پروژه رشته مواد درباره استفاده از قالب های ماسه ای برای قطعات ریختگی- قسمت اول

استفاده از قالب های ماسه ای برای قطعات ریختگی

بخش عمده ی تولید قطعات ریختگی در قالب های ماسه ای انجام می شود. برای تولید یك تن قطعه ی ریختگی ممكن است به 4 تا 5 تن ماسه ی قالبگیری نیاز باشد.

– در حالیكه قالب های فلزی تقریباً حاصل تكنولوژی جدید می باشد، قالب های ماسه ای و یا مواد معدنی از دوران قبل از تاریخ مورد استفاده قرار می گرفته اند به طوریكه زمان و اساس قالبگیری های اولیه را نمی توان دقیقاً تعیین نمود.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

– استفاده از ماسه در ریخته­گری هنوز بزرگترین روش در تولید می باشد كه مهمترین دلیل آن تقریباً دیر ذوبی این ماده و بی اثر آن در مقابل فعل و انفعالات شیمیایی است و از طرف دیگر مخلوط طبیعی آنها است كه حاوی مقداری مواد چسبیده می باشد. مثلاً ذرات كوارتز حاوی 15-8 درصد خاك است كه قابلیت شكل گیری و استحكام مناسبی در مقابل رطوبت معین ایجاد می نماید.

منشأ پیدایش ماسه در طبیعت

در بسیاری از نقاط پوسته ی زمین محل هایی را می­توان یافت كه در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد. این گونه محل­ها كه به معدن طبیعی ماسه موسوم هستند به واسطه­ی عوامل مختلفی به وجود آمده­اند كه در این معادن ماسه با شكل، اندازه و جنس متفاوت وجود دارد.

ماسه در زمره ی سنگ های رسوبی است كه طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده ی زمین و بر اثر یك سلسله تحولات به واسطه­ی خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است.

خواص عمومی ماسه های قالبگیری

ماسه، ماده­ای است مركب از دانه های مواد معدنی كه اندازه­ی آنها mm2-05/0 است. ماسه دارای انواعی چون سیلیسی ، زیركنی، كرومیتی، الوینی است.

ماسه قابلگیری باید قابلیت سهل و آسان داشته باشد و به كمك آنها، قطعاتی عاری از عیوب تولید كرد. خواص ویژه ی معینی برای بررسی و ارزیابی وضعیت ماسه ها تعیین شده­اند و انجام آزمایشات خاصی برای تشریح كیفیت آنها تهیه شده است.

آن دسته از خواص فیزیك كه برای ماسه ی ریخته گری مهم می باشد، عبارتند از :

1- استحكام

– استحكام تر

– استحكام خشك

– استحكام گرم

– استحكام باقی مانده

2- نفوذپذیری

– نفوذپذیری تر

– نفوذپذیری قالب

– نفوذپذیری پایه یا مبنا

– نفوذپذیری خشك

– نفوذپذیری اصلاح شده

3- پایداری حرارتی

5- قابلیت شكل پذیری

6- قابلیت فروریختن و متلاشی شدن

7- قابلیت استفاده مجدد

8- انتقال حرارت از قطعه

آزمایش های ماسه ی قالبگیری

ماهیت و طبیعت ماسه­ی قالبگیری را می توان به كمك نتایج آزمایشات استاندارد ماسه تشریح و توصیف كرد.

آزمایشات ماسه های ریخته گری راهی مناسب برای تعیین خصوصیات فیزیكی- شیمیایی و مشخصات ماسه ها است.

  نمونه برداری ماسه ریخته گری

منظور از تهیه نمونه، به دست آوردن مقدار قابل توجهی از ماسه ی مورد نظر است تا با استفاده از آن آزمایشات متداول برای كنترل وضعیت ماسه مصرفی، بررسی توده ی ماسه و ارزیابی ماسه ای كه در آینده مورد استفاده قرار می گیرد، انجام شود.

– نمونه های ماسه نباید در ظروف سرباز قرار داده شود و جابجا گردد.

– از آنجا كه رطوبت برر روی خواص فیزیكی ماسه اثر قطعی دارد، این نكته اهمیت دارد كه میزان رطوبت نمونه ماسه معادل میزان رطوبت توده ی ماسه ی اولیه باشد.

– رطوبت مهم ترین عامل تغییر است و لازم است به دفعات كافی كنترل شود تا حداقل تغییر در میزان آن حاصل شود.

نمونه برداری برای هر یك از انواع ماسه ی رویه باید به طور روزانه انجام شود تا خواص آنها كنترل شود. برای بررسی توده ی ماسه یا ماسه ی انباشته، نمونه برداری از ابتدا، وسط، و انتهای توده انجام می شود. لازم است نمونه برداری از فاصله mm150 پایین­تر از سطح ماسه صورت گیرد.

اهمیت میزان ریزی

ریزی یك ماسه ریخته گری ، توسط اندازه و توزیع ذرات آن تعیین می شود. به عبارت دیگر، دو عامل اندازه­ی دانه و نحوه ی توزیع دانه­ها تعیین كننده­ی ریزی ماسه است.

ریزی اثر قابل توجهی بر خواص فیزیكی ماسه ی ریخته گری و از جمله بر استحكام، نفوذ پذیری و كارپذیری به هنگامی كه مقدار رطوبت در حد بهینه باشد، دارد. ریزی به همچنین اثر مهمی بر هزینه­ی تهیه و آماده سازی ماسه دارد. زیرا میزان ریزی بر مقدار ماده­ای كه به عنوان چسب برای حصول خواص مطلوب مورد نیاز است، اثر می­گذارد. علاوه بر آن، ریزی ماسه می تواند بر سطح نهایی قطعات ریختگی تأثیر بگذارد.

آزمایش ریزی را می توان به عنوان راهنمایی برای مقدار چسب مورد نیاز به منطور حصول خواص مطلوب در یك مخلوط ماسه ی جدید، برای كنترل نسبت ماده ی چسبنده خاك رسی، و برای نسبت صحیح مواد ریز و توزیع صحیح اندازه ی دانه ها در ماسه ی ریخته گری، به كار گرفت.

آزمایش ریزی

روش آزمایش ریزی برای ماسه هایی كه حاوی مواد چسبنده ی خاك رسی هستند با ماسه هایی كه دارای خاك رس نیستند متفاوت است. اما الك هایی اندازه گیری ریزی دانه­ها برای هر دو نوع یكسان است.

واژه­ی شبكه یا مش، به معنی تعداد سوراخ ها در طول یك اینچ است. واژه ی مش در یك كاربرد تكنیكی بدون معنی است مگر اینكه قطر یا ضخامت سیم نیز داده شود.

مش به همراه قطر سیم فقط برای تعیین اندازه سوراخ مورد استفاده قرار می گیرد.

در رده­بندی الك ها یك نسبت ثابت ما بین اندازه های مختلف وجود دارد. این نسبت ثابت برابر یا 414/1 است. اندازه مساحت سوراخ یك الك، معادل نصف مساحت سوراخ الك قبلی و معادل دو برابر مساحت سوراخ الك بعدی است.

روش جدا كردن با الك

یك نمونه از ماسه خشك شده یا یك نمونه از ماسه ای كه قبلاً خاك رس آن گرفته شده و جدا شده است به وزن gr50 آماده می شود.

محاسبه ی عددریزی دانه

كاربرد عددریزی دانه

عدد ریزی دانه اطلاعات زیادی در موقع توزیع اندازه دانه ها ارائه نمی كند. بنابراین احتمال دارد دو ماسه كه دارای یك عددریزی دانه هستند توزیع دانه متفاوت داشته باشند و نفوذ پذیری و قابلیت عبور گاز از آنها نیز متفاوت باشد.

استحكام مخلوط های ماسه ی ریخته گری

استحكام مخلوط ماسه ی ریخته گری را می توان در آزمایش فشاری، برشی، كششی یا خمشی تعیین كرد.

 

آزمایش استحكام فشاری تر

استحكام فشاری تر یك ماسه ریخته گری ، حداكثر تنش فشاری است كه نمونه می تواند متحمل شود. چنین نمونه ای ابتدا تهیه شده، تحت كوبش قرار می گیرد و بر طبق روشی استاندارد تحت اعمال بار قرار می گیرد.

نمونه ی مورد آزمایش استوانه ای با قطر 2 اینچ و ارتفاع 2 اینچ است كه از مخلوط ماسه ی مورد نظر تهیه و به كمك كوبه ی آزمایشگاهی پس از كوشش لازم آماده می شود.

اعمال نیروی فزاینده ی فشاری با سرعت 530 (پوند بر اینچ مربع در دقیقه)، ادامه می یابد تا گسیختگی نمونه صورت پذیرد.

آزمایش استحكام فشاری خشك و پخته شده

استحكام فشاری خشك، حداكثر تنش فشاری است كه یك مخلوط ماسه ی خشك، قادر به تحمل آن است در این آزمایش كه به طریق استاندارد انجام می شود از مخلوط ماسه ی مورد نظر نمونه ی استوانه ای با قطر in2 و ارتفاع in2 به كمك كوبه ی آزمایشگاهی آماده می شود. پس از آماده شدن نمونه استوانه ای عملیات خشك كردن انجام می شود. نمونه ها بر روی یك صفحه صلب و صاف قرار می گیرند در داخل گرم خانه ای كه دمای آن بین [0c(110-105)] قرار داده می شوند. نگه داری در این دما به مدت 2 ساعت انجام می گیرد و سپس نمونه ها خارج می شوند و در داخل یك دسیكاتور تا دمای محیط خنك می شوند.

سرعت اعمال بار نباید بیش از 20 140 (پوند بر اینچ مربع در دقیقه) باشد.

آزمایش استحكام برشی تر

استحكام برشی تر یك ماسه ی ریخته گری برابر حداكثر تنش برشی است كه نمونه استاندارد آن ماسه می تواند متحمل شود.

نمونه ی استانداد استوانه ای است با قطر in2 و ارتفاع in2 كه توسط كوبه ی آزمایشگاهی آماده می شود.

سرعت اعمال نیروی 524 (پوند بر اینچ مربع در دقیقه) است.

آزمایش استحكام برشی خشك

استحكام برشی خشك نیز مشابه استحكام برشی تر اندازه گیری می شود اما در این مورد خشك كردن نمونه قبلاً صورت می گیرد و سپس آزمایش تعیین استحكام انجام می شود. هنگامی كه مخلوط ماسه خشك می شود هم استحكام فشاری و هم استحكام برشی اهمیت دارد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

Leave a comment