√دنیـــــــای متـــــــــــالورژی فقـــــــط از ایـــــــنجا
به "با سابقه ترين و محبوب ترين وبلاگ متالورژي در ايران" خوش آمديد

* نرم افزار جهت شبیه سازی مراحل مختلف فرآیندهای ریخته گری

 

این نرم افزار جهت شبیه سازی مراحل مختلف فرآیندهای ریخته گری کاربرد دارد. عموما" هدف اصلی شبیه سازی فرآیندهای ریخته گری را می توان پیش بینی نحوه ایجاد قطعه و نحوه انجماد قطعه دانست که ار این اطلاعات به منظور تهیه تکنولوژی تولید یک قطعه و یا بهبود شرایط تولید و ارتقاء کیفیت قطعه تولیدی استفاده می گردد.

 

 

به کمک این این ابزار، اطلاعات ارزشمندی به طراحان به منظور بهبود طرح پیشنهادی آن ها و بررسی صحت طرح نهایی ارائه می گردد.
نرم افزار Magma قادر به شبیه سازی کلیه فرآیند های ریخته گری در قالب های دائم، ماسه ای، ریخته گری های تحت فشار بالا و پایین، دیزاماتیک و ریخته گری دقیق برای کلیه آلیاژهای مهندسی می باشد. همچنین وجود مدول های تخصصی برای ریخته گری چدن ها، فولادها، ریخته گری های تحت فشار بالا، فشار پائین و دیزاماتیک امکان بررسی اکثر پارامترهای موثر بر این فرآیندها را فراهم نمود و شرایط شبیه سازی با این نرم افزار را بسیار به شرایط وافعی نزدیک نموده که این امر موجب قابل اطمینان بودن نتایج بدست آمده از این ابزار گردیده است. همچنین، این نرم افزار علاوه بر فراهم نمودن اهداف اصلی شبیه سازی فرآیندهای ریخته گری که در بالا ذکر شد، قادر به شبیه سازی تنش های ایجاد شده در قطعه تولیدی، میزان انقباض حالت جامد، ساختار میکروسکوپی قطعه تولیدی و حتی انقباض های میکروسکوپی بوجود آمده می باشد.

 

از مواردی که این نرم افزار را از گونه های مشابه متمایز می کند می توان به بانک اطلاعاتی (Data Base) بسیار قوی آن اشاره کرد، به گونه ای تمامی آلیاژهای مهندسی در آن موجود بوده و تمام خواص آن ها در دماهای مختلف موجود می باشد که این امر قابل اطمینان بودن نتایج شبیه سازی با این ابزار تاثیر قابل ملاحظه ای دارد. استفاده از Magma موجب صرفه جویی در وقت، هزینه، بهبود کیفیت و تکرار و تداوم تولید قطعات با تولید یکسان می شود.
با نرم افزار Magma می توان مراحل اصلی تمامی فرآیندهای ریخته گری از قبیل Solidification و Mold Filling را تحلیل نمود. Magma دارای مدول های اختصاصی برای تحلیل و بهینه سازی فرآندهای ریخته گری چدن (Iron Casting و Permanent Molds)، انواع فولاد (Steel Casting)، دیزاماتیک (Disamatic)، ریخته گری آلومینیوم بصورت Cravity Casting و Low Pressure and High Pressure Die Casting، ریخته گری دقیق(Investment Casting)، تدوین سیکل عملیات حرارتی برای فولادها و بهینه سازی می باشد. توان Magma د کمک به تداوم تولید قطعات با کیفیت، تقلیل ضایعت و افزایش عمر قطعات بی نظیر می باشد.

حجم دانلود: 393 مگابایت

MAGMASOFT® is a comprehensive simulation tool for the technological and quality focused production of castings worldwide. Our simulation capabilities show you the way by providing a better understanding of mold filling, solidification, mechanical properties, thermal stresses and distortions, and much more. Fully menu-driven with an integrated solid modeler, CAD interfaces, and extensive databases, MAGMASOFT® provides a complete solution for your design, production, and quality departments.

MAGMASOFT® helps you to avoid gating and feeding problems, predict casting quality, aids permanent mold design and reduces fettling costs.

Download :

7 * 50mb + 29mb

http://rapidshare.com/files/108671380/ma.7z.001
http://rapidshare.com/files/108671313/ma.7z.002
http://rapidshare.com/files/108676739/ma.7z.003
http://rapidshare.com/files/108673870/ma.7z.004
http://rapidshare.com/files/108673711/ma.7z.005
http://rapidshare.com/files/108677830/ma.7z.006
http://rapidshare.com/files/108677881/ma.7z.007
http://rapidshare.com/files/108675374/ma.7z.008
Password : pc7

البته من این ها رو نتونستم دانلود کنم برای ذانلودش نیاز به یه سرعت بالا خواهید داشت



ارسال توسط محسن حیدری
تاريخ : پنجشنبه ۱۳ تیر ۱۳۸٧

کامپوزیتها -مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید.
کامپوزیتها (مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید )رده ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب موادساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است.اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی شوند.استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است مانند آجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت کننده کاه استفاده می شده است .هنگامی که این دو باهم مخلوط بشوند در نهایت آجرپخته بدست می آید که بسیار ماندگار تر و مقاوم تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.

تقسیم بندی مواد کامپوزیت:
1)کامپوزیتهای زمینه سرامیکی. ( CMC )
2)کامپوزیتهای زمینه فلزی. ( MMC)
1)کامپوزیتهای زمینه پلیمری. ( CMC )

رایجترین دسته کامپوزیت های زمینه پلیمری هستند که بیش از 90 درصد مصرف جهانی کامپوزیت را به خود اختصاص داده اند.

فایبرگلاس‌ها یا الیاف شیشه متداولترین الیاف مصرفی کامپوزیت‌ها در دنیا و ایران است . انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع E ، C ، S و کوارتز. ترکیب الیاف شیشه نوع E یا الکتریکی ، از جنس آلومینوبور و سیلیکات کلسیم بوده و دارای مقاومت ویژه الکتریکی بالایی است.الیاف شیشه نوع S ، تقریباْْ 40 درصد استحکام بیشتری نسبت به الیاف شیشه نوع E دارند. الیاف شیشه نوع C یا الیاف شیشه شیمیایی ، دارای ترکیب بور و سیلیکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پایداری شیمیایی بیشتری بخصوص در محیط‌های اسیدی دارد. الیاف شیشه کوارتز ، بیشتر در مواردی که خاصیت دی‌الکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن‌ها و یا رادارهای هواپیما استفاده می‌شوند.

نقاط قوت کامپوزیتها:
وزن کم این مواد در عین بالا بودن نسبت مقاومت به وزن آنها (حتی تا 15 برابر برخی از فولادها )
مقاومت بالا نسبت به خوردگی.
وجود روش های مختلف ساخت و امکان تولید اشکال پیچیده و متنوع.

موارد کاربرد کامپوزیت:
1)صنعت هوا-فضا:ساخت بدنه هواپیما .ساخت پره های توربین بادی و پره های هلی کوپتر.پوشش رادار هواپیما.
2)صنعت نفت وگاز:به منظور ترمیم و تقویت سازه های فرسوده و ترمیم لوله های فرسوده نفت و گاز -.عایق توربین.(کامپوزیت ها با توجه به ساختار شبکه ای و طولی ای که دارند گرما را فقط در جهت طولی منتقل می کنند و نه عرضی بنابر این به عنوان عایق گرما برای دیواره توربین ها مناسب می باشند.-نقل قول از دکتر مظاهری رئیس گروه آیرودینامیک وپیشرانش دانشکده هوا-فضای شریف.)
3)صنایع دریایی:ساخت بدنه کشتی و تاسیسات فرا ساحلی.
4)صنعت ساختمان:پوشش کف -نما-سقف و برج های خنک کننده.
5)صنعت خودرو سازی:ساخت خودره ای سبک و در نتیجه کم مصرف تر.

