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

نسبت ما بین استحكام خشك به استحكام فشاری خشك به عنوان ملاكی برای ارتباط ما بین فرمولاسیون ماسه و بازدهی عمل به كار می رود.

پایین بودن نسبت ذكر شده، می تواند نشانگر به عمل نیامدن ماسه باشد در حالی كه بالا بودن نسبت ذكر شده می تواند نمایانگر زیاد بودن مقدار خاك رس، مواد قابل احتراق یا عدم كافی بودن مواد افزودنی به ماسه ی جدید باشد.

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

آزمایش استحكام كششی تر

استحكام كششی تر، استحكام كششی یك مخلوط ماسه ی ریخته گری در حالت مرطوب است. سرعت اعمال بار در دستگاه آزمایش كشش نباید بیش از 1030 (اونس بر اینچ مربع در دقیقه) باشد.

استحكام قالب

استحكام قالب، میزان باری است كه به سطح یك قالب می تواند به هنگام بار ناشی از یك نفوذ سنج فنری تحمل نماید. اطلاعات حاصل از این آزمایش برای تعیین یكنواختی سطح قالب تهیه شده كه مستقیماً متناسب با یكنواختی فشردگی قالب است بكار می رود.

ابزار و وسیله اندازه گیری استحكام قالب مستقیماً بر روی سطح قالب تهیه شده قرار می گیرد و استحكام اندازه گیری می شود.

عوامل مؤثر بر استحكام ماسه ریخته گری

عواملی چون میزان فشردگی، مقدار خاك رس، مقدار آب و اندازه ی ذرات بر استحكام مخلوط ماسه ی قالبگیری اثر می گذارد.

از آنجا كه امكان فشردگی ذرات ریز در هنگام قالبگیری بیش از ذرات درشت است، در یك مقدار فشردگی ثابت، به شرط آنكه آب و خاك رس در حد بهینه باشد استحكام فشاری ذرات ریز، بالاتر است.

با افزایش میزان كوبش، استحكام فشاری تر و استحكام فشاری خشك افزایش می یابد و با افزایش درصد آب، میزان استحكام فشاری خشك بالا می رود ولی استحكام فشاری تر كاهش می یابد.

آزمایش سختی سطح ماسه تر

سختی سطح قالب عبارت است از مقاومت سطح یك قالب ماسه ای تر، در برابر نفوذ یك فرو رونده ی وزین. هر قدر مقاومت سطح یك قالب در برابر نفوذ فرو رونده بیشتر باشد نشانه ی سختی بیشتر آن است.

عمده ترین كاربرد این آزمایش این است كه می توان با توجه به مقدار سختی قالب، درجه یا میزان كوبش را كنترل كرد.

حداكثر سختی قالب كه باید توسط كوبش حاصل شود. توسط آزمایش سختی سنجی تعیین می شود. اگر سختی در نقاط مختلف قالب متفاوت باشد خواص ماسه هم در نقاط مختلف متغیر است.

آزمایش قابلیت فشرده شده مخلوط های ماسه قالبگیری

آزمایش قابلیت فشرده شدن، درصد كاهش ارتفاع مقداری ماسه ی سست و شل كه تحت تأثیر فشردگی و فشار، قرار می گیرد را تعیین می كند. مقدار و اندازه ی قابلیت فشرده شدن مستقیماً به نقش ماسه در قالبگیری بستگی دارد و بازتاب میزان ماسه ی برگشتی به مخلوط است.

– آزمایش مستقل از وزن مخصوص ماسه است.

آزمایش قابلیت جاری شدن ماسه های قالبگیری

به طور كلی واژه­ی قابلیت جاری شدن به جابجایی ذرات ماسه بر اثر نیروهایی كه در حین قالبگیری اعمال می شود اطلاق می گردد. هر جزء تشكیل دهنده مخلوط ماسه بر قابلیت جاری شدن آن اثر دارد. و یكی از مهمترین عوامل مؤثر مقدار رطوبت موجود در ماسه و نیز مقدار ماسه ی برگشتی است. جابجایی ذرات و دانه های ماسه در خلال عملیات قالبگیری در بیش از یك جهت انجام می شود و فقط در امتداد اعمال نیرو صورت نمی گیرد.

