳۴
طریقه بستن و تراشیدن یک درپوش مربع در چهار نظام ۳۶
ساختمان سه نظام ۳۹
مراحل بستن یک نمونه کار روی صفحه نظام ۳۹
مشخصات یک مته ۴۱
مته لنگ وفوتر تیغه مته گیر ۴۲
امتحان کردن سوراخ انجام شده ۴۲
مخروط تراشی ۴۴
سوراخهای مخروطی ۴۹
تولید پیچ روی ماشین با کمک حدیده و قلاویز ۵۳
شکل مقاطع رنده پیچ بری ۵۵
طرز کار و عمل میله هادی و مهره قفل کن ۵۶
محاسبه چرخ دنده های تعویضی برای پیچ بری ۵۶
فرم تراشی ۵۸
تراشیدن لنگ : یا تراشکاری خارج از محور ۶۰
وسایل اندازه گیری مورد نیاز در تراشکاری ۶۲
گونیا ۶۳
سوزن خط کش پایه دار ۶۴
فرمان کنترل Go-NOTGO 64
فرمان میله یا اندازه گیر دهان اژدر ۶۵
راپورتورها ۶۵
شابلون قوس ۶۶
شابلون دنده ۶۶
طراز ۶۷
ساعت اندازه گیری ۶۹
خط کش پایه دار ۷۰
ماشین سنگ زنی : ۷۰
ترکیبات سنگ های سمباده ۷۱
طریقه استفاده و بستن سنگ سمباده ۷۲
چگونه مته ها را تیز کنیم ۷۳
مراحل تیز کردن رنده های تراشکاری ۷۴

 

 

 

تراشکاری

در یک کارگاه تراش فردی مجاز به کاراست که با مسائل فنی آشنا شده باشد و دوره فلز کاری را نیز گذرانده ومسلط و آماده برای یادگیری در کارگاه تراش باشد.

قبل از هر چیز ایمنی های لازم را باید بداند.

الف- ایمنی های اصلی و مهم

قبل از هر کاری با ماشین ابزار به نکات مهم ذیل باید توجه کامل نمود که به دو بخش تقسیم می شوند:

A: کارهایی که بایستی انجام شود:

۱- بایستی فرمانها و اهرمها را بشناسد

۲- در صورت داشتن سئوال در مورد هر چیز آنرا بپرسد

۳- همیشه ابزار صحیح برای کارکردن در اختیار داشته باشد.

۴- برای ابزاری که خراب میشود و یا می شکند جانشین داشته باشد.

۵- از ابزار مواظبت کند و برای تهیه آنها قبل از استفاده از دستگاه اقدام نماید.

۶- گذرگاه ومسیر استفاده از ماشین را همیشه تمیز نگاه دارد.

B- کارهایی که نبایستی انجام داد:

۱- در کارگاه و اطراف ماشین بیهوده قدم نزند و ندود

۲- هیچ چیزی را روی زمین نیاندازد.

۳- هر چیزی که تهیه می شود را لمس نکند

۴- در زیر قلاب و بار حرکت نکند

ب- ایمنی های مربوط به ماشین:

۱- ماشین را تمیز نگهدارد و روغن کاری بنماید.

۲- قبل از استارت زدن با ماشین آشنایی کامل داشته باشد.

۳- قبل از ترک کردن ماشین آن را خلاص و خاموش کند.

ج- ایمنی های مربوط به پرسنل:

۱- هر خبر و گزارشی را در کوتاهترین زمان مطرح نماید.

۲- از کفش و لباس کار برخوردار باشد.

۳- قبل از استفاده از کار ازتمیز بودن برای نشستن روی ماشین اطمینان حاصل نماید.

۴- دگمه های لباس کار باز نباشد و یا زیپ آن همیشه بالا کشیده شده باشد.

۵- موهای سر را همیشه کوتاه نگهدارد

۶- ازبستن ساعت و انگشتر و هرگونه مشابه آن پرهیز نماید.

۷- براده ها؛ قطعات داغ و سایر آنا را توسط دست لمس نکند.

۸- روی ماشین خم نشود و یا تکیه ندهد

برای مواظبت و محافظت ازماشینهای افزار عوامل زیر را باید در نظر داشت.

۱- قبل از شناسای از طرز کار هر ماشین نباید آنرا به کار انداخت تا موجب خرات جانی و مالی گردد.

۲- محلهایی از ماشین که نیاز به روغنکاری روزانه دارد باید مرتباً اعمال گردد.

۳- قبل از استارت کردن ماشین از درست قرار گرفتن اهرمهای آن باید اطمینان حاصل کرد

۴- حرارت یاطاقانهای ماشین نبایستی بیش از حرارت دست شود بنابراین زمان کارکدد باید معلوم باشد

۵- از جمع شدن براده ها در راهنماهای ماشین بایستی جلوگیری شده و همیشه آنها را تمیز نگهدارد

۶- راه نفوذ آب و گرد و غبار به داخل الکترود موتورها باید کاملاً بسته باشد و دارای حفاظ باشد

۷- برای تمیز کردن مداوم ماشین نباید از هوای فشرده استفاده شود، تا عمر ماشین زیا شود

۸- توجه به علائم و تابلوهای جلوگیری از خطرات بسیار مهم بوده و ضامن ایمنی وسلامتی خواهد شد.

