قسمت قالبگيري
روشي كه در اينجا استفاده مي شود روش قالبگيري co2 مي باشد .
ماده دير گداز + چسب + فعال كننده چسب + ساير مواد
ماسه سيلسي + سيليكات سديم + گاز co2 + .. .
پس از تهيه قالب به منظور ايجاد استحكام كافي از قالب آن را تحت دمش گاز co2 قرار مي دهند تا باعث اتصال ذرات ماسه يه يكديگر مي شود .
از مزاياي اين روش : 1- دقت ابعادي و صافي سطح خوب
2- قابليت شكل پذيري خوب
معايب اين روش : 1- استحكام باقي مانده زياد
2- عمر مفيد كم (جذب گاز از محيط)
اين روش براي مدلهاي صفحه اي بيشتر استفاده مي شود چون استحكام زياد آن باعث مي شود تا صفحه كمتر خم شود . در بخش قالبگيري براي تهيه قالبي با توجه به قطعه مورد نظر به مواد زير نيز احتياج داريم :
مدل (بر اساس قطعه مورد نظر) 2- درجه 3- ماسه 4- گاز co2 5- تغذيه 6- راهگاه 7- ماهيچه (بر اساس قطعه مورد نظر ) 8- پودر سپاريت 9- سيخ …
مدلهاي مورد استفاده در اين قسمت در قسمت مدلسازي آماده مي شود .
مدلهاي مورد استفاده عبارتند از : 1- مدلهاي يك تكه 2- مدل صفحه اي با سيستم راهگاهي 3- مدل همراه قطعه آزاد مدلها از لحاظ جنس به صورت فلزي و چوبي مي باشند .
نحوه قالبگيري مدل صفحه اي به اين گونه است كه تاي رو و زير مدل روي صفحه چوبي قرار دارد و راهگاه فرعي آن روي صفحه چوبي در نظر گرفته شده است و هر دو تاي جداگانه قالبگيري مي شود و بعد از اتمام كار روي هم قرار مي گيرند .
درجه : جعبه اي است فلزي كه حاوي ماده قالبگيري است و قالب به كمك آن تهيه مي شود . درجات تاي رو زير را تشكيل مي دهند . تعداد درجات در هر تاي ممكن است متفاوت باشد . كوچكترين درجه اي كه در كارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترين آن 2*2 است .
انواع ماسه مورد نياز براي قالبگيري :
ماسه سيليسي : اين ماسه عمده آن حاوي اكسيد سيلسيم است و دماي زينتر آن 171 درجه سانتيگراد .
ماسه سيليسي را بعد از مصرف ماسه كروميي روي قالب استفاده مي كنند . ماسه سيليسي توسط دستگاه ميكسر ماسه سيليسي با چسب سيليكات سديم مخلوط شده و آماده استفاده مي شود .
ماسه سيليسي طبيعي تا 20 % خاك رس دارد ولي ماسه سيليسي مصنوعي كمتر از 2 % خاك رس دارد .
ماسه سيليسي داراي انبساط زياد مي باشد كه با اضافه كردن يك سري مواد از انبساط آن مي كاهيم .
تركيبات شيميايي قابل قبول براي ماسه هاي سيليسي درجه 1 :
sio2 Al2o3 اكسيد آهن اكسيدهاي قليايي خاكي اكسيدهاي قليايي
96% 5/1% 1% 75/. % 1%
اين نكته حائز اهميت است كه ماسه سيليسي را نبايد محكم كوبيد به دليل انبساط آن .
2- ماسه كروميتي : fecr2o3 1- دماي زينتر اين ماسه 1900 – 1780 درجه سانتيگراد مي باشد .2- رنگ اين ماسه سياه است . 3- اين ماسه داراي پايداري بالايي در دماهاي بالا مي باشد . 4- خاصيت مبرد بودن هم دارد .
ماسه كروميتي روي سطح مدل را مي پوشاند . اين ماسه در دستگاهي به نام ميكسر ماسه كروميتي درست مي شود .
ماسه 171 : كاربرد آن نسبت به 2 ماسه ديگر خيلي كم است . رنگ اين ماسه خردلي است .
نسبت ماسه و چسب :
در بعضي از روزها ديده شد كه اين نسبت رعايت نشده و ماسه يا كم چسب بوده يا بسيار پر چسب و نسبت تركيبي رعايت نشده است . اگر ماسه كم چسب باشد از چسبندگي كمي برخوردار است و با ماليدن دست به روي قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا مي شوند و در نتيجه از استحكام كافي برخوردار نمي باشند و در هنگام خروج مدل بيشترين اثرات اين حالت را مشاهده خواهيم كرد . يعني اينكه مدل قسمتي از قالب را نيز به همراه خود كنده و باعث معيوب شدن قالب مي گردد و درقسمت مونتاژ كار بيشتري را طلب مي كند .
