فرآیند ساخت و تولید بخش ششم
مشخصات یک مخلوط ماسه ریخته گری
انواع و محتویات بایندر و دیگر افزودنیها
همانطور که ذکر شد، کنترل نوع و محتوی بایندر ماسه و دیگر افزودنی ها بمنظور کنترل خواص مخلوط ماسه ریخته گیری بسیار اهمیت دارد.
محتوی رطوبت:
مقدار رطوبت بر دیگر مشخصات مخلوط تاثیر میگذارد مانند قدرت و نفوذ. رطوبت بالا میتواند موجب شود که حباب های بخار در ریخته گری فلز بدام بیافتد.
اندازه دانه:
این خاصیت بیانگر هر یک دانه ماسه است.
شکل دانه:
این خاصیت نمایانگر شکل یک دانه ماسه است، براساس اینکه چقدر گرد می باشند. دانه های کمتر گردتر بی قاعده تر نامیده میشوند.
قدرت:
توصیف قدرت عبارتست از، قدرت مخلوط ماسه ریخته گری برای نگهداشتن شکل هندسی خود تحت شرایط تنشهای مکانیکیی که در حین فرآیند ریخته گری با آن مواجه میشود.
نفوذ:
توانایی قالب ماسه ای بمنظور دادن اجازه خروج هوا، گازها و بخار در طول زمان ریخته گری ماسه ای می باشد.
فروریختگی:
توانایی فروریختن مخلوط ماسه تحت نیرو را گویند. فروریختگی در این نوع ریخته گری، خاصیت بسیار مهمی می باشد. فروریختگی قالب به ریخته گری فلزی اجازه میدهد تا آزادانه در طول فاز جامد شدن منقبض شود. اگر قالب ماسه ای بمنظور انقباض باندازه کافی نتواند دچار فروریختگی شود، پارگی و ترک خوردگی در آن بوجود می آید.
قابلیت جریان یافتن:
توانایی مخلوط ماسه ای در جریان یافتن و پرکردن الگوی قالب در طول فاز فشار فرآیند تولید را گویند که قابلیت جریان بالاتر برای ریخته گری دقیقتر مفیدتر است.
قدرت نسوز بودن:
در طول ریختن فلز مذاب در تولید ریخته گیری ماسه ای، مخلوط ماسه ای درون قالب نباید ذوب شود یا بسوزد یا ترک بردارد و یا سخت شود. قدرت نسوز بودن توانایی قالب ماسه ای مخلوط برای مقابله با سطوح دمایی شدید میباشد.
قابلیت استفاده مجدد:
توانایی مخلوط ماسه قالب برای استفاده مجدد جهت تولید ریخته گری های ماسه ای دیگر در تولید بعدی.
زمانیکه برنامه یک ریخته گری خاص دارید، بیاد داشته باشید که برخی خواص مخلوط ماسه ریخته کری ممکن است بر روی دیگر خواص اثر متضاد داشته باشد. مطالعه خواص مختلف ماسه برای رسیدن به یک سازگاری که موجب تامین یک مخلوط ماسه ای ریخته گری با خواص مطلوب می باشد، مورد نیاز است. برای انتخاب مخلوط ماسه جهت تولید مواردی است که باید مورد توجه قرار بگیرد. دانهای ماسه کوچکتر موجب افزایش قدرت قالب میشود، اما دانه ای بزرگتر نشت پذیرتر نیز میشوند. قالبهای ریخته گری ماسه ای که از دانه هایی با اشکال بدون قاعده درست شده اند، قوی تر بنظر می رسند بدیل به هم قفل شدن دانه، اما دانه های گردتر سطح پایانی بهتری را ایجاد می کنند. یک مخلوط ماسه ای ریخته گری با فروریختگی زیاد قدرت و استحکام کمتری دارد، و یک مخلوط ریخته گری ماسه ای با استحکام بالاتر فروریختگی کمتری دارد.