شاخص قابلیت جاری شدن

این روش اندازه گیری قابلیت جاری شدن بر پایه ی تغییر طول یك نمونه ماسه بر اثر 5 ضربه كوبه استاندارد استوار است.

انواع عیوب، كه ماسه ریخته گری در آنها دخالت دارد

1- رگه ای Veining

2- تریشه Scabs

3- ریشه Strain

4- خیزقالب element raised

5- ماسه انداختن Drop-mold

6- زخمه گوشه Scab

7- ماسه شویی sand Cut off

8- ماسه سایی Crush

9- ماسه كندگی

زخمه گوش

برجستگی های فشرده و بی قاعده در قسمت بزرگ از قطعه، با شكل ظاهری شكست و محتوی مقادیر زیادی ماسه در محل معیوب.

این عیب در گوشه ها و محل های با زاویه تند و یا سطوح با اشكال بی قاعده به وجود می آید.

علل :

ایجاد تنش های فشاری بالا در لایه های گرم ماسه در دیواره های بالایی قالب، حاصل از انبساط حرارتی سیلیس، زیر چنین لایه هایی از ماسه، منطقه ای از ماسه با استحكام پایین و مرطوب در اثر بخار شدن رطوبت ماسه به وجود می آید.

چاره جویی :

استحكام ماسه را با روش های زیر می توانیم افزایش دهیم:

– افزایش خاك رس ماسه (بنتونیت).

– استفاده از بنتونیت بهتر.

– بهسازی مرحله تهیه ماسه (آسیاب كردن).

– كوبیدن درست قالب (از كوبیدن بیش از حد ماسه پرهیز كنیم).

– سرد كردن ماسه برگشتی خط قالب قبل از مصرف.

با كاهش تنش های فشاری استحكام كششی تر ماسه افزایش می یابد.

رگه ای

برجستگی هایی بصورت مجرد یا شبكه ای شكل، رگه ها عموماً عمود بر سطح قطعه ریختگی است. این عیب در سطح جدایش قالب به وجود نیامده و اغلب در گوشه ها و همراه با عیب (زخمه) و یا (باد كردگی)دیده می شود.

علل :

– در جریان خشك قالب ها ، به دلیل تمایل به انقباض ماسه، سطح قالب ترك بر می دار، تمایل بیش از حد قالب به انقباض بنابر دلایل زیر است:

  • حرارت دیدن سریع
  • بالا بودن درجه حرارت پخت قالب ها
  • بالا بودن درصد چسب و یا رطوبت ماسه

– در جریان پر شدن قالب، قالب های ماسه ای با سیلیس بالا و یا بسیار فشرده تمایل به ایجاد ترك در سطوح خود را نشان می دهند، این ترك ها مبنای تشكیل زخمه،          می باشند.

– بادكردن قالب باعث ترك خوردن آن می شود.

چاره جویی :

– در انتخاب تركیب مخلوط ماسه (چسب ها- رطوبت، نوع ماسه، مواد افزودنی) و نحوه خشك كردن آن دقت كنیم.

– صلابت قالب را افزایش داده و فشار مذاب در محفظه قالب را كاهش دهیم و مانند عیب زخمه عمل كنیم.

تریشه

برجستگی نازك و تیغه مانند ، با سطح بیقاعده كه در مجاورت گوشه ها و یا در زوایای داخلی قطعه ریختگی به وجود می آید. این تیغه به فاصله حدود 2 تا 5 میلمتر از یك سطح قطعه و به موازات این سطح امتداد یافته است.

چنانچه این عیب در سطح قطعه كه در درجه زیرین است به وجود آید همیشه با عیب رگه همراه است.

علل :

پیدایش پوسته ای نشكسته از ماسه قالب كه حاصل انبساط غیریكنواخت و بیقاعده قالب ماسه ای در اثر حرارت دیدن آن توسط مذاب می باشد.