آشنایی پروژه هایی در مورد کامپوزیت که در ایران در حال انجام است:
1) گروه کامپوزیت و چسب -پژوهشگاه پلیمر وپتروشیمی ایران:

http://www.iranpolymerinstitute.org/Persian/pjh.asp?ID=40

2)ساخت هواپیمای 4 نفره تمام کامپوزیت فجر 3 در شرکت هواپیمایی فجر.
3)مقاوم سازی  پالایشگاه نفت آبادان، پل تقاطع اتوبان شهید همت و اتوبان شیخ فضل الله نوری و نیز دو پل راه آهن در استان یزد.
4) مقاوم سازی سطح خارجی بتون با استفاده از مواد کامپوزیتی :این طرح توسط موسسه کامپوزیت ایران به عنوان اختراع به ثبت رسیده است. 
به گفته دکتر مهرداد شکریه رئیس موسسه کامپوزیت ایران : در این روش لایه‌هایی از الیاف شیشه یا کربن به ضخامت 3/0 میلیمتر با استفاده از یک رزین مثل اپوکسی روی سازه بتونی کشیده می‌شود و به این ترتیب میزان مقاومت بتون 3 برابر خواهد شد.

مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور :
مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور یک دهم سرانه مصرف در کشورهای پیشرفته است و  سالانه بیش از 6 میلیون تن مواد کامپوزیتی به ارزش 145 میلیارد دلار در صنایع مختلف جهان مصرف می‌شود.  دکتر مهرداد شکریه، رئیس موسسه کامپوزیت ایران با اعلام این مطلب افزود: سرانه مصرف کامپوزیت در کشورهای پیشرفته جهان 3 کیلوگرم است در حالی که این سرانه در کشور ما تنها 3/0 کیلوگرم است.به گفته عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران ایران از نظر سرانه مصرف مواد کامپوزیتی، همرده کشورهای آسیایی قرار دارد. وی با اشاره به این که علت پایین بودن سرانه مصرف مواد کامپوزیتی در این قاره وسعت این قاره و نیز وجود کشورهای فقیر در این منطقه است، در عین حال از کشور ژاپن با سرانه 5/4 کیلوگرم در سال به عنوان نمونه‌ای از یک کشور آسیایی پیشرفته با مصرف سرانه مواد کامپوزیتی بالا نام برد.

بازیافت مواد کامپوزیتی

 

نوشتار حاضر، گزارش نهایی یک پروژه تحقیقاتی در زمینه بازیافت مواد کامپوزیتی است. هدف کلی این برنامه پژوهشی ، افزایش کاربرد کامپوزیت های پلیمری گرما سخت، از طریق توسعه فن آوری بازیافت مواد دور ریز بوده است. برای انجام این پروژه دو روش به کار گرفته شد :

*          روش کار در دانشگاه برونل به کار گیری مجدد کامپوزیت های گرما سخت خرد شده به عنوان پر کننده درپلیمرها و فن آوری مربوطه بود. یک فن آوری با فرآیندهایی که به تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا منجر می شود. این فرآیندها به ویژه برای بازیافت قراضه های تقریبا تمیز و غیر آلوده کامپوزیتی مناسب هستند.

*          در دانشگاه ناتینگهام کار بر روش های حرارتی بستر سیال متمرکز شده بود که انرژی و الیاف را به شکلی مناسب برای تهیه محصولات با ارزش بازیافت می کنند. این فرآیند برای قراضه های آلوده و مخلوط با سایر مواد، حاصل از قطعات صنایعی همچون صنعت خودرو مناسب است.

*          این گزارش نتایج کارهای انجام شده در دانشگاه ناتینگهام را بیشتر مورد بررسی قرار می دهد. در این دانشگاه یک فرآیند بستر سیال به کار گرفته شد. فرآیندی که بای بازیافت ماده تقویت کننده و انرژی از طریق سوزاندن زمینه پلیمری مواد کامپوزیتی مناسب است. سپس الیاف بازیافتی مشخصه سازی شده و کاربرد آنها درجاهایی که ارزش افزوده بالایی دارند نشان داده شده است.

*          هدف اصلی این مطالعه، کامپوزیت های گرما سختی بود که درحجم بالا به کارگرفته می شوند. کامپوزیت هایی با زمینه پلی استر، و فنلیک که با الیاف شیشه تقویت شده و با مواد معدنی پر شده اند. کامپوزیت های الیاف کربن نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند.

 

فرآیند بستر سیال

به کارگیری بستر سیال برای بازیافت الیاف و شیشه و انرژی از مواد کامپوزیتی، بر مبنای یک کار قبلی در دانشگاه ناتینگهام انجام شد که درآن فرآیندهای گوناگون احتراق به عنوان روش بازیابی انرژی از کامپوزیتها مورد مطالعه قرار گرفته بودند. زمینه پلیمری کامپوزیت هنگام ورود به بستر سیال دما بالا تجزیه شده و این امر منجر به آزاد شدن الیاف و پرکننده و خروج آنها از بستر به وسیله جریان گاز می شود. یک بستر سیال دراندازه های آزمایشگاهی و به قطر 315 میلی متر ساخته شده و هوای سیال ساز به صورت الکتریکی پیش گرم شد تا بستر در دمایی بیش از 750 درجه سانتی گراد کار کند. الیاف و پرکننده ها پس از ترک بستر سیال به وسیله چرخانه از جریان گاز جدا شدند.

پژوهشهای نخستین روی یک نمونه صنعتی پایه پلی استری انجام شد که به روش قالب گیری ورقه ای ساخته شده بود. نتایج نشان دادند که استحکام الیاف شیشه در طول فرایند با افزایش دما کاهش می یابد. با این وجود حداقل دمایی برای تجزیه پلیمر و آزاد شدن الیاف مورد نیاز بود. به این ترتیب دمای بهینه فرایند تعیین شد.  

 

 

در دمای 450 درجه سانتی گراد ، سوختن کامل نمی شد و به محفظه ای برای احتراق ثانویه نیاز بود که در آن، گازهای بستر سیال، پس از جدا شدن از الیاف و پرکننده ها بسوزند. پس از این محفظه، یک مبدل گرمایی قرارداده شد که در آن از سوزاندن پلیمر انرژی به دست آید.

 

بهینه سازی دستگاه بازیافت الیاف

سیستم جریان گردبادی الیاف و پرکننده نصب شده، نمی توانست الیاف را به طور کامل از پرکننده جدا کند و برای دستیابی به الیافی با کیفیت بالاتر، به سیستم جداساز بهتری نیاز بود. به همین علت، یک توری چرخان روی مجرای بستر سیال نصب شد. با عبور گازهای خروجی بستر سیال از توری، الیاف در سوراخ های توری گیر می کنند.

با چرخش توری، الیاف از جریان گاز خروجی جدا شده و داخل یک جریان هوای مخالف قرار می گیرند که الیاف را از توری گذرانده و وارد مجرای جمع کننده می کند. ذرات پرکننده روی شبکه توری جمع نمی شوند. این توری چرخان قادراست الیاف شیشه را با خلوص 80 در صد جمع آوری کند.

 

آماده سازی مواد برای بازیافت

قراضه های کامپوزیتی از داخل یک قیف و به وسیله یک ماردون به درون بستر سیال تغذیه می شوند. موثرترین روش آماده سازی، به کار گیری آسیاب چکشی برای خرد کردن ضایعات است، تا حدی که از یک توری با شبکه های 5 تا 10 میلی متری عبور کنند. نتایج نشان دادند که با کوچک تر شدن ابعاد مواد ورودی، روند فرایند بستر سیال سریع تر می شود و مواد باقی مانده درکف بستر در هر مرحله، کاهش می یابد. با این وجود درچنین شرایطی متوسط طول الیاف بازیافتی کوتاه تر است. علاوه بر قطعات SMC ، دیگر ضایعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه نیز از روش بستر سیال بازیافت شدند، از جمله قطعه ای از وینیل استر/ شیشه با پرکننده سیلیس. هر دوی این کامپوزیت ها با روشی مشابه به روش ذکرشده برای قطعات SMC فرآوری شدند، اگر چه تجزیه رزین وینیل اسر بسیار کند تر از پلی استر انجام شد. یک صفحه فنلیک/ شیشه نیز بازیافت شد. رزین فنلیک زمان بیشتری برای تجزیه نیاز داشت و قطعات باقی مانده از الیاف شیشه با سختی به رشته های جداگانه تبدیل می شدند.

