تحقیق مقاله 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 یک تن قطعه ی ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه ی قالبگیری نیاز باشد.

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

- استفاده از ماسه در ریخته­گری هنوز بزرگترین روش در تولید می باشد که 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 که حاوی مقداری مواد چسبیده می باشد. مثلاً ذرات کوارتز حاوی 15-8 درصد خاک است که قابلیت شکل گیری و استحکام 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 که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد. این گونه محل­ها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستند به واسطه­ی عوامل مختلفی به وجود آمده­اند که در این معادن ماسه با شکل، اندازه و جنس متفاوت وجود دارد.

ماسه در زمره ی سنگ های رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده ی  زمین و بر اثر یک 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 مرکب از دانه های مواد معدنی که اندازه­ی آنها mm2-05/0 است. ماسه دارای انواعی چون سیلیسی ، زیرکنی، کرومیتی، الوینی است.

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

آن دسته از خواص فیزیک که برای ماسه ی ریخته گری مهم می باشد، عبارتند از :

1- استحکام

- استحکام تر

- استحکام خشک

- استحکام گرم

- استحکام باقی مانده

2- نفوذپذیری

- نفوذپذیری تر

- نفوذپذیری قالب

- نفوذپذیری پایه یا مبنا

- نفوذپذیری خشک

- نفوذپذیری اصلاح شده

3- پایداری حرارتی

5- قابلیت شکل 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 کمک نتایج آزمایشات استاندارد ماسه تشریح و توصیف کرد.

آزمایشات ماسه های ریخته گری راهی مناسب برای تعیین خصوصیات فیزیکی- 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 کنترل وضعیت ماسه مصرفی، بررسی توده ی ماسه و ارزیابی ماسه ای که در آینده مورد استفاده قرار می گیرد، انجام شود.

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

- از آنجا که رطوبت برر روی خواص فیزیکی ماسه اثر قطعی دارد، این نکته اهمیت دارد که میزان رطوبت نمونه ماسه معادل میزان رطوبت توده ی ماسه ی اولیه باشد.

- رطوبت مهم ترین عامل تغییر است و لازم است به دفعات کافی کنترل شود تا حداقل تغییر در میزان آن حاصل شود.

نمونه برداری برای هر یک از انواع ماسه ی رویه باید به طور روزانه انجام شود تا خواص آنها کنترل 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 یک 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 کننده­ی ریزی ماسه است.

ریزی اثر قابل توجهی بر خواص فیزیکی ماسه ی ریخته گری و از جمله بر استحکام، نفوذ پذیری و کارپذیری به هنگامی که 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 که 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 یک مخلوط ماسه ی جدید، برای کنترل نسبت ماده ی چسبنده خاک رسی، و برای نسبت صحیح مواد ریز و توزیع صحیح اندازه ی دانه ها در ماسه ی ریخته گری، به کار گرفت.

آزمایش ریزی

روش آزمایش ریزی برای ماسه هایی که حاوی مواد چسبنده ی خاک رسی هستند با ماسه هایی که دارای خاک رس نیستند متفاوت است. اما الک هایی اندازه گیری ریزی دانه­ها برای هر دو نوع یکسان است.

واژه­ی شبکه یا مش، به معنی تعداد سوراخ ها در طول یک اینچ است. واژه ی مش در یک کاربرد تکنیکی بدون معنی است مگر اینکه قطر یا ضخامت سیم نیز داده شود.

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