hamid96
عضو جدید
1-3مدل سازی
یكی از صنایعی كه دانش آموخته های رشته متالوژی در آن مشغول به كار می شوند ، صنایع ریخته گری است . ولی از آنجایی كه در دوره كارشناسی اطلاعات كاملی در رابطه با صنعت ریخته گری به آنها داده نمی شود ، در بدو ورود اطلاعات صنعتی آنها بسیار كم است و به جرعت می توان گفت در برابر تكنیسین ها و كارگران مشغول به كار در این صنعت ، اطلاعات عملی و صنعتی آنها چیزی بحساب نمی آید.( در دوره كارشناسی 6 واحد ریخته گری ارائه می شود كه مطالب ارائه شده بیشتر جنبه تئوری داشته و بسیار كلی و جامع است ). می توان گفت در صنعت ریخته گری مهمترین بخش طراحی و ساخت مدل است.
1-4 مدل
مدل جسمی است ساخته شده از مواد شکل پذیر مانند: چوب،فلز،پلاستیک، مواد معدنی و غیره.... که وظیفه ایجاد محفظه ای درون مواد قالب برای ریخته گری ودرنهایت تولید قطعه دارد.
1-5 ارتباط صنعت مدلسازی با سایر صنایع مانند ریخته گری و ماشین سازی
با توجه به اینکه یکی از راههای تولید قطعه از طریق ریخته گری می باشد و ریخته گریبدون وجود مدل از این مهم بازمی ماند ، بنابراین نیاز مبرم صنایع ریخته گری را به مدل در می یابیم و از طرفی صنعت ماشین سازی که غریب به اتفاق قطعات و همچنین بدنه اصلی ماشین آلات از طریق ریخته گری بدست می آیند.ارتباط تنگا تنگ و نیاز این صنایع نسبت به هم بیش از پیش آشکار می سازد.
1-6 دسته بندی مدل ها از لحاظ جنس
روش ساخت یک مدل با توجه به پارامترهای مختلفی مانند:ابعاد،فرم، پیچیدگی،تعداد و تیراژ،امکانات کارگاهی،روش قالبگیری و قیمت تمام شده متفاوت می باشد.
بعنوان مثال،چنانچه مدلی دارای ابعاد متوسط رو به بزرگ باشد معمولا از مواد سبک ترمانند:چوب گونه سوزنی برگ ها ویامواد مصنوعی(یونولیت)درصورتی که دارای پیچیدگی های خاص نباشداستفاده به عمل می آیدودیگراینکه چنانچه مدل ازلحاظ فرم و ابعاد کوچک یا متوسط ودارای پیچیدگی نسبی باشد ازچوب گونه پهن برگ بخصوص چوبهایی مانند: راش و توسکا که امکان ایجاد فرم های نسبتا پیچیده بر روی آنها وجود دارد استفاده به عمل می آیدودرصورتی که مدل دارای ظرایف خاص وبسیار دقیق باشد ازمواد رزینی ، آرالریت ها ،اپوکسی ها استفاده به عمل می آید و در جایی که امکانات کارگاهی لازم مانند دستگاهای قالبگیری و سیستم های هات باکس وجود داشته باشد، می توان از فلزات بخصوص و فلز مس که توانایی تحمل تنش های حرارتی را دارد استفاده به عمل آید.
در کناراین مواد بعضا پیش می آید تا از مواد معدنی مانند سیمان،پودرسنگ وهمچنین ازگچ بعنوان ماده اصلی ساخت مدل استفاده به عمل آید.مواد دیگری که برای ساخت مدل مورداستفاده قرارمی گیرد دردونوع طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند. که مورداستفاده موم ها بیشتر برای ساخت مدل های ذوب شونده و همچنین قالب های سرامیکی است. موم های صنعتی قابلیت تراشکاری و ابزار کاری را دارند این موم ها را می توان در ساخت مدل های سرامیکی به کار برد.
چوب یکی از مهمترین موادی است که در ساخت مدل استفاده می شود. اهمیت این ماده به علت مقاومت نسبی،سبکی وزن نسبی،قابلیت فرم پذیری مناسب ،فراوانی و تنوع خواص فیزیکی و مکانیکی در گونه های مختلف چوب باعث شده که غریب70تا75% تولیدات سالیانه مدل های ریخته گری کشورهای صنعتی جهان از جنس چوب باشد، اما با توجه به پیشرفت های صنعتی و تولیدات مختلف امروزه از فرآورده های جانبی چوب که حدودا خواص چوب را داراست مضاف بر آن هم مقداری بهبود خواص ایجاد شده و هم محدودیت ابعادی و سطحی را از بین برده است استفاده به عمل می آید. این مواد مانند:نئوپان ها ،ورق های مطبق فشرده MDF ها وHDF ها ،که این ها همگی از فرآوردهای چوب بوده که با تکنولوژی های خاص تولید و درمدلسازی مورد استفاده قرار می گیرند.
چوب های مدلسازی باتوجه به تنوع گونه های درختی و همین این که چوب مخصوص مدلسازی باید از طریق فرآوری خاصی بدست آید،اغلب چوب ها قابیلت آمیختن به هم را ندارند. اما گونه های مختلف چوبی هریک دارای خواص متفاوتی است که مدلساز با توجه به شناخت این خواص برای ساخت مدل و قسمت های خاص از گونه های چوبی متفاوت استفاده بعمل می آورد به عنوان مثال: برای ساخت یک مدل بزرک که الزاما برای سهولت قالب گیری وحمل و نقل باید سبک باشد از چوب درختان سوزنی برگ مانندکاج ها و سروها که نسبت به سایر گونه ها به لحاظ بازبودن الیاف سبک تر می نمایند استفاده به عمل می آید.همچنین چنانچه مدلی درطی فرآ یند قالب گیری تحت فشارها و ضربه های مکانیکی قرار داشته باشد از گونه چوبی که در برابر این گونه ضربات مقاوم ترند استفاده به عمل می آورند و در جایی که نیاز به ایجاد فرم نسبتا پیچیده مانندقوس ها و ساخت پره های نازک چوبی برای مدل باشد دیگر نمی توان از گونه چوب سوزنی برگ ها به علت بازی و درشتی الیاف استفاده کرد، بلکه با توجه به شناخت خواص از چوب گونه پهن برگ ها بخصوص چوب درخت توسکا و همچنین گردو استفاده به عمل می آید. گونه های چوبی مختلفی که تقریبا نسبت به سایر گونه ها در مدلسازی مورد مصرف بیشتری دارد عبارتند از چوب های جنگلی سفید،جنگلی قرمز ، توسکا، گردو، زبان گنجشک، افرا، نارون، تبریزی وغیره.
1-7اضافات مدل
1-7-1 شیب مدل
جهتجهت جلوگیری از آسیب رسیدن به قالب ها هنگام خروج مدل ها از فرم به مدل شیب داده می شود . این شیب یا زاویه در جعبه ماهیچه نیز در نظر گرفته می شودشیب ها نسبت به تکنولوژی ونوع قالب تغییر می کنند. انواع شیب های مدل عبارتند از:
1)شیب مثبت(اضافی)
2)شیب متوسط(میانی)
3)شیب منفی(نقصانی)
1-7-2درصد انقباض مدل
هنگامی که مذاب در قالب خنک ومنجمد می شود، منقبض می شودو حجم قطعه ریختگی کاهش می یابد ، تغییر ابعاد قطعه ریختگی در اثر انقباض را ، انقباض خطی می نامند. جهت به دست آوردن قطعات ریخته گری با ابعاد خواسته شده لازم است درصد انقباض فلز به ابعاد مدل افزوده شود . انقباض فلزبستگی به عوامل زیادی دارد از قبیل ترکیب شیمیایی ، شرایط ذوب ، طراحی وشکل قطعه ریخته گری ، مشخصات مواد فرم گیری وغیره
1-7-3 اضافه تراش
همراه با درصد انقباض ، مدلساز اضافه تراش سطوح قطعات ریخته گری را نیز به مدل اضافه می کند وبعد از تراشکاری قطعه به ابعاد نقشه می رسد .مقدار اضافی تراش بستگی به نوع آلیاژ، شکل وابعاد قطعه ، روش تولید ( تولید سری ، انبوه ،تکی)،روش قالب گیری ، ترکیب شکل سطوح قطعه ،وضعیت سطوح قطعه هنگام فرم گیری و ریخته گری دارد.اضف تراش فرم گیری دستی نسبت به فرم گیری ماشینی بیشتر در نظر گرفته می شود.اضافه تراش سطح بالایی قطعه نسبت به سطوح پهلویی وتحتانی بیشتر است چون اکسید وسرباره ها در سطح بالایی تجمع می کنند.
1-7-4تلرانس (اختلاف مجاز)
بعد از ساخت مدل ممکن است اندازه های نقشه مدل با اندازه مدل کمی اختلاف داشته باشد اگر تغییرات این اختلاف از اندازه معینی که اختلاف مجاز (تلرانس) نامیده می شود تجاوز نکند مدل از نظر دقت ابعاد مورد قبول است. به طور کلی تلرانس عبارت است از اختلافی که بین اندازه های مدل ساخته شده با اندازه های نقشه مدل پیش می آید و از نظر کاربرد قابل قبول می باشد.میزان تلرانس با وزن و ابعاد جسم تغییر می کند بدین معنی که هر چه حجم وابعاد جسم کوچکتر شود تلرانس کمتری را می توان برای قطعه در نظر گرفت وبا ازدیاد حجم وابعاد قطعه تلرانس افزایش می یابد ولی به طور کلی میزان تلرانس را نصف میزان انقباض آلیاژ ریخته گری در نظر می گیرند.
1-8چسب های مصرفی در صنعت مدلسازی
يكي از راههاي چسباندن قطعات به يكديگر استفاده از چسبها است در مدلسازي نيز از چسبها استفاده فراوان ميشود ، چسبها غالبا موادي لزج اند كه با سخت شدن فيزيكي ياشيميايي و يا هردو مولكولهاي بزرگي را به وجودميآورند و قطعات را به هم مي چسباند، انواع چسبها عبارتند از :
-چسب هاي طبيعي با پايه هيدرات كربن مانند ،چسب نشاسته و دكسترين
- چسب هاي طبيعي با پايه آلبومين مانند : چسب گلوتين و كازئين
-چسب هاي غير طبيعي (مصنوعي) كه بر سه نوعند :
-چسب هاي پلي آديشن مانند: چسب PUR و چسب EP
-چسب هاي پلي مريزاسيون مانند: چسب هاي PF وRF و MF و HF
-چسب هاي پلي كندانزاسيون مانند : چسب هاي PVAC و PVC و چسب هاي تماسي
یكی از صنایعی كه دانش آموخته های رشته متالوژی در آن مشغول به كار می شوند ، صنایع ریخته گری است . ولی از آنجایی كه در دوره كارشناسی اطلاعات كاملی در رابطه با صنعت ریخته گری به آنها داده نمی شود ، در بدو ورود اطلاعات صنعتی آنها بسیار كم است و به جرعت می توان گفت در برابر تكنیسین ها و كارگران مشغول به كار در این صنعت ، اطلاعات عملی و صنعتی آنها چیزی بحساب نمی آید.( در دوره كارشناسی 6 واحد ریخته گری ارائه می شود كه مطالب ارائه شده بیشتر جنبه تئوری داشته و بسیار كلی و جامع است ). می توان گفت در صنعت ریخته گری مهمترین بخش طراحی و ساخت مدل است.
1-4 مدل
مدل جسمی است ساخته شده از مواد شکل پذیر مانند: چوب،فلز،پلاستیک، مواد معدنی و غیره.... که وظیفه ایجاد محفظه ای درون مواد قالب برای ریخته گری ودرنهایت تولید قطعه دارد.
1-5 ارتباط صنعت مدلسازی با سایر صنایع مانند ریخته گری و ماشین سازی
با توجه به اینکه یکی از راههای تولید قطعه از طریق ریخته گری می باشد و ریخته گریبدون وجود مدل از این مهم بازمی ماند ، بنابراین نیاز مبرم صنایع ریخته گری را به مدل در می یابیم و از طرفی صنعت ماشین سازی که غریب به اتفاق قطعات و همچنین بدنه اصلی ماشین آلات از طریق ریخته گری بدست می آیند.ارتباط تنگا تنگ و نیاز این صنایع نسبت به هم بیش از پیش آشکار می سازد.
1-6 دسته بندی مدل ها از لحاظ جنس
روش ساخت یک مدل با توجه به پارامترهای مختلفی مانند:ابعاد،فرم، پیچیدگی،تعداد و تیراژ،امکانات کارگاهی،روش قالبگیری و قیمت تمام شده متفاوت می باشد.
بعنوان مثال،چنانچه مدلی دارای ابعاد متوسط رو به بزرگ باشد معمولا از مواد سبک ترمانند:چوب گونه سوزنی برگ ها ویامواد مصنوعی(یونولیت)درصورتی که دارای پیچیدگی های خاص نباشداستفاده به عمل می آیدودیگراینکه چنانچه مدل ازلحاظ فرم و ابعاد کوچک یا متوسط ودارای پیچیدگی نسبی باشد ازچوب گونه پهن برگ بخصوص چوبهایی مانند: راش و توسکا که امکان ایجاد فرم های نسبتا پیچیده بر روی آنها وجود دارد استفاده به عمل می آیدودرصورتی که مدل دارای ظرایف خاص وبسیار دقیق باشد ازمواد رزینی ، آرالریت ها ،اپوکسی ها استفاده به عمل می آید و در جایی که امکانات کارگاهی لازم مانند دستگاهای قالبگیری و سیستم های هات باکس وجود داشته باشد، می توان از فلزات بخصوص و فلز مس که توانایی تحمل تنش های حرارتی را دارد استفاده به عمل آید.
در کناراین مواد بعضا پیش می آید تا از مواد معدنی مانند سیمان،پودرسنگ وهمچنین ازگچ بعنوان ماده اصلی ساخت مدل استفاده به عمل آید.مواد دیگری که برای ساخت مدل مورداستفاده قرارمی گیرد دردونوع طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند. که مورداستفاده موم ها بیشتر برای ساخت مدل های ذوب شونده و همچنین قالب های سرامیکی است. موم های صنعتی قابلیت تراشکاری و ابزار کاری را دارند این موم ها را می توان در ساخت مدل های سرامیکی به کار برد.
چوب یکی از مهمترین موادی است که در ساخت مدل استفاده می شود. اهمیت این ماده به علت مقاومت نسبی،سبکی وزن نسبی،قابلیت فرم پذیری مناسب ،فراوانی و تنوع خواص فیزیکی و مکانیکی در گونه های مختلف چوب باعث شده که غریب70تا75% تولیدات سالیانه مدل های ریخته گری کشورهای صنعتی جهان از جنس چوب باشد، اما با توجه به پیشرفت های صنعتی و تولیدات مختلف امروزه از فرآورده های جانبی چوب که حدودا خواص چوب را داراست مضاف بر آن هم مقداری بهبود خواص ایجاد شده و هم محدودیت ابعادی و سطحی را از بین برده است استفاده به عمل می آید. این مواد مانند:نئوپان ها ،ورق های مطبق فشرده MDF ها وHDF ها ،که این ها همگی از فرآوردهای چوب بوده که با تکنولوژی های خاص تولید و درمدلسازی مورد استفاده قرار می گیرند.
چوب های مدلسازی باتوجه به تنوع گونه های درختی و همین این که چوب مخصوص مدلسازی باید از طریق فرآوری خاصی بدست آید،اغلب چوب ها قابیلت آمیختن به هم را ندارند. اما گونه های مختلف چوبی هریک دارای خواص متفاوتی است که مدلساز با توجه به شناخت این خواص برای ساخت مدل و قسمت های خاص از گونه های چوبی متفاوت استفاده بعمل می آورد به عنوان مثال: برای ساخت یک مدل بزرک که الزاما برای سهولت قالب گیری وحمل و نقل باید سبک باشد از چوب درختان سوزنی برگ مانندکاج ها و سروها که نسبت به سایر گونه ها به لحاظ بازبودن الیاف سبک تر می نمایند استفاده به عمل می آید.همچنین چنانچه مدلی درطی فرآ یند قالب گیری تحت فشارها و ضربه های مکانیکی قرار داشته باشد از گونه چوبی که در برابر این گونه ضربات مقاوم ترند استفاده به عمل می آورند و در جایی که نیاز به ایجاد فرم نسبتا پیچیده مانندقوس ها و ساخت پره های نازک چوبی برای مدل باشد دیگر نمی توان از گونه چوب سوزنی برگ ها به علت بازی و درشتی الیاف استفاده کرد، بلکه با توجه به شناخت خواص از چوب گونه پهن برگ ها بخصوص چوب درخت توسکا و همچنین گردو استفاده به عمل می آید. گونه های چوبی مختلفی که تقریبا نسبت به سایر گونه ها در مدلسازی مورد مصرف بیشتری دارد عبارتند از چوب های جنگلی سفید،جنگلی قرمز ، توسکا، گردو، زبان گنجشک، افرا، نارون، تبریزی وغیره.
