تکنولوژی ساخت ( ماشین ابزار )
High feed towards technology, iran is the best
درباره وبلاگ


به نام خدا
این وبلاگ درراستای تحقق نیاز های آموزشی و کاربردی در زمینه صنعت ماشین ابزار کشور و نیز آشنایی علاقمندان با این صنعت مهم فعالیت دارد. تمامی مطالب این وبلاگ بصورت اختصاصی و کاملا معتبر میباشند. حتی الامکان سعی میکنم مطالب جدید و به روز رو در وبلاگ قرار بدم. درصورت داشتن هرگونه سوال یا نظر و پیشنهاد میتوانید با شماره من ( 09906125821 ) و یا قسمت تماس با مدیر با من در ارتباط باشید.

مدیر وبلاگ : علی خوب بخت
نویسندگان
یکشنبه 30 تیر 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

سوپر گروه بزرگ تراش CNC 

- اولین و بزرگترین سوپرگروه تراش CNC در کشور
- گفتگو و مباحث فنی و مهندسی
- پرسش و پاسخ و رفع اشکال
- اشتراک تجربیات و منابع کمیاب فنی مهندسی
- پشتیبانی مجرب ترین اساتید کشور
- ارائه راهکار ها و روش های براده برداری ( Machining Solution )
- رفع اشکال و راهنمایی در حوزه CAD/CAM
- و...

برای عضویت در سوپر گروه از طریق راه های زیر تماس برقرار نمائید ( عضویت کاملا رایگان است )

Telegram : @Aliutodesk

Mob : 09906125821










نوع مطلب : آموزش، ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، تبلیغات، 
برچسب ها : سوپر گروه تراش CNC، مجرب ترین اساتید، مباحث صنعتی، گروه تلگرامی فنی مهندسی، ماشین ابزار، تراش CNC، گروه تراش CNC،
لینک های مرتبط :
دوشنبه 28 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

جداول اشتال یا Shtahl  نیاز به معرفی ندارد و تمامی مهندسان مخصوصا مهندسان عمران با آن آشنا هستند

جداول اشتال کتابی شامل مشخصات انواع پروفیل های فولادی موجود در بازار اعم از مقاطع اچ و ناودانی و میلگرد و … می باشد که تمامی مشخصات آنها با شماره آنها در این کتاب ذکر شده است .

جداول اشتال به صورت کتاب در بازار موجود هست و فایل های PDF این کتاب نیز موجود است که اکثرا از کیفیت خوبی برخوردار نیستند ولی در این قسمت شما میتوانید فایل PDF آن را با کیفیت بالا دانلود کنید .

دانلود فایل PDF

----------------------

موفق و پیروز باشید





نوع مطلب : دانلود، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : جدول اشتال، Stahl، جداول اشتال، دانلود جدول اشتال، پروفیل های فولادی، مقاطع فولادی، کتاب جداول اشتال،
لینک های مرتبط :
به نام خدا
در این پست کتاب بی نظیر جداول و استاندارد های طراحی و ماشین سازی رو که کاملترین مرجع برای مهندسان مکانیک هست در سه نسخه مختلف برای دانلود گذاشتم . امیدوارم مورد استفاده واقع بشه.


1- جداول و استاندارد های طراحی و ماشین سازی
- نسخه اصلی زبان آلمانی
- 479 صفحه تمام رنگی
- کیفیت عالی
- حجم : 357.5 MB


2- جداول و استاندارد های طراحی و ماشین سازی
- نسخه اصلی زبان انگلیسی
- 448 صفحه تمام رنگی
- کیفیت عالی
- حجم : 154.1 MB


3- جداول و استاندارد های طراحی و ماشین سازی
- نسخه زبان فارسی
- 444 صفحه تمام رنگی
- کیفیت عالی
- حجم : 96.9 MB

-------------------------------
موفق و پیروز باشید





نوع مطلب : دانلود، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : جداول و استاندارد های طراحی و ماشین سازی، مهندس ولی نژاد، Tabellenbuch Metall، Mechanical and metal trades handbook، رفرنس مکانیک، مرجع مهندسی مکانیک، استاندارد ها،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 22 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا
فایل مختصر راهنمای برنامه نویسی تراش CNC - 









نوع مطلب : دانلود، ماشین ابزار و CNC، 
برچسب ها : دانلود، برنامه نویسی تراش CNC، راهنمای برنامه نویسی، تراش CNC، جی کد های تراش CNC، برنامه تراش CNC،
لینک های مرتبط :
سه شنبه 22 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا
در این پست توضیحاتی در خصوص کنترلر های CNC و شرکت های سازنده اونها در قالب فایل PDF قرار دادم . امیدوارم مفید باشه :
کنترلرها نقش اساسی در صنعت و ماشین‌ های صنعتی ، بخصوص دستگاه‌ های CNC دارند. امروزه شرکت‌ های زیادی به تولید کنترلر می‌پردازند. در زیر به معرفی برخی از پرکاربردترین آن‌ ها در ایران می‌پردازیم :
....







نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، دانلود، 
برچسب ها : کنترلر ها، دستگاه های CNC، کنترلر زیمنس، کنترلر فانوک، کنترلر هایدن هاین، انواع کنترلر های CNC، شرکت های سازنده کنترلر CNC،
لینک های مرتبط :
به نام خدا

استفاده از ابزار های نسل جدید بر پایه نانو نیترید بور مکعبی ( NANO CBN ) در تراشکاری قطعات سخت

 پیشرفت سریع صنعت در دنیای امروز موجب شده است تا تنوع قطعات تولیدی روز به روز افزایش یابد که در نتیجه آن نیاز به روش های جدید برای تولید قطعات بیش از پیش احساس می شود. در این بین روش تراشکاری از دیرباز مورد توجه بسیاری از سازندگان و تولیدکنندگان بوده است. یکی از مهمترین پارامتر های تاثیر گذار در بازده فرایند تراشکاری جنس ابزار مورد استفاده است که باید متناسب با جنس قطعه کار انتخاب شود تا بتواند علاوه بر داشتن طول عمر بالا ، زمان ماشینکاری را نیز تا حد ممکن کاهش دهد. به طور کلی امروزه ابزار های تراشکاری به چهار دسته عمده تقسیم می شوند که در شکل ۱ آورده شده است. هر یک از ابزارها دارای خواص منحصر به فردی هستند که با توجه آن کاربرد های متفاوتی خواهند داشت. در بین قطعه کار هایی که امروزه مورد تراشکاری قرار می گیرند قطعات سخت (سختی بالاتر از ۴۵ راکول C) از اهمیت بالایی برخوردار هستند. اغلب تولیدکنندگان در حین تراشکاری این دسته از قطعات دچار مشکلات مختلفی هستند که مهمترین آنها جنس ابزار مورد استفاده است که امروزه بیشتر از اینسرت های سرامیکی و CBN بدین منظور استفاده می شود.

شکل ۱ - تاریخچه جنس انواع ابزار های تراشکاری

CBN یک ماده پلی آمورف مکعبی بر پایه نیترید بور می باشد. این ماده دومین ماده سنتزی سخت دنیا بعد از
الماس است. مطالعات بازار ابزار های مورد استفاده در صنایع مختلف نشان می دهد که استفاده از ابزار های CBN
روز به روز در حال افزایش است. آمارها نشان می دهد که این میزان در سال ۲۰۱۵ با رشد ۳۸ % نسبت به پنج
سال گذشته به چیزی بالغ بر ۸۸۵ میلیون دلار رسیده است. رایج ترین نوع اینسرت های CBN موجود در بازار
اینسرت های پلی کریستال ( PCBN ) است.

شکل ۲ - بازار ابزار های CBN مورد استفاده در ماشینکاری قطعات سخت

عمده مزایای اینسرت های PCBN عبارتند از سختی بالا ، حفظ سختی در دمای بالا ، مقاومت در برابر خوردگی و
پایداری حرارتی خوب است. اما در کنار این مزایا ، PCBN ها مقاومت به ضربه پایینی دارند ، شوک پذیری آنها
کم است و در نتیجه قادر به کار در شرایط همراه با خنک کاری نیستند. همین مورد باعث می شود تا محدوده
کاری آنها محدود شده و قابلیت کار نداشته باشند.
امروزه نسل جدیدی از اینسرت های CBN با استفاده از نانو تکنولوژی ساخته شده است که به آنها nano-CBN یا
NCBN گفته می شود. در این اینسرت ها از نانو ذرات سرامیکی به عنوان بایندر استفاده شده که باعث بهبود نقاط
ضعف PCBN می شود. از این رو در ابزار های جدید NCBN مزایای سختی بالا ، طول عمر کاری زیاد ، پایداری
حرارتی در کنار مقاومت به ضربه خوب و مقاومت در برابر شکست بالاتر قرار میگیرند. تفاوت ریزساختاری
اینسرت های PCBN و NCBN را می توان در شکل ۳ مشاهده کرد.
شرکت Microbor ، یکی از بزرگترین تولید کننده های اینسرت تراشکاری در دنیا است. این شرکت در سال ۲۰۰۹
میلادی شروع به توسعه فناوری تولید اینسرت های CBN بر پایه نانوتکنولوژی کرده است. ابزارهای nano-CBN
شرکت Microbor مقاومت به ضربه و حرارت بالایی دارند ، کیفیت این محصولات قابل رقابت با ابزار های CBN
مشهور دنیا می باشد . جدول ۱ مقایسه خواص اینسرت های مختلف را با هم نشان می دهد.

شکل ۳ – ریز ساختار اینسرت های الف- PCBN و ب- NCBN

 

جدول ۱ – مقایسه خواص ابزار های تراش


*محصول شرکت Microbor

 

اینسرت های NCBN تولید شده توسط شرکت Microbor دارای ویژگی های مختلفی هستند از جمله :

  • استحکام بالا لبه های برش

استحکام بالای لبه های برش موجب افزایش طول عمر ابزار ، حتی در حالت براده برداری منقطع می شود.

  • هدایت حرارتی بالا

به دلیل درصد بالای CBN به کار رفته در این دسته از ابزار ، این ابزار دارای هدایت حرارتی بالایی بوده و
در نتیجه طول عمر بیشتری دارد.

  • پایداری لبه های برش

پایداری لبه های برش در برابر سایش در هنگام ماشین کاری تمامی انواع چدن حتی در سرعت های
براده برداری بالا ، میزان بار برداری و عمق براده زیاد.

  • ماشین کاری با سرعت بالا

گزینه مناسبی برای پرداخت اولیه و نهایی در سرعت های بالا می باشد.

  • مقاومت به سایش

دستیابی به پایداری ابعادی و زبری سطح پایین Ra=0.4μm هنگام ماشین کاری پیوسته با این اینسرت ها به خوبی
امکان پذیر است.

