bi metal
عضو جدید
مواد قالبگيري
در اين بخش به تشريح اجزاي اصلي مخلوط ماسه قالبگيري يعني ماسه،چسب،آب و مواد افزودني پرداخته ميشود.
ماسه:
طبق تعريف ماسه عبارت است از ذرات ريز مواد معدنی که قطر آنها از 0.05 تا 1 ميليمتر تغيير می کند.ماسه های مورد استفاده در انواع مختلف با توجه به:
· ترکيب شيميايی
· درجه ديرگدازی
· نحوه توزيع دانه ها
· در دسترس بودن به کار گرفته می شوند.
انواع ماسه:
ماسه ها انواع مختلفی دارند که از آن جمله ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
ماسه سيليسی:
اين ماسه به طور گستردهای در ريخته گری به کار ميرود و عمدهترين ماسه مصرفی محسوب می شود.ترکيب اصلی آن سيليس SiO2 است.
ماسه زيرکن:
ماسه زيرکن که با فرمول شيميايی ZrSiO4 مشخص می گردد و به عنوان يک ماسه با نقطه گداز بسيار بالا مورد توجه است.
ماسه کروميتی:
کرومیت یا FeCr2O4ترکيب اصلی اين ماسه است و از آن در ريخته گری فلزات با نقطه ذوب بالا استفاده می شود.
ماسه اولوين:
ترکيب اين ماسه Fe2SiO2 یا Mg2SiO2 است و مخلوطی است از سيليکات منيزيم و به عنوان ماسه جايگزين در بسياری نقاط مورد توجه است.
ماسه شاموتی:
ماسه شاموتی نوعی کوارتز دانه ريز است که حرارت زياد ديده است و به عبارت ديگر ماسه ای است که از زينتر کردن ذرات خاک رس به دست می آيد.
نگرشی به ماسه های سيليسی مصرفی ايران
ماسه های مصرفی به دو نوع ماسه های با چسب طبيعی و ماسه های مصنوعی تقسيم ميگردند.
1)ماسه با چسب طبيعی:
ماسه با چسب طبيعی محتوی تا 20 درصد خاک ريز و مواد ناخالصی می باشد.کيفيت اين نوع ماسه برای قالبگيری ماهيچه سازی بستگی به:
· مقدار چسب
· ترکيب شيميايی ناخالصی
· نوع مذاب ريختگی دارد.
اين ماده در طبيعت بصورت پيش آماده شده وجود دارد.برای استفاده از اين نوع ماسه ها تنها مرطوب کردن آنها کافيست از اين نوع ماسه در ريخته گری فلزات غير آهنی با نقطه ذوب پايين نظير آلومينيوم،برنج ها،برنز ها و قطعات کوچک چدنی استفاده ميشود.بطور قطع اينگونه ماسه ها برای ريخته گری قطعات بزرگ چدنی مناسب نيست معايب عمده اين نوع ماسه ها عبارت از:
· پايين بودن درجه ديرگدازی
· همراه داشتن درصد تقريبا زيادی اکسيد های قليايی و آهک می باشد.
وجود اسيدهای قليايی در اين نوع ماسه باعث پايين آوردن درجه ديرگدازی آن گشته و در نهايت باعث ايجاد عيوبی نظير ماسه سوزی و چسبيدن ماسه به قطعات ريختگی می شود.از طرف ديگر مواد آهکی در اثر حرارت ديدن به صورت گاز درآمده و در صورتيکه قطعات ريختگی بزرگ و دارای ضخامت زياد باشند فرصت ورود به مذاب را داشته و در قطعات ريختگی به صورت مک و حفره های گازی باقی می مانند.
از آنجائيکه اين ماسه در نقاط مختلف ايران به وفور يافت می شود و نسبتا ارزان در دسترس ريخته گران قرار می گيرد.لذا در اکثر واحدهای کوچک و متوسط ريخته گری ايران به طور وسيعی در مواد قالبگيری و ماهيچه سازی مصرف دارد. ماسه های گرگان ،رشت،گرمسار،اردکان يزد،حسن آباد قم،عين آباد ،محلات و اطراف يزد جزء اين گروه ماسه ها هستند.
ماسه های طبيعی بر حسب ميزان خاک رس موجود در آنها به سه دسته تقسيم ميشوند:
· ماسه ضعيف که حداکثر تا 8% خاک رس دارد.
· ماسه متوسط که بين 8 تا 18 % خاک رس دارد.