علائمی استاندارد شده را جهت معرفی و شناخت در اختیار گذاشته تا در موارد برخورد با انها مورد استفاده صحیح قرار گیرد.

بعضی از این علائم با عنوان انجام دهید و بعضی با عناوین انجام ندهید می باشد و صاصولاً علائم سیاه رنگ جهت انجام ندادن کاری بشمار می آید و علائم سفید رنگ فرمان اجرای عملی را نشان می دهد.

مثلاً اگر اهرمی در روی ماشین قرار دارد و قابل حرکت در سه جهت رفت و برگشتی درمحورهای Z-Y-X باشد و فقط در جهت رفت و برگشتی X آن را مجاز به حرکت باشد از علامت خبری که دور آن دایره کشیده شده استفاده می شود. به سایر علائم توجه فرمائید

ساختمان یک ماشین تراش و توانایی ان برای کارهای مختلف :

ماشین تراش نیز یکی از ماشینهای افزار است که با دقت زیاد ساخته شده و خیلی حساس و گرانقیمت می باشد.

این ماشین قادر است قطعات را به صورت استوانه ای یا گرد تولید نماید و بهمین خاطر به ماشینهیا گردان نیز معروف است

اصولاص قطعات از طرف مختلف ساخته می شوند.

روش الف – قطعاتی که بدون براده برداری تولید می شوند این نوع قطعات یابصورت ریخته گری و یا با عبور از قالبهای کشش و یا غلطکی تولید می شوند و یا نیز از طریق  آهنگری و یا با برش قیچی ایجاد می گردند.

روش ب: طریقه است که قطعات از طریق براده برداری مثل اره کردن – سوراخ کاری- تراشکاری- صفحه تراش- فرزکاری- و یا سنگ زنی و … تولید می گردند.

از جمله قطعاتی که از طریق براده برداری تولید می گردند با استفاده از ماشین تراش میباشد. اصلی ترین قسمتهای ماشین تراش مرغک دار عبارت است  از :

a میز ماشین تراش – b دستگاه یاطاقان میله کار c سوپورت- d دستگاه مرغک- e جعبه دنده بار f میله راهنما- g میله کشش- h میله راه انداز

در شکل داده شده چون برای بستن کار روی ماشین میتوان از دو مرغک استفاده نمود ماشین مرغک دار یا ماشین طول تراش نامیده می شود، میله کار این ماشین معمولاً توخالی است که بتوان کارهای خاص را از آن عبور داد. بسیار دقیق یاطاقان بندی شده تا دورانی متغیر و بسیار دقیق داشته و قطعه کار روی آن محکم گردد، روی محو آن که سنگ خورده می باشد یاطاقانهایی هستند که لغزشی یا غلطشی میباشند و پوسته داخل یاطاقانها از جنس برنز می باشد که بدون لقی و دارای اصطکاک بسیار کم هستند در شکل مقابل ساچمه ای یا صفحه ای را ملاحظه می کنید.

دستگاه حماله یا حامل سوپورت : این دستگاه که رنده تراش روی آن بسته می شود و بوسیله آن تنظیم بار می گردد می تاند بصورت صلیبی در کشویی عرضی و طولی حرکت داشته باشد، کشویی حامل رنده حرکتی بدون لقی و برای بار عرضی و طولی قابل تنظیم دارد، که با دست و یا اتوماتیک بوسیله دو میله هادی و کشش که در چلوی نیز نصب شده اند به حرکت در می آیند.

دستگاه مرغک : این وسیله برای تکیه گاه قطعات بلند استفاده می شود ضمناً سوراخکاری و برقوکاری روی دستگاه تراش به وسیله این دستگاه انجام می پذیرد، دستگاه مرغک می تواند در نقاط مختلف طولی ریل دستگاه تغییر مکان داده شود، افزار برنده بوسیله دنباله مخروطی سوار می شود و بوسیله چرخ دستی آن بار داده می شود و با جابجایی اهرم مرغک شل می شود و می تواند به عقب و یا جلو حرکت داده شود.

میز ماشین: این قسمت ماشین تراش دارای ریل راهنما سنگ خورده می باشد که حامل تمام قسمتها و قطعات ماشین تراش است، دستگاه سوپورت روی ریل هایی که با مقطع منشوری یا تخت هستند جابجا می شود.