این عیب در قالب های خشك شده كمتر اتفاق افتاده و چنانچه در این قالب ها به وجود آید به دلیل خشك نكردن كامل قالب و یا وجود فاصله زمانی زیاد بین خشك كردن قالب و ریختن مذاب (برگشت رطوبت به قالب) است.

چاره جویی :

استحكام ماسه را با روش های زیر افزایش دهیم:

– افزایش خاك رس ماسه (بنتونیت).

– استفاده از بنتونیت بهتر.

– بهسازی مرحله تهیه ماسه (آسیاب كردن).

– كوبیدن درست قالب (از كوبیدن بیش از حد ماسه پرهیز كنیم).

– سرد كردن ماسه برگشتی خط قالب قبل از مصرف.

با كاهش تنش های فشاری استحكام كششی تر ماسه افزایش می یابد.

ریشه

زایده ای پره مانند با اشكال نامعین و ضخامت های غیریكسان با سطوح خشن و بی قاعده است كه عموماً از گوشه های زیرین قطعه با زوایای باز امتداد یافته است. این زایده­گاه تا عمق كامل سطح زیرین قالب امتداد می یابد. وجود این عیب باعث افزایش ابعاد عمودی قطعه نیز می شود.

حال بحرانی این عیب بصورت “بیرون زدن” بروز می كند.

علل :

فشار استاتیكی مذاب بر روی سطح زیرین قالب از حد تحمل لایه ای از ماسه كه كف قالب را تشكیل می دهد بیشتر است. این مشكل به دلایل زیر به وجود می آید.

عدم قرار محل صحیح محفظه قالب در قالب، یا انتخاب درجه هایی كه بصورت مناسب تقویت نشده اند و عدم كوبش یكنواخت ماسه.

چاره جویی :

– استحكام تر ماسه را با كوبش كافی و یكنواخت، انتخاب چسب مناسب و مقدار مناسب چسب افزایش دهیم.

– قالب ها را روی سطح مسطح و تمیز قرار دهیم.

– با تیرك بندی و قانجاق، قالب و درجه را تقویت كنیم.

– در صورت امكان، ارتفاع راهگاه (بارریز) را كوتاه كنیم.

ماسه انداختن (ماسه ریز)

برجستگی حجیم و بی قاعده در سطح بالایی قطعه ریختگی كه شكل ظاهری آن نشانگر كنده شدن قسمتی از دیواره قالب است. این عیب همیشه با حضور مقداری ذرات ماسه در محل عیب و یا نبود قسمتی از فلز در آن محل، همراه است.

این عیب مكانیكی اگرچه در ظاهر شبیه عیوبی دیگر است اما نبایستی با عیوب بادكردن و پوسته جوش كه نتیجه حرارت مذاب در جریان بارریزی است اشتباه شود.

علل :

ماسه روی مدل با ماسه پشت بندی بخوبی متصل نشده و لذا از آن جدا می شود.

– در هنگام بیرون آوردن مدل.

– در هنگام حمل و نقل قالب

– در هنگام جفت كردن درجه ها

نقص خواص ماسه قالب در نتیجه استحكام چسبندگی غیركافی (استحكام فشاری تر پایین) هنگامیكه دو لایه ماسه رویه و پشت بند دارای استحكام تر متفاوتی باشند به وجود آمده و تمایل به جدا شدن دو لایه ماسه در هنگام بارریزی و انبساط حرارتی ماسه رویه افزاش می یابد. به هر حال این عیب، جزء عیوب انبساطی قالب محسوب می گردد.

چاره جویی :                

– مقدار چسب ماسه را افزایش دهیم.

– از مصرف دو لایه ماسه رویه و پشت بند كه دارای استحكام های متفاوت و به ویژه استحكم فشاری تر متفاوت هستند پرهیز كنیم.

– ماسه را یكنواخت بكوبیم.

– وضعیت قالب را قبل از بستن آن مورد بازرسی قرار دهیم. قسمت های معیوب قالب را كه حاصل عدم دقت در بیرون آوردن مدل است مرمت نماییم.

– برای اتصال صحیح دو لایه ماسه از میخ و قانجاق استفاده نماییم.

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