 

بازیافت قطعات خودرو

هدف اصلی این پروژه، نمایش امکان بازیافت قطعات کامپوزیتی کهنه و اسقاطی از طریق بستر سیال بود، به ویژه ضایعات صنعت خودرو که در صورت ورود کامپوزیت به صنعت خودرو حجم زیادی خواهند داشت. این ضایعات اغلب به مواد دیگر چسبیده اند و قطعه انتخاب شده برای این آزمایش نیز درصندوق عقب یک خودرو- سازه ای ساندویچی متشکل از دو لایه پلی استر تقویت شده با شیشه و یک مغزی از فوم پلی اورتان – بود. این قطعه رنگ شده بود و تعدادی قطعه فلزی داخل آن قرار داشت. این  قطع ابتدا با برش و سپس آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر خرد شد. سپس تمام محصولات آسیاب شده به درون بستر سیال  تغذیه شد و دردمای 450 درجه سانتی گراد فراری شد. خلوص محصول به دست آمده 80 درصد بود. پس از آزمایش مقدار کمی زغال (ناشی از فوم پلی اورتان) و تعدادی قطعه فلزی در بستر سیال باقی مانده بود. 

 

بازیافت کامپوزیت های الیاف کربن

چندین آزمایش نیز برای تحقیق در زمینه فرایند بازیافت الیاف کربن ازمواد کامپوزیتی انجام شد. ماده مورد آزمایش، قطعه ای اپوکسی- الیاف کربن بود که به روش پیچش الیاف ساخته شده و با آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر رد شده بود. آزمایش های بستر سیال تا دمای  5 درجه سانتی گراد انجام شدند و نتایج نشان دادند که تا این دما، اپوکسی از الیاف جدا شد ولی اکسیداسیون زیادی در سطح رخ نداد. الیاف کربن بازیافتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. این الیاف در شرایط مناسب قرار داشتند.

 

مشخصه سازی الیاف شیشه بازیافتی

الیاف شیشه بازیافتی به شکل تک رشته های کوتاه بودند. استحکام کششی، مدول یانگ و توزیع طول آنها مورد بررسی قرار گرفت. مدول این الیاف تغییری نداشت ولی کاهش محسوس در استحکام آنها مشاهده شد که دلیل آن دمای بالای بستر سیال بود. استحکام الیاف بازیافتی در دمای 450 درجه سانتی گراد، نصف استحکام الیاف شیشه اولیه بود. این کاهش استحکام در مقالات نیز گزارش شده است. آزمایش های کنترل شده در کوره آزمایشگاهی ، نشان دادند که این اثر به علت افزایش دمای فرایند است و به نظر میرسد کار مکانیکی در بستر سیال ، تاثیر محسوسی بر استحکام ندارد.

اندازه گیری توزیع طول الیاف بازیافتی بسیار دشوار بود. پس از چندین مرحل تحقیق و بررسی، روش پردازش تصویری با به کار گیری چندین نرم افزار دقیق مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب میانگین طول الیاف بازیافتی 5-3 میلی متر گزارش شد.

بررسی تصویرهای میکروسکوپی الیاف نیز نشان دهنده کیفیت خوب الیاف و آلودگی سطحی بسیار کم بود. به این ترتیب فرایند بستر سیال روشی مناسب برای جداکردن الیاف از زمینه های پلیمری است.

 

به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی

الیاف شیشه بازیافت شده تک رشته های کوتاهی بودند که سفتی آنها برابر سفتی الیاف شیشه اولیه اما استحکام آنها کم تر بود. بر پایه شکل و اندازه آنها، امکان به کار گیری این الیاف درکاربردهای مورد بررسی قرار گرفت که استحکام الیاف درآنها به اندازه سفتی مهم نبود. دو کاربرد با جزئیاتی که درپی خواهد آمد مورد بررسی قرار گرفتند. در هر دوی این کاربردها الیاف بازیافتی مستقیما به جای الیاف نو به کار گرفته شدند. بنابر این می توان گفت الیاف بازیافتی این توان بالقوه را دارند که به صورت موادی ارزشمند مورد توجه قرار گیرند.

 

1.  تهیه پارچه سوزنی

    پارچه سوزنی الیاف شیشه کربرد های بسیاری ، در صنعت کامپوزیت و چه در دیگر صنایع دارد. این نوع پارچه ها به روش های گوناگون تهیه می شوند و متداول ترین روش، فرایندی تر مشابه روش شبیه به صورت تک رشته هایی درون یک مایع پراکنده شده و سپس روی یک پارچه توری یا الک خوابانده می شود تا بافت مورد نظر به دست آید. از آنجائی که در بسیاری از کاربردها استحکام پارچه ویژگی زیاد مهمی نیست، این فرایند، فرایندی ایده آل به ویژه برای به کارگیری دوباره الیاف شیشه بازیافتی است.

 

     پارچه های تهیه شده با نسبت های گوناگون الیاف بازیافتی، از روش های متفاوتی ارزیابی شدند. به عنوان مثال مناسب بودن بافت سطحی این پارچه ها برای فراهم کردن سطح پرداخت نهایی خوب هم در آزمایشگاه (اندازه گیری زبری سطح) و هم بصورت صنعتی (به کار گیری به عنوان پوشش یک یا چند لایی) آزمایش شد و در هر دو آزمایش ، پارچه نو عمل کرد. آزمایش های محیطی نیز به این صورت انجام شد که پارچه به عنوان بافت پوششی یک یا چند لایه به کار گرفته شد و سپس قطعه درمعرض محیط فرساینده مناسبی قرار گرفت و مجددا مشاهده شد که کارایی پارچه تهیه شده از الیاف بازیافتی، تفاوتی با پارچه های نو نداشت. استحکام پارچه سوزنی بازیافتی، به علت کاهش استحکام تک تک الیاف، عمدتا کم تر از پارچه سوزنی نو بود، اگر چه طول کوتاه تر الیاف نیز تاثیر گذار بود.

 

2. قالب گیری ترکیبات گرما سخت

    ساخت ترکیبات گرم سخت به روش قالب گیری نیز فرصت مناسبی برای به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی است. این مواد معمولا  رکاربردهای نیازمند استحکام زیاد به کارگرفته نمی شوند و فرایند ترکیب سازی آنها با کمی اصلاح، می تواند برای الیاف بازیافتی تغییر داده شود. آزمایش های انجام شده روی یک ترکیب قالب گیری خمیری (DMC) درآزمایشگاه نشان دادند که جایگزینی الیاف شیشه بازیافتی به جای الیاف معمولی تا 50 درصد تاثیر قابل ملاحظه ای بر ویژگی های مکانیکی ماده-استحکام کششی، مدول و استحکام ضربه ندارد.

     به دنبال این آزمایش ها، یک قطعه آزمایشی توسط یکی از شرکتهای همکار در پروژه ساخته و به کار گرفته شد. برای ساخت این قطعه با کاربرد الکتریکی، 17 کیلوگرم ترکیب خمیری شکل تهیه شد که در آن 50 در صد الیاف شیشه با الیاف بازیافتی جایگزین شده بود. فرایند ترکیب سازی وعملیات قالب گیری تحت تاثیر این جایگزینی قرار نرگفت و ترکیب تولید شده از نظر ظاهری تفاوتی با سایر ترکیبات نداشت. ویژگی های مکانیکی و الکتریکی قطعه DMC تولید شده با الیاف بازیافتی درمحدوده قابل قبولی قرار داشت.