1-7اضافات مدل
1-7-1 شیب مدل
جهتجهت جلوگیری از آسیب رسیدن به قالب ها هنگام خروج مدل ها از فرم به مدل شیب داده می شود . این شیب یا زاویه در جعبه ماهیچه نیز در نظر گرفته می شودشیب ها نسبت به تکنولوژی ونوع قالب تغییر می کنند. انواع شیب های مدل عبارتند از:
1)شیب مثبت(اضافی)
2)شیب متوسط(میانی)
3)شیب منفی(نقصانی)
1-7-2درصد انقباض مدل
هنگامی که مذاب در قالب خنک ومنجمد می شود، منقبض می شودو حجم قطعه ریختگی کاهش می یابد ، تغییر ابعاد قطعه ریختگی در اثر انقباض را ، انقباض خطی می نامند. جهت به دست آوردن قطعات ریخته گری با ابعاد خواسته شده لازم است درصد انقباض فلز به ابعاد مدل افزوده شود . انقباض فلزبستگی به عوامل زیادی دارد از قبیل ترکیب شیمیایی ، شرایط ذوب ، طراحی وشکل قطعه ریخته گری ، مشخصات مواد فرم گیری وغیره
جدول 1-1میزان درصد انقباض تئوری و عملی فلزات در قالب های موقت
1-7-3 اضافه تراش
همراه با درصد انقباض ، مدلساز اضافه تراش سطوح قطعات ریخته گری را نیز به مدل اضافه می کند وبعد از تراشکاری قطعه به ابعاد نقشه می رسد .مقدار اضافی تراش بستگی به نوع آلیاژ، شکل وابعاد قطعه ، روش تولید ( تولید سری ، انبوه ،تکی)،روش قالب گیری ، ترکیب شکل سطوح قطعه ،وضعیت سطوح قطعه هنگام فرم گیری و ریخته گری دارد.اضف تراش فرم گیری دستی نسبت به فرم گیری ماشینی بیشتر در نظر گرفته می شود.اضافه تراش سطح بالایی قطعه نسبت به سطوح پهلویی وتحتانی بیشتر است چون اکسید وسرباره ها در سطح بالایی تجمع می کنند.
جدول1-1اندازه مجاز تراش برایفلزات مختلف بر حسب میلی متر
جدول1-2اضافه تراش در سوراخ ها بر حسب میلی متر در شعاع
1-7-4تلرانس (اختلاف مجاز)
بعد از ساخت مدل ممکن است اندازه های نقشه مدل با اندازه مدل کمی اختلاف داشته باشد اگر تغییرات این اختلاف از اندازه معینی که اختلاف مجاز (تلرانس) نامیده می شود تجاوز نکند مدل از نظر دقت ابعاد مورد قبول است. به طور کلی تلرانس عبارت است از اختلافی که بین اندازه های مدل ساخته شده با اندازه های نقشه مدل پیش می آید و از نظر کاربرد قابل قبول می باشد.میزان تلرانس با وزن و ابعاد جسم تغییر می کند بدین معنی که هر چه حجم وابعاد جسم کوچکتر شود تلرانس کمتری را می توان برای قطعه در نظر گرفت وبا ازدیاد حجم وابعاد قطعه تلرانس افزایش می یابد ولی به طور کلی میزان تلرانس را نصف میزان انقباض آلیاژ ریخته گری در نظر می گیرند.
جدول1-3تلرانس ابعاد انواع کلاس های مدل(±)
1-8چسب های مصرفی در صنعت مدلسازی
يكي از راههاي چسباندن قطعات به يكديگر استفاده از چسبها است در مدلسازي نيز از چسبها استفاده فراوان ميشود ، چسبها غالبا موادي لزج اند كه با سخت شدن فيزيكي ياشيميايي و يا هردو مولكولهاي بزرگي را به وجودميآورند و قطعات را به هم مي چسباند، انواع چسبها عبارتند از :
-چسب هاي طبيعي با پايه هيدرات كربن مانند ،چسب نشاسته و دكسترين
- چسب هاي طبيعي با پايه آلبومين مانند : چسب گلوتين و كازئين
-چسب هاي غير طبيعي (مصنوعي) كه بر سه نوعند :
-چسب هاي پلي آديشن مانند: چسب PUR و چسب EP
-چسب هاي پلي مريزاسيون مانند: چسب هاي PF وRF و MF و HF
-چسب هاي پلي كندانزاسيون مانند : چسب هاي PVAC و PVC و چسب هاي تماسي
