شنبه , ۱۳ آذر ۱۳۹۵
دانلود رایگان نرم افزار آنالیز تصویر + فیلم آموزشی
انواع پوشش ها در قالب های دائمی
انواع پوشش ها در قالب های دائمی

انواع پوشش ها در قالب های دائمی

مشخصات فلز مذاب ، به ویژه هنگامی که از درجه حرارت بالا وارد قالب می شود ؛ به گونه ای است که ممکن است به انجام فعل و انفعالات فیزیکی و شیمیایی میان مذاب و مواد قالب یا ماهیچه منجر می شود . پوشش های قالب بر روی سطوح ماهیچه و قالب جهت ایجاد یک مانع بین مذاب و سطوح قالب به کار می رود تا اینکه یک لایه فلز منجمد شده ؛ تشکیل شود . [۱] در مورد قالب های دائمی ، پوشش قالب از ویژگی و اهمیت خاصی برخوردار است . اگر چه فعل و انفعالات شیمیایی بین مذاب و قالب در این گروه از اهمیت کمتری برخوردار است . با این حال پوشش قالب در افزایش عمر قالب و نیز جلوگیری از چسبیدن قطعه ی ریختگی به قالب و نیز سطح تمام شده ی خوب ، نقش تعیین کننده ای دارد . [۲]

تفاوت مواد پوشش در قالب های موقت نسبت به قالب های دائمی :
به طور کلی مواد پوشش قالب و ماهیچه را می توان به دو گروه جامد و مخلوط مایع تقسیم نمود . مواد پوششی جامد بیشتر در قالبهای ماسه ای تر بکار می روند ، شامل مواد دیر گدازی همچون مواد سیلیکاتی ، مواد کربنی و مواد اکسیدی می باشند . این مواد با استفاده از غربال های بسیار ریز و یا کیسه پودر به سطح قالب پاشیده می شوند و یا با ابزار و وسایل مخصوص به سطح قالب مالیده می شوند و پودر اضافی توسط فوتک یا هوای
فشرده از محفظه قالب خارج می گردد.[۲]

صرف نظر از نوع فلز مذاب و شرایط ریخته گری آن ، یک مخلوط مایع پوششی بایستی دارای مشخصات عمومی به این شرح باشد : [۲]

الف – مخلوط پوششی بایستی از خاصیت غوطه وری کافی برخوردار بوده و در صورت ته نشین شدن ذرات جامد با هم زدن ،این مواد به آسانی به صورت معلق درآمده و توزیع یکنواختی از آن در ماده حامل حاصل گردد
ب – از نظر غلظت و وزن مخصوص بایستی متناسب با روش پوشش دادن باشند .ج- ماده پوششی بایستی غیر سمی بوده و دارای بوی بد و نا مطبوع نباشد .
هـ – مواد پوششی بایستی از خاصیت چسبندگی کافی به سطح قالب ماهیچه برخوردار باشد . همچنین در اثر خشک شدن یا گرم شدن سریع در اثر تابش حرارت و یا تماس با مذاب نبایستی ترک خورده و یا از جداره قالب و سطح ماهیچه جدا گردد . [۲]

پوشش ها ( coatings ) :
پوشش ها اغلب اوقات برای ماهیچه و قالب مورد استفاده قرار می گیرد تا سطح نهایی قطعات بهتر و مطلوب تر باشد و عیوب ریخته گری فصل مشترک قالب – فلز کاهش می یابد . پوشش ها با داشتن دیرگدازی بالاتر نسبت به ماسه و یا با ایجاد یک مانع نفوذ ناپذیر مابین فلز و قالب ، این عمل را انجام می دهد . [۳]

فواید پوشش ها :
انگیزه ی اصلی استفاده از پوشش ها کاهش هزینه ی ریخته گری است . با وجود پوشش ، نفوذ فلز مذاب به داخل قالب یا ماسه کاهش می یابد و ضمن داشتن سطوح نهایی بهتر و صافتر هزینه های ماشین کاری کمتر می شود . [۳] پوشش های قالب ( Mold coting ):
برای ریخته گری اغلب قطعات ، پس از آنکه مدل از قالب خارج گردید ، سطح قالب از ماده ای موسوم به ماده سطح قالب پوشش می شود . بهترین دلیل برای استفاده از پوشش قالب ، کسب سطح تمام شده بهتر ، سهولت بیشتر در تمیزکاری و عیوب سطحی کمتر قطعه است . [۳]

پوشش های قالب به ۴ منظور مورد استفاده قرار می گیرند : [۱]

۱- جلوگیری از انجماد بی موقع و نا بهنگام فلز مذاب
۲- برای کنترل سرعت و جهت انجماد قطعه و در نتیجه کنترل ساختمان و صحت آن
۳- برای به حداقل رسا ندن شوک های حرارتی وارد به قالب
۴- برای جلوگیری از جوش خوردن فلز مذاب به قالب

انواع پوشش ها :
پوشش های قالب به دو نوع کلی تقسیم می شوند : [۵]

۱- پوشان عایق : حرارت قطعه را به صورت پیوسته و با سرعت کمتر به قالب منتقل میکند .
یک پوشش عایق خوب از یک واحد وزنی سیلیکات – سدیم و دو واحد وزنی کائولین و مقدار کافی آب تهیه میشود . مقدار آب باید به حدی باشد که به بتوان محلول را به صورت پودر ( اسپری ) رنگ آمیزی باشد . [۱]

۲- پوشان روانکاری کننده : معمولاً حاوی میکا ، تالک و گرافیت در یک حامل ( واسطه ) می باشد . [۵] مواد پوششی روان کننده
ترکیب پوشان : [۵]

۱- دیرگداز : مواد با دیرگدازی بالا و تا حدامکان خنثی از نظر شیمیایی مثل : کرمیت ، زیرکن ، گرافیت ، منگنزیت

۲- عامل ناقل یا حلال : آب- الکل- نفتالین- حلال های کلریدی

۳- عامل تعلیق ( سوسپانسیون ) : برای جلوگیری از ته نشین شدن ذره مانند : بنتونیت

۴- عامل چسب : معمولا چسب های آلی ( صمغ ) ۵- اصلاح کننده شیمیایی : باعث افزایش قابلیت تر کنندگی

مشخصات لازم پوشش ها : [۱] به منظور طولانی کردن عمر قالب ، پوشش نباید خورنده باشد . پوشش باید به خوبی به قالب بچسبد و نیز به یک پوشش قالب باید نسبت به ایجاد ترکیب شیمیایی با مذاب خنثی بوده ، غیر فعال باشد و تولید گاز ننماید .
قبل استفاده از پوشش قالب ، سطوح قالب باید تمیز بوده و از هر گونه چربی و روغن مبرا باشد . لازم است قسمت هایی که باید پوشش داده شوند به خوبی با روش شن باران کردن به کمک هوای فشرده تمیز شده ( sand balst ) باشند . [۱]

روش پوشش دادن قالب و ماهیچه :
روش های معمول پوشش دادن قالب و ماهیچه توسط مواد پوششی مخلوط مایع را می توان به سه دسته ی اصلی تقسیم نمود که عبارتنداز : پوشش با استفاده از قلمو و اسفنج ، روش پاشیدن و روش غوطه وری . [۲] – روش پوشش دادن با استفاده ازقلمو و اسفنج :
این روش در بسیاری از کارگاه های ریخته گری متداول است . در این روش به هنگام پوشش دادن ، ذرات مواد دیرگداز بخوبی حفره های موجود در سطح قالب یا ماهیچه را پرکند . [۲] روش پوشش دادن با استفاده از اسفنج ، مفید ترین روش برای پوشش دادن داخل شیار های پیچیده و زوایای داخلی می باشد .در هر حال ، کارآیی این روش ها به مهارت شخص پوشش دهنده ، بستگی دارد .[۲]

– پوشش دادن به روش پاشیدن ( پاششی ) :
این روش ، به عنوان روشی سریع ، به طور گسترده در کارگاه ها و کارخانه های ریخته گری بکار می رود .
در این روش ، فشار هوا به هنگام پاشیدن ذرات مواد دیرگداز ، از رسوب این مواد در محفظه ی قالب ، به ویژه داخل شیار های عمیق ، جلوگیری می کند که با استفاده از سیستم پاششی بدون هوا این مشکل به مقدار زیادی برطرف خواهد شد . [۲] انواع پوشش ها در قالب های دائمی
– پوشش دادن به روش غوطه ور سازی:
این روش سریع ترین روش برای پوشش دادن ماهیچه ها می باشد و به همین دلیل در کارخانه های ریختگری با تولید انبوه از آن استفاده میگردد . به دلیل وجود فشار ناشی از وزن مواد پوششی نفوذ سطحی تا حدودی بهتر از روش پاششی استفاده می شود . [۲]

– پوشش قالب های ریژه :
در قالب های ریژه پوشش قالب به عنوان مانعی در برابر نفوذ و تماس فلز مذاب و قالب عمل می کند . ضخامت پوشش نیز بسته به نیاز تعیین می شود و معمولاً از ۵/۰ تا ماکزیمم ۱ میلی متر نیز‌ می‌تواند به اجراء در آید. قبل از اجرای عمل پوشش کاری باید قالب را تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد گرم نمود ، چرا که در این شرایط به دلیل تبخیر سریع آب پوشش به یکنواختی و چسبندگی بیشتری دست خواهیم یافت . [۳]

مشخصه های مواد پوششی در قالب های ریژه : [۲] مهم ترین مشخصه های مواد پوششی جهت قالب های ریژه عبارتنداز :
الف- برای افزایش عمر قالب ، مواد پوششی نباید باعث خورندگی قالب شود .
ب- مواد پوششی باید به راحتی به سطح قالب چسبیده و در عین حال پس از عملیات ریخته گری به راحتی از قالب جدا شوند .
ج- مواد پوششی باید از تماس مستقیم مذاب و قالب ممانعت نماید .
د- مواد پوششی باید خنثی بوده و تولید گاز مضر ننماید .

عمر پوشش های قالب :
موارد قا بل توجه و مهمی مثل درجه حرارت ، فلز مذابی باید ریخته شود ، ا ندازه و پیچیدگی محفظه ی قالب و سرعت ذوب ریزی ، عمر پوشش های قالب را تغییر می دهد . [۲و۱] لازم است بعضی قالب ها در شروع هر شیفت و یا دوره ی کاری نیاز به پوشش قالب وجود دارد و در بسیاری از موارد هر چند روز یک بار این انجام می شود . برای برطرف نمودن پوشش و تمیز کردن قالب از سند بلاست استفاده می شود . [۲و۱] در قالب های ریژه برای ریخته گری چدن های خاکستری دو نوع پوشش مورد استفاده قرار می گیرد :
پوشش اولیه که معمولاً قبل از هر شیفت کاری استفاده می شود و پوشش ثانویه که قبل از هر بارریزی مورد استفاده قرار می گیرد . [۲] پوشش های اولیه شامل سیلیکات سدیم ( آب شیشه ) و گل سفید به نسبت حجمی ۱به ۴ به همراه آب کافی می باشد . آب را به منظور تسهیل در استفاده توسط اسپری به مخلوط اضافه می نمایند . مخلوط پوشش فوق در سطح قالب گرم شده تا حدود ۲۵۰ درجه سانتی گراد اسپری میگردد . [۲] پوشش ثانویه شامل لایه های کربن پوشش داده شده روی سطح قالب می باشد . این لایه ی پوشش بر اثر احتراق گازاستیلن در سطح قالب ایجاد می شود . [۲]

پوشش قالب های ریخته گری تحت فشار ( دایکاست ) :
– ویژگی ها : در قالب های دایکاست نیز همانند قالب های ریژه ، مواد پوششی به منظور جلوگیری از تماس مستقیم مذاب و قالب و ایجاد سطح صاف در قطعه های ریختگی ، مورد استفاده قرار می گیرد . از طرف دیگر با انتخاب صحیح مواد پوششی می توان هدایت بهتر مذاب را در داخل قالب تضمین نمود . [۲] متداول ترین مواد پوششی در این قالب ها پودر کربنی و گرافیت های کلوئیدی که مقدار کافی از آنها در سطح قالب به گونه ای باقی می ماند که بتواند حداقل برای ۵ یا ۶ بار تزریق کافی باشد . [۲]