 

تحلیل اقتصادی

به منظور ارزیابی چشم انداز احتمالی توسعه بیشتر فرایند بستر سیال و تعیین حوزه هایی که اصلاح آنها می تواند به بیشتر عملی شد این فرایند منجر شود، یک برآورد اقتصادی ازاین فرایند انجام شد. برای انجام این تحلیل ابتدا یک کارخانه بازیافت د رمقیاس واقعی طراحی شده و تجهیزات مورد نیاز ، اندازه تجهیزات و شرایط کار آنها (دما، فشار، سرعت، جریان سیال و...) مشخص شد.

نتایج نشان دادند که برای سر به سر شدن هزینه های این کارخانه، توان بازیافت آن باید 10000 تن در سال باشد. برای این که کارخانه پس از 10 سال، سالانه 3 درصد سود داشته باشد، توان بازیافت آن باید 15000 تن در سال باشد.

تغییر و بهبود فرایند بستر سیال ممکن است به افزایش توان تولید و عملی تر شدن چنین طرح هایی منجر شود. تحلیل هزینه های مشابهی برای کارخانه بازیافت الیاف کربن شیشه ارزش بیشتری دارد، تاسیس چنین کارخانه ای با توان تولید چند صد تن الیاف در سال امکان پذیر خواهد بود.



ارسال توسط محسن حیدری
تاريخ : پنجشنبه ۱۳ تیر ۱۳۸٧

روش ریخته گری دقیق

تعریف :

‌ریخته گری دقیق به روشی اطلاق میشود که در ان قالب با استفاده از پوشاندن مدل های از بین رونده توسط دوغاب سرامیکی ایجاد می وشد. مدل (‌که معمولا از موم یا پلاستیک است ) توسط سوزاندن با یاذوب کردن از محفظه قالب خارج می شود.

ویژگی :
در روشهای قالبگیری در ماسه ، مدلهای چوبی یا فلزی به منظور تعبیه شکل قطعه در داخل مواد قالب مورد استفاده قرار میگیرد. در اینگونه روشا مدلها قابلیت استفاده مجدا دارند ولی قالب فقط یکبار استفاده می شود. در روش دقیق هم مدل و هم قالب فقط یک بار استفاده می شود. درروش دقیق هم مدل و هم قالب فقط یک بار استفاده می شود .

مزایا و محدودیتها
الف: مهمترین مزایای روش ریخته گری دقیق عبارتند از : - تولید انبوه قطعات با اشکال پیچیده که توسط روشهای دیگر ریخته گری نمی توان تولید نمود توسط این فرایند امکان پذیر می شود. - مواد قالب و نیز تکنیک بالای این فرایند،‌- امکان تکرار تولید قطعات با دقت ابعادی وصافی سطح یکنواخت را میدهد. - این روش برای تولید کلیه فلزات و آلیاژهای ریختگی به کار می رود . همچنین امکان تولید قطعاتی از چند آلیاژ مختلف وجود دارد. - توسط این فرآیند امکان تولید قطعاتی با حداقل نیاز به عملایت ماشینکاری و تمام کاری وجود دارد. بنابراین محدودیت استفاده از آلیاژهای با قابلیت ماشینکاری بد از بین می رود. - در این روش امکان تولید قطعات با خصوصا متالورژیکی بهتر وجود دارد. - قالبت تطابق برای ذوب و ریخته گری قطعات در خلاء وجود دارد. - خط جدایش قطعات حذف می شود و نتیجتا موجب حذف عیوبی می شود که در اثر وجود خط جدایش به وجود می آید.. –
ب:مهمترین محدودیتهای روش ریخته گری دقیق عبارتنداز : - اندازه و وزن قطعات تولید شده توسط این روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن کمتر از 5 کیلوگرم تولید می شود . - هزینه تجهیزات و ابزارها در این روش نسبت به سایر روشها بیشتر است.
انواع روشهای ریخته گری دقیق:

