نحوه قالبگیری مدل صفحه ای به این گونه است كه 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 كار روی هم قرار می گیرند

قالبسازی-قالبگیری

قسمت قالبگیری

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

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

ماسه سیلسی + سیلیكات سدیم + گاز co2 + .. .

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

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

2- قابلیت شكل پذیری خوب

معایب این روش : 1- استحكام باقی مانده زیاد

2- عمر مفید كم (جذب گاز از محیط)

این روش برای مدلهای صفحه ای بیشتر استفاده می شود چون استحكام زیاد آن باعث می شود تا صفحه كمتر 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 یك تكه 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 كه 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 كار روی هم قرار می گیرند .

درجه : جعبه ای است فلزی كه حاوی ماده قالبگیری است و قالب به كمك آن تهیه می شود . درجات تای رو زیر را تشكیل می دهند . تعداد درجات در هر تای ممكن است متفاوت باشد . كوچكترین درجه ای كه در كارخانه موجود بود حدوداً به اندازه 1*1 و بزرگترین آن 2*2 است .

انواع ماسه مورد نیاز برای قالبگیری :

1-                  ماسه سیلیسی : این ماسه عمده آن حاوی اكسید سیلسیم است و دمای زینتر آن 171 درجه سانتیگراد .

ماسه سیلیسی را بعد از مصرف ماسه كرومیی روی قالب استفاده می كنند . ماسه سیلیسی توسط دستگاه میكسر ماسه سیلیسی با چسب سیلیكات سدیم مخلوط شده و آماده استفاده می شود .

ماسه سیلیسی طبیعی تا 20 % خاك رس دارد ولی ماسه سیلیسی مصنوعی كمتر از 2 % خاك رس دارد .

ماسه سیلیسی دارای انبساط زیاد می باشد كه با اضافه كردن یك سری مواد از انبساط آن می كاهیم .

تركیبات شیمیایی قابل قبول برای ماسه های سیلیسی درجه 1 :

sio2   Al2o3     اكسید آهن    اكسیدهای قلیایی خاكی       اكسیدهای قلیایی

96%     5/1%          1%                    75/. %                         1%

این نكته حائز اهمیت است كه ماسه سیلیسی را نباید محكم كوبید به دلیل انبساط آن .

2- ماسه كرومیتی : fecr2o3   1- دمای زینتر این ماسه 1900 – 1780 درجه سانتیگراد می باشد .2-  رنگ این ماسه سیاه است .  3- این ماسه دارای پایداری بالایی در دماهای بالا می باشد . 4- خاصیت مبرد بودن هم دارد .

ماسه كرومیتی روی سطح مدل را می پوشاند . این ماسه در دستگاهی به نام میكسر ماسه كرومیتی درست می شود .

2-                  ماسه 171 : كاربرد آن نسبت به 2 ماسه دیگر خیلی كم است . رنگ این ماسه خردلی است .

نسبت ماسه و چسب :

در بعضی از روزها دیده شد كه این نسبت رعایت نشده و ماسه یا كم چسب بوده یا بسیار پر چسب و نسبت تركیبی رعایت نشده است . اگر ماسه كم چسب باشد از چسبندگی كمی برخوردار است و با مالیدن دست به روی قالب ذرات ماسه از سطح قالب جدا می شوند و در نتیجه از استحكام كافی برخوردار نمی باشند  و در هنگام خروج مدل بیشترین اثرات این حالت را مشاهده خواهیم كرد . یعنی اینكه مدل قسمتی از قالب را نیز به همراه خود كنده و باعث معیوب شدن قالب می گردد و درقسمت مونتاژ كار بیشتری را طلب می كند .

اگر پرچسب باشد گاز بیشتری را برای خشك شدن نیازمند می باشد و همچنین درمرحله تخریب قالب به سختی این كار صورت می گیرد . گاهی میز مشاهده شده است كه نسبت ماسه باز یافت به ماسه جدید بسیار بیشتر از مقدار لازم است و این امر باعث كاهش استحكام قالب خواهد شد . به طوری كه ذرات ماسه آن چسبندگی لازم را نخواهند داشت . در این حالت در هنگام خروج از قالب ، مدل قسمت بسیارزیادی از قالب را به همراه خود به بیرون می كشد .

با ایجاد آزمایشگاه تعیین استحكام ماسه می توان این نواقص را به حداقل رساند .