  • شوک پذیری بالا

شوک پذیری بالای این دسته از اینسرت ها موجب می شود تا شما بتوانید هم در حضور خنک کننده و هم در عدم
حضور آن با این ابزارها کار کنید.
با توجه به این ویژگی ها ، نتایج نشان داده است که استفاده از اینسرت های NCBN موجب می شود تا بهره وری
تولید تا ۲۵ % افزایش پیدا کرده و در نتیجه قیمت تمام شده قطعه نهایی تا ۱۴ % کاهش یابد. (شکل ۴)

 

شکل ۴ - فلوچارت هزینه های تولید و روش های کاهش هزینه

اصلی ترین گرید های شرکت میکروبور دو نوع MBR7010M و MBR5025M است که خواص آنها در جدول
زیر آورده شده است. سختی و چقرمگی به عنوان اصلی ترین عوامل در خواص یک ابزار بسیار حائز اهمیت است
که در شکل ۵ مقایسه بین گرید های شرکت Microbor و دیگر ابزار های رایج آورده شده است.
اینسرت های NCBN را می توان برای تمامی فرایند های ماشینکاری قطعات چدنی ، فولاد های سخت کاری شده ،
سوپرآلیاژها ، قطعات متالورژی پودر و تمامی مواد سخت مانند کامپوزیت های تنگستن به کار برد

 

جدول ۲ - مشخصات گرید های مختلف اینسرت های NCBN

 

شکل ۵ - مقایسه خواص ابزار های مختلف

نتایج تست مقایسه میزان سایش ابزار در حین تراشکاری یک نمونه قطعه کار چدنی با گرید GG25 که در مدت
زمان ۱۰ دقیقه تست شده است در شکل ۶ آورده شده است. همانطور که مشاهده می شود میزان سایش سطحی
در مقایسه با دو برند مختلف به مراتب کمتر است که نشان دهنده طول عمر بالاتر اینسرت در حین کارکرد است.

 

شکل ۶ - مقایسه خواص سایشی اینسرت های ( NCBN ( MBR7010M  با اینسرت های ( PCBN ( SECO , BXC90 
اینسرت مورد تست RNMN060300 T03020


---------------------------------------
موفق و پیروز باشید







نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، ابزارشناسی، 
برچسب ها : ابزار های CBN، CBN Tools، نیترید بور مکعبی، الماس، اینسرت CBN، ابزار NANO-CBN، ابزار سرامیک،
لینک های مرتبط :
یکشنبه 20 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

چون مواد و فلزات تشکیل‌ دهنده و جوش‌ دهنده و گیرنده از لحاظ متالوژیکی بایستی دارای خصوصیات مناسب باشند ، بنابراین جوشکاری از لحاظ متالوژیکی بایستی مورد توجه قرار گیرد که آیا قابلیت متالوژی و فیزیکی جوشکاری دو قطعه مشخص است؟ پس از قابلیت متالوژی ، آیا قطعه‌ای را که ایجاد می‌کنیم ، از لحاظ مکانیکی قابل کاربرد و سالم است؟ آیا می‌توانیم امکانات و وسائل برای نیازها و شرایط مخصوص این جوشکاری ، مثلاً گاز و دستگاه را ایجاد نمائیم و بر فرض ، ایجاد نیرو در درجه حرارت بالا یا ضربه زدن در درجه حرارت پایین ممکن باشد؟ استاندارد های مکانیکی و مهندسی و صنعتی جوشکاری باید در تمام این موارد رعایت شود تا جوش بدون شکستگی و تخلخل و یا نفوذ سرباره و غیره انجام گیرد. تکرار می‌شود در جوشکاری تخصصی و اصولاً تمام انواع جوش ، قابلیت جوش خوردن فلزات را باید دقیقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، باید دقت کافی نمود. محیط لازم قبل و در حین جوشکاری و پس از جوشکاری را مثلاً در مورد چدن ، باید بوجود آورد. گاز های دستگاه های مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن و بعد در حین جوشکاری از لحاظ جلوگیری از صدمه گاز – آتش و مشعل و برق و هوای محیط و وضعیت جسمانی و زندگی جوشکار ، خود نکات اساسی دیگر هستند که مشکلات جوشکاری می‌باشند.

برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید




ادامه مطلب


نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : جوشکاری، عیوب جوش، Welding defects، انواع جوش، تست جوش، بازرسی جوش، جوشکاری صحیح،
لینک های مرتبط :
یکشنبه 20 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

گرانول چیست ؟ تولید گرانول چگونه است؟

گرانول اسم پلیمر خاصی نیست. به نوعی از شکل پلیمر بدست آمده در پتروشیمی که بصورت دانه بوده و برای مصارف و کاربردها باید ذوب و شکل دهی شود گرانول می گویند.


در واقع وقتی پلیمر تولید میشود در دستگاه اکسترودر (چیزی شبیه چرخ گوشت) ذوب شده و در سر اکسترودر یک کاتر یا هر چیزی شبیه آن پلیمر خروجی را مرتباً قطع میکند و گرانول تولید می شود.

همه مواد پلیمری بسته به کاربرد و میزان ویسکوزیته و عوامل دیگر مثل نوع پلیمریزاسیون و… میتوانند تبدیل به گرانول شوند. ولی اگر شرایط پلیمریزاسیون و عوامل دیگر پیچیده باشد پلیمر بصورت پودر یا محلول یا … تولید میشود.

هدف اصلی در تولید یک پلیمر بدست آوردن یک ماده با خواص مطلوب است. و به دست آوردن این خواص و کنترل آن در حین فرآیند شدن پلیمر بستگی به عوامل زیادی از جمله دما ، فشار ، کاتالیزور و…. دارد و پلیمری که بار اول ذوب و شکل دهی شده مطمئناً خواص بهتری نسبت به پلیمرهای بازیافتی چند بار ذوب شده دارد. بعضی از پلیمرها پس از چند بار ذوب و شکل دهی باز خواص خود رو حفظ میکنند. ولی بعضی از آنها مثل PVC پلی وینیل کلراید که مصرف زیادی در پروفیل در و پنجره، سفره و انواع ورق ها، کابل ها ، لوازم خانگی و… دارند پس از بازیافت خواص خود را از دست میدهند.

با استفاده از گرانول تولیدی ، اقدام به تولید کفپوش دانه لاستیکی می نمایند.

یکی از رو به گسترش ترین و مهمترین بخش های صنعت پلاستیک ، بخش بازیافت ضایعات پلاستیک به گرانول های قابل استفاده مجدد برای سایر تولید کنندگان می باشد ، چرا که مواد اولیه این صنعت لاستیک های فرسوده و دپو شده در مناطق کشور بوده که به فراوانی در ایران یافت می شوند و سالیانه چندین هزار تن به حجم آنها اضافه می گردد. همچنین محصول تولید شده این ماشین آلات ، پودر لاستیک و گرانول لاستیک استاندارد ، ماده اولیه صنایع بسیاری مانند تولید انواع کف پوش ها ، انواع تقویت کننده ها و جایگزین در رنگها ، آسفالت ، بتن ، همچنین به عنوان سوخت اصلی کوره ، ماده اولیه لاستیک سازی و … می باشد و کاربرد بسیار در داخل و خارج از کشور دارد.

تهیه یک گرانول یکدست و با کیفیت که باعث افت کیفیت محصول نگردد و مشکلات فرایندی و کیفی برای مصرف کننده به همراه نداشته باشد همواره از مهمترین نگرانی های فعالان صنعت بازیافت است .

تولید گرانول

گرانول های پلاستیک گلوله های کوچکی از پلاستیک هستند که داخل دستگاه های مختلف شکل دهی پلاستیک ریخته شده و به انواع مختلف قطعات تبدیل می شوند.

سیستم ماشینهای شکل دهی به پلاستیک (شامل انواع خطوط اکستروژن و تزریق و …) بگونه ای ساخته شده اند که بهتر است مواد اولیه ورودی آنها بشکل ساچمه های کوچک پلاستیکی باشد.

مواد پلاستیکی بازیافتی که آسیاب شده اند و دارای شکل های ورقه ای یا گوشه های تیز هستند نمیتوانند براحتی در قیف های ورودی این دستگاه ها مورد استفاده قرار بگیرن و البته زمان میکس شدن هم بدلیل عدم یکنواختی اندازه آنها با مواد دیگر همیشه یک ترکیب غیر یکنواخت دارند.

لذا مصرف کنندگان این مواد ترجیح میدهند مواد خریداری شده آنها مثل مواد اولیه نو بصورت گرانول یا همان ساچمه های کوچک پلاستیکی باشد که این کار بوسیله خطی به اسم خط تولید گرانول انجام می شود.

این خطوط به دو روش عمل میکنند :

روش اول : خطوط تولید گرانول رشته ای

تولید گرانول رشته ای که ساخت ماشین آلات آن ساده تر بوده و معمولا در ایران مورد استفاده قرار میگیرد روشی است که در آن پلاستیک پس از ذوب شدن در دستگاه اکسترودر و عبور از صافی های فلزی بشکل رشته هایی از پلاستیک مذاب در آمده و پس از عبور از یک استخر آب به داخل یک دستگاه آسیاب کوچک هدایت میشوند و پس از تکه تکه شدن خشک می شوند. این روش ساده بوده اما گرانول های تولید شده با آن شباهتی به گرانول های مواد اولیه نو ندارد و دارای گوشه های تیز و خرده های پلاستیک هست.

خود خط نیز ثبات نداشته و رشته ها مدام قطع میشود و نیاز به اپراتور تمام وقت دارد.

روش دوم : خطوط تولید گرانول خشک

در این روش پلاستیکهای خرد شده پس از ذوب شدن در اکسترودر و عبور از صافی از سوراخهای ریزی خارج میشود و به همان شکل مذاب بوسیله ی تیغه ای که با سرعت زیاد برش میخورد. و همزمان بوسیله ی یک مکنده مکیده شده و با عبور از مسیر های لوله ای سرد و خشک میشود. سپس با ورود به مخزن بزرگتری دچار افت فشارشده و بر اثر این افت فشار گرانولها که سنگینترند به پایین مخزن سقوط کرده و هوا از بالای آن خارج میشود.

ساخت ماشین آلات آن نیاز به دقت بالاتری داشته و باید از کنترلهای دور در قسمتهای مختلف آن استفاده کرد در کل قیمت خط بالاتر بوده اما گرانولهای تولید شده بسیار شبیه به گرانولهای خریداری شده از پتروشیمی بوده و خود خط تولید نیز در زمان کار کاملا دارای ثبات میباشد.

دستگاه گرانول ساز  اکسترودر

بیرون رانی مرحله ی آخر بسیاری از خطوط بازیافت پلاستیک است. خارج کننده ها معمولا مواد یکدست را دریافت می کنند. اگر خط بازیافت در مراحل تمیز کردن و خشک کردن درست عمل نکند ، خارج کننده نیز درست عمل نخواهد کرد. این مساله معمولا در دیگر مراحل خط بازیافت اتفاق می افتد.

یک دستگاه اکسترودر باید این ویژگی ها را در تمام مراحل داشته باشد :

یک وسیله ی تخلیه ی خوب با یک پمپ خلاء قوی جهت افزایش تاثیر گازگیری ، اگر تخلیه کننده دو تا باشد نتیجه بهتر است.

اکسترودر های تک پیچه مورد استفاده ترین هستند. اکسترودر تک پیچه فقط یک پمپ است. خارج کننده های تک پیچه از لحاظ اجرا آسانترند و به سختی دچار نقص می شوند و از انواع دیگر هم ارزانترند. در خارج کننده های تک پیچه فراوری در سطح بالایی است و هزینه ی نگهداری پایین است.