کارهای قابل اجرا توسط ماشین تراش : قطعات تولید شده با ماشین تراش دارای مقاطع دایره ای است که در طول دارای فرم های مختلف می باشند میله هایی ساده و غیر ساده، مخروطی، پیچی، واشرها و پولکها و بوشها و سایر اشکال دیگر را می توان تولید نمود این اشکال می توانند توپر و یا توخالی باشند. افزار برنده ای که استفاده می گردند از جمله- مته ها- برقوها، قلاویزها با مقطع گرد هستند که توسط دستگاه مرغک کار می کنند و افزارهای دیگر مشابه رنده که انواع مختلف دارند توسط رنده گیر سوپورت با حرکت های عرضی و طولی از روی قطعه کار براده برداری می نمایند قطعات قابل تراشکاری از مواد مختلف مثل- فولاد- چدن- برنز- برنج- مس و یا فلزات سبک- چوب پلاستیک و مواد مصنوعی می باشند. قطعه کار که به سه نظام دستگاه بیسته می شود و حرکت دورانی دارد توسط مرغک نیز مهار شده که با بار عرضی و طولی و حرکت دورانی توسط رنده براده برداری می گردد.

برای اجرای عملیات و فرمهای مختلف قطعات قابل تراشکاری کارهای متفاوت صورت می پذیرد که برای هر کدام از رنده مخصوص استفاده می گردد. این اعمال عبارتند از طول تراش (داخل تراش و رو تراشی) که هر کدام می تواند اشکال استوانه ای- مخروطی- فرم یا پیچ تراش را در هر دو مورد ایجاد نمایند و نیز می توان کف تراشی کرد که با بار عرضی تولید می گردد.

انواع ماشینهای تراش :

متداول ترین ماشینهای تراش همان ماشین تراش معمولی یا تراش طولی مرغک دار می باشد که از ۱ تا ۶ متر آن رایج است برای قطعات بزرگی که بایستی کف تراشی شوند از ماشینهای تراش مخصوص پیشانی تراش استفاده می گردد و ماشینهای تراش دیگری نیز متداول است که میز گردان آن جدا از بدنه قرار گرفته و با نام ماشینهای کاروسل معروفند نمایش از چند نوع ماشین معرفی شده را در زیر می بینید.

چگونه ماشین استارت شود؟

اصولاً ماشینهای تراش با یک شاسی استارت و استوپ روشن می شوند و در صورتیکه چرخ دنده های داخل گیربکس آن درست درگیر شده باشند. با زدن اهرم کلاج دستگاه سه نظام ماشین شروع به دوران می کند، اگر اهرم کلاج رو به پایین قرار گیرد معمولاً سه نظام عکس عقربه ای ساعت و در حالت وسط خلاص و اگر در حالت بالا قرار گیرد سه نظام عکس حالت قبل دوران خواهد نمود، معمولاً دستگاه جعبه دنده تشکیل شده اند از تعدادی چرخ دنده پله ای که در صورت تعویض حالات اهرمهای مخصوص آن جابجایی چرخ دنده ها انجام شده  و می توان دورهای مختلفی را مطابق با تابلوهای معرفی شده روی ماشین از دستگاه گرفت.

دستگاه تنظیم بار : این عمل، هم توسط حرکت دست انجام می شود و هم بصورت اتوماتیک، وقتی اهرم کلاج عمل می کند علاوه بر گردش سه نظام دستگاه، میله هادی که در جلو ماشین قرار دارند نیز شروع به چرخش می کنند، سرعت دستگاه که تغییر کند گردش میله ها نیز بهمان نسبت تغییر خواهند نمود که در نتیجه می توان با درگیری سیستم حامل سوپورت با میله هدایت حرکت بار عرضی یا طولی را بطور اتوماتیک انجام داد.

توجه : ماشین قادر نخواهد بود که در یک زمان بطور اتوماتیک بار عرضی و طولی را با هم انجام دهد زیرا با قفل شدن به میله هدایت چرخ دنده ها خواهند شکست

وقتی میله هدایت کار می کند قفل حرکتی آزاد است و بازدن یکی از اهرمها یکی از دو سیستم بار عرضی و یا بار طولی شروع به کار می کند. که بار عرضی برای کف تراش و بار طولی برای رو تراش و یا داخل تراش مورد استفاده قرار می گیرد.

رنده های تراشکاری :

در هر جایی و کاری بایستی از ابزار صحیح استفاده شود؛

برای هر نوع کاری ابزار قابل استفاده در آن موضوع را بایستی آماده کرد و مورد استفاده قرار داد ابزار غیر صحیح باعث ایجاد مشکلات شده و از سرعت عمل، دقت کار می کاهد، در اینجا نمونه هایی از رنده های تراشکاری را معرفی کرده و نحوه تیز بودن نوک آنها  را نشان داده ایم.

افزارهای تراشکاری – رنده تراش

برای جدا کردن براده از روی قطعه کار تراشکاری رنده یا قلمهای تراشکاری بکار می رود، اجرای این عمل بستگی به جنس و فرم لبه برنده افزار دارد.

جنس افزار- این افزار باید دارای خواص سختی، مقاومت در مقابل سختی قطعه کار  مقاومت در برابر حرارت و سائیدگی باشد اگر فولاد افزار غیر آلیاژی باشد معمولاً ۵/۰ تا ۵/۱ درصد کربن خواهد داشت تا حرارتی معادل  ۲۵۰ سختی خود را حفظ می کمند که با (WS) معرفی می شود اگر فولاد افزار آلیاژ دار باشد علاوه بر کربن درای آلیاژی از ولفرام، کرم، وانادیوم، مولیبدن نیز خواهد بود که با حرف (SS) فولاد تند برشناخته می شود و سختی خود را تا ۶۰۰ حفظ می کند افزارهای دیگری با عنوان فلزات سخت ینز هست که دارای ولفرام یا مولیبدن و کبالت و کربن می باشند که قدرت برشکاری آنها در تراشکاری زیاد تا حرارت ۹۰۰ را تحمل می کند.