· ماسه خاک يا ماسه ملات که بيش از 18% خاک رس دارد.
معمولا خاک ماسه های طبقات زيرين بيشتر از لايه های سطحی می باشد و ريختگران بايستی پس از آزمايشات دقيق،ماسه مطلوب خود را تهيه نمايند.در ريخته گری معمولا از ماسه های متوسط استفاده می شود.
2)ماسه های مصنوعی:
ماسه مصنوعی از شکستن ،خرد کردن و غربال کردن سنگهای سيليس به دست می آيند که با اضافه کردن چسب و مواد ديگر قابليت قالبگيری در آنها ايجاد می گردد.ماسه مصنوعی در مقايسه با ماسه طبيعی دارای مزايای زير می باشد:
v درجه ديرگدازی و خلوص بالاتر.
v سهولت در کنترل مشخصات فيزيکی و مکانيکی مخلوط.
v قابليت بازسازی و مصرف مجدد.
v در دسترس بودن.
محدوديت اصلی ماسه هاي مصنوعی در مقابل ماسه هاي طبيعی بالا بودن قيمت تمام شده آنها می باشد .با اين وجود اين ماسه ها می توانند بخوبی نيازهای صنايع ريختگری ايران را در زمينه چدن و فولادريزی(به باستثناء فولادهای خاص که به مصرف ماسه های زيرکونی-کروميتی و اولوينی نياز دارند) تامين کنند.
ماسه ها ی سيليس مصنوعی رايج ترين ماسه ها قالب گيری در واحدهای ريختهگری می باشد و انواع ذرات سيليسی به عنوان ماده اصلی و دير گداز ماسه ريخته گری به کار می رود .بيشتر ماسه های قالب گيری از کوارتز معدنی که ميتواند تا دمای 1700 درجه سانتيگراد را تحمل کند تشکيل شده است.شکلهای ديگر سيليس تريديميت و کريستوماليت ميباشد.
وجود اکسيد های آلومينيوم و آهن خاصيت ديرگدازی ماسه را افزايش ميدهند و حضور اکسيد های پتاسيم و سديم و ترکيبات ميکا چسبندگی و شکل پذيری ماسه را زياد و قابليت ديرگدازی آن را کاهش می دهد و لذا در ترکيبات ماسه سيليس وجود اکسيد های قليايی و قليايی خاکی مضر تشخيص داده ميشود. علاوه بر مسئله فوق وجود انواع اکسيد ها باعث ايجاد رنگهای قرمز و قهوه ای،اکسيد های سديم و پتاسيم رنگ ماسه را متمايل به آبی می نمايد .علاوه بر ترکيبات شيميايی که خاصيت ديرگدازی ماسه را تحت تاثير قرار ميدهد مشخصات فيزيکی ماسه مانند اندازه ،پخش و شکل ذرات نيز بايد مناسب باشد.
نگرشی به ماسه های کروميتی و اوليونی ايران
کروميت و اولوين در صنايع ريخته گری دارای مصارف متعدد و متنوع بوده و لذا ضرورت شناخت منابع آن در ايران و جايگزينی مواد بومی به جای منابع وارداتی وجود دارد.
موارد اصلی مصرف کروميت و اوليوين در صنايع ريخته گری به قرار زير است:
1.در ساخت جداره کوره ها-پاتيل ها و ابزارهای کمکی ذوب و استفاده از آنها به عنوان يک ديرگداز مناسب از منابع داخلی.
2.به عنوان يك ماسه مناسب ريخته گری در توليد.
§ انواع فولادهای ريختگی بويژه فولادهای استنيتی منگنزی.
§ قطعات بزرگ چدنی.
§ استفاده از آنها به عنوان ماسه رويه در توليد سری قطعات چدنی(قالبگيری ماشينی و استفاده از ماسه تر) بويژه در قسمتهای فوقانی قطعات که تمايل به ماسه ريزی(ناشی از انبساط غير پيوسته ماسه سيليسی) دارند.
3.پودر کروميت و اوليوين را می توان در تهيه بعضی از دوغاب های اوليه ديرگداز در ريخته گری دقيق استفاده کرد و ماسه های کروميتی و اولوينی نيز می توانند به عنوان ديرگداز در پشت بند(بويژه در مورد قالبهای سراميکی) مورد استفاده قرار گيرند.
منبع:
فتحي،محمدحسين:مواد قالبگيري براي ريختهگري فلزات،نشر اركان اصفهان.
آخرین ویرایش توسط مدیر: