ریخته‌گری ماسه‌ای

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
قالب ماسه‌ای و حفره شکل دار آن

روش سنتی ریخته گری فلزات ریخته گری در قالب های ماسه ای بوده و هزاران سال است که مورد استفاده قرار میگیرد به بیان ساده ریخته گری ماسه ای عبارتست از: (الف) قراردادن یک مدل دارای شکل قطعه ی ریختگی مورد نظر در ماسه به منظور ایجاد اثری پایدار از آن در ماسه (ب) ایجاد یک سیستم راهگاهی (ج) پرکردن حفره ی حاصل با فلز مذاب (د) خنک و منجمد کردن فلز (ه) متلاشی کردن قالب ماسه ای (و) بیرون آوردن قطعه ی ریختگی

ماسه ها[ویرایش]

ماسه ها انواع مختلفی دارند و بنا به نوع استفاده به صورت های مختلفی درجه بندی می گردند که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد: انواع ماسه از نظر نحوه یافت و دسترسی: الف) ماسه طبیعی: شامل ماسه های رودخانه ای و ماسه های بادی ماسه طبیعی مستقیماً از منابع طبیعی ، استخراج و استفاده می شود و هیچگونه کار اضافی روی آن انجام نمی شود مثل ماسه کنار رودخانه ( این ماسه ها را آزمایش می کنند که حاوی آهک نباشد) حسن ماسه رودخانه ای در این است که شسته شده و میزان گردی بیشتری دارند در نتیجه کیفیت سطحی قطعات بالا می رود. اما در ماسه بادی ، خاک رس نیز وجود دارد که خاصیت چسبندگی دارد. ب) ماسه مصنوعی : در این حالت ، معادن طبیعی را شناسایی کرده و مثلاً آن را الک کرده و ناخالصی هایی مثل آهک را حذف می کنند و آن را خرد کرده و گرد می کنند ( این ماسه ها تحمل دمایی بالاتری دارند).

انواع ماسه از نظر شکل ظاهری 1.ماسه های گرد: در این حالت شکل ذرات ماسه در زیر میکروسکوپ ، کروی است. اکثر ماسه های مصنوعی از نوع ماسه های گرد هستند که کیفیت سطحی بهتری را ایجاد می کند و قابلیت عبور گاز بهتری نیز دارد ( قابلیت عبور گاز به تخلخل ماسه مربوط است). 2.ماسه های شبهه گرد: این نوع ماسه در قسمت هایی گرد و در قسمت هایی گوشه دار است. 3.ماسه های گوشه دار: این ماسه کاملاً گوشه دار است و بطور کامل در هم چفت می شوند و استحکام بالاتری ارائه می دهد و از نظر حمل و نقل قالب و حرکت مذاب و فشار مذاب ، استحکام بالاتری دارد اما قابلیت عبور گاز کم است. 4.ماسه های مخلوط: این ماسه ها شکل خاصی ندارند و مخلوطی از 3 نوع دیگر هستند.

انواع ماسه از نظر ترکیب شیمیایی ماسه سیلیسی: (SiO2) سیلیس یک حالت چند ساختاره دارد و در دماهای مختلف ، ساختارهای متفاوتی دارد ( منگنز، کبالت ، قلع و زیرکنیوم نیز دارای چند سازه هستند ). در نتیجه اگر با سرعت های مختلف سرد شود ، خواص متفاوتی ارائه می کند ( در طراحی قالب برای مواد دیر گداز ، مشکل ساز است زیرا منجر به ترک خوردن بدنه قالب می شود).

یک مزیت ماسه سیلیسی ، وجود معادن زیاد و ارزانی آن است. 

این ماسه برای ریخته گری قطعات آهنی و فولادی و فولاد آلیاژی مناسب نیست. در چدن ریزی معمولاً از ماسه سیلیسی مصنوعی استفاده می شود . ماسه شاموتی : این ماسه دارای دیرگدازی است که هر چه بیشتر باشد ، بهتر است. از این ماسه در ریخته گری بصورت آجر و بدنه کوره استفاده می شود. این آجر نارنجی ، نیز دارای انبساط و انقباض بوده و ترک می خورد. این ماسه برای فولاد آلیاژی و کم کربن مناسب است. ماسه های زیرکون، اولیوین و سیلیکات آهن به خاطر ضریب انبساط حرارتی پایینشان اغلب در کارگاه های ریخته گری فولاد به کار میروند.کرومیت به خاطر خاصیت انتقال حرارت بالای آن استفاده میشود.