اگر پرچسب باشد گاز بيشتري را براي خشك شدن نيازمند مي باشد و همچنين درمرحله تخريب قالب به سختي اين كار صورت مي گيرد . گاهي ميز مشاهده شده است كه نسبت ماسه باز يافت به ماسه جديد بسيار بيشتر از مقدار لازم است و اين امر باعث كاهش استحكام قالب خواهد شد . به طوري كه ذرات ماسه آن چسبندگي لازم را نخواهند داشت . در اين حالت در هنگام خروج از قالب ، مدل قسمت بسيارزيادي از قالب را به همراه خود به بيرون مي كشد .
با ايجاد آزمايشگاه تعيين استحكام ماسه مي توان اين نواقص را به حداقل رساند .
براي تعيين نسبت معين ماسه و چسب پيشنهاد مي شود با قرار دادن واحد اندازه گيري مناسب در آن قسمت اين نقص را به حداقل رساند .
تغذيه گيري :
تغذيه گيري يك بخش از قالبگيري است .
تغذيه حفره اي اضافي است كه در قالب تعبيه شده و با فلز مذاب پر مي شود . اين مخزن امكان سيلان و حركت مذاب به فضاي قالب را فراهم كرده ، انقباض ناشي از انجماد را جبران كرده .
تغذيه مورد استفاده در قالبگيري توسط جعبه ماهيچه هاي مختلف درست مي شود.
جنس جعبه ماهيچه از آلومينيوم و عمده ماسه مورد مصرفي در تغذيه از جنس اگزوترميت است .
اگزو ترميت در دستگاهي به نام ميكسر اسليو گيري با آب و الكل قاطي شده و آماده مي شود .
نحوه فالبگيري تغذيه : ماسه راداخل جعبه ماهيچه ريخته قسمت داخلي آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذيه را از جعبه جدا كرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار مي دهيم .
دليل استفاده از اگزوترميت در تغذيه : اگزوترميت با مذاب واكنش مي دهد كه اين واكنش گرمازا است . در نتيجه مذاب گرما و سياليتش رادر قسمت تغذيه حفظ مي كند و سريعتر از مذاب قالب سرد نمي شود .
ماهيچه گيري :
ماهيچه گيري بخشي از قالب گيري است .
ماهيچه هاي مورد نياز و راهگاه در قسمت ماهيچه سازي آماده مي شود.
در اين بخش انواع مختلف جعبه ماهيچه وجود دارد كه از لحاظ شكل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اكثر آنها آلومينيوم است و تعداد كمي چوبي است .
جعبه ماهيچه ها كد بندي شده اند و چيدن آنها درست مانند يك كتاب خانه است كه هر كسي بتواند براحتي جعبه ماهيچه مورد نظر را پيدا كند .
ماسه مورد نياز در قسمت ماهيچه سازي 3 نوع است : 1- كروميتي 2- 171 3- چراغي
ماسه كروميتي براي تماس جعبه ماهيچه ها كاربرد دارد .
ماسه 171 براي راهنماها استفاده مي شود و در مورادي كه جعبه ماهيچه بزرگ هستند لايه اوليه از كروميت و بقيه آن را از ماسه 171 پر مي كنند .
علت استفاده بيشتر از ماسه كروميتي نسبت به 171 دير گدازي آن است .
ماسه هاي مورد استفاده بعد از قالبگيري توسط گاز co2 خشك مي شود .
در قسمت ماهيچه سازي ماده ديگري كه كاربرد زيادي دارد پودر سپاريت است كه به قسمت هايي از جعبه ماهيچه كه با ماسه در تماس است زده خواهد شد . اين كار براي نچسبيدن ماسه به جعبه ماهيچه است .
نحوه استفاده ماسه چراغي به اينگونه است كه ابتدا توسط مشعل جعبه ماهيچه را گرم كرده سپس ماسه را روي آن ريخته و سپس دوباره به مقدار كمي جعبه ماهيچه را حرارت داده و سپس ماهيچه را از جعبه ماهيچه جدا كرده .
اين نكته در اين قسمت حائيز اهميت است كه ماهيچه رال نبايد زياد حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن مي شود.
در ماهيچه گري با گاز co2 اين نكته را بايد در نظر گرفت كه بعد از اين كه جعبه ماهيچه را با ماسه پر كرديم قبل از گاز گرفتن ماسه هاي اضافي كه اطراف جعبه ماهيچه روي ميز كار ريخته شده است جمع آوري كنيم چون اگر اين كار بعد از گاز گرفتن صورت بگيرد آن ماسه ها خشك شده و كاربرد ندارد و اين حركت ضرر اقتصادي به همراه دارد .