یکی دیگر از افزارهای تراشکاری – الماسه می باشد که به شکل قطعات کوچکی ساخته شده در اختیار قرار می گیرند بعضی ها در قلم بند محکم شده و تراشکاری می کنند و نوع دیگری بصورت جوشی هستند که روی قطعات رنده توسط گاز استیلن جوش می شوند، رنده الماسه را برای ظریف کاری روی قطعات ماشین حتی با دور بالا استفاده می کنند.

فرم لبه برنده افزار :

برای آنکه رنده بتواند در مقابل چرخش کار از روی قطعه کار برداری نماید باید وضعیت لبه برنده آن در بهترین حالت ایجاد شده باشد. لبه برنده دارای شکلی گوه ای است که در حالت برش بدون اصطکاک بوده تا بتواند در عمق کار فرو رود و براده های کنده شده از کار را بخوبی بخارج هدایت نماید.

برای ایجاد این کیفیت باید بر سه زاویه تحت رابطه توجه شود.

سطوح مورد نظر عبارتند از، یکی سطح براده که براده از روی سطح لبه برنده افزار عبور می کند و با سطح افق زاویه ای می سازد که با حروف  و بنام زاویه براده نامیده می شود دیگری سطح گوه ای می باشد که به عمق کار فرو می رود و با حروف  بنام زاویه گوه شناخته میشود و دیگری سطح آزاد زیر سطح گوه ای است که نسبت به خطر قائم الزاویه ای ایجاد می شود بنام زاویه آزاد و با حرف a که در این مجموعه جمع دو زاویه a و زایوه برش و با حرف  می نامند.

محاسن و معایب کمی و زیادی زوایا ولبه های برنده :

تغییرات زوایا و یا سطوح لبه ها بستگی به نوع جنس کار دارد برای جلوگیری از شکستن لبه برنده برای جنس سخت تر زاویه گوه باید بزرگتر باشد و زاویه آزاد را تا حدی می توان کم کرد که سطح آزاد با کار اصطکاک ایجاد نکند اما در عین حال بزرگ شدن زوایه گوه باعث می شود که براده سخت تر جدا شود بنابراین کم وزیاد کردن این زوایا به صورت دلخواه نخواهد بود وبهترین زوایا و سطوح در اثر داشتن تجربه بدست خواهد آمد تابلوی صفحه ۸۴ زیر نمایانگر وضعیت بهتر در تراشکاری می باشد.

علاوه بر زوایای a و و  که نسبت به مقطع رنده مقایسه و محاسبه می شود زوایای دیگری نیز مطرح هستند و آن وضعیت قرار گرفتن رنده نسبت به کار می باشد. الف- زاویه تنظیم X بهتری وضعیت نشان دادن این زاویه دید از بالا به کار و سطح رنده می باشد که زاویه o45 حالت طبیعی و ایده آل آن می باشد و هر چه مقدار این زاویه بزرگتر شود عرض براده کم خواهد شد و فشار بیشتری را نیز تحمل خواهد نمود و اگر زاویه کوچکتر شود یا عمق براده یکنواخت عرض آن بیشتر شده و دوام زیادتری خواهد داشت که البته این زاویه برای کارهای نازک مناسب نیست زیرا باعث خم شدن کار خواهد شد.

زاویه تیزی  : مقدار مناسب این زاویه معادل ۹۰ است که مقدار کوچکتر آن باعث زود کند‌‌شدن وضعیت بودن خواهد شد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