گاز های پر خطر و شیمیایی موجود در مواد مورد استفاده از طریق جذب در سیستم خلاء از بین می روند و گاز ایجاد شده پس از این مرحله در تطابق با استاندارد های اروپایی و مد نظر قرار دادن بهداشت انسانها از هر نوع عنصر خطرناکی پاک می شود.

بسته به ماده ای که مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه خارج کننده با ظرفیتی حدود ۱۰۰ تا ۱۲۰۰ کیلوگرم درساعت عمل می کند.

--------------------------------

موفق و پیروز باشید





نوع مطلب : اطلاعات فنی، مهندسی مواد - کلیدفولاد، 
برچسب ها : گرانول، پتروشیمی، نفت و گاز، پلاستیک خام، محصولات پتروشیمی، اکسترودر، گرانول رنگی،
لینک های مرتبط :
یکشنبه 20 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

تعریف لیزر :
بسط و توسعه نور توسط نشر تشعشع تحریک شده می باشد.
نور لیزر :
تشکیل شده از یک هسته اشعه تک فرکانس موازی همفاز و دارای انرژی متمرکز در سطح مقطع کوچک.
کاربرد لیزر :
نور لیزر کاربرد های زیادی در زمینه های مختلف از جمله تحقیقات فیزیک ، اندازه گیری ، پزشکی ، ساخت و… دارد

کاربرد در ساخت :
۱- جوشکاری ۲- مته کاری   ۳- برشکاری  ۴- عملیات حرارتی

تاریخچه اجمالی لیزر :
توضیح طبیعت نور توسط یونانیان
نظریه ذره ای نور نیوتن (قرن ۱۷ )
نظریه موجی نور هوک و هویگنس (۱۸۰۱م)
تئوری پرتو لیزر توسط اینیشتین (اوایل قرن ۲۰ بر مبنای تئوری خواص)
تقویت نور با استفاده از تخلیه گازها (۱۹۴۰-۱۹۵۱ توسط دانشمندان روسی)
تولید و تقویت فرکانسها بر اساس تشعشعات الکترومغناطیسی (۱۹۵۲ به طور مستقل توسط دانشمندان روس امریکا و کانادایی)
بردن ذرات به حالت ناپایدار توسط سیستم های تحریک شده در سه تراز انرژی (۱۹۵۵ دانشمندان روس)
ساخت اولین لیزر یاقوتی (۱۹۶۰ توسط میمن)
اختراع اولین لیزر گازی که مخلوطی از گاز های هلیم و نیتروژن بود (۱۹۶۱ توسط دانشمند ایرانی الاصل علی جوان و دو دانشمند امریکایی)
استفاده از نیمه هادیها به عنوان ماده فعال در لیزر (۱۹۶۲ توسط دانشمندان روس)
استفاده از لیزر در تحقیقات فضایی (۱۹۶۳ شوروی سابق)

اصول تولید نور لیز :

بر مبنای تئوری اینیشتین (تحریک اتم توسط انرژی خارجی) بنا نهاده شده است.
الکترون های مدار خارجی هر اتم بر اثر دریافت انرژی به مدارهای بالاتر می پرند در این حالت اتم را تحریک شده می گویند. اتم تحریک شده بلافاصله توسط الکترونش انرژی دریافتی خود به مدار قبلی بر می گردد در صورتی که اتم در حالت تحریک شده مجددا تحریک شود برگشت الکترون به مدار پایین سریع شده و دو موج کاملا مشابه همزمان با بازگشت الکترون به سطح قبلی انرژی خود از اتم خارج می شود این عمل را نشر تحریک گویند.
بدین صورت که امواج مشابه همدیگر را تقویت کرده و تقویت این امواج توسط نشر تحریک شده
اصول عملکرد لیزر است

ساختمان و فرایند سیستم لیزر :

محیط لیزری : ماده ای که به عنوان تقویت کننده نور عمل می کند

دمنده : یک چشمه انرژی خارجی است

تشدید گر : یک دسته آینه

به منظور تولید پرتو لیزری از لوله نوری استفاده می شود که سطح داخلی آن کاملا آینه ای بوده و دو طرف آزاد این لوله توسط دو سطح آینه ای دیگر مسدود شده که یکی از این سطوح ۱۰۰ درصد آینه ای ودیگری ۹۰ درصد آینه ای بوده و یک منبع انرژی به منظور تولید انرژی لازم برای تحریک اتمها در داخل لوله نصب شده که معمولا انرژی نورانی تولید نموده امواج انرژی در برخورد با ماده لوله که معمولا گاز یا جامد است باعث تحریک اتم های این جسم شده و این امواج در برخورد با جدار های لوله مرتبا منعکس شده و امواج منعکس شده اتم را مجددا تحریک می کنند . بطوریکه وقتی اکثر اتمها (از نصف بیشتر) به حالت نشر تحریک شده (فوتون) در آینه قرار می گیرند و پرتوی لیزری قابلیت عبور از سطح آینه ۹۰ درصد را پیدا می کند و آنچه خارج می شود به نام لیزر می نامیم .

انواع لیزر

لیزر های حالت جامد
لیزر های مایع
لیزر های گازی
لیزر های نیمه رسانا
لیزر های الکترون آزاد
لیزر های دو مورد آخر در مخابرات استفاده می شود (لیزر حالت جامد)
کاربرد :
مته کاری – برشکاری – جوشکاری
ویژگی :
معمولا بصورت پالسی از لوله نوری خارج شده
بالاترین انرژی لیزری را داراست

طرز کار لیزر جامد
معمولا جسم جامد مورد استفاده کریستالهای اکسید آلومینیوم می باشد که ۰٫۰۵% ناخالصی کروم دارد. برای تحریک این نوع لیزر از منابع نورانی استفاده می شود.
منبع نورانی برای تحریک یک فلاش لامپ است که شبیه فلاش دوربین عکاسی عمل می کند که با نور شدید خود کریستالهای اکسید آلومینیوم را تحریک کرده و یونهای فعال ناخالص کروم جایگزین اتمهای AL در شبکه می شود که تعداد بیش از نیمی از یونها باید در تراز بالاتر تحریک شوند و این تحریک بصورت پالسی است که راحت تر و هزینه کمتری دارد. وقتی اتمهای کروم تحریک شده به حالت اول خود بر می گردند از خود گرما و انرژی نورانی (فوتون) منتشر می کنند فوتونهای تولید شده با دیگر اتمها برخورد کرده و باعث تولید فوتونهای دیگر با طول موج های مشخص می شوند. این فوتونها به سمت جلو و عقب توسط آینه ها منعکس می شوند. در نتیجه تعداد فوتونها افزایش یافته و انرژی بیشتری تولید می شود تا اینکه از آینه جزئی عبور کرده و تفنگ لیزری را تولید می کند این نور از عدسی همگرا گذشته و روی یک نقطه متمرکز می شود.
لیزرهای مایع
کاربرد ، تحقیق طیف نور و ویژگی همگنی آنها نسبت به جامدات بیشتر است
مشکل ساخت و سیرکولاسیون برای خنک سازی را ندارند
نسبت به گازها چگالی بیشتری دارند

طرز کار لیزر مایع
انواع گوناگونی از مایعات به عنوان محیط لیزر ساخته شده ولی مفید ترین آنها رنگهای آلی هستند که در حلال مناسبی حل شده باشند چنین محل هایی شدیدا فلورسنس هستند.
به این صورت که مایع جریان پیدا کرده و لوله فلاش مولکولهای مایع رنگی را به انرژی بالاتر انتقال می دهد و فوتونها تولید می شوند فرایند بصورت قابل تعدیل ادامه می یابد و آینه های خارجی فوتونها را منعکس می کنند و اتمها داخل لوله نوسان پیدا کرده تا اینکه مدار نور از آینه کم بازتاب عبور کرده و تشکیل تفنگ لیزر را میدهد

لیزر های گازی
کاربرد
اندازه گیری - مته کاری - جوشکاری - عملیات حرارتی - فرایندهای علمی و…
ویژگی
چگالی کم ( درنتیجه برای دستیابی به توان زیاد باید از لیزرهای گازی بزرگ استفاده کرد)
همگنی بیشتر نسبت به جامدات
سرمایش راحت تر نسبت به جامدات
تحریک راحت تر اتم ها در تخلیه گازی
طرز کار لیزر گازی

ولتاژی چند کیلو واتی به دو سر لوله ای که حاوی گاز با فشار کم است اعمال شده موجب تخلیه گاز می گردد. در این تخلیه الکترونها و یونهای زیادی بوجود آمده که الکترونها توسط میدان الکتریکی شتاب گرفته و در برخورد با یونها و اتمهای خنثی آنها را تحریک خواهند کرد . بقیه مراحل مانند طرز کار عموم لیزرها میباشد.

تقسیم بندی لیزر های گازی
لیزر اتمی
لیزر یونی
لیزر مولکولی

لیزر اتمی
متداول ترین لیزر اتمی HeNe است نوعاً مقدار He برابر Ne است.
لیزر های HeNe کوچک نسبتا ًارزان هستند و بی خطر (طول موج بالایی دارند) و در مدارس و آزمایشگاه ها استفاده میشوند.
HeNe در یک شیشه با دو انتهای زاویه دار جهت کاهش انعکاس پر شده اند.
بعنوان مدار بسته قدرت یک الکترود تخلیه در میان لوله ها جا گرفته است .
طرز کار لیزر اتمی
اتمهای He به سطوح انرژی بالا تحریک شده این اتمها با اتمهای Ne برخورد کرده و باعث می شوند آنها را به سطوح یکسان بیاورند وقتی اتمهای Ne به سطح انرژی پایینتر سقوط می کنند و فوتونهای قرمز رنگ نور لیزر را ساطع می کنند این عمل ادامه پیدا می کندتا زیاد شوند. نوسان اتمها به سمت جلو و عقب ادامه دارد تا مقداری نور از آینه ها که جزئی از اشعه ها را از خود عبور می دهد بصورت تفنگ قرمز رنگ بگذرد.
لیزر های یونی
محل تحریک روی یونهای حاصل در یک گاز یونیزه انجام می شود
مثالی از این نوع لیزر Ar است

لیزر مولکولی (دی اکسید کربن)
متداول ترین نوع لیزر مولکولی لیزر دی اکسید کربن است
بازده حدود ۳۰%
توان پیوسته بالا (تا چند ده کیلو وات)
کاربرد در جوشکاری - برشکاری فولاد - گداخت لیزری - کاربرد نظامی و….
ساخت این لیزر به صورت پالسی و پیوسته امکان پذیر است
با ولتاژ با تحریک می شود

لیزر های نیمه رسانا
آمیزه ای از پیوند P-N دارند
نسبت به لیزر های جامد و گازی ارزانتر و کم حجم ترند
اغلب در ژیروسکوپها برای مخابرات وصنایع نظامی استفاده می شوند

لیزر های الکترون آزاد
ویژگی
توان خیلی بالا - بازده زیاد - بهای نسبتاًکم - قابلیت تنظیم طول موج عالی

اساس کار لیزر الکترون آزاد
منبع اصلی این نوع لیزر الکترونهایی هستند که سرعتی نزدیک به نور دارند.
تحت شرایط خاص الکترونها انرژی خود را بصورت یک پرتو فوتون در همان جهت القا می کنند. در میدان مغناطیسی متناوب الکترون ها تحت نوسانات عرضی قرار می گیرند که نتیجه اش گسیل خود به خودی الکترونها به سمت جلو و در طول موج لاندا است.

برش کاری با لیزر
برش کاری از مهمتـریـن کـارهـای ماشـین کاری با لیزر است . یکی از برش کـاری های مخـصوص برش تیتـانیوم است که در کار های فضایی کاربـرد دارد . در ابتـدای برش کاری پرتو لیزر روی سطح کار کانونی می شـود و نقـش یک قلـم برش را بازی می کند . هـدف در بـرش کاری تـبـخـیـر ماده در یک سطـح بسـیـار باریـک است . در بیـشتـر لیـزر های برش کـاری از یک جـریـان گاز هم محـور با پرتو استـفاده می شـود که معمولا از اکسیژن اسـتفاده می کنـند . به این طـریق محل ، ماشین کاری شده و با ایجاد یک واکنش حرارتی ، به دلیل ترکیـب اکسیژن با بخار داغ فـلـز بـه عمـل براده بـرداری کـمـک کرده و سـرعـت بـرش را زیاد می کند . علاوه بر این گاز اکسیـژن کمـک می کند تا ماده مذاب از نقطه برش دور شود . در برش مواد سرامیکی ، پلاستیکی یا چوبی از مسئله اکسیداسیون باید اجتناب کرد و از جریان گاز های بی اثر استـفاده کرد ، در این حالـت فقط انـرژی لیـزر است که باعـث برش مـی شـود .

مزایای برش کاری با لیزر
۱- موقعیت دهی می تواند بسیار کوچک و مشخص باشد .
۲- سرعت بالا و فرسایش ابزار نداریم .
۳- براحتی اتوماسیون می شود .
۴- حذف ماشین کاری بعدی در اغلب مواد .
۵- مـواد وضـخـامت های مختـلف را می تـوان برش داد ، بـدون ایـنـکه احتیاج به هزینه زیاد و تعویض ابزار باشد .
ماشین کاری ظریف با لیزر
مقـاومـت به روش های مختـلفی ساخته می شود . یـکـی از این روش ها روش فـیــلم نازک است . در این عمـل ماده هـادی ، مثـل نیکـل کـروم ، اکسید قلع و یا نیترات تانتالیم ، روی یک ورق عایق مثل اکسید آلومینیم ( آلومین ) می نشانند وآنرا بیـن دو الکترود قرار می دهند و با برداشـتن ماده از روی سطح ، مقاومت افزایش می یابد و یا توسط برش یا سوراخ کردن ، مقاومت خاصی را ایجاد می کنند .

جوشکاری با لیزر : Laser Welding

جوشکاری یعنی گرم کردن ماده در محل اتصال و در نهایت جوش خوردن پس از سرد شدن.
در این فرآیند باید حرارت چنان کنترل شود که منطقه حرارت دیده تبخیر نشود که این مساله بیشتر در محلهایی که دارای نقاط ذوب مختلف است بیشتر نشان می دهد

مزایای جوشکاری با لیزر :

گرم کردن موضعی
فرآیندی غیر تماسی
قابلیت تکرار بالا
عدم فرسایش الکترود و آلودگی
در هوای آزاد می توان انجام داد
امکان جوشکاری فلزاتی با دمای ذوب بالا
امکان جوشکاری فلزات غیر هم جنس
امکان جوشکاری فلزاتی با اشکال هندسی پیچیده
شعاع لیزر تحت تاثیر میدان های الکتریکی و مغناطیسی قرار نمی گیرد
اعوجاج ناشی از اثرات حرارتی بسیار کم است.
شماتیکی از جوشکاری با لیزر :
تشعشع لیزر از بین گاز های پوشی خاصی که معمولا از بین گازهای نادر می باشد عبور می کند (َAr-He که پس از کانونی شدن و عبور از نازل بر روی سطح قطعه قرار می گیرد )
علت استفاده از این گاز پوشاندن منطقه جوش و جلوگیری از اکسیداسیون ماده است
همچنین باعث جابجایی مواد تبخیر شده اضافی می شود بخاطر اینکه اگر سطح فلزی خیلی گرم شود باعث یونیزه شدن و ایجاد یک محیط پلاسمایی در سطح قطعه می شود که مانع از رسیدن انرژی لیزر می شود

جوشکاری ظریف : Micro Welding
با توجه با کانونی بودن لیزر در حد چند میکرون قابلیت جوشکاری ظریف وجود دارد

که بیشترین کاربرد در صنعت الکترونیک برای جوشکاری و لحیم کاری است

برای مثال اتصال ترموکوپل به شی که می خواهیم درجه حرارت آن را اندازه گیری کنیم که به سرعت قابل اجراست
جوشکاری با عمق نفوذ :
پرتو پر توان لیزر در آغاز باعث تبخیر مواد در سطح شده و حفره ای به نامkeyhole بوجود می آورد که وقتی انرژی لیزر وارد می شود باعث نفوذ در ماده و عمیق تر شدن حفره می شود که این روش برای جوشکاری با لیزر پیوسته کاربرد دارد
لحیم کاری با لیزر:
در لحیم کاری با لیزر از دو نوع شعاع لیزر همزمان استفاده می شود که هر شعاع به صورت مستقل با موقعیت و انرژی کنترل شده بکار می رود
در لحیم کاری با لیزر میتوان تاثیرات حرارتی را محدود کرد
از مزایای این روش : کیفیت بالا و سرعت بالا و اطمینان بالاست

----------------------------------

موفق و پیروز باشید







نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت

اثر عناصر آلیاژی بر چدن خاکستری

سیلیسیوم : در بین عناصر آلیاژی قوی ترین عامل گرافیت زا به شمار می رود. این عنصر احتمالا با آهن ترکیب Fe3Si تشکیل داده و از خود ، گرافیت آزاد به جای گذاشته که بیشترین مقدار موثر آن حدود ۳% است.

نیکل : نیز به گرافیته شدن کمک می کند ولی تاثیر آن تنها به اندازه نصف تاثیر سیلیسیوم می باشد. نیکل وزن مخصوص چدن را زیاد کرده و از میزان تخلخل آن به نحو قابل توجهی می کاهد. نیکل همراه با کمی سیلیسیوم با تغییر ساختار پرلیت درشت به پرلیت ریز و نهایتا به مارتنزیت ، زمینه چدن را به طور یکنواخت سخت و مقاوم می سازد ، به ریز شدن دانه کمک کرده و پراکندگی گرافیت را در یک حالت بسیار ریز افزایش می دهد و در نتیجه استحکام و سختی را بهبود می بخشد. این عنصر در ترکیبات چدن با عناصری نظیر کروم جهت حصول یکنواختی ریخته گری قطعات با ضخامت متغیر ، کاربرد وسیعی دارد.

کروم : کاربید های پایداری تشکیل داده و به تشکیل پرلیت لایه ای و سخت تر کمک می کند. بنابراین استحکام ، سختی و مقاومت به فرسایش را افزایش می دهد. در مقادیر ۱٫۵-۱ درصد مقاومت به نرم شدن و اکسیده شدن را زیاد می کند و از گرافیته شدن قسمت های نازک تر جلوگیری می کند.

مولیبدن : هنگام سرد کردن ، سرعت تبدیل آستنیت به پرلیت را کاهش داده و در نتیجه پرلیت بسیار ریزی تشکیل می دهد که به نحو قابل توجهی استحکام ، سختی و عمر خستگی را زیاد می کند. مولیبدن موثرترین عنصر آلیاژ دهنده برای افزایش استحکام چدن بوده و یکنواختی ساختاری در قطعات سنگین را زیاد می کند و سختی  پذیری را بهبود می بخشد.

مس : تشکیل گرافیت را تسریع می کند ولی فقط حدود یک پنجم قدرت گرافیت کنندگی سیلیسیوم را دارد ، مقاوم کننده متوسط زمینه چدن بوده و نقاط سمنتیتی حجیم را تجزیه می کند. سختی چدن هایی را که خاصیت تبریدی زیادی دارند کم می کند ولی در چدن های خاکستری معمولی باعث افزایش سختی ، مقاومت به سایش و خوردگی می شود.

وانادیم : به نحو موثری به ریزتر شدن ذرات چدن کمک کرده و سختی چدن و پایداری کاربید را زیاد می کند. همچنین سختی تبریدی ، سفتی و مقاومت به سایش را افزایش می دهد.

فسفر : که مقدار آن در چدن خاکستری اصولا بین ۰٫۸-۰٫۰۲% می باشد. فسفر سیالیت ذوب را افزایش می دهد و در مقادیر بالاتر از ۰٫۱۵% اغلب به صورت اجزای یوتکتیک (استدیت) با نقطه ذوب ۹۸۰-۹۵۰ درجه سانتی گراد یافت می شود. به علت وضعیت جدایی یا تفکیکی استدیت معمولا الگوی سلولی با مشخصه اندازه سل یوتکیتیک که در طول انجماد توسعه پیدا می کند به خود می گیرد. مقدار فسفر اضافی سبب افزایش سختی و استحکام کششی می شود و شکنندگی چدن ها به علت تشکیل استدیت بالا می رود.

ترکیب شیمیایی مذاب و سرعت سرد شدن مبنای اصلی در تعیین خواص چدن خاکستری می باشد. چدن های خاکستری با نام آلیاژ آهن-کربن-سیلیسیوم-فسفر شناخته می شوند و هر کدام این عناصر روی ساختار میکروسکوپی خواص مکانیکی و سختی اثرات مهمی دارند. با افزایش میزان کربن در مذاب ، استحکام و سختی قطعه ریختگی کاهش می یابد زیرا مقدار گرافیت بیشتر و اندازه آن درشت تر می شود. از طرف دیگر ، نگهداری ذوب در دما های بالا و یا دما های ریخته گری به علت تاثیر روی نوع ، شکل و پراکندگی گرافیت ، اثرات قابل توجهی بر خواص مکانیکی قطعه ریختگی دارد.

دسته بندی چدن های خاکستری

معمولا چدن ‌های خاکستری را بر مبنای حداقل استحکام کششی که در یک اندازه مقطع معین به‌ دست می‌آید دسته ‌بندی می ‌کنند. بیشتر چدن ‌های خاکستری طبق ASTM با مشخصات A48 دسته‌بندی می‌شوند ، که دارای گروه‌ هایی با استحکام کششی ۲۰۰۰۰ تا psi ۶۰۰۰۰ می‌باشند (جدول زیر). مشخصات دیگر برای محصولات خاص به‌ کار می‌رود. استحکام چدن ‌های خاکستری بیشتر به ساختار زمینه و اندازه ، توزیع و نوع رشته‌های گرافیت بستگی دارد.