راهگاه ها هم در قسمت ماهيچه گيري گرفته مي شود . 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار مي گيرد . 1- راهگاه معمولي 2- راهگاه قيفي
اين نكته حائز اهميت كه براي ماهيچه هاي مخروطي شكل يك سوراخ بزرگ وسط آن زده اين كار براي خروج گاز و رطوبت است .
تمامي ماهيچه ها بعد از قالبگيري داخل اتاقك گرما داده مي شود . به غير از راهگاه ها و راهنما ها و ماهيچه هاي برشي . با اين كار ماهيچه هاكاملاً خشك شده و رطوبت آن گرفته مي شود .
كاربرد ماهيچه برشي اين است كه در زير تغذيه ها قرار مي گيرد .براي راحت تر جدا شدن تغذيه از مدل .
نحوه قالبگيري ماهيچه هاي مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضي از مدلهاي ماهيچه از قانچاق استفاده مي كنند .
بزرگترين جعبه ماهيچه هايي كه من مشاهده كردم براي مدلهاي تا پشل و با تمشل بوده .
در بعضي از ماهيچه هاي بزرگ از مبرد هم استفاده مي شود . اين كار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت مي گيرد . اصولاً مبرد به منظور سرد كردن مذاب در برخي از قسمتهاي قطعه تعبيه مي شود . گاهي اوقات مشاهده شده است كه در مبرد مورد استفاده باعث ايجاد فرو رفتگي در روي سطح قالب شده است و اين فرورفتگي تا عمق 3 تا 4 ميليمتر نيز مي رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه مي گردد كهدر مرحله تميز كاري نياز بيشتري به سنگ كاري خواهد داشت جهت رفع اين مشكل پيشنهاد مي شود در نحوه كار گذاري مبرد در قالب دقت بيشتري صورت بگيرد تا كاملاً با بدنه اصلي قطعه هم سطح باشد .
براي درست كردن بعضي از ماهيچه هاي بزرگ جوشكاري هم انجام مي شود . به اين صورت است كه اسكلتي متناسب با ماهيچه درست مي شود و دو دسته اي روي آن در نظر گرفته مي شود براي حمل ماهيچه .
سيخ هواكش : سيخ هواكش به منظور خروج گازهاي موجود در محفظه قالب استفاده مي كنند تا از محبوس شدن اين گاز در قالب و ايجاد مكهاي گاز جلوگيري به عمل آيد .
سيخ ديگري روي قالب زدهمي شود براي ورودگاز Co2 در محفظه قالب تا قالب محكم شود. لازم است كه تذكر داده شود در هنگام زدن سيخ دقت شود كه با بدنه اصلي قالب تماس نداشته باشد . زيرا مشاهده شده است كه گاهاي بر اثر كم دقتي سيخ باعث ايجاد شيارهايي روي سطح قالب گرديده است كه هميشه اثرات اين شيارها در هنگام منتاژ بايد ترميم و در نتيجه آن صافي اوليه را نخواهد داشت .
نحوه در آوردن مدل قالب :
اين كار به صورتهاي مختلف انجام مي شود .
به طور مثال براي جدا كردن قالب از مدل صفحه اي ، قالب را توسط چرثقيل كمي بالا و پائين كردن تا بر اثر ضربات حاصل از برخورد با زمين قالب از مدل جدا شده .
مرحله مونتاژ و يا ماهيچه گذاري :
در هنگام ماهيچه گذاري بايستي دقت كافي وكامل صورت پذيرد تا به قالب آسيبي وارد نشود .
بعضي اوقات مشاهده شده است كه در هنگام قرار دادن ماهيچه در داخل قالب و محكم كردن آن در محل خود بوسيله ميخ باعث تخريب بدنه اصلي قالب شده در نتيجه ترميم دوباره قالب را طلب مي كند .
هر چه ترميم كمتري روي قالب صورت بگيرد قطعه بدست آمده از كيفيت بالاتري برخوردار است و از سنگ زني هاي بي مورد جلوگيري مي شود .
همچنين گاهي اوقات ديده شدهاست كه ماهيچه كاملاً درمحل خود سوار نشده است به هر دليلي و باعث ايجاد لبه دار شدن سطح قالب شدهاست و اين لبه روي سطح قطعه نيز ايجاد خواهد شد و جهت بر طرف ساختن آن نياز به رصف وقت و هزينه بسيار خواهد شد وگاهي نيز قطعه از اندازه خود خارج شده و معيوب مي شود .جهت به حداقل رساندن اينگونه موارد فقط بايستي دقت بيشتري را بكار برد تا از بروز چنين نقص هايي جلوگيري به عمل آيد . ضمناً پيشنهاد مي شود كه جهت درست كردن محلول سراميكي كه روي سطح قالب زده مي شوداز يك ميدان مغناطيسي جهت جهت گردش و همزدن يكنواخت مواد به يكديگر استفاده شود يا يك هم زن .