در این فرایند دو روش متمایز در تهیه قالب وجود دارد که عبارتند از روش پوسته ای و روش توپر به طور کلی این دو روش درتهیه مدل با هم اختلاف ندارند بلکه در نوع قالبها با هم تفاوت دارند. فرایند قالبهای پوستهای سرامیکی پوسته ای سرامیکی درریخته گری دقیق: برای تولید قعطات ریختگی فولادی ساده کربنی ، فولادهای آلیاژی ،‌فولاد های زنگ نزن، مقاومت به حرارت ودیگر آلیاژهایی با نقطعه ذوب بالای این روش به کار می رود به طور شماتیک روش تهیه قالب را در این فرآیند نشان می دهند که به ترتیب عبارتند از :
الف : تهیه مدلها : مدلهای مومی یا پلاستیکی توسط ورشهای مخصوص تهیه میشوند.
ب : مونتاژ مدلها : پس از تهیه مدلهای مومی یا پلاستیک معمولا تعدادی از آنها ( این تعداد بستگی به شکل و اندازه دارد) حول یک راهگاه به صورت خوشه ای مونتاژ می شوند در ارتباط باچسباندن مدلها به راهگاه بار ریز روشهای مختلف وجود دارند که سه روش معمولتر است و عبارتند از :
روش اول: محل اتصال در موم مذاب فرو برده می شود و سپس به محل تعیین شده چسبانده می شود .
روش دوم: این روش که به جوشکاری مومی معروف است بدین ترتیب است که محلهای اتصال ذوب شده به هم متصل می گردند .
روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهای مخصوص است که محل اتصال توسط جسبهای مخصوص موم یا پلاستیکی به هم چسبانده می شود. روش اتصال مدلهای پلاستیکی نیز شبیه به مدلهای مومی می باشد..
ج : مدل خوشه ای و ضمائم آن در داخل دو غاب سرامیکی فرو برده می شود. درنتیجه یک لایه دو غاب سرامیکی روی مدل را می پوشاند
د:در این مرحله مدل خوشه ای در معرض جریان باران ذرات ماسه نسوز قرار میگیرد.‌تایک لایه نازک درسطح آن تشکیل شود .
ه: پوسته سرامیکی ایجاده شده در مرحله قبل کاملاخشک می شوند تا سخت و محلم شوند. مراحل ( ج ) (د) ( ه) مجددا برای جند بار تکرار می شود . تعداد دفعات این تکرار بستگی به ضخامت پوسته قالب مورد نیاز دارد. معمولا مراحل اولیه از دوغابهایی که از پودرهای نرم تهیه شده ،‌استفاده شده و بتدریج می توان از دو غاب و نیز ذرات ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافی سطح قطعه ریختگی بستگی به ذرات دو غاب اولیه و نیز ماسه نسوز اولیه دارد.
ز: مدول مومی یا پلاستیکی توسط ذوب یا سوزانده از محفظه قالب خارج می شوند، به این عملیات موم زدایی می گویند . درعملیات موزدایی بایستی توجه نمود که انبساط موم سبب تنش وترک در قالب نشود
ح: در قالبهای تولید شده عملیات بار ریزی مذاب انجام می شود ط: پس از انجماد مذاب ،‌پوسته سرامیکی شکسته میشود.
ی: در آخرین مرحله قطعات از راهگاه جدا می شوند.
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق:
نوعی سیلیس به دلیل انبساطی حرارتی کم به طور گسترده به عنوان نسوز در روش پوسته ای دقیق مورد استفاده قرار می گیرد.این ماده نسوز برای ریخته گری آلیاژهای آهنی و آلیاژهای کبالت مورد استفاده قرار می گیرد. زیر کنیم شاید بیشترین کاربرد را به عنوان نسوز در فرآیند پوسته ای دارد. این ماده بهترین کیفیت را در سطوح قطعه ایجاد نموده و در درجه حرارتهای بالا پایدار بوده و نسبت به خوردیگ توسط مذاب مقاوم است. آلومین به دلیل مقاومت کم در برابر شوک حرارتی کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. به هر حال در برخی موارد به دلیل مقاومت در درجه حرارت بالا ( تا حدودc ْ1760 مورد استفاده قرار می گیرد.
چسبها :‌مواد نسوز به وسیله چسبها به یکدیگر می چسبد این چسبها معمولا شیمیایی می باشند سلیکات اتیل ،‌سیلیکات سدیم و سیلیس کلوئیدی . سیلیکات اتیل باعث پیدایش سطح تمام شده بسیار خوب میشوند. سیلیس کلوئیدی نیز باعث بوجود آمدن سطح تمام شده عالی می شود.
اجزای دیگر: یک ترکیب مناسب علاوه بر مواد فوق شامل مواد دیگری است که هر کدام به منظور خاصی استفاده می شود.
این مواد به این شرح است : - مواد کنترل کننده ویسکوزیته - مواد ترکننده جهت کنترل سیالیت دو غاب و قابلیت مرطوب سازی مدل - مواد ضد کف جهت خارج کردن حبابهای هوا - مواد ژلاتینی جهت کنترل در خشک شدن و تقلیل ترکها فرایند تهیه قالبهای توپر در ریخته گری دقیق: شکل به طول شماتیک مراحل تهیه قالب به روش توپر را نشان می دهد که عبارتند از :
الف : تهیه مدلهای ذوب شونده
ب :‌مونتاژ مدلها : این عملیات درقسمت
ج: توضیح داده شده ح: مدلهای خوشه ای و ضمائم آن درداخل درجه ای قرار میگیرد و دوغاب سرامیکی اطراف آن ریخته میشودتا درجه با دو غاب دیرگداز پر شود. به این دو غاب دو غاب پشت بند نیز گفته میشود . این دو غاب در هوا سخت می شود و بدین ترتیب قالب به اصطلاح توپر تهیه می شود
د: عملیات بار ریزی انجام میشود
ه : قالب سرامیکی پس ازانجماد مذاب شکسته می شود
و: قطعات از راهگاه جدا می شوند شکل دادن به روش ریخته گری دو غابی مقدمه این طریقه شبیه کار فیلتر پرس است ، به این معنا که مقدار آب به مواد اولیه اضافه شده تا حالت دو غابی به خود بگیرد. باید خارج شود ،به این دلیل برای ساختن اشیا روش کندی است . به طور کلی این روش موقعی مورد استفاده قرار میگیرد که شکل دادن به روشهای اقتصادی تر غیر ممکن باشد. ازطرف دیگر مواقعی از این روش اسفتاده می کنند که تعدااد زیادی از قطعه مورد درخاواست نباشد . برتری بارز این روش در تولید قطعات پیچیده است . دوغاب،‌داخل قالبهای گچی متخلخل که شکل مورد نظر را دارد، ریخته می شود . آب دو غاب جذب قالب شده و دراثر این عمل یک لایه از مواد دو غاب به دیواره قالب بسته می شود و شکل داخل قالب را به خود می گیرد.دو غاب در داخلی قالب باقی می ماند تا زمانی که لایه ضخامت مورد نظر را پیدا کند. اگر ریخته گری تو خالی نباشد ،‌نیازی به تخلیه دو غاب نیست ، ولی برای قطعاتی که توخالی باشند، قالب برگدانده میشود . دو غاب اضافی که روی سطح قالب قرار دارد،‌به وسیله کرادکی تراشیده می شود . سپس لایه اضافی با کمک چاقو در ناحیه ذخیره برداشته می شود . جدارة تشکیل دشه که همان قطعه نهایی موردنظر است، درقالب باقی می ماند تا زمانی که کمی منقبض شده و از قالب جدا شود. سپس می توان آن را از قالب در آورد . بعد از اینکه قطعه مورد نظر خشک شد،‌کلیه خطوط اضافی که دراثر قالب روی آن ایجاد شده است، با چاقو زده و یا به وسیله اسفنج تمیز می شود در این مرحله قطعه آماده پخت است . چون آب اضافی دو غاب حین ریخته گری خارج شده ، سطح دو غاب در داخل قالب پایین می آید. به این دلیل معمولا یک حلقه بالای قالب تعبیه می شود تا دو غاب را بالای قعطه مورد نظر نگه دارد. این حلقه ممکن است از گچ و یا از لاستیک ساخته شود . اگر ازگچ ساخه شود ، داخل آن نیز دو غاب به جدا بسه شده و با کمک چاقو تراشیده میشود. وقتی که جسم داخل قالب گچی کمی خشک شد،‌اسفنجی نمدار دور آن کشیده می شود تا سطحی صاف به دست آید . این روش که در بالا به ان اشاره شد ، برای ریخته گری اجسامی است که داخل آنها خالی است . مانند گلدان، زیر سیگاری ، و غیره ... اما طریقه ای هم هست که برای ساختن اجسام توپر به کار می رود ، به این تریتب که دو غاب داخل قالب می ماند تا اینکه تمام آن سف شود. برای ساختن اشیایی که شکل پیچیده دارند ، ممکن است قالب گچی ازچندین قعطه ساخته شود تا بتوانیم جسم داخل آن را از قالب خارج کنیم ، هر قطعه قالب شامل جای خالی است که قعطه قالب دیگر در آن جا می گیرد. (‌نروماده ) اگر قالب دارای قطعات زیادباشد،‌لازم است در حین ریخته گری خوب به هم چسبد این کار را می توان به وسیله نوار لاستیک که محکم به دور آن می بندیم انجام دهیم . هنگام در اوردن جسم از قالب باید این نوار لاستیکی را باز کرده و برداریم. غلظت مواد ریخته گری باید به اندازه کافی باشد که باعث اشباع شدن قالب از آب نشود . بخصوص موادی که شامل مقدار زیادی خاک رس هستند،‌غلظت آنها به قدری کم خواهد شد که ریخته گری آنها مشکل شده و معایبی هم در حین ریخته گری ایجادمی شود. برای اینکه دو غاب را به اندازه کافی روان کنیم . مواد روانسازی به دو غاب اضافه می شود.