بر مبنای مقدار کربن ، چدن‌ های خاکستری را به‌ صورت هیپو یوتکتیک و هایپر یوتکتیک دسته‌بندی می‌کنند. مثلا ؛ چدن خاکستری با%۲Si دارای ترکیب یوتکتیکی با ۳٫۶%C است. هر چدن خاکستری با کمتر از۳٫۶C % و %۲Si به‌عنوان هایپو یوتکتیکی ، و چدنی با بیش از ۳٫۶C % و %۲Si به‌ عنوان هایپر یوتکتیکی دسته‌بندی می ‌شود.

 

گروه

حداقل استحکام کششی psi
۲۰A۲۰۰۰۰
۳۰A۳۰۰۰۰
۴۰A۴۰۰۰۰
۵۰A۵۰۰۰۰
۶۰A۶۰۰۰۰

 

خواص چدن خاكستری از ابعاد , مقدار , و توزیع پولك های گرافیت , و سختی نسبی فلز زمینه در پیرامون گرافیت, تأثیر می پذیرد. این عوامل را می توان با كنترل مقدار كربن و سیلیسیم فلز مذاب و آهنگ سرمایش قطعه ریختگی تنظیم كرد. هرچه چدن آهسته تر سرد شود و مقدار كربن و سیلیسیم آن بیشتر باشد, تمایل به ایجاد پولك های بیشتر و بزرگتر گرافیت, ساختار زمینه نرم تر , و استحكام كمتر افزایش می یابد. گرافیت پولكی خواص بی همتایی به چدن خاكستری می بخشد كه از جمله می توان به ماشینكاری پذیری عالی در ترازهایی از سختی با بیشترین مقاومت در برابر سایش , توانایی مقاومت در برابر برهم سایی, و میرایی لرزه عالی ناشی از خطی نبودن رابطه تنش- كرنش در تنش های نسبتاً كم اشاره كرد.

چندین عامل بر هسته زایی و رشد پولك های گرافیت تأثیر می گذارند. مقدار گرافیت و نیز ابعاد و توزیع آن تأثیر مهمی برخواص چدن دارند.

در سیستم آهن-كربن پایدار ، تمامی كربن بصورت گرافیت ظاهر می‌شود.

انواع چدن‌ های خاكستری از نظر شكل گرافیت

  • چدن‌ های خاكستری با گرافیت كلوخه‌ای یا شكوفه‌ای یا چدن‌ های مالیبل یا چكش‌خوار
  • چدن خاكستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولكی
  • چدن خاكستری با گرافیت كروی یا چدن داكتیل یا SG و یا چدن نشكن
  • چدن خاكستری چشم گاوی ( این نوع چدن ما بین خاكستری و سفید می‌ باشد كه به علت گرافیت های نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است )

در سیستم آهن كربن ناپایدار نمی‌توان گفت تمام كربن به صورت گرافیت آزاد رسوب می‌كند چون شرایط تبرید و انجماد در نوع چدن حاصل نقش دارد.

انواع چدن‌ها از نظر فاز زمینه

  • زمینه فریتی
  • زمینه فریتی-پرلیتی
  • زمینه پرلیتی
  • زمینه مارتنزیتی
  • زمینه آستنیتی
  • زمینه بینیتی

 ۴- چدن داكتیل

این چدن را گاهی به نام چدن با گرافیت كروی یا SG نیز می شناسند. در چدن داكتیل می توان به تركیبی غیر متعارف از خواص دست یافت زیرا در این نوع چدن , گرافیت به جای پولك های جداگانه به صورت كره یا گویچه ظاهر می شود. این شیوه انجماد با افزودن مقداری اندك , ولی كاملاً معین از منیزیم به چدن مذابی با تركیب شیمیایی مناسب به دست می آید. چدن پایه ازلحاظ دارا بودن بعضی عنصر های فرعی كه مانع تشكیل گرافیت كروی می شوند ، محدودیت زیادی دارد

زیاد بودن مقدار كربن وسیلیسیم در چدن داكتیل از لحاظ فرایند ریخته گری مزایایی در بر دارد , اما گویچه های گرافیت بر خواص مكانیكی تأثیر جزئی می گذارند. رابطه تنش كرنش در چدن داكتیل همانند چدن چكش خوار خطی است و این نوع چدن گستره وسیعی از استحكام تسلیم را ارائه می كند و همان گونه كه از نام آن بر می آید داكتیل است. قطعات ریختگی چدن داكتیل در گستره وسیعی از ابعاد مختلف ومقاطع گوناگون , از بسیار نازك تا بسیار ضخیم , تولید می شوند.

رده های مختلف این نوع چدن با تنظیم ساختار زمینه در پیرامون گرافیت , به حالت سیاه تاب یا با انجام عملیات گرمایی تولید می شوند. بین رده های معمولی این نوع چدن , از لحاظ تركیب شیمیایی تفاوت اندكی وجود دارد, و این گونه تنظیم ها را برای بهبود ریزساختار زمینه مطلوب انجام می دهند. برای تنظیم ساختار زمینه چدن داكتیل در حالت سیاه تاب یا آماده سازی آن برای عملیات گرمایی می توان عنصر های آلیاژی را به چدن افزود. چدن های داكتیل و چدن های داكتیل آلیاژی با تركیب شیمیایی خاص , خواص غیر متعارفی دارند كه در كاربردهای ویژه به كار می آیند.

۵- چدن با گرافیت فشرده

گرافیت موجود در این نوع چدن به صورت پولك های كلفت دیده می شود كه در درون هر سلول به یكدیگر متصل اند. این ساختار گرافیت و خواص ناشی از آن , حالتی بینابین چدن خاكستری و چدن داكتیل است. شكل گرافیت فشرده مدت هاست كه شناخته شده و آن را شبه پولك , پولك متراكم , شبه گره ای , و گرافیت كرم مانند نیز می نامند. فرایند تولید این نوع چدن مشابه چدن داكتیل و مستلزم كنترل دقیق متالورژیكی و افزودن عناصر خاكی كمیاب است , اما تولید چدن با گرافیت فشرده مستلزم افزودن عنصر آلیاژی دیگری از قبیل تیتانیم نیز هست تا تشكیل گرافیت كروی به حداقل برسد. چدن با گرافیت فشرده , استحكام كششی بیشتری دارد و تا حدودی نیز داكتیل است. با افزودن عنصر های آلیاژی , یا انجام عملیات گرمایی می توان ساختار زمینه این چدن را تنظیم كرد.

۶- چدن های آلیاژی

این دسته از چدن ها شامل چدن های سفید آلیاژی , چدن های خاكستری آلیاژی , و چدن های داكتیل آلیاژی است. چدن های چكش خوار پر آلیاژ نمی شوند زیرا وجود عناصر آلیاژی مانع از انجام فرایند چكش خواری می شود. چدن های با گرافیت فشرده هنوز عمر چندانی ندارند و نمی توان نقش آنها را در عرصه چدن های آلیاژی ارزیابی كرد.

چدن های آلیاژی در مواردی كه مستلزم مقاومت فوق العاده در برابر سایش , گرما, یا خوردگی است, به كار می روند. به علاوه هنگامی كه خواص فیزیكی غیر متعارف , از قبیل انبساط گرمایی اندك , یا خواص غیر مغناطیسی در نظر باشد از این چدن ها استفاده می شود. قطعات ریختگی چدن آلیاژی به وسیله ریخته گری هایی تولید می شوند كه در این زمینه تخصص دارند, زیرا افزودن۳ تا ۳۰ درصد عنصر آلیاژی به چدن مذاب مستلزم در اختیار داشتن تجهیزات ذوب , فنون ریخته گری , و كنترل كیفیت ویژه است. شناسایی و تعیین خواص ویژه  مورد نیاز در چدن های آلیاژی غالباً بسیار دشوار است, بنابراین همواره آنها را بر اساس تركیب شیمیایی مشخص می كنند. خواص مكانیكی مورد نظر را نیز , در مواردی كه اهمیت داشته باشند , می توان مشخص كرد. چدن های آلیاژی را بر اساس نوع كاربرد غیر متعارف و مشخصه های ویژه آنها دسته بندی می‌كنند.

تغییر كربن معادل در چدن های خاكستری

مقدار گرافیت های ورقه ای مهم ترین عاملی است كه بر روی استحكام و خواص دیگر چدن خاكستری تأثیر می گذارد و تغییر در مقدار آن ها علت اصلی تغییر استحكام چدن هاست كه با استاندارد انگلیسی BS1452 مشخص شده و تا ردیف های ۲۶۰ و یا ۳۰۰ تغییر می كند.

ساختار زمینه در صورتی پرلیتی كامل است كه مقدار سیلیسیم كمتر یا مقدار منگنز زیادتر باشد و به همین ترتیب بر اثر وجود مقادیر بسیار كم و جزئی از عناصر پایدار كننده پرلیت از قبیل : آرسنیك , كرم , مس , نیكل و قلع در مواد اولیه یا قراضه های برگشتی می توان زمینه ای كاملاً پرلیتی به دست آورد.

در مورد چدن هایی كه دارای استحكام كمتری هستند , ساختار زمینه دارای اهمیت كمتری نسبت به نوع گرافیت ها در چدن است, در صورتی كه در چدن های با استحكام و مقاومت زیاد , نوع ساختار زمینه اهمیت زیادی دارد به طوری كه در چنین مواردی سعی می شود تا ساختارهایی كاملاً پرلیتی و یا بینیتی تولید گردد.

تأثیر تغییر ضخامت در ساختار میكروسكوپی چدن خاكستری

به همان ترتیب كه در استاندارد BS1452:1977 نشان داده شده است , با افزایش ضخامت قطعه در چدن خاكستری , استحكام افت می كند و به همین دلیل معمولاً یك نمونه میله ای با قطر ۳۰ میلی متر به عنوان مرجع برای استحكام و ساختار مورد استفاده قرار می گیرد.

تلقیح مواد گرافیت زا در چدن خاكستری

تلقیح یك ماده جوانه زا در چدن خاكستری عبارت است از اضافه كردن مقدار كمی از آن ماده به منظور آزاد شدن گرافیت ها از حالت تركیبی سمنتیت كه در این حال سلول های یوتكتیكی در ساختار چدن افزایش پیدا كرده و هم چنین فوق تبرید در حین انجماد نیزكاهش می یابد.

در حقیقت تلقیح و اضافه كردن مواد گرافیت زا به عنوان كاتالیزور باعث سریع تر جدا شدن گرافیت ها از حالت تركیبی گردیده و اغلب در چدن های با استحكام بیشتر و كربن كمتر مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه گرافیت های آزاد به ویژه در مقاطع نازك تر قطعه به سهولت ایجاد می شود ولی در صورت عدم استفاده از چنین موادی كاربیدها و به ویژه سمنتیت در جداره خارجی و قسمت های نازك تر قطعه به وجود می‌آید.

به طور كلی مواد جوانه زا اغلب به صورت تركیبات آلیاژی شامل عنصر جوانه زاست كه به طور مثال مواد جوانه زایی كه در چدن ها مورد استفاده قرار می گیرد, معمولاً سیلیسیم و كلسیم سیلیسید است كه از عنصر سیلیسیم غنی است, هم چنین در مورد چدن ها از SMZ نیز استفاده می شود.

یك ماده جوانه زای مناسب عبارت از ماده ای است كه افزودن مقادیر كمی از آن بدون آن كه تغییر قابل ملاحظه ای در تركیب شیمیایی آلیاژ كند اثر مناسب و كافی بر روی ساختار داخلی ایجاد كند.