تحقیق پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A

فهرست مطالب

۱- مقدمه ۶
۲- خلاصه ۸
جنبه‌های تکنیکی ۱۴
۳- وضعیت صنعت ۱۶
بازار ایالات متحده ۱۸
ساختمان و لعاب شیشه ۱۸
ارتباطات و الکترونیک ۱۹
قطعات ۲۰
علائم و روشنایی‌ها ۲۰
مصارف متفرقه ۲۱
بازارهای ژاپن ۲۱
سرمایه گذاری و ظرفیت‌ها ۲۲
سرعت عملیات ۲۴
مواد خام ۲۵
قیمت ۲۵
۴- آنالیز و مقایسه پروسه ۲۶
۵) پلی کربنات توسط پلی کندانسیاسون در محلول ۲۹
شیمی ۳۰
مروری بر فرآیند ۳۱
شرح فرآیند ۳۶
برآورد هزینه ها ۴۳
هزینه های تولید ۴۴
۶- تولید پلی کربنات با واکنشهای تراکمی بین سطحی ۴۴
شیمی واکنش ۴۴
مروی بر فرآیند ۴۵
شرح فرآیند ۴۸
برآورد هزینه ها ۵۱
۷- تولید پلی کربنات در فرآیند راکتور پیوسته ۵۱
شرح فرآیند ۵۲
بر آورد هزینه ها ۵۶
هزینه های اولیه و اصلی ۵۶
هزینه های تولید ۵۷
۸- تولید پلی کربنات با فسژنه کردن محلول ناپیوسته ۵۷
شرح فرآیند ۶۰
برآورد هزینه ها ۶۱
هزینه های اولیه ۶۱
هزینه تولید ۶۲
۹- تولید پلی کربنات با ترنس استریفیکاسیون و سایر فرآیندهای مذاب ۶۲
شیمی فرآیند ۶۲
مروری بر فرآیند ۶۳
شرح فرآیند ۶۴
برآورد هزینه‌ها ۶۶
۱۰ پلی کربناتهای مقاوم در برابر شعله ۶۶
شیمی ۶۶
مروری بر فرآیند ۶۷
شرح فرآیند ۶۹
برآورد هزینه ها: ۷۰
۱۱- بهبود خواص ۷۱
پایدارسازی ۷۲
خواص جریان پذیری ۷۳
جدایش از قالب ۷۵
پایدار کننده‌های ماوراء بنفش ۷۷
مدول بالا و تنش نهایی ۷۸
مقاومت ضربه ۸۰
آلیاژ با پلیمرهای دیگر ۸۰
کوپلیمرها ۸۳
اکستروژن مجدد پلی کربنات‌ها ۸۴
اصلاح سطح و پوشش ۸۵
مبانی طراحی و هزینه ۸۸
شرایط طراحی ۸۸
مبانی هزینه ۸۸
سرمایه‌گذاری ۸۸
هزینه تولید ۸۹
اطلاعات فیزیکی ۹۱

 

 

 

1- مقدمه

مصرف پلیمرهای پلی کربنات، پلیمرهای که با گروه –O-C-O- بهم متصل هستند، از ز مان گزارشات اولیه بسیار رشد کرده است Report 1969) (PEP .  تضمین  رشد آینده این صنعت با افزایش شرکتهای جدید به ۶ تولید کننده سابق این ماده نشان داده شده است رشد تکنولوژی، شامل افزایش گریدهای با کاربرد خاص، امکان رقابت پلی کربنات‌ها را در مصارف مختلف فراهم کرده است.

پلی کربنات‌ها در بین پلیمرهای مختلف از لحاظ پایداری ابعادی مقاومت ضربه و شفافیت بسیار برجسته می‌باشند. مقاومت در برابر شعله آن خوب بوده و توسط بهبود دهنده‌هایی بهتر شده تا گرید خاصی تولید شود. با وجود اینکه پلیمرهای دیگر و فلزات در تعدادی از خواص بتنهایی بهتر از پلی کربنات می‌باشد، اما نیاز به ترکیبی از خواص مختلف باعث می‌شود که پلی کربنات بعنوان تنها امکان انتخاب شود. از سوی دیگر کمی مقاومت در برابر حلالها یک اشکال عمده در بسیاری از کاربردها می‌باشد. بطور کلی پلی کربناتها در تمامی رشته‌های مهندسی پلاستیک رقابت می‌کنند، که از مصارف عمده آن می‌توان به شیشه‌ها، علامات و روشنایی اشاره کرد.

این گزارش تکنولوژی، هزینه و بازار پلی کربنات‌ها را که از سه روش فسژنیزاسیون محلولی فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون تهیه می‌شوند را ارائه می‌کند. ۲ نوع از دو روش اول و یک نوع از روش سوم ارائه خواهد شد. همچنین نحوه تولید گرید مقام در برابر شعله و  اکستروژن دوباره پلیمر برای تولید گریدهای خاص بیان خواهد شد.

این تحقیق به پلی کربنات ترمو پلاستیک آروماتیک بر پایه بیس فنول A محدود است، که مهمترین مزیت پلی کربنات از نقطه نظر تجاری می‌باشند. در PEP گزارش ۵۰، کوپلیمرها فقط با توجه به بیس فنول A و بیس فنول A هالوژنه  و یا مقدار کمی از عوامل سه گروهی شاخه‌ای در نظر گرفته شده است بدلیل عرضه تجاری گریدهای خاصی، می‌بایستی هم کوپلیمرها و آلیاژها را در نظر گرفت، کوپلیمرهایی که تجاری نیستند و همچنین آلیاژهایی که پلی کربنات جزء کم هستند در نظر گرفته نمی‌شوند.

این گزارش هیچگونه آنالیزی در مورد پلیمرهای فوم ، پلیمرهای تقویت شده با الیاف و افزودنیهایی           ضد شعله که موضوع PEPهای مختلف هستند را ارائه نمی‌کند. مواد اولیه خام بیس فنول A . فسژن و تترابروموبیس فنول A (TBBPA) موضوع PEP شماره ۸۱ می‌باشند. منابع اطلاعاتی ، پتنت‌ها، جزوات و مقالات مربوطه از سال ۱۹۷۶ می‌باشد.