ریخته گری دو غابی تجهیزات مورد نیاز: مواد مورد نیاز - مواد اولیه - آب - روانساز( سودا و سیلیکات سدیم یا آب شیشه ) ابزار مورد نیاز - همزان الکتریکی - ترازو ( با دقت 1/0و01/0 گرم) - پارچ دردار - قالب گچی مورد نیاز ( قالب قوری - لوله و قالب هاون آزمایشگاهی - دسته هاون آزمایشگاهی - دسته هاون ) - ویسکوزیته متر ریزشی با بروکفید - لاستیک نواری - میز کار آماده سازی دو غاب توزین و اختلاط مواد اولیه :‌در تولید فرآورده های سرامیکی ،‌عمل توزین مواد اولیه به طور کلی می تواند به دو روش انجام شود. (‌توزین به روش خشک ) (‌توزین به روش تر )‌در مرحله تهیه و آماده سازی بدنه ،‌روش توزین عامل بسیار مهم و تعیین کننده ای است.
توزین درحالت خشک : در این روش ،‌عمل توزین هنگامی صورت می گیرد که مواد اولیه به صورت خشک و یا تقریبا خشک باشند و هنوز تبدیل به دو غاب نشده باشند . هنگام توزین ،‌حتما باید آب موجود درمواد اولیه و به طور عمده در مواد پلاستیک (‌که از محیط اطراف جذب شده و یا در معدن در اثر ریزش برف و باران مرطوب و نمدار شده است )‌منظور شود . البته باید توجه داشت که تعیین دقیق مقدار رطوبت موجود در مواد اولیه،عملا غیر ممکن است و این موضوع ، یعنی عدم دقت ، نقص بزرگ توزین به روش خشک است . در عمل از تک تک مواد اولیه نمونه برداری کنید ،‌و بعد از توزین آن را در خشک کن آزمایشگاهی در دمای ( ) قرار دهید بعد از 24 ساعت نمونه را دوباهر توزین کنید . اختلاف وزن نسبت به وزن اولیه را محاسبه کنید تا درصد رطوبت خاک مشخص شود . بعد از تعیین درصد رطوبت ، درصد فوق را در توزین نهایی مواد اولیه منظور کنید . توزین در حالت تر: در این روش،‌عمل توزین بعد از تبدیل هر یک از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود. بدیهی است که هریک از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود . بدیهی است که در روش خشک گفته شد ، وجود نخواهد داشت . البته در صنعت به لحاظ نیاز این روش به چاله های ذخیره سازی که فضای بیشتری با سرماهی گذاری اولیه بالاتری را می طلبد ،‌کمتر استقبال می شود. در مورد توزین به روش تر ،‌حتما این روش مطرح خواهد شد که چگونه می توان به مقدار مواد خشک موجود در دو غاب هر یک از مواد اولیه پی برد. در عمل برای تعیین مقدار مواد خشک موجود درغابها از رابطه برونینارت استفاده می شود . W=(p-1) W= وزن ماده خشک موجود در یک سانتیمتر مکعب از دو غاب (‌گرم ) P= وزن ماده خشک موجود در یک سانتیمتر مکعب = وزن مخصوص ( دانسیته ) دو غاب درعمل با توزین حجم مشخصی از دو غابها،‌می توان به وزن مخصوص یا دانسیته آنها پی برد. در مورد وزن مخصوص مواد خشک باید اشاره شود که به طور معمول این مقدار حدود 5/2 تا6/2 گرم بر سانتیمتر مکعب است. بنابرانی اگر با تقریب ،‌وزن مخصوص را 5/2 اختیار کنید ، مقدار کسری برابر با خواهد بود . پس تنها عامل در اکثر موارد،‌دانسیته دو غابها است .
الک کردن : عمل توزین مواد اولیه چه به صورت تر باشد و چه در حالت خشک ،‌ابعاد ذرات دو غاب بدنه موجود در حوضچه های اختلاط نباید از حدو مورد نظر بزرگتر باشد. تعیین ابعاد ذرات موجود در دو غاب،‌قسسمتی از اعمال روزمره آزمایشگاهها ی خطوط تولید است و این عمل در پایان نمونه برداری در حین سایش انجام گیرد و سپس تخلیه انجام می گیرد. در هر صورت ،‌انتخاب دانه بندی مناسب بستگی به فاکتور های ذیل دارد: - نوع بدنه ( چینی ظروف- چینی بهداشتی ،- نوز) - نوع مواد اولیه و درصد انها (‌- بالکی) - خواص ریخته گری ( تیکسوتراپی ،‌- سرعت ریخته گری) - جذب آب - عمل الک کردن برای جداسازی ذرات درشت و کنترل خواص دوغاب بسیار ضروری است. زیرا اولا وجود ذرات درشت عوارض گسترده ای بر پروسس ریخته گری ،‌- خواص دو غاب ،‌- خواص حین پخت و خواص محصول نهایی دارد. ثانیا ،- کنترل دانه بندی برای خواص دو غاب شدیدا تحت تاثیر دانه بندی بوده و نباید از حد متعارفی کمتر باشد . انتخاب و شماره الک توسط استاد کار انجام خواهد شد. عموما به لحاظ وجود ذرات درشت و حضور ناخالصیهای گسترده در مواد اولیه نظیر موادآلی ،‌ریشه درختان ،‌کرک و پشم که به منظور افزایش استحکام خام به بعضی از مواد اولیه زده می شود ،‌غالبا چشمه های الک زود کورمی شود و ادامه عمل الک کردن را با مشکل مواجه می کند. لذا غالبا الکهارا چند طبقه منظور کرده و طبقات نیز از مش کوچک به مش بزرگ از بالا به پایین قرار می گیرند تا دانه های درشت تر بالاو دانه های کمتری روی الک زیرین که دارای چشمه های ریزتری است ،‌قرار گیرد .
آهن گیری: می دانید که اهن با ظرفیتهای مختلف در مواد اولیه یا بدنه های خام وجود دارد، در مجموع چهار شکل متفاوت آهن وجود دارد. - به صورت یک کاتیون در داخل شبکه بلوری مواد اولیه - به صورت کانیهای مختلف که به عنوان ناخالصیهای طبیعی با مواد اولیه مخلوط می شوند . - به صورت ناخالصیهای مصنوعی که در اثر سایش صفحات خرد کننده سنگ شکنها و آسیابها به وجود آمده اند . فقط در حالت اخیر آهن به صورت فلزی یا آزاد وجود دارد. لذا در این حالت توانایی می توان عمل اهن گیری را انجام داد. - به صورت ترکیبات دو وسه ظرفیتی آهن که در اثر زنگ زدگی خطوط انتقال دو غاب ،‌- وارد دوغاب میشوند.در تولید فرآورده های ظریف برای تخلیص دو غاب از ذرات آهن موجود ،‌- از دستگاههای آهنر یا مگنت دستی استفاده می شود . دستگاههای آهنربا اگر چه عامل بسیار موثری در حذف آهن و تخلیص دو غاب هستند،‌- ولی ماسفانه باید توجه داشت که این دستگاهها قادر به جذب تمام مواد وذرات حاوی آهن نیستند . در بین کانیهای مهم آهن، کانیهای مگنیت ( ) سیدریت ( )‌و هماتیت( ) به ترتیب دارای بیشترین خاصیت مغناطیسی هستند و بنابراین ،‌به وسیله دستگاههای آهنربا جذب می شوند . در کانیهای لیمونیت ( ) مارکاسیت و پیریت ( ) خاصیت مغناطیسی به ترتیب کاهش یافته و به همین دلیل در عمل ، احتمال جدا سازی این کانیها به وسیله دستگاههای آهنربا بسیار کم است . در مورد آهن فلزی بدیهی است که دستگاههای آهنربا به راحتی قادر به جذب آنها هستند. تنظیم خواص رئولوژیکی بعد از اینکه دو غاب الک و آهنگیری شد، دو غاب رابه چاله ذخیره یا به ظرف مخصوص انتقال می دهیم . در حالی که همزن الکتریکی با دور کم در حال هم زدن آرام دو غاب است ، از چاله نمونه برداری کرده و آزمونهای زیر را اعمال می کنیم تا فرم پیوست تکمیل شود. همان طوریکه در فرم ملاحظه می شود ،