استحكام چدنی كه قبل از تلقیح یك ماده جوانه زا دارای ساختاری گرافیتی است, معمولاً پس از تلقیح به دلایل زیر افزایش می یابد :

الف) افزایش در تعداد سلول های یوتكتیكی

ب) گرافیت های فوق تبرید اغلب همراه با فریت هستند و در صورت ایجاد گرافیت های بدون جهت در این حالت, اغلب زمینه به صورت كاملاً پرلیتی می گردد كه در نتیجه استحكام را افزایش می دهد.

ج) مواد جوانه زای سیلیسیم دار معمولاً حاوی آلومینیم هستند و وجود آلومینیم در چدن های پرلیتی باعث ازدیاد در استحكام آنها می گردد.

چدن سفید

تمام كربن یوتكتیكی در چدن های غیر آلیاژی قطعاتی كه در حین انجماد در قالب های ماسه ای دارای ضخامت های نازك و متوسطی بوده و حاوی مقدار سیلیسیم كمتری باشند, بدون استفاده از تلقیح مواد جوانه زا به كاربید آهن تبدیل می گردند. چنین چدن هایی دارای مقاطع شكست سفید بوده و به چدن های سفید موسوم هستند.

این نوع چدن ها به صورت غیر آلیاژی و نیز همراه با مقادیر قابل توجهی از عناصر كاربیدزا مانند كرم یا وانادیم مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت در مقابل ساییدگی و سایش چدن های سفید دلیل اصلی استفاده از این نوع چدن ها در صنعت محسوب می گردد.

چدن مختلط

در صورتی كه تركیب شیمیایی چدنی كه در یك قالب ماسه ای ریخته گری می گردد در حد وسط یك چدن خاكستری و چدن سفید قرار گیرد ، دارای ساختاری مخلوط از گرافیت و كاربید آهن (یوتكتیكی) خواهد بود كه به چدن مخلوط مشهور است. این نوع چدن دارای سطح مقطع شكست مخلوط از سفید و خاكستری بوده و در بسیاری موارد به عنوان یك چدن مقاوم در مقابل سایش نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

به همین ترتیب , در یك حالت دیگر و در شرایطی كه سرعت سرد شدن قسمت های مختلف یك قطعه به دلیل اختلاف ضخامت متفاوت باشد در این صورت مقطع نازك تر دارای ساختار چدن سفید و مقطع ضخیم تر به صورت ساختار یك چدن خاكستری منجمد می گردد و در نتیجه حد وسط دو مقطع مورد نظر ساختار مخلوط از دو نوع ساختار را خواهد داشت.

موارد استفاده

برای ساخت پل ، لوله‌ها ، درپوش چاه‌ های خیابان ، ماشین آلات و بسیاری چیزهای دیگر تا زمان جایگزین شدن استیل استفاده می‌شد. شكل توسعه یافته اش به عنوان خرپای سقف ، شاقول كردن ، خطوط گازی و هم چنین پنجره‌ های دكوراتیو استفاده می‌شده است.

معایب و مزایا

چدن دارای مزیت‌ها و معایبی در معماری است. در فشرده سازی قوی و در كشش و خمش ضعیف است. مقاومت و سختی آن مخصوصاً در حرارت بالا (هنگام آتش‌سوزی) بسیار پایین می‌آید.


-----------------------------------
موفق و پیروز باشید




نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا


چدن به آلیاژ هایی از آهن و كربن كه بین ۲٫۱ الی ۶٫۲ درصد كربن داشته باشند ، گفته می‌شود. رنگ مقطع شكست این آلیاژ به عنوان شناسه نامگذاری انواع مختلف آن به كار می رود. بیش از ۹۵ درصد وزنی چدن را آهن تشكیل میدهد و عناصر آلیاژی اصلی آن كربن و سیلیسیم هستند. به طور معمول بین ۲٫۱ تا ۴ درصد كربن و ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم دارد و به عنوان آلیاژی سه گانه شناخته می شود. با این وجود ، انجماد آن از روی دیاگرام فازی دوتایی آهن- كربن بررسی میشود. جایی كه نقطه یوتكتیك در دمای ۱۱۵۴ درجه سانتی گراد و ۴/۳ درصد كربن اتفاق می افتد كه حدود ۳۰۰ درجه كمتر از نقطه ذوب آهن خالص است. چدنها ، به استثنا نوع داكتیل ، ترد هستند و به دلیل نقطه ذوب پایین ، سیالیت ، قابلیت ریخته گری ، ماشین كاری ، تغییر شكل ناپذیری و مقاومت به سایش به موادی مهندسی با دامنه وسیعی از كاربرد تبدیل شده و در تولید لوله ها ، ماشینها ، قطعات صنعت خودرو مانند سرسیلندر ، بلوك سیلندر و جعبه گیربكس به كار میروند. چدن همچنین به تضعیف و تخریب ناشی از اكسیداسیون (خوردگی) مقاوم است.

واژه چدن مشخص كننده گروه كاملی از فلزات با خواص گوناگون و متنوع است. این واژه  نامی عمومی شبیه فولاد است كه باز هم به گروه خاصی از فلزات اطلاق می شود. فولادها و چدن ها از آهن , همراه با كربن به عنوان عنصر آلیاژی اصلی, تشكیل می شوند. فولادها كمتر از دو درصد و غالباً كمتر از یك درصد كربن دارند در حالی كه چدن ها بیشتر از دو درصد كربن دارند. چدن با حداكثر دو درصد كربن ، به صورت آلیاژی تك فاز منجمد ، و تمام كربن آن در آستنیت حل می شود. بنابراین طبق تعریف چدن ها به صورت آلیاژ های ناهمگن منجمد می شوند و همواره ریز ساختار آنها بیش از یك تشكیل دهنده دارد. چدن علاوه بر كربن باید حاوی مقدار قابل توجهی سیلیسیم , معمولاً از یك تا سه درصد , نیز باشد. و بنابراین چدن را باید آلیاژ آهن-كربن-سیلیسیم دانست. وجود سیلیسیم و كربن بسیار زیاد در چدن ها از آنها آلیاژ های ریختگی عالی می سازد. دمای ذوب این آلیاژها از دمای ذوب فولاد بسیار كمتر است. چدن مذاب از فولاد سیال تر است و با مواد قالب كمتر وارد واكنش می دهد. تشكیل گرافیت با چگالی كم ، در حین انجماد چدن به كاهش تغییر حجم فلز از حالت مذاب به جامد می انجامد و تولید قطعات ریختگی پیچیده تر را ممكن می كند. اما چدن ها به اندازه ای داكتیل نیستند كه بتوان آنها را نوردكاری یا آهنگری كرد.

عناصر آلیاژی

 خواص چدن با افزودن عناصر آلیاژی مختلف تغییر می كند. بعد از كربن ، سیلیسیم مهمترین عنصر محسوب می‌شود چرا كه كربن را از حالت محلول خارج كرده ، آن را به فرم گرافیت در می آورد كه تولید چدنی نرمتر ، با انقباض كمتر كرده ، استحكام و چگالی را كاهش می دهد. گوگرد نیز هنگام اضافه شدن سولفید آهن تولید می‌كند كه مانع تشكیل گرافیت شده سختی را افزایش میدهد. مشكل گوگرد اینست كه گرانروی چدن را در حالت مذاب بالا برده و عیوب ساختاری را افزایش میدهد. برای خنثی كردن اثرات گوگرد از منگنز استفاده می‌شود تا به جای سولفید آهن ، سولفید منگنز تشكیل شود. سولفید منگنز از مذاب سبكتر است بنابراین بر روی سطح مذاب و درون سرباره شناور میشود. مقدار منگنز مورد نیاز برای خنثی كردن گوگرد برابر است با ۱٫۷مقدار گوگرد +۰٫۳%. افزودن منگنز بیش از این مقدار باعث تولید كاربید منگنز می‌شود كه خود به بالا رفتن سختی و سرعت انجماد منجر میشود. تنها در مورد چدن خاكستری افزایش منگنز تا یك درصد استحكام و چگالی را افزایش میدهد. نیكل نیز از آلیاژ ساز های بسیار معمول است كه ساختار پرلیت و گرافیت را پالایش داده به افزایش چقرمگی كمك می‌كند و گاه حتی تفاوت سختی در ضخامت های مختلف را از بین میبرد. كروم به مقدار جزیی به ملاقه مذاب افزوده می‌شود تا گرافیت آزاد را كاهش داده ، مذاب را سرد كند و از آنجا كه تثبیت كننده قوی كاربید به شمار میرود عمدتاً همراه با نیكل افزوده میشود. مقدار بسیار اندكی قلع را نیز می توان به جای ۰٫۵ درصد كروم افزود. بین ۰٫۵ تا ۲٫۵ درصد مس هم در ملاقه یا كوره به مذاب اضافه می‌شود تا انجماد را كاهش ، گرافیت را پالایش و سیالیت را افزایش دهد. افزودن ۰٫۳ تا ۱ درصد مولیبدن باعث افزایش انجماد ، پالایش گرافیت و پرلیت می‌شود و معمولاً همراه با نیكل مس و كروم افزوده می‌شود تا خواص استحكامی را بهبود بخشد.

 تیتانیوم به عنوان گاززدا و اكسیدزدا استفاده می‌شود اما سیالیت را هم افزایش میدهد. اضافه نمودن ۰٫۱۵ تا ۰٫۵درصد وانادیوم ، سمنتیت را تثبیت كرده سختی و مقاومت به سایش و گرما را افزایش میدهد. همچنین افزودن ۰٫۱ تا ۰٫۳ درصد زیركنیوم به تشكیل گرافیت ، احیا و افزایش سیالیت منجر می شود. به مذاب چدن مالیبل ، حدود ۰٫۰۰۲ تا ۰٫۰۱ درصد وزنی بیسموت اضافه می‌شود تا بتوان درصد سیلیسیم را افزایش داد. در چدن سفید عنصر بور به منظور تولید شدن چدن مالیبل افزوده می‌شود تا از اثر زمخت شدن در اثر وجود بیسموت كاسته شود.

تولید چدن خام

چدن از طریق ذوب مجدد سنگ آهن به همراه آهن و فولاد قراضه بدست می آید و با طی مراحلی برای حذف عناصر ناخواسته مانند فسفر و گوگرد همراه است. بسته به نوع كاربرد ، میزان كربن و سیلیسم تا حد مطلوب (به ترتیب ۲ تا ۳٫۵ و ۱ تا ۳ درصد وزنی) كاهش داده می شوند. سایر عناصر نیز حین ریخته گیری و قبل از شكل گیری نهایی ، به مذاب افزوده می شوند. چدن به جز موارد خاص كه در كوره بلند موسوم به كوره كوپل ذوب میشود ، عمدتاً در كوره‌ های القای الكتریكی تولید می گردد. پس از تكمیل ذوب ، مذاب به كوره نگهدارنده یا قالب ریخته میشود.