 

۲- خلاصه

بعد از ۷ سال افزایش سالیانه ۲۰% مصرف در ایالات متحده آمریکا، بیش از ۶۰% در سال ۱۹۷۳ افزایش یافت. افزایش در سال ۱۹۷۴ با توجه به منحنی‌های مقدماتی برابر %۱۰ بود که احتمالاً کمتر از مقدار واقعی آن می‌باشد. با ظرفیت جدید تولید، میانگین افزایش تولید سالیانه ۲۰% یک پیش‌بینی قابل قبول برای کلیه محلهای تولید مانند اروپای غربی، ایالات متحده و ژاپن می‌باشد. مصرف به میزان تجارت بود و همچنین  به کمبود محصولات رقابتی بستگی خواهد داشت. تولید آن با کمبود مواد اولیه ممکن است محدود شود.

بعد از ۱۵ سال از تجاری شدن پلی کربنات، ظرفیت کلی جهان کمتر از ۵۰۰ میلیون پوند بر سال می‌باشد.

از نقطه نظر رقابتی، تجارت توسط بایر، توابع آن موبای و جنرال الکتریک کنترل می‌شود. یک سرمایه کلان در فروش و سرویس تکنیکی نیاز می‌باشد تا این حکمفرمایی شکسته شود. جنرال الکتریک ۷۵ میلیون دلار فقط در مت ورنون و ایندین فاسیلیتی  (Indian facilities) سرمایه‌گذاری کرده است. میزان تولید، تولید کنندگان عمده در اوایل ۱۹۷۳ بصورت زیر می‌باشد:

 

میلیون پوند بر سال               هزار تن بر سال

بایر                                  ۲۲۰                                 ۱۰۰

جنرال الکتریک                   ۱۵۰                                 ۶۸

موبای                               ۱۸                                   ۴۰

یکی از مهمترین چیزهای مورد نیاز تعدد گریدهای مختلف می‌باشد. گریدهای جدید خواص زیادی از جمله مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر آسیب، مقاومت در برابر اشعهuv ، ترکیب سفتی و مقاومت ضربه، مناسب بودن برای قالب‌گیری چرخشی و همچنین مناسب بودن برای فومهای ساختاری را دارا هستند. رشد عمده اخیراً در تهیه شیشه، Lighting و علامات می‌باشد. بعنوان شیشه نشکن پلی کربنات‌ها به موقعیت رزین‌های آکریلیک نفوذ کرده‌اند روم و هاس در حل ورود به بازار شیشه‌های پلی کربنات از طریق خرید دستگاههای ورق‌سازی و تجارب از شرکت رولند (Rowland) یک شرکت کوچک که رقابت در این بازار حساس به سرمایه را مشکل می‌دانست می‌باشند. روم و هاس امروزه تولید کننده پلیمر پلی کربنات نمی‌باشند مهارت و سرمایه مورد نیاز و همچنین بازار پلی کربنات بیان کننده آنست که فقط در کشورهایی پیشرفته استفاده خواهند شد.

نفوذ پلی کربنات‌ها به بازار سنتی پلیمرهای دیگر و فلزات، با افزایش تولید و در نتیجه کاهش قیمت آنها بیشتر می‌شود. در سال اخیر این روند قیمت بدلیل افزایش تورم برعکس شده است. حداقل قیمت در ایالات متحده ۹۸ سنت بر پوند در مقایسه با ۷۵ سنت بر پوند و  قیمت تجاری اولیه  می‌باشد. با این وجود، نفوذ در بازار بدلیل تأثیر تورم بر اجناس رقابتی همچنان ادامه دارد.

تولید کنندگان سه روش عمده برای تولید پلی کربنات بکار می‌برند: فسژنیزاسیون محلولی، فسژنیزاسیون بین سطحی و ترانس استریفیکاسیون. فقط کسر کمی از تولید کل توسط ترانس استریفیکاسیون می‌باشد و مقدار عمده تولید از طریق فسژنیزاسیون بین سطحی می‌‌باشد. اما تفکیک دقیق در میزان آن از مقالات مشخص نمی‌باشد. کلیه این روشها به انضمام دو متغیر و یک روش بر ای گرید مقاوم در برابر شعله در این گزارش نوشته شده است.

فسژنیزاسیون محلولی شامل واکنش بیس فنول A با فسژن در حضور پیریدین بعنوان گیرنده اسید ] تا محصول جانبی اسید کلریدریک تولید کند[ و p-t بوتیل فنول (PTBP) بعنوان اختتام دهنده زنجیربا متیلن کلراید بعنوان حلال می‌‌شود. یک پلیمر واحد تکراری تولید می‌شود که انتهای زنجیر با گروههای p-t بوتیل فنیل اختتام یافته است. پلیمر باز یافت شده، اکسترود می‌شود و بصور ت چیپهایی بریده می‌شود فسژنیزاسیون محلولی بصورت تجاری توسط جنرال الکتریک استفاده می‌شود.