شامل مراحل زیر است :‌اولین مرحله تنظیم دانسیته دوغاب است . بدین معنا که سرعت ریخته گری یا مدت زمانی که لازم است دو غاب در قالب گچی بماند و به ضخامت مورد نظر برسد، تنظیم شود . بدین منظور در ابتدا قالب گچی مناسب را که دارای عمر مشخص و درصد آب به گچ ثابت و معینی است آماده می کنیم و یا اینکه می توانیم از یک مدل مشخص در خط تولید استفاده کنیم بعد از بستن قطعات قالب، آنها را با کمک یک نوار پهن لاستیکی نظیر تیوپ دوچرخه یا لاستیکی که از تیوپ ماشین معمولی بریده شده است ، کاملا در کنار هم جذب و محکم کنید . دو غاب حاصل را به داخل قالب گچی بریزید . و بعد از مدت زمان مشخصی ،‌در نتیجه واکنشهای متقابل بین دو غالب وقالب گچی ،‌لایه ای درمحل تماس دو غاب و قالب ایجاد می شود .‌واضح است که قطر لایه ایجاد شده بستگی به زمان توقف دو غالب در قالب دارد. بعد از گذشت مدت زمان مورد نظر ، دو غاب اضافی موجود قالب تخلیه می شود . این زمان به طور عمده بستگی به قطر فراورده مورد نظر وسرعت ریخته گری دو غاب دارد . باید توجه داشت که تراکم قالب گچی نیز عامل موثری در زمان ریخته گری است . ولی برای ایجاد زمینه ای در ذهن دانش آموزان باید اشاره شود که با توجه به کلیه عوامل موثر زمان ریخته گری به عنوان مثال برای فرآورده ها بهداشتی به قطر حدود 10 یا 11میلیمتر،‌معمولا حدود تا 2 ساعت ،‌برای ظروف غذا خوری از جنس ارتن و ریا پرسلان با قطر2 تا 3 میلیمتر ، حدود 15 تا 25 دقیقه و برای چینی استخوانی به همین قطر حدود 2 تا 5 دقیقه است .سپس قالب و فرآورده شکل یافته در آن برای مدتی به حال خود گذاشته می شود تا لایه ایجاد شده ،‌تا حدودی خشک و در نتیجه کوچکتر شود .(‌دراثر انقباض تر به خشک ) بعد از این مرحله قطعه شکل یافته به راحتی از قالب جدا شده و می توان آ نرا از داخل قالب گچی خارج کرد درهنگام تشکیل لایه در محل تماس قالب و دوغاب،‌حجم دو غاب موجود در غاب به مرور کمتر وکمتر می شود . به همین دلیل لازم است که مجددا مقادیری دو غاب به داخل قالب گچی ریخته شود. با توجه به اینکه انجام این عمل نیازمند نیروی انسانی بیشتر و نیز مراقیت دایم است، در عمل قطعه ای در دهانه قالب گچی تعبیه شده که اصطلاحا به آن ((‌حلقه 45)) گفته می شود. این حلقه باعث ایجاد ستونی از دو غاب برفراز قطعه ساخته شده می شود. در نتیجه با کاهش حجم دو غاب موجود در قالب ،‌نیازی به اضافه کردن مجدد دو غاب نیست. در بعضی موارد به جای تعبیه حلقه از قیف استفاده می شود . حلقه ها می توانند از جنس لاستیک و یا گچ باشند. در صورتی که حلقه ها از جنس گچ باشند، در سطح داخلی حلقه ،‌در محل تماس دو غاب با گچ نیز لایه ای ایجاد میشود . این لایه اضافی و نیز دیگر قسمتهای اضافی ( به عنوان مثال اضافات ایجاد شده در محل درز قالبها)‌در مرحله پرداخت بریده و جدا می شوند . قالبهای گچی به ندرت یک تکه هستند. بدین معنی که معمولا فراورده ها در قالبهای چند تکه شکل می یابند. از طرف دیگر در مورد بعضی از شکلهای پیچیده لازم است مدل اصلی به چند قعطه مختلف تجزیه شده و هر یک از قسمتها جداگانه شکل بگیرند . سپس، بعد از خروج از قالبها به یکدیگر متصل شوند. به عنوان مثال ، در مورد ظروف خانگی دسته فنجانها و یا لوله قوریها به صورت مجزا شکل یافته و پس از خروج از قالب، به بدنه اصلی چسبانده می شوند . مرحله چسباندن قطعات در شکل دادن فراورده ها دارای اهمیت زیاد است . درشکل دادن به روش ریخته گری به صورت کاملا ساده نشان داده شده است . تعیین زمان ریخته گری دو غابی وسایل مورد نیاز مواد اولیه مورد نیاز تعداد پنج عدد قالب گچی دو غاب تنظیم شده لیوانی کولیس یا ریز سنج کاغذ میلیمتری سیم یا فنر برای برش دادن خط کش کرنومتر مدت زمانی که دو غاب در داخل قالب باقی می ماند ، در قطر لایه ایجاد شده ویا به عبارت دیگر در ضخامت بدنه خام ، تاثیر بسیار زیادی دارد. بدنی معنی که چنانچه دو غاب اضافی همچنان در قالب باقی مانده و تخلیه نشود و اصطلاحا (( زمان بیشتر به دو غاب داده شود ))‌،‌قطر لایه ایجاد شده افزایش خواهدیافت . باید توجه داشت که با گذشت زمان ،‌سرعت تشکیل ثابت نبوده و به مرورکند تر می شود . چرا که در این شرایط ،‌خود لایه ایجاد شده به صورت سدی در ماقابل نفوذ آب به داخل گچ ،‌عمل می کند. همچنانکه مشاهده می شود ، این عامل که اصطلاح (( ریخته گری)) به آن اتلاق می شود، عامل مهمی درتعیین قطر بدنه خام (‌ودر نتیجه دیگر خصوصیات بدنه ) و نیز سرعت تولید است . به همین دلیل ،‌یکی از مهمترین خواص دوغابها مقدار ( سرعت ریخته گری) آنها است. به طور مشخص ،‌سرعت ریخته گری عبارت است از ضخامت ایجاد شده در واحد زمان و عوامل موثر در ان کلا عبارتند از : فشار، درجه حرارت ،‌وزن مخصوص دو غاب و بالاخره مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبورآب . دو عامل اخیر وبخصوص آخرین عامل ، مهمترین مواردی هستندکه عملادرصنعت مورد توجه قرار می گیرند . مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبور آب ، خود به عوامل دیگری بستگی دارد که به طور خلاصه عبارتند از:نوع و یا دانه بندی مواد و نیز چگونگی و یا شدت روان شدگی ( به عبارت دیگر تجمع و یاتفرق ذرات )ضمنا باید توجه داشت که در سرعت ریخته گری ،‌عوامل خارجی دیگری که ربطی به خواص دو غاب ندارند نیز موثر هستند. مانند تراکم و یا تخلخل قالب گچی و درصد رطوبت موجود در آن.ضخامت لایه ایجاد شده رابطه مستقیم با جذر زمان ریخته گری دارد. بنابراین ،‌بین زمان و ضخامت لایه رابطه زیر بر قرار خواهد بود: ویا در رابطه فوق ، 1ضخامت لایه ایجاد شده ( به میلی متر )‌و t زمان (‌به دقیقه)‌وk ضریب ثابت است . به همین دلیل سرعت ریخته گری معمولا به صورت بیان می شود . رابطه فوق بدین معنی است که به عنوان مثال چنانچه ساخت فرآورده ای به ضخامت یک میلیمتر ،‌چهاردقیقه زمان احتیاج داشته باشد، ساخت فراورده دیگر به ضخامت 2 میلیمتر در همان شرایط به شانزده دقیقه زمان نیاز دارد. با این توضیحات ، برای تعیین سرعت ریخته گری و در کنار آن زمان ریخته گری، به صورت زیر عمل کنید: نخست روی قالبهای گچی به ترتیب شماره یک تا پنج بزنید ، سپس دو غاب را به ترتیب در اولین قالب ریخته و بلافاصله کرنومتر را بزنید .بلافاصله قالب گچی دیگر و درنهایت پنجمین قالب گچی را از دو غاب پرکنید. بعد از یک دقیقه اولین قالب را و بعد بترتیب زیرا قالبهای دیگر را تخلیه کنید : بعد از اینکه آخرین قطرات دو غاب از چکه کردن باز ایستاد ،‌قالب را به حال خود بگذارید و بعد از زمان مشخصی که جداره تشکیل شده در اثر انقباض از قالب جدا شد، آن را از قالب بیرون آورد. با ریز سنج یا با کمک کولیس اندازه گیری کنید.