انواع چدن  

انواع گوناگون چدن را می توان بر اساس ریزساختار دسته بندی كرد. این دسته بندی بر شكل بخش عمده كربن موجود در چدن مبتنی است. بر این اساس پنج نوع اصلی چدن وجود دارد :

– چدن سفید (WHITE CAST IRON)

– چدن چكش خوار (MALIBLE CAST IRON)

– چدن خاكستری (GRAY CAST IRONS)

– چدن داكتیل-كروی و نشكن (DUCTILE CAST IRON)

– چدن با گرافیت فشرده-كرمی شكل (COMPACTED GRAPHITE CAST IRON)

به هر نوع از این چدن ها می توان تا حدودی عنصر های آلیاژی افزود ، یا آنها را مورد عملیات گرمایی قرار داد ، بدون این كه نوع چدن تغییر كند. چدن های آلیاژی را كه معمولاً حاوی بیش از سه درصد عنصر آلیاژی هستند می توان به طور جداگانه به عنوان چدن سفید ، خاكستری ،  یا داكتیل دسته بندی كرد.

۱- چدن سفید        

هرگاه تركیب شیمیایی چدن مناسب باشد , یا آهنگ سرمایش آن در حین انجماد به اندازه كافی تند باشد , چدن به گونه ای منجمد می شود كه همه كربن موجود در آن با آهن به صورت كاربید آهن تركیب می شود. این تركیب كه سمنتیت نیز نامیده می شود سخت و ترد است و تركیب غالب در ریز ساختار چدن سفید محسوب می شود. بنابراین چدن سفید سخت و ترد و مقطع شكست آن سفید و بلورین است زیرا اساساً گرافیت ندارد. استحكام فشاری چدن سفید بسیار زیاد و مقاومت آن در برابر سایش عالی است. این نوع چدن در حالت گداخته سختی خود را تا مدت محدودی  حفظ می كند.

با افزایش آهنگ انجماد موضعی چدن , می توان نواحی گزیده ای از قطعه ریختگی را به چدن سفید تبدیل كرد. قابلیت ریخته گری چدن سفید به خوبی چدن های دیگر نیست زیرا دمای انجماد آن معمولاً بالاتر است , و كربنی كه به صورت كاربید آهن است منجمد می شود. بنابراین دیگر گرافیت در به حداقل رسانیدن انقباض در حین انجماد نقشی ندارد. بخشی از قطعه ریختگی كه با آهنگی معتدل جامد می شود, هم گرافیت دارد و هم كاربید آهن. این ساختار را چدن ابلق می نامند.

چدن سفید سخت می تواند در قطعه ریختگی از چدن نرم نیز به وجود آید. دلیل این امر سرمایش سریع مقطعی نازك یا گوشه ای تیز از قطعه یا وجود پره ای بر روی قطعه ریختگی است كه از وجود درزی در قالب ناشی شده است و باعث گرماگیری و افزایش آهنگ انجماد می‌شود.

۲- چدن چكش خوار

مشخصه این نوع چدن این است كه بخش عمده كربن موجود در ریزساختار آن به صورت گره های نامنظم گرافیت دیده می شود. این نوع گرافیت كربن بازپختی نام دارد زیرا در حالت جامد و در حین عملیات گرمایی تشكیل می شود.برای تولید چدن چكش خوار, چدن را به صورت چدن سفید با تركیب شیمیایی مناسب می ریزند. پس از آن كه قطعات ریختگی را از قالب بیرون آوردند, آنها را به مدت طولانی در دمایی بالاتر از ۹۰۰ درجه سلسیوس تحت عملیات گرمایی قرار می دهند. این عملیات كاربید آهن را تجزیه می كند و كربن آزاد را به صورت گرافیت در چدن رسوب می دهد. آهنگ سریع انجماد كه برای تولید چدن سفید ضرورت دارد باعث محدودیت ضخامت مقاطع ریختگی چدن چكش خوار می شود.

با تنظیم ساختار زمینه در پیرامون گرافیت می توان به گستره وسیعی از خواص مكانیكی در چدن چكش خوار دست یافت. زمینه های پرلیتی و مارتنزیتی با سرمایش سریع در حوالی دمای بحرانی و افزودن عنصرهای آلیاژی به دست می آیند. چدن های چكش خواری كه در زمینه خود مقداری كربن تركیبی داشته باشند غالباً به عنوان چدن چكش خوار پرلیتی شناخته می شوند, اگرچه ممكن است ریزساختار آنها مارتنزیتی یا پرلیتی كروی شده باشد.

۳- چدن خاكستری

هنگامی كه تركیب چدن مذاب و آهنگ سرمایش آن مناسب باشد, كربن موجود در آن در حین انجماد جدا می شود و پولك های گرافیت را تشكیل می دهد كه درون هر سلول اوتكتیك به یكدیگر متصل اند. گرافیت در درون مذاب از ناحیه لبه رشد می كند و پولك مشخصه چدن خاكستری را تشكیل می دهد. هنگامی كه چدن خاكستری می شكند , بخش عمده شكست در پولك های گرافیت رخ می دهد, و به همین دلیل رنگ مقطع شكست آن خاكستری است. از آنجا كه بخش عمده قطعات ریختگی چدنی را از جنس چدن خاكستری می سازند , واژه عمومی چدن را , غالباً به غلط در مورد چدن خاكستری به كار می برند.

چدن‌ خاکستری (Gray Cast Iron) سیال‌ ترین آلیاژ آهنی بوده و مقاطع پیچیده و نازک را می ‌توان از آن تولید کرد. اگر ترکیب شیمیایی چدن در گستره چدن خاکستری و آهنگ انجماد مناسب و درستی باشد ، کربن موجود در آهن به هنگام انجماد جدا شده و رشته‌های گرافیتی را تشکیل می‌دهند (شکل زیر). این چدن ها در سختی ‌هایی که مقاومت سایش خوب دارند دارای تراش ‌پذیری عالی هستند. سطح شکست چدن خاکستری به رنگ خاکستری دوده‌ای است و از این رو چدن خاکستری نامیده می‌شوند.

چدن خاکستری دارای ویژگی‌های متعدد و مفیدی بوده و برای ریخته گری در اشکال پیچیده و در ابعاد کوچک و بزرگ هنوز مورد علاقه مهندسان طراح می ‌باشد. امروزه ، به علت ارزانی و سادگی انجام کار ، حدود ۷۵% وزنی تمام قطعات ریختگی از چدن خاکستری است. در این نوع چدن ، گرافیت رشته ‌ای موجب ایجاد خواص ویژه‌ای مانند ؛ تراش‌ پذیری عالی در سختی هایی که مقاومت سایشی بالاست ، مقاومت به ‌خوردگی سایشی با روغنکاری محدود ، و قدرت جذب ارتعاش عالی می شود. وقتی استحکام فشاری ، پایداری ابعاد ، و قرار گرفتن دقیق تحت تنش مورد نیاز باشد ، چدن خاکستری با فولاد های پر استحکام قابل مقایسه است.

مقدار ، اندازه ، شکل و پراکندگی گرافیت یا کاربید ، مبانی اصلی تعیین کننده خواص استحکامی چدن های خاکستری می باشند و کنترل آنها اهمیت زیادی در تولید چدن خاکستری دارد. ساختار گرافیت در چدن های خاکستری ممکن است در اثر تغییرات ذوب ، جوانه زایی ، سرعت انجماد و تاثیر بعضی از عناصر هر چند جزیی تغییر زیادی پیدا کند. گرافیت می تواند به صورت ورقه های درشت یا ریز به صورت پراکنده به وجود آید.

ادامه در پست بعد...






نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : انواع چدن ها، چدن، چدن سفید، چدن چکش خوار، چدن خاکستری، چدن داکتیل، چدن با گرافیت فشرده،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا
یکی از مباحث بسیار مهم علمی ، فنی و اقتصادی که نزدیک به ۱۰۰ سال است که مورد توجه دانشمندان و محققان قرار گرفته و تحقیقات بسیاری روی آن صورت گرفته است ، موضوع “خوردگی” و به ویژه خوردگی فلزات می باشد. 



برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید




ادامه مطلب


نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : خوردگی، Corrosion، خوردگی یکنواخت، خوردگی گالوانیکی، خوردگی موضعی، خوردگی تنشی، اطلس خوردگی،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

فورج (آهنگری) به فرایندی گفته می شود كه قطعه با تغییر شكل پلاستیك به دلیل اعمال نیرو های فشاری تولید می شود.

فورج یكی از قدیمی ترین فرایند های فلزكاری شناخته شده می باشد (با قدمتی در حدود ٤٠٠٠ سال قبل از میلاد مسیح) از این روش برای ساختن قطعات با اشكال ، اندازه و جنس های مختلف استفاده می شود. با این روش می توان جریان فلز و ساختار دانه ­ای آن را كنترل نمود و در نتیجه به استحكام و چقرمگی خوبی دست یافت . از این روش برای تولید قطعاتی كه درشرایط كاری تنش بالا و بحرانی كار می كنند استفاده میشود (شكل۱) از قطعات معروفی كه امروزه با استفاده از این روش تولید می­شوند میتوان به میل لنگ ، شاتون ، دیسك های توربین ها ، چرخدنده ها ، چرخ ها و ابزارآلات اشاره نمود. فورج را می­توان در دمای اتاق (فورج سرد) یا در دماهای بالاتر (فورج گرم و فورج داغ بسته به دما) انجام داد.

شكل ١ - قطعه ساخته شده با سه روش :  (a) ریخته گری ،  (b) ماشینكاری ، (c) فورج

در فورج سرد به نیروهای فوق العاده بزرگی برای شكل دادن قطعه نیاز است و ماده خام بایستی به اندازه كافی قابلیت چكش ­خواری داشته باشد ، در عوض قطعه تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی خوبی است. در فورج داغ به نیروی كمتری نیاز است ولی قطعات تولیدی با این روش دارای سطح پایانی و دقت ابعادی چندان خوبی نیستند.

معمولا قطعات تولیدی توسط فورج به عملیات اضافی (پایانی) جهت تبدیل شدن به قطعه مناسب كار و حصول دقت مطلوب نیاز دارند. با استفاده از روش فورج دقیق می­توان این عملیات را به حداقل رساند. قطعه ه­ایی كه با استفاده از فورج تولید می شود را نیز می توان با سایر روشها نظیر ریخته­ گری ، متالورژی پودر و ماشینكاری تولید نمود ولی همانطور كه انتظار میرود هر كدام از این روش ها دارای مزایا و محدودیت های مربوط به خود از نظر استحكام ،چقرمگی ، دقت ابعادی ، سطح پایانی و نقص های ساختاری هستند.

 فورج با قالب باز

آسانترین روش فورج ، فورج با قالب باز می ­باشد. در این روش قطعه كار بین قالبهای تختی كه فلز را به طور كامل محدود نمی­كنند كوبیده می­ شود. در این روش قطعه به شكل قالب درنمی ­آید ، بلكه به كمك حركت های دست ، پرس و پتك شكل می ­یابد. با استفاده از این روش قطعاتی با وزن ۵۰۰-۱۵ کیلوگرم تا حتی ۳۰۰ تن ساخته شده است. اندازه این قطعات ممكن است از قطعات كوچك تا شفتهایی با طول ۲۳ متر (مورد استفاده در پروانه كشتی ها) متغیر باشد.