در فسژنیزاسیون بین سطحی، یک فاز Caustic  آبی اسید هیدروکلریک را جذب کرده و از پریدین استفاده نمی‌شود. تری اتیل آمین این واکنش را سرعت می‌بخشد.

فسژنیزاسیون بین سطحی بصورت تجاری توسط شرکتهای بایره موبای و تولید کنندگان ژاپنی استفاده می‌شود.

توانس استریفیکاسیون واکنش بین دی فنیل کربنات با بیس فنول A در دمای بالا (elevated) می‌باشد. ملکولهای پلیمری که از این طریق تولید می‌شود با گروههای فنیل خاتمه می‌یابند. ترانس استریفیکاسیون بصورت تجاری توسط شرکت بایر و شرکتهای تحت لیسانس آن استفاده می‌‌شود.

جدول ۲-۱ ارزیابی ما را از تولید گریدهای تزریق پلی کربنات نشان می‌دهند در فسژنیزاسیون محلولی پیوسته (ستون اول جدول) از یکسری راکتور همزن دار استفاده می‌شود. هزینه‌ها بالاتر از فسژنیزاسیون بین سطحی توسط راکتورهای مشابه (ستون دوم) می‌باشد. که یکی از دلایل آن می‌تواند بدلیل نیاز به بازیافت پیریدین باشد.

در روش راکتور پیوسته (ستون سوم) فسژنیزاسیون بین سطحی در یک راکتور tubular که بعد از آن راکتورهای ناپیوسته (Batch) همزن‌دار وجود دارد انجام می‌شود. هزینه‌های نشان داده شده بیشتر از هزینه‌های فسژنیزاسیون بین سطحی با استفاده از راکتورهای پیوسته همزن‌دار (ستون دوم) می‌باشد. این امر بدلیل زمان طولانی‌تر واکنش – همانطور که در پتنت نشان داده شده است- می‌باشد. علی ایحال هیچگونه اطلاعات کینتیکی دقیقی وجود ندارد. راکتور پیوسته توسط ایدمیتسو (Idemitsu)ابداع گردید. اما طراحی پروسس ما برابر با محاسبات اقتصادی ایدمیتسو نمی‌باشد.

فسژنیزاسیون محلولی ناپیوسته (ستون چهارم) برای مقایسه با فسژنیزاسیون محلولی
پیوسته (ستون اول) نوشته شده است. هزینه‌های سیستم ناپیوسته بدلیل نیاز به فضای بیشتر برای راکتور و Surge، ۲۰ میلیون پوند در سال بیشتر می‌باشد. اما اختلافات بطور نسبی کم می‌باشد. زیرا تغییر محصولات در سیستم ناپیوسته ساده‌تر است. و چنین سیستمی در صورت نیاز به تولید گریدهای مختلف در یک مجتمع ترجیح داده می‌شود. در عین حال  موقعیت اقتصادی سیستم ناپیوسته با کاهش ظرفیت تولید بهتر می‌شود.

با وجود اینکه مقایسه‌ها برای گرید تزریق می‌باشد، اما پروسس‌های بحث شده تا با اینجا برای تولید تمام گریدهای پلی کربنات مناسب می‌باشند. ترانس استریفیکاسیون برای تولید گریدهای ویسکوز مناسب نمی‌باشد، بنابراین ارزیابی آن بر اساس نصف ظرفیت گرید تزریق انجام می‌شود. همانطور که در جدول نشان داده شده است (ستون پنجم) حتی با وجود  ظرفیت کم، حداقل هزینه استهلاک را دارد. و در نتیجه هزینه تولید بسیار مناسبی در مقیاس برابر را خواهد داشت، متاسفانه کیفیت محصول تولید شده توسط روش ترانس استریفیکاسیون کمتر از روشهای دیگر می‌باشد.

با وجود اینکه پلی کربناتها ذاتاً  در برابر سوختن مقاوم هستند ، اما گریدهای خاص مقاوم در برابر شعله که حاوی هالوژنها و احتمالاً عناصر دیگر می‌باشند عرضه شده‌اند. ما هیچگونه اطلاعات دقیق در مورد ترکیبهای تجاری نداریم. ستون ششم جدول یک ارزیابی از پلی کربنات مقاوم در برابر شعله حاوی ۵% وزنی برم ( از طریق تترابرموبیس فنول A) را نشان می‌دهد. پلیمر در این مورد از طریق فسژنیزاسیون محلولی پیوسته تولید شده است. در نتیجه ستون ششم می‌بایستی با ستون اول مقایسه شود. کل هزینه مواد برای گرید مقاوم در برابر شعله شامل ۳/۳ سنت بر پوند از گرید تزریق بیشتر است. با مقایسه، هزینه استهلاک برای گرید مقاوم در برابر شعله (شامل ۳ سنت بر پوند هزینه  فروش و تحقیق بیشتر از حالت عادی) ۲۰ سنت بر پوند بیشتر باشد.