آماده سازی ماسه برای عملیات ریخته گری فلز
اگر ماسه از فرآیند تولید ریخته گری ماسه دوباره استفاده شود، کاوخه ها باید خرد شوند و تمتم ذرات و گرانولهای فلزی حذف شوند. (ممکن است که یک میدان مغناطیسی کار را تسهیل نماید). تمام ماسه ها و اجزاء باید الک شوند. این کار را میتوان در شیکرهای صنعتی، الکهای چرخان و الکهای لرزان انجام داد. سپس یک میکسر پیچی یا ماشین های محلوط کننده بطور یکنواخت ماسه ها را مخلوط مینماید.
انواع قالب مورد استفاده در ریخته گری ماسه ای:
قالب های ماسه ای سبز:
قالب ماسه ای سبز یک تولید کننده ریخته گری ماسه ای معمولی می باشد که ساده و ساختن ان ساده است، مخلوطی از ماسه، خاک رس و آب. ترم سبز بیان کننده این حقیقت است که قالب در مدت زمان بارگیری ریخته گری حاوی رطوبت است.
ملاحظات تولید و خواص قالب ماسه ای سبز:
- برای اکثر کاربردهای ریخته گری ماسه ای قدرت کافی دارد.
- فروریختگی خوب
- نفوذپذیری خوب
- قابلیت استفاده خوب
- ارزانترین قالب مورد استفاده در فرآیند ریخته گری ماسه ای
- در برخی ریخته گری ها رطوبت موجود میتواند موجب نقص شود، بسته به نوع فلز مورد استفاده در ریخته گری ماسه ای و هندسه قطعه ای که ریخته گری می شود.
قالب ماسه ای خشک:
قالب های ماسه ای خشک قبل از اینکه وارد فرآیند ریخته گری ماسه ای شوند جهت خشک کردن قالب در آون پخته می شوند، (درد مای ۳۰۰ تا ۶۵۰ درجه فارنهایت و برای ۸ تا ۴۸ ساعت). این خشک کردن موجب تقویت قالب می شود، و سطح داخل آنرا سخت تر می کند. قالب های ماسه ای خشک بیشتر از آنکه با خاک ساخته شوند با بایندر های آلی ساخته می شوند.
Manufacturing Considerations And Properties Of Dry Sand Molds:
ملاحظات ساخت و خواص قالب های ماسه ای خشک:
- دقت ابعادی بهتر قطعه ریخته گری شده نسبت به قالبهای ماسه ای سبز
- سطح نهایی بهتر نسبت به قالبهای ماسه ای سبز
- هزینه ای تولید بالاتر نسبت به تولید ماسه ای سبز
- سرعت تولید در این روش بدلیل نیاز به زمان خشک کردن کمتر میباشد.
- اعوجاج قالب بیشتر است.، (در طول زمان تولید قالب)
- ریخته گری فلز بیشتر مورد پارگی حرارتی قرار میگیرد بدلیل اینکه فروریختگی قالب کمتر است.
- ریخته گری ماسه ای خشک معمولا در ساخت ریخته گریهای قطعات بزرگ و متوسط محدودیت دارد.
قالب های پوسته خشک:
زمانیکه ریخته گری ماسه ای قطعه ای بوسیله فرآیند قالب پوسته خشک انجام می شود، یک قالب ماسه ای سبز بکار میرود، و سطح حفره قالب تا عمق ۰٫۵ تا ۱ اینچی خشک میشود. خشک کردن قسمتی از فرآیند میباشد و این عمل توسط چراغ، لامپهای حرارت دهنده و یا دیگر تجهیزات مانند خشک کردن در هوا انجام میگیرد.
ملاحظات ساخت و خصوصیات قالب های پوسته خشک:
- مزیت های اعادی قطعه و سطح نهایی آن که در قالبهای ماسه اس خشک مشاهده می شود در اینجا نیز نسبتا وجود دارد.
- نیازی به استفاده از آونهای بزرگ نیست.
- جهت تقویت و استحکام سطح حفره قالب باید از مواد ویژه چسباننده به مخلوط ماسه ای استفاده نمود.
منبع : اینترنت
برگردان: ایران ملد