– نکات مهم مورد استفاده از پوشان ها : [۱] * زمانی قطعه دارای مطلوب ترین سطح ریختگی است که سطح پوشش به کار رفته نیمه خشن باشد. از پوشش های با سطح بسیار صیقلی و صاف باید اجتناب کرد زیرا آنها تشکیل فیلم های اکسیدی را افزایش می دهند .
پوشش قالب های ریخته گری گریز از مرکز :-
در تولید لوله های چدنی به روش گریز از مرکز ، از تعلیق فلوئور سیلیکا یا خاک چینی کلسینه ( کائولین ) در آب همراه با بنتونیت در نقش چسب ، ماده ای برای پوشش دهی تهیه می شود . فرو سیلیکن ( با دانه بندی ۱۵۰مش ) مورد استفاده قرار می گیرد . این ماده به صورت خشک مورد استفاده قرار می گیرد . [۶]

الف- مواد پوششی در ریخته گری آلیاژ های روی :
مواد پوششی قالب برای ریخته گری آلیاژ های روی به دو گروه تقسیم می شوند که عبارتنداز : محلول های مخصوص و ترکیبات قابل حل در آب . ترکیب اصلی محلول های مخصوص را ا لکل های معدنی و روغن یا نفت و روغن همراه با گرافیت تشکیل می دهد . [۲]

ب- مواد پوششی در ریخته گری آلیاژهای آلومینیم : چهار نوع مواد پوششی در ریخته گری آلیاژ های آلومینیم در قالب های دایکاست به کار می رود که عبارتنداز : ترکیبات ماده ی رنگی ، گریس گرافیتی ، گرافیت کلوئیدی در روغن و ترکیبات محلول در آب . [۲] ترکیبات ماده ی رنگی مخلوطی از رنگ دانه همراه با روغن می باشد . نقطه ذوب این ترکیب نسبت به آلیاژ ریختگی بسیار بالاتر است و در نتیجه به سطح قطعه ریختگی نفوذ نمی کند . [۲]  عیب اصلی این نوع پوشش چسبیدن رنگ به قالب و کاهش دقت ابعادی آن است که البته با تمیز کردن متناوب قالب این مورد قابل حل می باشد . [۲]

ج- مواد پوششی در آلیاژ های منیزیم : در ریخته گری تحت فشار آلیاژ های منیزیم برای قالب ها به مواد پوششی کمی نیاز است ( اغلب اوقات اصلاً مواد پوششی نیاز نمی باشد ) و بیشترین عیب در تولید این آلیاژ ها در اثر استفاده زیاد از مواد پوششی به وجودمی آید . [۲]

د- مواد پوششی در آلیاژ های مس : مواد پوششی مورد استفاده برای قالب های ریخته گری تحت فشار آلیاژ های مس همان مواد مورد استفاده در آلیاژ های آلومینیم می باشد . [۲]

منابع و مأخذ :
۱) ریخته گری با قالب دائم / مؤلف : مهندس محمد حسین فتحی / ناشر: جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان / سال چاپ : ۱۳۶۵ / صفحه : ۷۰ تا ۷۵
۲) اصول تکنولوژی ریخته گری ( شاخه ی آموزش فنی و حرفه ای)/ مؤلفان :منصور امامی ، حسن ثقفیان لاریجانی/کمیسیون برنامه ریزی و تألیف رشته متالورژی- تهران : شرکت چاپ و نشرکتاب های درسی ایران/ سال چاپ : ۱۳۸۸
۳) مواد قالبگیری برای ذوب فلزات/ مؤلف : مهندس محمد حسین فتحی/ چاپ: ۱۳۸۰/ صفحه : ۳۲۰ تا ۳۳۰
۴) اصول تکنولوژی ریخته گری/ مؤلفان : دکتر امیر عابدی و مهندس مریم کرمی/ دانشگاه صنعتی امیرکبیر/ صفحه : ۹۸-۹۵
۵) متالورژی ( ذوب فلزات ) مؤلف : مهندس یاسر حق دوست/ ناشر: انتشارات گسترش علوم پایه/ سال چاپ : ۱۳۸۹/ نوبت چاپ : دوم/ صفحه : ۲۷۸ تا ۲۸۰
۶) سایت های اینترنت : ( سایت دانشگاه صنعتی اصفهان ) و ( سایت www.bing.com )

دانلود فایل انواع پوشش ها در قالب های دائمی

درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

طلايي‌ترين كشورهاي جهان كدامند؟

طلایی‌ترین کشورهای جهان کدامند؟

به گزارش ماین نیوز، صنعت معدنکاری طلا یک صنعت جهانی است که میلیون ها نفر …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.