انواع قالب های ماسه ای[ویرایش]

قالب های ماسه ای با انواع ماسه ی تشکیل دهنده و روش های تولید آنها ساخته میشوند. سه نوع قالب ماسه ای اصلی وجود دارد:قالب های ماسۀ تر ، جعبۀ سرد و غیرحرارتی. متداول ترین مادۀ قالبگیری ماسۀ قالبگیری تر است، که مخلوطی از ماسه ، خاک رس و آب است. واژه تر نشان دهندۀ این واقعیت است که ماسه هنگام ریختن فلز به داخل قالب ، مرطوب یا نمدار است. این نوع قالبگیری ارزان ترین روش قالب سازی است. در روش قالب خشک رویه ، سطوح قالب در معرض هوا یا با شعله خشک میشود. این قالب ها اغلب به خاطر استحکام بالایی که دارند باری قطعات بزرگ ریخته گری به کار میروند. قالب های ماسه ای قبل از مذاب ریزی در اجاق نیز خشک میشوند. این قالبها از قالب های ماسۀ تر مستحکمتر هستند و دقت ابعادی و صافی سطح بهتری به قطعه میدهند اما این روش عیوبی هم دارد: واپیچش قالب بیشتر است. قطعات ریختگی به سبب تلاشی پذیری کمتر قالب، بیشتر مستعد پارگی انقباضی اند و آهنگ تولید نیز در این روش به دلیل زمان لازم برای خشک کردن قالب پایینتر است. در فرایند قالب جعبۀ سرد، پسب های گوناگون آلی و غیر آلی برای پیوند شیمیایی دانه های ماسه به منظور تامین استحکام بیشتر قالب، با ماسه آمیخته میشود. این قالب ها از نظر ابعادی دقیقتر از قالب های ماسۀ تر ولی از آنها گرانتر هستند. در فرایند قالب غیرحرارتی، یک رزین مصنوعی مایع یا ماسه مخلوط میشود. این مخلوط در دمای اتاق سخت میشود به دلیل اینکه پیوند قالب در این فرایند و فرایند جعبۀ سرد بدون گرم کردن صورت میگیرد، بنابراین این فرایندها، فرایندهای سردگیر نامیده میشوند. اجزای اصلی قالب های ماسه ای به شرح زیر است: 1.خود قالب که با یک درجه نگهداشته میشود.قالب های دوتکه از یک درجه رویی در قسمت بالا و یک درجه زیری در قسمت پایین تشکیل میشوند.درز بین آنها خط جدایی نامیده میشود. 2.یک حوضچۀ بارریزی که فلز مذاب در آن ریخته میشود. 3.یک راهگاه بارریزی که فلز مذاب از طریق آن به طرف پایین به داخل حفرۀ قالب جاری میشود. 4.سیستم راهگاه اصلی که دارای کانال هایی است که فلز مذاب را از راهگاه بارریزی به حفرۀ قالب میبرند.راهگاه های فرعی ورودی های مذاب به داخل حفره قالبند. 5.تغذیه ها، که فلز اضافی را با منقبض شدن قطعه حین انجماد به داخل قطعه میرسانند. دو نوع تغذیه داریم: تغذیه کور و تغذیه باز. 6.ماهیچه ها، مغزی هایی که از ماسه ساخته شده اند به این نام موسومند.این مغزی ها به منظور سکل دادن نواحی توخالی یا به عبارت دیگر ایجاد سطح داخلی قطعه ای ریختگی در قالب قرار داده میشوند. از ماهیچه ها برای شکل دادن اشکال حروف نوشته بر سطح جانبی یک قطعه ریختگی یا جیب های بیرونی عمیق استفاده میشود. 7.هواکش ها، که در قالب ها به منظور هدایت گازهای حاصل از تماس فلز مذاب با ماسۀ قالب و ماهیچه تعبیه میشوند.

عملیات ریخته گری ماسه ای[ویرایش]

پس از اینکه قالب گیری انجام شد و ماهیچه ها در جای خود گذاشته شدند، دو نیمه قالب با هم جفت شده و وزنه گذاری میشوند.طراحی تغذیه ها برای تامین فلز مذاب لازم، هنگام انجماد قطعۀ ریختگی نیز از اهمیت برخوردار است.حوضچه بارریزی نیز به عنوان یک تغذیه عمل میکند. پس از انجماد قطعه ریختگی لرزانده شده و از قالب بیرون اورده میشود و ماسه لایه های اکسیدی که به قطعۀ ریختگی چسبیده اند، با ارتعاش یا با سند بلاست کردن از آن جدا میشوند. قطعات ریختگی آهنی با پاشیدن ساچمه فولادی یا ماسه سنگ تمیز میشوند.قطعات ریختگی را میتوان با روش الکتروشیمیایی یا اسیدشویی یا مواد شیمیایی تمیز کاری کرد. تقریبا تمام فلزات تجارتی را میتوان ریخته گری ماسه ای کرد.دقت ابعادی به خوبی دیگر ریخته گری ها نیست ولی اشکال پیچیده را با آن میتوان ریخته گری کرد. ریخته گری ماسه ای برای تولید های کم، اقتصادی است و هزینه ی تجهیزات ان اغلب پایین است.


جستارهای وابسته[ویرایش]


منابع[ویرایش]