بجای استفاده از امکانات ویژه‌ای برای تولید گرید مقاوم در  برابر شعله، می‌توان مستر بچ هایی حاوی مقدار زیاد برم ساخت. سپس این مستر بچ را می‌توان با گریدهای استاندارد آلیاژ کرد و دوباره آنها را اکسترود نمود. ستون آخر هزینه اضافی مورد نیاز برای آلیاژسازی و اکستروژن دوباره را نشان می‌دهد. اشکال شامل قیمت رزین و افزودنیها نمی‌شوند.

در کلیه پروسس‌هایی که ارزیابی شد، (بجز ترانس استریفیکاسیون) پلیمر در یک نقطه بصورت پودر می‌باشد. در نتیجه افزود نیها را می‌توان قبل از اکستروژن با آن آلیاژ کرد. حتی در این موارد، توانایی تولید مستر بچ‌هایی برای تقاضاهای متغیر بازار مطلوب است. ستون آخر همچنین برای چنین اهدافی نیز قابل اعمال می‌باشد.

بیشترین مقدار تولید  پلی کربنات از روش فسژنیزاسیون بین سطحی می‌باشد که ارزانتر از فسژنیزاسیون محلولی با پیریدین بعنوان گیرنده اسید می‌باشد. جنرال الکتریک در ابتدا روش دوم را شروع کرد. اما بتدریج از آهک بعنوان گیرنده اسید برای توسعه استفاده نمود، با وجود عدم ارزیابی این روش، اما  انتظار می‌رود که هزینه‌ها قابل رقابت با فسژنیزاسیون بین سطحی باشد زیرا نیازی به بازیافت پیریدین نیست.

هزینه تولید پلی کربنات عموماً به هزینه مواد علی الخصوص به هزینه بیس فنول A بستگی دارد .

جنبه‌های تکنیکی:

در کنار پیشرفت‌های تکنولوژی، در سالهای اخیر توجه به محیط زیست و ایمنی بیتشر شده است. کلیه این فاکتورها در طراحی‌های این گزارش و همچنین گزارش بروز شده PEP50 در نظر گرفته شده است. همچنین مقالات اخیر اثر جدی خوردگی فلزات تجهیزات را بر روی پایداری پلی کربنات‌ها نشان می‌‌دهد. در نتیجه مواد مقاومتری نسبت به قبل در اینجا مشخص شده‌اند. در نتیجه تغییرات پروسس از دو گزارش نبایستی مستقیماً مقایسه شوند.

فسژنیزاسیون محلولی منجر به حلالیت پلیمر و منومرهای واکنش نداده در متیلن کلراید حاوی پیریدین و هیدروکلرید آن می‌شود. شستشو با آب اسیدی پیریدین و هیدروکلراید آن را از بین می‌برد. اما تأثیری در از بین بردن منومر ندارد منومر و پلیمرهای با جرم  ملکولی پایین ( الیگومر) بویژه در پلیمرهایی که با غذا در تماس هستند نامطلوب می‌باشند. از بین بردن کامل این اجزا با یک سیستم رسوب ۲ مرحله‌ای امکان پذیر است. ضد حلال تازه (هپتان) در تماس با ماده جدا شده، مایع شامل منومر و الیگومر را حل کرده و دو غاب‌ حاصل از صافی عبور می کند. ماده عبور کرده از صافی در مرحله اول پلیمر را رسوب می‌دهد. ماده عبور کرده از صافی که شامل حلال، ضد حلال، منومر  و الیگومر می‌باشد، تقطیر می‌شود تا مقداری از ضد حلال جدا شود. ماده  پایین برج توسط بخار (محلول ضد حلال بالای برج) دوباره تقطیر شده تا از سطح های انتقال حرارت جلوگیری  شود که می‌تواند توسط الیگومرهای ویسکوز آلوده گردند. در عین حال پیریدین توسط تقطیر در سیستم قلیایی باز یافت شده و پلیمر رسوب شده خشک سپس آلیاژ و اکسترود شده و بصورت چیپهایی بریده می‌شود. تجهیزات زیادی برای بازیافت مواد از جریانهای پس ماند و همچنین مصرف ضایعات بکار گرفته شده است.

فسژنیزاسیون بین سطحی شامل حلالیت منومر در محلول آبی قلیایی و تمامی آن با فسژن در حضور فاز حلال (متلین کلراید) می‌باشد یک کاتالیست مانند تری اتیل آمین بکار گرفته می‌شود. متغیرهای پروسه از زمان اضافه نمودن کاتالیست فرق می‌کند. پلیمر در متین کلراید حل می شود و بازیافت پلیمر از حلال مانند فسژنیزاسیون محلولی می‌باشد. با این تفاوت که نیازی به بازیافت پیریدین نمی‌باشد. کارایی بازیافت حلال در فسژنیزاسیون بین سطحی بیشتر از کارآیی آن در فسژنیزاسیون محلولی می‌باشد. بنابراین فقط قسمتی از  مزیت اقتصادی نشان داده شده در جدول ۲-۱ بدلیل حذف پیریدین از سیستم می‌باشد. خشک کردن پلیمر از یک سیستم آبی احتمالاً بسیار سختر از خشک کردن آن از یک سیستم غیرآبی می‌باشد. اما ما اطلاعات تجربی در این زمینه نداریم.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید