m_ghadimi@yahoo.
عضو جدید
سيستم هاي راهگاهي
به مسيري كه مواد مذاب را به محفظه قالب هدايت مي كند سيستم راهگاهي گفته مي شود كه چگونگي طراحي سيستم راهگاهي تاثير بسيار مستقيم و به سزايي در كيفيت قطعه ريختگي دارد
وظايف يك سيستم راهگاهي مناسب وايده آل در ذيل آمده است :
1-1نتقال مذاب از بوته يا پاتيل به محفظه قالب با سهولت انجام پذيرد .
2-حركت مذاب در مجاري و راهگاهها با حداقل اغتشاش صورت گيرد تا جذب گازها در مذاب ، اكسيد شدن مذاب وشسته شدن ديواره هاي قالب به حداقل برسد.
3-مذاب بگونه اي وارد قالب شود كه جهت انجماد مناسبي را ترتيب دهد.
4-راهگاهها آنقدر بزرگ در نظر گرفته مي شوند ، كه مذاب بتواند كل محفظه قالب را پر كند و ثانيا گرمترين مذاب را در تغذيه قرار گيرد و همچنين آنقدر كوچك انتخاب گردد تا دورريز قطعات به كمترين مقدار ممكن كاهش يابد.
انواع سيستم راهگاهي :
بطور كلي سيستم هاي راهگاهي بر مبناي ابعاد مختلف سطوح مقطع آنها به دو نوع فشاري و غير فشاري تقسيم مي گردند،اگر سطح مقطع راهگاه بارريز بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع كانال اصلي، و مجموع سطوح مقاطع كانال اصلي بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع كانال فرعي باشد سيستم راهگاهي غير فشاري است و چنانچه اين نسبت برعكس باشد سيستم راهگاهي فشاري است .
مثال براي سيستم راهگاهي غير فشاري : 2 : 5/1 :1 Ag :Ar : As
مثال براي سيستم راهگاهي فشــاري: 1: 5/1: 2 Ag :Ar :As
As =سطح مقطع راهگاه بارريز Ar=مجموع سطوح كانال اصلي يا راهبار
As= مجموع سطوح كانال فرعي يا راهباره مي باشد.
روشهاي راهگاه گذاري
روشهاي متفاوت و مختلفي براي راهگاه گذاري وجود دارند از جمله آنها عبارتند از :
راهگاه از بالا ، راهگاه از پايين ، راهگاه در سطح جدايش ، راهگاه پله اي ،راهگاه انشعابي ، راهگاه شيپوري ، راهگاه گردابي ، راهگاه هاي مركب و...
يكي از وظايف مهم سيستم راهگاهي جلو گيري از ورود شلاكه به محفظه قالب است كه اصطلاحا به آن آخالگيري مي گويند ، مهمترين روشهاي آخالگيري عبارتند از :
1-روشهاي جدا سازي مواد ناخواسته براساس اختلاف وزن مخصوص:مانند استفاده از كانال ممتد و استفاده از موانع و گلويي در سيستم راهگاهي و همچنين استفاده از راهگاههاي گردابي ،
2- استفاده از صافي ها و *****ها مانند استفاده از ماهيچه هاي صافي و يا تور هاي سيمي ،
تغذيه گذاري قطعات ريخته گري
بيشتر فلزات وآلياژها در اثر سرد شدن منقبض ميشوند، در ريخته گري انقباض در سه مرحله مورد بررسي قرار ميگيرد ، اين سه مرحله عبارتند از :
1-انقباض در حالت مذاب ، (انقباض از درجه حرارت فوق ذوب تا رسيدن به نقطه انجماد )
2-انقباض در حين انجماد ( انقباض از تشكيل اولين هسته هاي جامد تا انجماد كل مذاب )
3-انقباض در حالت جامد ،(انقباض فلز جامد از درجه حرارت انجماد تا درجه حرارت محيط )
تقسيم بندي انجماد فلزات
ريخته گران براي اينكه بتوانند تغذيه مناسبي را براي قطعات طراحي كنند مكانيزم انجماد فلزات را در سه گروه اصلي تقسيم كرده اند ،
1-آلياژها با دامنه انجماد كوتاه يا پوسته اي (كمتر از 50 درجه سانتيگراد )،كه شامل فلزات خالص و بعضي از آلياژها مي شود.