برای تعیین نسبت معین ماسه و چسب پیشنهاد می شود با قرار دادن واحد اندازه گیری مناسب در آن قسمت این نقص را به حداقل رساند .

تغذیه گیری :

تغذیه گیری یك بخش از قالبگیری است .

تغذیه حفره ای اضافی است كه در قالب تعبیه شده و با فلز مذاب پر می شود . این مخزن امكان سیلان و حركت مذاب به فضای قالب را فراهم كرده ، انقباض ناشی از انجماد را جبران كرده .

تغذیه مورد استفاده در قالبگیری توسط جعبه ماهیچه های مختلف درست می شود.

جنس جعبه ماهیچه از آلومینیوم و عمده ماسه مورد مصرفی در تغذیه از جنس اگزوترمیت است .

اگزو ترمیت در دستگاهی به نام میكسر اسلیو گیری با آب و الكل قاطی شده و آماده می شود .

نحوه فالبگیری تغذیه : ماسه راداخل جعبه ماهیچه ریخته قسمت داخلی آن را در آورده و سپس با مشعل قالب را حرارت داده حال تغذیه را از جعبه جدا كرده ودوباره آن را حرارت داده وسپس داخل گرمخانه قرار می دهیم .

دلیل استفاده از اگزوترمیت در تغذیه : اگزوترمیت با مذاب واكنش  می دهد كه این واكنش گرمازا است . در نتیجه مذاب گرما و سیالیتش رادر قسمت تغذیه حفظ می كند و سریعتر از مذاب قالب سرد نمی شود .

 ماهیچه گیری :

 ماهیچه گیری بخشی از قالب گیری است .

ماهیچه های مورد نیاز و راهگاه در قسمت ماهیچه سازی آماده می شود.

در این بخش انواع مختلف جعبه ماهیچه وجود دارد كه از لحاظ شكل و اندازه وجنس با هم متفاوت هستند و البته جنس اكثر آنها آلومینیوم است و تعداد كمی چوبی است .

جعبه ماهیچه ها كد بندی شده اند و چیدن آنها درست مانند یك كتاب خانه است كه هر كسی بتواند براحتی جعبه ماهیچه مورد نظر را پیدا كند .

ماسه مورد نیاز در قسمت ماهیچه سازی 3 نوع است : 1- كرومیتی 2- 171    3- چراغی

ماسه كرومیتی برای تماس جعبه ماهیچه ها كاربرد دارد .

ماسه 171 برای راهنماها استفاده می شود و در مورادی كه جعبه ماهیچه بزرگ  هستند لایه اولیه از كرومیت و بقیه آن را از ماسه 171 پر می كنند .

علت استفاده بیشتر از ماسه كرومیتی نسبت به 171 دیر گدازی آن است .

ماسه های مورد استفاده بعد از قالبگیری توسط گاز  co2 خشك می شود .

در قسمت ماهیچه سازی ماده دیگری كه كاربرد زیادی دارد پودر سپاریت است كه به قسمت هایی از جعبه ماهیچه كه با ماسه در تماس است زده خواهد شد . این كار برای نچسبیدن ماسه به جعبه ماهیچه است .

نحوه استفاده ماسه چراغی به اینگونه است كه ابتدا توسط مشعل جعبه ماهیچه را گرم كرده سپس ماسه را روی آن ریخته و سپس دوباره به مقدار كمی جعبه ماهیچه را حرارت داده و سپس ماهیچه را از جعبه ماهیچه جدا كرده .

این نكته در این قسمت حائیز اهمیت است كه ماهیچه رال نباید زیاد  حرارت داد چون موجب ذوب شدن آن می شود.

در ماهیچه گری با گاز co2 این نكته را باید در نظر گرفت كه بعد از این كه جعبه ماهیچه را با ماسه پر كردیم قبل از گاز گرفتن ماسه های اضافی كه اطراف جعبه ماهیچه روی میز كار ریخته شده است جمع آوری كنیم چون اگر این كار بعد از گاز گرفتن صورت بگیرد آن ماسه ها خشك شده و كاربرد ندارد و این حركت ضرر اقتصادی به همراه دارد .

راهگاه ها هم در قسمت ماهیچه گیری گرفته می شود . 2 نوع راهگاه مورد استفاده قرار می گیرد . 1- راهگاه معمولی  2- راهگاه قیفی

این نكته حائز اهمیت كه برای ماهیچه های مخروطی شكل یك سوراخ بزرگ وسط آن زده این كار برای خروج گاز و رطوبت است .

تمامی ماهیچه ها بعد از قالبگیری داخل اتاقك گرما داده می شود . به غیر از راهگاه ها و راهنما ها و ماهیچه های برشی . با این كار ماهیچه هاكاملاً خشك شده و رطوبت آن گرفته می شود .

كاربرد ماهیچه برشی این است كه در زیر تغذیه ها قرار می گیرد .برای راحت تر جدا شدن تغذیه از مدل .

نحوه قالبگیری ماهیچه های مختلف متفاوت است به طور مثال در بعضی از مدلهای ماهیچه از قانچاق استفاده می كنند .

بزرگترین جعبه ماهیچه هایی كه من مشاهده كردم برای مدلهای تا پشل و با تمشل بوده .

در بعضی از ماهیچه های بزرگ از مبرد هم استفاده می شود . این كار به خاطر انجماد جهت دار مذاب صورت می گیرد . اصولاً مبرد به منظور سرد كردن مذاب در برخی از قسمتهای قطعه تعبیه می شود . گاهی اوقات مشاهده شده است كه در مبرد مورد استفاده باعث ایجاد فرو رفتگی در روی سطح قالب شده است و این فرورفتگی تا عمق 3 تا 4 میلیمتر نیز می رسد و باعث لبه دار شدن بدنه قطعه می گردد كهدر مرحله تمیز كاری نیاز بیشتری به سنگ كاری خواهد داشت جهت رفع این مشكل پیشنهاد می شود در نحوه كار گذاری مبرد در قالب دقت بیشتری صورت بگیرد تا كاملاً با بدنه اصلی قطعه هم سطح باشد .

برای درست كردن بعضی از ماهیچه های بزرگ جوشكاری هم انجام می شود . به این صورت است كه اسكلتی متناسب با ماهیچه درست می شود و دو دسته ای روی آن در نظر گرفته می شود برای حمل ماهیچه .

سیخ هواكش : سیخ هواكش به منظور خروج گازهای موجود در محفظه قالب استفاده می كنند تا از محبوس شدن این گاز در قالب و ایجاد مكهای گاز جلوگیری به عمل آید .

سیخ دیگری روی قالب زدهمی شود برای ورودگاز Co2 در محفظه قالب تا قالب محكم شود. لازم است كه تذكر داده شود در هنگام زدن سیخ دقت شود كه با بدنه اصلی قالب تماس نداشته باشد . زیرا مشاهده شده است كه گاهای بر اثر كم دقتی سیخ باعث ایجاد شیارهایی روی سطح قالب گردیده است كه همیشه اثرات این شیارها در هنگام منتاژ باید ترمیم و در نتیجه آن صافی اولیه را نخواهد داشت .

نحوه در آوردن مدل قالب :

این كار به صورتهای مختلف انجام می شود .

به طور مثال برای جدا كردن قالب از مدل صفحه ای ، قالب را توسط چرثقیل كمی بالا و پائین كردن تا بر اثر ضربات حاصل از برخورد با زمین قالب از مدل جدا شده .

مرحله مونتاژ و یا ماهیچه گذاری :

در هنگام ماهیچه گذاری بایستی دقت كافی وكامل صورت پذیرد تا به قالب آسیبی وارد نشود .

بعضی اوقات مشاهده شده است كه در هنگام قرار دادن ماهیچه در داخل قالب و محكم كردن آن در محل خود بوسیله میخ باعث تخریب بدنه اصلی قالب شده در نتیجه ترمیم دوباره قالب را طلب می كند .

هر چه ترمیم كمتری روی قالب صورت بگیرد قطعه بدست آمده از كیفیت بالاتری برخوردار است و از سنگ زنی های بی مورد جلوگیری می شود .

همچنین گاهی اوقات دیده شدهاست كه ماهیچه كاملاً درمحل خود سوار نشده است به هر دلیلی و باعث ایجاد لبه دار شدن سطح قالب شدهاست و این لبه روی سطح قطعه نیز ایجاد خواهد شد و جهت بر طرف ساختن آن نیاز به رصف وقت و هزینه بسیار خواهد شد وگاهی نیز قطعه از اندازه خود خارج شده و معیوب می شود .جهت به حداقل رساندن اینگونه موارد فقط بایستی دقت بیشتری را بكار برد تا از بروز چنین نقص هایی جلوگیری به عمل آید . ضمناً پیشنهاد می شود كه جهت درست كردن محلول سرامیكی كه روی سطح قالب زده می شوداز یك میدان مغناطیسی جهت جهت گردش و همزدن یكنواخت مواد به یكدیگر استفاده شود یا یك هم زن .

اولاً محلول به صورت یكنواخت تهیه شده و ثانیاً ذرات درشتر در كف ظرف ته نشین می شوند .

اصولاً این مواد را برای صافی سطح بیشتر بر روی قالب پاشیده می شود و در نتیجه نبایستی خود این مواد باعث ایجاد برجستگی روی سطح قالب شوند .

این نكته حائز اهمیت است كه بعد از قالبگیری قسمت داخلی را توسط مشعل حرارت داده تا اگر رطوبت داشت از بین برود .

در پایان با توجه به تمام مواردذكر شده و اجرای آنها قالبها آماده چفت كردن هستند .

قالبها بعد از اینكه روی هم قرار گرفتن توسط جوشكاری به هم اتصال داده می شوند . این كار برای این است كه در هنگام ذوب ریزی یا حمل سپس برای ذوب ریزی آماده می گردند .

حال ترتیب كلیه مراحل قالبگیری را توسط قالبگیری یك نمونه توضیح می دهیم :

نحوه قالبگیری چرخ

مدل چرخ از نوع مدل صفحه ای است .

در قالبگیری چرخ از یك مدل صفحه ای برای تای بالایی و پائینی استفاده می شود .

نحوه قالبگیری : ابتدا تای زیر را قالبگیری كرده بنابراین درجه ای متناسب پیدا كرده و آن را روی مدل صفحه ای قرار داده این كار توسط جرثقیل صورت می گیرد .

راهگاه فرعی را وسط مدل قرارداده شكل این راهگاه به صورت پروانه سه پره است . سپس روی مدل را سپاریت زده و لایه روی مدل را ماسه كرومیتی زده وسپس 2 میله به طور قطری داخل درجه به درجه جوش داده این كار برای استحكام بیشتر قالب صورت می گیرد . روی آنها ماسه سیلیسی ریخته و ان را می كوبیم . ماسه را باید با فشار خیلی كم كوبید چون سیلیس انبساط دارد . بنابراین باید فضایی برای انبساط داشته باشد . البته كار كوبیدن توسط پا صورت می گیرد . بعد از كوبیدن توسط تخته سطح نهایی را صاف كرده و سپس توسط سیخ روی ان سوراخ زده برای گرفتن گاز co2 بعد از اتمام كار گاز گرفتن قالب محكم می شود . این نكته در تای زیر حائیز اهمیت است كه بعد از گرفتن گاز در هر سوراخ باید سوراخ را توسط ماسه بپوشانیم تادر هنگام ذوب ریزی مذاب ازاین سوراخ ها خارج نشود .

قالب را از مدل جدا كرده این كار توسط جرثقیل صورت می گیرد ودر گوشه ای قرار داده و بعد راهگاه فرعی را از ان جدا كرده ، بعد از اتمام كار تای زیر ، درجه دیگری روی مدل صفحهای قرار داده برای قالبگیری تای رو .

قالبگیری تای رو به ین صورت است كه ابتدا 4 عدد ماهیچه برشی متناسب با مدل را روی مدل قرار داده در 4 ناحیه . سپس 4 تغذیه بزرگ روی 4 ماهیچه قرار داده و 1 راهگاه وسط مدل قرار داده و بعد مدل را سپاریت زده و لایه اولیه را ماسه كرومیتی زده و بعد از اتمام كار جوشكاری روی ان را با ماسه سیلیسی می پوشانیم و بعد از كوبیدن و صاف كردن سطح چند سوراخ زده و شروع به گرفتن گاز می كنیم.

این نكته حائز اهمیت است كه اطراف تغذیه ها را هم سیخ زده این بدان علت است كه گاز ناشی از تغذیه ها خارج شود . در تای رو سوراخ ها را بعد از گرفتن گاز نمی پوشانیم از طریق این سوراخ ها گاز حاصله در هنگام ذوب ریزی خارج می شود . بعد از گاز گرفتن مدل را از قالب جدا كرده سپس قسمت داخلی قالبها را كمی توسط مشعل حرارت می دهیم تا رطوبتی باقی نماند سپس توسط دستگاه قسمت داخلی قالبها را رنگ سرامیكی زده بعد از انجام این كار 3 راهنما را در جای خود قرار داده و دو درجه را روی هم قرار داده و جوش می دهند و اكنوان قالب برای ذوب ریزی آماده می شود .

قسمت ذوب :

كار در این قسمت ذوب قراضه و مواد برگشتی می باشد و دست یابی به تركیب شیمیایی مورد نظر و ریختن مذاب به داخل محفظه قالب .

نوع كوره مورد نظر در این قسمت كوره قوس الكتریكی می باشد . در كوره های قوس مستقیم قوس بین الكترود و شارژبرقرار می شود و گرمای ایجاد شده به شارژ منتقل می شود.

این كوره دارای سه الكترود كه در سقف كوره با زاویه 120 درجه نسبت به یكدیگر قرار گرفته اند . جنس الكترودها از گرافیت فشرده است و به طول یك تا دو متر هستند كه توسط اتصال دهنده های به نام مغزی كه جنس آن گرافیت است به یكدیگر متصل می شوند . الكترودها حركت عمودی دارند . لوله هایی كه به الكترودها وصل هستند حاوی آب و جریان برق هستند . آب در جریان است و باعث خنك شدن الكترود می شود .

الكترودها در اثراكسید اسیون كربن در اثر حل شدن در مذاب در مراحل پایانی فولاد سازی مصرف می شود . پس از مدتی كار كردن وره الكترودها كوتاه می شوند و همچنین عوامل مكانیكی مانند ضرابت ناشی برخورد الكترود با شارژ باعث شكست الكترود می شود . در صورت مشاهده این وقایع باید الكترودها را عوض كرده این كار توسط كارگر بخش با كمك چرثقیل صورت می گیرد . الكترودها را توسط آچار مخصوص محكم می كنند .

این نكته حائز اهمیت است كه بیشتر الكترودها از مغزی صورت می گیرد .

در صفحات قبل به جریان آب اشاره شد این جریان آب در 2 ناحیه دیگر كوره هم موجود است در قسمت سر كوره و در قسمت درب جلوی كوره

شارژ در كوره توسط جرثقیل انجام می شود . قطعات بزرگ را توسط جرثقیل داخل كوره قرار داده و قطعات كوچك را داخل ظرف مخصوص ریخته و سپس آن را توسط جرثقیل به بالای كوره برده و با باز كردن ته آن مواد داخل كوره ریخته .

شارژ مواد از سقف كوره كه قابلیت جابجایی یا به عبارتی تغییر مكان دارد انجام       می شود . كف كوره به صورت قوسی ساخته می شود تا اینكه مذاب با ارتفاع كم و سطح زیاد در كوره وجود داشته باشد . بنابراین سطح تماس مذاب و سرباره بیشتر و انجام واكنشهای فولادسازی كه در فصل مشترك سرباره و مذاب انجام می شود بهتر است .

بیشترین تخریب آجر نسوز در این كوره در كف صورت می گیرد . كوره مورد استفاده در اینجا از آجر های مگنامی استفاده می شود و برای سقف كوره از آجر شاموتی استفاده می شود .

ظرفیت كوره برابر 5/2 تن می باشد به صورت اسمی ولی برای قطعاتی مانند باتم شل تا 5/4 تن نیز ذوب ریزی در آن صورت می گیرد . بر اساس نوع ذوب ریزی و آنالیز تركیب شیمیایی كه از قبل در اختیار پرسنل كوره قرار داده شده است مواد شارژی به داخل كوره حمل می شود . قبل از شارژ كوره بایستی دقت كافی را به عمل آورد تا جداره نسوز كوره آسیب ندیده باشد در غیر این صورت بایستی آن قسمت آسیب دیده را با استفاده از جرمهای نسوز خاك نسوز ترمیم نمود . خاك نسوز مورد استفاده در اینجا خاك NR-34  كه گاهی با آب و گاهی نیز با چسب سیكلیكات سدیم مخلوط شده و به بدنه كوره زده می شود . 

جهت دریافت فایل  قالبسازی-قالبگیریلطفا آن را خریداری نمایید