اولاً محلول به صورت يكنواخت تهيه شده و ثانياً ذرات درشتر در كف ظرف ته نشين مي شوند .
اصولاً اين مواد را براي صافي سطح بيشتر بر روي قالب پاشيده مي شود و در نتيجه نبايستي خود اين مواد باعث ايجاد برجستگي روي سطح قالب شوند .
اين نكته حائز اهميت است كه بعد از قالبگيري قسمت داخلي را توسط مشعل حرارت داده تا اگر رطوبت داشت از بين برود .
در پايان با توجه به تمام مواردذكر شده و اجراي آنها قالبها آماده چفت كردن هستند .
قالبها بعد از اينكه روي هم قرار گرفتن توسط جوشكاري به هم اتصال داده مي شوند . اين كار براي اين است كه در هنگام ذوب ريزي يا حمل سپس براي ذوب ريزي آماده مي گردند .
حال ترتيب كليه مراحل قالبگيري را توسط قالبگيري يك نمونه توضيح مي دهيم :
نحوه قالبگيري چرخ
مدل چرخ از نوع مدل صفحه اي است .
در قالبگيري چرخ از يك مدل صفحه اي براي تاي بالايي و پائيني استفاده مي شود .
نحوه قالبگيري : ابتدا تاي زير را قالبگيري كرده بنابراين درجه اي متناسب پيدا كرده و آن را روي مدل صفحه اي قرار داده اين كار توسط جرثقيل صورت مي گيرد .
راهگاه فرعي را وسط مدل قرارداده شكل اين راهگاه به صورت پروانه سه پره است . سپس روي مدل را سپاريت زده و لايه روي مدل را ماسه كروميتي زده وسپس 2 ميله به طور قطري داخل درجه به درجه جوش داده اين كار براي استحكام بيشتر قالب صورت مي گيرد . روي آنها ماسه سيليسي ريخته و ان را مي كوبيم . ماسه را بايد با فشار خيلي كم كوبيد چون سيليس انبساط دارد . بنابراين بايد فضايي براي انبساط داشته باشد . البته كار كوبيدن توسط پا صورت مي گيرد . بعد از كوبيدن توسط تخته سطح نهايي را صاف كرده و سپس توسط سيخ روي ان سوراخ زده براي گرفتن گاز co2 بعد از اتمام كار گاز گرفتن قالب محكم مي شود . اين نكته در تاي زير حائيز اهميت است كه بعد از گرفتن گاز در هر سوراخ بايد سوراخ را توسط ماسه بپوشانيم تادر هنگام ذوب ريزي مذاب ازاين سوراخ ها خارج نشود .
قالب را از مدل جدا كرده اين كار توسط جرثقيل صورت مي گيرد ودر گوشه اي قرار داده و بعد راهگاه فرعي را از ان جدا كرده ، بعد از اتمام كار تاي زير ، درجه ديگري روي مدل صفحهاي قرار داده براي قالبگيري تاي رو .
قالبگيري تاي رو به ين صورت است كه ابتدا 4 عدد ماهيچه برشي متناسب با مدل را روي مدل قرار داده در 4 ناحيه . سپس 4 تغذيه بزرگ روي 4 ماهيچه قرار داده و 1 راهگاه وسط مدل قرار داده و بعد مدل را سپاريت زده و لايه اوليه را ماسه كروميتي زده و بعد از اتمام كار جوشكاري روي ان را با ماسه سيليسي مي پوشانيم و بعد از كوبيدن و صاف كردن سطح چند سوراخ زده و شروع به گرفتن گاز مي كنيم.
اين نكته حائز اهميت است كه اطراف تغذيه ها را هم سيخ زده اين بدان علت است كه گاز ناشي از تغذيه ها خارج شود . در تاي رو سوراخ ها را بعد از گرفتن گاز نمي پوشانيم از طريق اين سوراخ ها گاز حاصله در هنگام ذوب ريزي خارج مي شود . بعد از گاز گرفتن مدل را از قالب جدا كرده سپس قسمت داخلي قالبها را كمي توسط مشعل حرارت مي دهيم تا رطوبتي باقي نماند سپس توسط دستگاه قسمت داخلي قالبها را رنگ سراميكي زده بعد از انجام اين كار 3 راهنما را در جاي خود قرار داده و دو درجه را روي هم قرار داده و جوش مي دهند و اكنوان قالب براي ذوب ريزي آماده مي شود.