2-آلياژها با دامنه انجماد متوسط ( بين 50 تا 110 درجه سانتيگراد )
3-آلياژها با دامنه انجماد طولاني يا انجماد خميري ( بيشتر از 110 درجه سانتيگراد ) ،كه تعداد زيادي از آلياژهاي مهم صنعتي داراي اين نوع انجماد مي باشند ، مانند آلياژهاي Al ، ( بجز آلياژ Si-Al ) وآلياژهاي منيزيم و فولادهاي پر كربن و...
جهت انجماد در ريخته گري
بر اساس تعريف اگر انجماد از دورترين قسمت قطعه نسبت به تغذيه شروع ، و به صورت جهت دار به طرف ميانه قطعه ادامه يابد و در تغذيه ختم شود انجماد جهت دار در قطعه صورت گرفته است.
جهت انجماد به عوامل زيادي بستگي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از :
1-نوع آلياژ ومدل انجماد آن ،( انجماد پوسته اي يا خميري ) .
2-ابعاد واندازه محفظه قالب ،
3--طراحي قطعه ريخته گري .
حد اكثر فاصله اي كه تغذيه مي تواند عمل مذاب رساني به قطعه را به خوبي انجام دهد را فاصله مذاب رساني مي گويند و اين فاصله برابر است با مجموع برد تغذيه و برد قالب ،
برد تغذيه فاصله اي است كه تغذيه با توجه به شكل و اندازه و نوع آلياژمي تواند عمل مذاب رساني را انجام دهد.
برد قالب ، حد اكثر فاصله اي است كه قالب مي تواند در جهت دار كردن انجماد تاثير بگذارد.
اندازه مناسب تغذيه ، اندازه اي است كه نه آنقدر كوچك باشد كه نتواند وظيفه خود را به نحو مطلوب انجام دهد و نه آنقدر بزرگ كه راندمان ريخته گري پايين آيد ، بر اين اساس روشهاي مختلفي براي محاسبه ابعاد تغذيه طراحي و ارائه شده است ، در ذيل به محاسبه تغذيه بر اساس رابطه چورينف اشاره مي شود.
بر اساس رابطه چورينف ، زمان انجماد ( t ) در قطعه ريخته گري با فورمول زير محاسبه مي شود.
tc=k(Vc/Ac) (داخل پرانتز به توان 2 مي رسد.)
رابطه فوق در مورد تغذيه نيزصادق است tr=k(Vr/Ar)
بديهي است كه زمان انجماد تغذيه ( tr ) بايد بيشتر از زمان انجماد قطعه (tc) باشد ،به عبارت ديگر :
1.5 تا tr / tc = 1.2
تغذيه ها را بر اساس محل قرار گرفتن آنها و ارتباط با سيستم راهگاهي به سه دسته عمده تقسيم مي كنند ، اين سه گروه عبارتند از :
1- تقسيم بندي تغذيه بر اساس قرار گرفتن تغذيه قبل يا بعد از محفظه قالب ، كه به دو دسته ، تغذيه گرم و تغذيه سرد تقسيم مي شوند در ذيل محل قرار گرفتن تغذيه گرم و سرد بصورت خلاصه بيان شده است.
(1) راهباره (2) تغذيه (3) قطعه = تغذيه گرم
(1) راهباره (2) قطعه (3) تغذيه = تغذيه سرد
2- نقسيم بندي تغذيه بر اساس موقعيت قرار گرفتن تغذيه نسبت به قطعه ريختگي ، كه خود بر 4 نوع است ، الف) تغذيه بالايي ب) تغذيه كناري ج)تغذيه لب به لب در گوشه بالا د)تغذيه از بالا كه وظيفه راهگاه بارريز را نيز به عهده دارد.
3- تقسيم بندي تغذيه براساس ارتباط تغذيه با اتمسفر محيط، بر اساس اين روش تغذيه ها بر دو نوعند ،
الف) تغذيه باز : كه منبع تغذيه با اتمسفر محيط در ارتباط است .
ب )تغذيه كور :كه سطح بالايي اين تغذيه بر خلاف تغذيه باز با ماسه قالبگيري پوشيده شده است .(شايان ذكر است كه با روشهايي از جمله قرار دادن ماهيچه در داخل تغذيه كور ، فشار لازم را بر روي مذاب تغذيه اعمال ميكنند تا راندمان آن را بالا ببرند، كه به تغذيه هاي اتمسفري معروفند.)
روشهاي متعددي براي افزايش راندمان تغذيه وجود دارد از جمله آنها عبارتند از :
1- استفاده از مواد عايق حرارتي ، 2-استفاده از مواد گرمازا ،
3-استفاده از مبرد ، 4- تغيير در طراحي سيستم راهگاهي وبارريزي ،
5- تغيير در طراحي قطعات و مدل ، 6- كنترل درجه حرارت بارريزي
به مسيري كه مواد مذاب را به محفظه قالب هدايت مي كند سيستم راهگاهي گفته مي شود كه چگونگي طراحي سيستم راهگاهي تاثير بسيار مستقيم و به سزايي در كيفيت قطعه ريختگي دارد
وظايف يك سيستم راهگاهي مناسب وايده آل در ذيل آمده است :
1-1نتقال مذاب از بوته يا پاتيل به محفظه قالب با سهولت انجام پذيرد .
2-حركت مذاب در مجاري و راهگاهها با حداقل اغتشاش صورت گيرد تا جذب گازها در مذاب ، اكسيد شدن مذاب وشسته شدن ديواره هاي قالب به حداقل برسد.
3-مذاب بگونه اي وارد قالب شود كه جهت انجماد مناسبي را ترتيب دهد.
4-راهگاهها آنقدر بزرگ در نظر گرفته مي شوند ، كه مذاب بتواند كل محفظه قالب را پر كند و ثانيا گرمترين مذاب را در تغذيه قرار گيرد و همچنين آنقدر كوچك انتخاب گردد تا دورريز قطعات به كمترين مقدار ممكن كاهش يابد.
انواع سيستم راهگاهي :
بطور كلي سيستم هاي راهگاهي بر مبناي ابعاد مختلف سطوح مقطع آنها به دو نوع فشاري و غير فشاري تقسيم مي گردند،اگر سطح مقطع راهگاه بارريز بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع كانال اصلي، و مجموع سطوح مقاطع كانال اصلي بزرگتر از مجموع سطوح مقاطع كانال فرعي باشد سيستم راهگاهي غير فشاري است و چنانچه اين نسبت برعكس باشد سيستم راهگاهي فشاري است .
مثال براي سيستم راهگاهي غير فشاري : 2 : 5/1 :1 Ag :Ar : As
مثال براي سيستم راهگاهي فشــاري: 1: 5/1: 2 Ag :Ar :As
As =سطح مقطع راهگاه بارريز Ar=مجموع سطوح كانال اصلي يا راهبار
As= مجموع سطوح كانال فرعي يا راهباره مي باشد.
روشهاي راهگاه گذاري
روشهاي متفاوت و مختلفي براي راهگاه گذاري وجود دارند از جمله آنها عبارتند از :
راهگاه از بالا ، راهگاه از پايين ، راهگاه در سطح جدايش ، راهگاه پله اي ،راهگاه انشعابي ، راهگاه شيپوري ، راهگاه گردابي ، راهگاه هاي مركب و...
يكي از وظايف مهم سيستم راهگاهي جلو گيري از ورود شلاكه به محفظه قالب است كه اصطلاحا به آن آخالگيري مي گويند ، مهمترين روشهاي آخالگيري عبارتند از :
1-روشهاي جدا سازي مواد ناخواسته براساس اختلاف وزن مخصوص:مانند استفاده از كانال ممتد و استفاده از موانع و گلويي در سيستم راهگاهي و همچنين استفاده از راهگاههاي گردابي ،
2- استفاده از صافي ها و *****ها مانند استفاده از ماهيچه هاي صافي و يا تور هاي سيمي ،
تغذيه گذاري قطعات ريخته گري
بيشتر فلزات وآلياژها در اثر سرد شدن منقبض ميشوند، در ريخته گري انقباض در سه مرحله مورد بررسي قرار ميگيرد ، اين سه مرحله عبارتند از :
1-انقباض در حالت مذاب ، (انقباض از درجه حرارت فوق ذوب تا رسيدن به نقطه انجماد )
2-انقباض در حين انجماد ( انقباض از تشكيل اولين هسته هاي جامد تا انجماد كل مذاب )
3-انقباض در حالت جامد ،(انقباض فلز جامد از درجه حرارت انجماد تا درجه حرارت محيط )
تقسيم بندي انجماد فلزات
ريخته گران براي اينكه بتوانند تغذيه مناسبي را براي قطعات طراحي كنند مكانيزم انجماد فلزات را در سه گروه اصلي تقسيم كرده اند ،
1-آلياژها با دامنه انجماد كوتاه يا پوسته اي (كمتر از 50 درجه سانتيگراد )،كه شامل فلزات خالص و بعضي از آلياژها مي شود.
2-آلياژها با دامنه انجماد متوسط ( بين 50 تا 110 درجه سانتيگراد )
3-آلياژها با دامنه انجماد طولاني يا انجماد خميري ( بيشتر از 110 درجه سانتيگراد ) ،كه تعداد زيادي از آلياژهاي مهم صنعتي داراي اين نوع انجماد مي باشند ، مانند آلياژهاي Al ، ( بجز آلياژ Si-Al ) وآلياژهاي منيزيم و فولادهاي پر كربن و...
جهت انجماد در ريخته گري
بر اساس تعريف اگر انجماد از دورترين قسمت قطعه نسبت به تغذيه شروع ، و به صورت جهت دار به طرف ميانه قطعه ادامه يابد و در تغذيه ختم شود انجماد جهت دار در قطعه صورت گرفته است.
جهت انجماد به عوامل زيادي بستگي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از :
1-نوع آلياژ ومدل انجماد آن ،( انجماد پوسته اي يا خميري ) .
2-ابعاد واندازه محفظه قالب ،
3--طراحي قطعه ريخته گري .
حد اكثر فاصله اي كه تغذيه مي تواند عمل مذاب رساني به قطعه را به خوبي انجام دهد را فاصله مذاب رساني مي گويند و اين فاصله برابر است با مجموع برد تغذيه و برد قالب ،
برد تغذيه فاصله اي است كه تغذيه با توجه به شكل و اندازه و نوع آلياژمي تواند عمل مذاب رساني را انجام دهد.
برد قالب ، حد اكثر فاصله اي است كه قالب مي تواند در جهت دار كردن انجماد تاثير بگذارد.
اندازه مناسب تغذيه ، اندازه اي است كه نه آنقدر كوچك باشد كه نتواند وظيفه خود را به نحو مطلوب انجام دهد و نه آنقدر بزرگ كه راندمان ريخته گري پايين آيد ، بر اين اساس روشهاي مختلفي براي محاسبه ابعاد تغذيه طراحي و ارائه شده است ، در ذيل به محاسبه تغذيه بر اساس رابطه چورينف اشاره مي شود.
بر اساس رابطه چورينف ، زمان انجماد ( t ) در قطعه ريخته گري با فورمول زير محاسبه مي شود.
tc=k(Vc/Ac) (داخل پرانتز به توان 2 مي رسد.)
رابطه فوق در مورد تغذيه نيزصادق است tr=k(Vr/Ar)
بديهي است كه زمان انجماد تغذيه ( tr ) بايد بيشتر از زمان انجماد قطعه (tc) باشد ،به عبارت ديگر :
1.5 تا tr / tc = 1.2
تغذيه ها را بر اساس محل قرار گرفتن آنها و ارتباط با سيستم راهگاهي به سه دسته عمده تقسيم مي كنند ، اين سه گروه عبارتند از :
1- تقسيم بندي تغذيه بر اساس قرار گرفتن تغذيه قبل يا بعد از محفظه قالب ، كه به دو دسته ، تغذيه گرم و تغذيه سرد تقسيم مي شوند در ذيل محل قرار گرفتن تغذيه گرم و سرد بصورت خلاصه بيان شده است.
(1) راهباره (2) تغذيه (3) قطعه = تغذيه گرم
(1) راهباره (2) قطعه (3) تغذيه = تغذيه سرد
2- نقسيم بندي تغذيه بر اساس موقعيت قرار گرفتن تغذيه نسبت به قطعه ريختگي ، كه خود بر 4 نوع است ، الف) تغذيه بالايي ب) تغذيه كناري ج)تغذيه لب به لب در گوشه بالا د)تغذيه از بالا كه وظيفه راهگاه بارريز را نيز به عهده دارد.
3- تقسيم بندي تغذيه براساس ارتباط تغذيه با اتمسفر محيط، بر اساس اين روش تغذيه ها بر دو نوعند ،
الف) تغذيه باز : كه منبع تغذيه با اتمسفر محيط در ارتباط است .
ب )تغذيه كور :كه سطح بالايي اين تغذيه بر خلاف تغذيه باز با ماسه قالبگيري پوشيده شده است .(شايان ذكر است كه با روشهايي از جمله قرار دادن ماهيچه در داخل تغذيه كور ، فشار لازم را بر روي مذاب تغذيه اعمال ميكنند تا راندمان آن را بالا ببرند، كه به تغذيه هاي اتمسفري معروفند.)
روشهاي متعددي براي افزايش راندمان تغذيه وجود دارد از جمله آنها عبارتند از :
1- استفاده از مواد عايق حرارتي ، 2-استفاده از مواد گرمازا ،
3-استفاده از مبرد ، 4- تغيير در طراحي سيستم راهگاهي وبارريزي ،
5- تغيير در طراحي قطعات و مدل ، 6- كنترل درجه حرارت بارريزي