سپس با کمک کاغذ میلیمتر و با انتخاب دو محور xوy به ترتیبx را به عنوان زمان و y را به عنوان ضخامت با کمک نقطعه یابی رسم کنید. در این حالت با رسم 1 بر حسب خواهید توانست ضریب خط را بدست آورید که همان سرعت ریخته گری است . و از انجا می تونید به راحتی هر ضخامتی را که می خواهید ، تعیین و زمان آن را محاسبه کنید. مثلا اگر سرعت ریخته گری 5/0 باشد،یعنی ( میلیمتر مربع بر دقیقه) برای داشتن بدنه ای به ضخامت 8/0 سانتیمتر به صورت زیر محاسبه می کنیم . دقیقه َ 2.8 = 60 ÷ 128 یعنی باید 2 ساعت و 8 دقیقه زمان بدهید تا جداره مورد نظر تشکیل شود.یکی از عوامل موثر درسرعت ریخته گری ، وزن مخصوص دو غاب و یا به عبارت دیگر نسبت بین مواد جامد و آب است . علاوه بر این مورد افزایش مقار اب در دو غاب ریخته گری باعث اشباع سریعتر قالبها می شود که به نوبه خود خشک کردن کامل قالبها باعث فرسودگی سریعتر آنها و نهایتا کاهش بازدهی قالبهامی شود . وزن مخصوص دو غابهای ریخته گری باید حتی المقدور بالا باشد. علت اساسی استفاده از روان کننده ها در دوغابهای ریخته گری ،‌همین مورد است . چرا که بدون استفاده از روان کننده ها تهیه دو غابهایی با وزن مخصوص بالا ، تقریباً غیر ممکن است . به همین دلیل یکی از خواص مخصوص آنها است . در تولید فرآورده های سرامیک ظریف به طور معمول وزن مخصوص دو غاب ریخته گری بین 5/1 تا است. یکی دیگر از خصوصیات بسیار مهم در دو غابهای ریتخه گری و یسکوزیته آنهاست .ویکسوزیته یک دو غاب علی رغم وزن مخصوص بسیار بالای آن باید درحدی باشد که درمقیاس صنعتی ، دوغاب به راحتی از الکها و یا خطوط لوله عبور کند و درعین حال بتواند تمامی زوایاو گوشه های قالب را پرکند. مساله مهم درارتباط بین وزن مخصوص ویسکوزیته و روان کننده این موضوع است که اگر چه تغییرات وزن مخصوص ویا به عبارت دیگر مقدار آب و نیز تغییرات مقدار روان کننده در ویسکوزیته موثر هستند. ولی تغییرات مقدار روان کننده در مقدار وزن مخصوص بیتایر است ودر نتیجه در خطوط تولید کارخانه ها ،‌با اندازه گیری و یسکوزیته و وزن مخصوص در بسیاری موارد می توان به تغییرات مقدار روان کننده پی برد. علاوه برسرعت ریخته گری ،‌وزن مخصوص و ویسکوزیته عامل دیگری نیز دردو غاب بدنه خام اهمیت دارد و آن تیکسو تروپی است ؛ خاصیت تیکسوتر را به طور خلاصه می توان به صورت ‍«افزایش ویسکوزیته دو غاب دراثر سکون و رکود و کاهش ویسکوزیته دراثر هم خوردن» تعریف کرد. دو غابی که دارای تیکسوتر و پی زیادی است بلافاصله بعد از هم خوردن ممکن است دارای روانی مناسبی باشد. ولی بعد از مدتی سکون ، ویسکوزیته آن به شدت افزایش می یابد. افزایش ویسکوزیته در اثر خاصیت تیکسوتروپی، گاه به حدی است که چنانچه ظرف حاوی دو غاب بعد از مدتی سکون ،‌وارونه شود، دو غاب داخل آن از ظرف خارج نمی شود. در دو غابهای ریخته گری به طور معمول مقادیر کمی تیکسوتروپی مطلوب است. چراکه تیکسوتروپی باعث افزایش سرعت ریخته گری شده و درعین حال استحکام و ثبات خاصی را در قطعه ریخته گری شده ایجاد می کند.( باید دقت شود که منظور ، ایجاد استحکام و در حالت پلاستیک است ( درصورتی که استحکام خشک مد نظر باشد، خلاف این موضوع صحیح است . بدین معنی است که رسهای روان شده به دلیل تراکم بیشتر دارای استحکام خشک بسیار بیشتری هستند. استحکام خشک زیادتر فرآروده هایی که به روش ریخته گری شکل می یابند نیز به همین دلیل است ). از طرف دیگر وجود مقدار زیادی تیکسوتروپی دردوغاب نیز باعث بروز اشکالاتی می شود؛ تیکسوتروپی زیاد در دو غاب باعث سست شدن فراورده ریختهگری می شود ،‌به نحوی که چنین فرآورده هایی را می توان به راحتی تغییر شکل داده و با تکان دادن ممکن است مجددا به دو غاب تبدیل شوند. به عنوان یک قانون کلی ، روان کننده ها نه تنها باعث کاهش ویکسوزیته می شوند، بلکه تیکسوتروپی رانیز کاهش می دهند. بنابراین ،‌مقدار مصرف روان کننده باید به نحوی تنظیم شود که با ایجاد بیشترین مقدار روانی ، مقادیر کمی تیکسوتروپی در دو غاب ایجاد شود. دلیل استفاده مشترک از سلیکات و کربنات سدیم به عنوان روان کننده همین مورد است. سیلیکات سدیم اگر چه باعث روانی دو غاب می شود. ولی تیکسوتروپی ار ینز به طور کامل از بین می برد . در حالی که کربنات سدیم درعین حال که باعث کاهش ویسکوزیته می شود، مقادیر کمی تیکسوتروپی در دو غاب باقی میگذارد. استفاده توام از این دو روان کننده باعث ایجاد بیشترین حد روانی و در عین حال وجود مقدار کمی تیکسوتروپی در دو غاب می شود.
روشهای ساخت ماهیچه های سرامیکی: ماهیچه های سرامیکی به خاطر دقت ابعادی بالا در ریخته گری قطعات دقیق به کاربرده می شوند. این ماهیچه ها به دو روش دو غابی و فشاری ساخته می شوند که از نظر نوع نسوز یکسان بوده ولی چسبهای آنها با هم تفاوت دارد. دو روش ساخت ماهیچه ها در ذیل به اختصار شرح داده می شود:
الف ) ماهیچه های ساخت سرامیک به روش دو غابی در این روش یک مدول مومی به شکل ماهیچه موردنظر ( با احتساب انقباضات موم و مواد سرامیکی پس از خشک شدن) ساخه می شوند. پس این مدل مومی را در داخل یک قالب می گذاریم به طوریکه یک قسمت از مدل جهت خروج موم و وارد کردن دو غاب سرامیک به آن درنظر گرفته شود. پس دو غاب گچی آماده شده را در درون قالب حاوی مدل مومی می ریزیم و پس ازسفت شدن دو غاب گچ آنرا از قالب خارج کرده و در خشک کن قرار می دهیم پس از خشک شدن قالب گچی مدل مومی را ذوب کرده و از قالب گچی خارج می نماییم. دو غاب سرامیکی تهیه شده به نسبت 70% پودر نسوز و 30% آب را درون قالب گچی تهیه شده می ریزیم و پس ازخشک شدن مواد سرامیکی قالب گچی را شکسته و ماهیچه سرامیکی شکل گرفته را خارج می نماییم . این ماهیچه را پس از خشک کردن در دمایی حدود950 درجه سانتی گراد پخت می کنیم. ماهیچه تهیه شده پس از پخت کامل و خنک شدن آماده استفاده می باشد. قابل ذکر است که چسبهای مورد استفاده دراین روش از نوع سیلیکاتها می باشد ونسوز مصرفی دارای عدد ریز دانگی 200یا325 مش است.
بـ )ساخت ماهیچه های سرامیکی به روش فشاری: در این روش پودر نسوز مورداستفاده که ازنوع زیرکنی یا آلومینیایی یا آلومیناسیلیکاتی می باشد را با رزین مخصوص(موم و..)‌مخلوط کرده و به صورت خمیر در می آوریم خمیر تهیه شده ار در درون قالب ماهیچه که عمدتااز جنس فلز می باشدبه روش فشاری تزریق می کنیم . ماهیچه تهیه شده را حرارت داده تا به آرامی موم آن خارج گردد. سپس این ماهیچه رادر دمای 950 درجه سانتیگراد تحت عملیات نهایی پخت قرار می دهیم. پس ازپخت کامل ماهیچه و خنک نمودن آن تا دمای محیط ماهیچه مذکور مورد استفاده قرار می گیرد.



ارسال توسط محسن حیدری
آخرين مطالب
کارت اعتباری ویزا

کتاب کسب درآمد از اینترنت در ۷ روز

آدرس مجازی خارجی برای گوگل ادسنس