فرایند فورج با قالب باز را می­توان به صورت قرار دادن قطعه مابین دو كفه قالب و كاهش ارتفاع قالب به سبب نیروهای فشاری (شكل ٢) تعریف نمود. به این روش چاق كردن (Upsetting)  و یا فورج با قالب تخت نیز گفته می­شود. اگر شرایط كاملا ایده ­آل باشد (اصطكاك وجود نداشته باشد) قطعه به صورت شكل ۲ - b درمی ­آید و در حالت واقعی به سبب نیرو های اصطكاكی قطعه بشكه­ ای شكل میشود. این فرایند همچنین كلوچه ­ای شدن یا بشكه ­ای شدن نیز نامیده می­شود. بعضی از این نوع قالب­ها ممكن است V شكل یا نیم ­دایره­ ای باشند.

شكل ٢ (a) – یك قطعه مكعبی كه بین دو قالب تخت در حال چاق شدن است.

(b) تغییر شكل یكنواخت در نبود اصطكاک.

(c) تغییر شكل با وجود اصطكاك. توجه شود كه بشكه ­ای شدن مكعب به سبب نیرو های اصطكاك بین قطعه و سطح قالب می ­باشد.

 فورج با قالب  حفره­ دار و قالب بسته

در فورج با قالب حفره­ دار قطعه خام توسط نیرو های فشاری پرس به شكل حفره های قالب در می آید (شكل ٣) توجه شود كه مقدای از ماده بین دو نیمه قالب به صورت زائده باقی می ­ماند. زائده نقش بسیار مهمی در جریان ماده درقالب ­های حفره ­دار ایفا می كند. این زائده كوچك سریعا خنك می شود و به سبب مقاومت اصطكاكی ، ماده داخل حفره های قالب را تحت فشار بالا قرار می دهد و باعث پر شدن كامل حفره های قالب می شود.

شكل ٣- مراحل شكل دهی بیلت در قالب حفره دار. توجه شود كه مقداری از ماده اضافی به صورت زائده در بین دو نیمه قالب باقی می­ ماند كه بعدا بایستی بریده شود.

ماده خام (استوک) ممكن است از فرایند هایی نظیر ریخته گری ، متالورژی پودر ، برشكاری و یا فورج بدست آمده باشد. این استوک روی نیمه پایینی قالب قرار میگیرد و با پایین آمدن نیمه بالایی قالب به تدریج شكل می­گیرد ، همانطور كه در شكل ٤ شكل ­دهی یك شاتون نشان داده شده است.

شكل ٤ (a) – مراحل فورج شاتون مورد استفاده در موتور های احتراق داخلی. به مقدار زائده مورد نیاز برای اطمینان از پر شدن كامل حفره های قالب توجه شود (b). مراحل باریك سازی و (c)  لبه زنی به منظور توزیع ماده به منظور آماده سازی قطعه خام برای فورج.

 

از فرایند های ماقبل شكل دهی نظیر باریك سازی  و لبه زنی برای توزیع ماده به قسمتهای مختلف استوک استفاده می­ شود. در باریك سازی ماده از یك ناحیه به سمت بیرون دور میشود و در لبه زنی در یك ناحیه جمع می­گردد. سپس قطعه توسط فرایند لقمه كاری و با استفاده از قالب های لقمه زنی به صورت ظاهری شاتون درمی آید. در آخرین عملیات فورج قطعه توسط قالب های حفره دار به شكل نهایی را به خود می گیرد. در انتها زائده برشكاری می شوند. در شكلهای ٥ و-a ٦ مثال هایی از فورج در قالب های بسته آورده شده است. البته در فورج دقیق یا بدون زائده ، زائده ای شكل نمیگیرد و ماده قالب را به طور كامل پر میكند (سمت راست شكل۶-b) برای تولید یك قطعه با ابعاد و تولرانس های دقیق طراحی صحیح قالب ضروری می باشد. در این روش استوک كوچكتر از اندازه باعث پر نشدن كامل قالب و استوک بزرگتر از اندازه موجب ایجاد فشار های فوق العاده كه سبب تخریب قالب می شود ، میگردد. در جدول ١ مزایا و معایب هركدام از روشهای معمول فورج آمده است.

شكل ٥- برش زائده یك قطعه فورج شده. به ماده نازك كنده شده توسط پانچ در وسط توجه شود.

شكل ٦- مقایسه بین فورج با قالب بسته و فورج دقیق یا بدون زائده یك قطعه

 سكه زنی

سكه زنی اساسا یك فرایند فورج قالب بسته برای شكل دادن سكه ها ، مدال ها و جواهرات می باشد. برای رسیدن به ابعاد دقیق به فشار هایی تا پنج یا شش برابر استحكام ماده نیاز است. در این فرایند از مواد روانكار نمیتوان استفاده نمود زیرا باعث پر شدن حفره های قالب شده و در این فشار های اعمالی رفتار غیر قابل تراكم داشته و ازشكل دهی دقیق قطعه جلوگیری می­كنند. از فرایند سكه زنی با فورج برای ایجاد دقت ابعادی روی سایر قطعات نیز استفاده می­ شود. این فرایند ، اندازه كردن نامیده می شود. فرایند اندازه كردن به همراه فشارهای بالا و تغییر شكل قطعه می باشد. حك كردن حروف و اعداد روی قطعات را می توان با فرایندی شبیه به سكه زنی با سرعت انجام داد.

 طراحی قالب های فورج

طراحی قالب های فورج به دانش زیادی درباره خواص استحكام ، چكش خواری ، حساسیت به نرخ تغییر شكل و دما ، اصطكاك و شكل قطعه نیاز دارد. اعوجاج قالب تحت بارهای بالا ، خصوصا در تولید قطعات با تولرانس كم قابل ملاحظه می باشد. مهمترین قانون در طراحی قالب این است كه قطعه در هنگام عملیات فورج در جهتی كه دارای كمترین مقاومت است جریان می­ یابد. بنابراین قطعه (شكل میانی) بایستی به گونه ای شكل داده شود تا تمامی حفره های قالب پر شود. در شكل-a ٤ مثالی از شكل­ دهی میانی یك شاتون آمده است.

شكل دهی اولیه : در شكل دهی اولیه قطعه ، ماده نباید به آسانی به سمت زائده حركت كند. الگوی جریان دانه ای بایستی مطلوب باشد و لغزش های شدید بین قطعه و قالب بایستی به حداقل برسد تا فرسایش كاهش یابد. انتخاب اشكال نیازمند تجربه زیادی بوده ، شامل محاسبات سطوح مقطع در هر موقعیتی از فورج می باشد. از آنجایی كه ماده در این فرایند تحت تغییر شكل های مختلفی در مناطق مختلف حفره های قالب می باشد ، خواص مكانیكی بستگی به موقعیت فورج دارد.

طراحی قالب : در شكل ٧ اجزای استاندارد قالب های مختلف فورج بسته معمولی آمده است. در ادامه درباره این اجزا توضیح داده شده است.

شكل ٧- اجزای استاندارد قالب های مختلف فورج بسته معمولی

 

در اغلب قطعات فورج شده ، خط جدایش (Parting line)  درست در مكان بزرگترین سطح مقطع قطعه قرار دارد. در قطعات متقارن خط جدایش معمولا خط مستقیمی در مركز قطعه می باشد اما در قطعات پیچیده این خط در یك صفحه قرار ندارد. این قالب ها به گونه ای طراحی می شوند تا هنگام كار قفل شده و از حركتهای عرضی قالب جلوگیری شود. در این حالت تعادل نیروها و هم محوری قطعات قالب حفظ می گردد. بعد از آنكه قالب پر شد به اضافه مواد اجازه داده می شود كه به داخل سیم­راهه  (Gutter) راه پیدا كند. این موضوع باعث می شود كه این مواد اضافی باعث بالا بردن فشار قالب نشوند. معمولا ضخامت زائده (Flash) برابر % ۳ بیشترین ضخامت قطعه فورج كاری می باشد. طول تكه مسطح (Land) معمولا دو تا پنج برابر ضخامت زائده می باشد. در طی سالها چند طراحی مختلف برای سیم راه ارائه شده است. در اغلب قالب های فورج به زاویه شیب (Draft angle) مناسب برای بیرون آمدن قطعه از قالب نیاز می باشد. قطعه در هنگام خنك شدن هم از نظر طولی و هم از نظر شعاعی منقبض می شود بنابراین زوایای شیب داخلی بزرگتر از زوایای شیب خارجی ساخته می شوند. زوایای داخلی در حدود ٧ تا ١٠ درجه و زوایای خارجی در حدود ٣ تا ٥ درجه می باشند. انتخاب صحیح اندازه شعاع ها و گوشه ها به منظور اطمینان خاطر از جریان آرام فلز به داخل حفره ها و افزایش عمر قالب بسیار مهم است. معمولا شعاع های كوچك غیرمطلوب می باشد ، چرا كه جریان فلز را با سختی مواجه كرده ، فرسایش قالب را بالا میبرد (به دلیل ایجاد تمركز تنش و حرارت) قوس­های كوچك همچنین سبب ایجاد تركهای ناشی از خستگی درقالب می شود. بنابراین مقدار این قوس ها تا آنجایی كه طراحی قطعه فورج كاری اجازه می دهد باید بزرگ باشد.

در فرایند فورج ، خصوصا برای قطعات پیچیده می توان از قالب های چندتكه به جای قالب های یك تكه استفاده نمود  (شكل۸) این موضوع باعث كاهش هزینه های ساخت قالب های مشابه می شود. این تكه ها (مغزی ها) را میتوان از مواد پر استحكام تر و سخت تر ساخت. در صورت فرسایش و شكست این تكه ها آنها را به راحتی میتوان تعویض نمود.

شكل ٨- مغزی های استفاده شده در قالب فورج هوزینگ اكسل خودرو

 جنس قالب ها و روانكار ها

 اغلب عملیات فورج خصوصا در مورد قطعات بزرگ ، در دما های بالا انجام می شود. بنابراین مواد قالب بایستی (الف) دارای استحكام و چقرمگی در دما های بالا باشند ، (ب) سختی پذیر بوده و بتوان آنها را بصورت یكنواخت سختكاری نمود ، (ج) در مقابل شوك­های حرارتی و مكانیكی مقاوم باشند و (د) در مقابل سایش به سبب پوسته شدن در فورج داغ مقاوم باشند.

انتخاب جنس قالب به فاكتور هایی نظیر ابعاد قالب ، تركیب و خواص قطعه ، پیچیده بودن قطعه ، دمای فورج ، نوع فرایند فورج ، هزینه مواد قالب و تیراژ قطعه بستگی دارد. همچنین انتقال حرارت از قطعه داغ به قالب (و بنابراین اعوجاج قالب) فاكتور مهمی می باشد. از موادی كه معمولا در ساخت قالب های فورج استفاده می شوند ، می توان به فولاد های دارای كرم ، نیكل ، مولیبدن و وانادیم اشاره نمود.

 روانكارها به شدت بر میزان اصطكاك و سایش تاثیر می گذارند. بنابراین در مقدار نیروها و جریان فلز به داخل حفره ها موثرند. همچنین به عنوان عایق حرارتی بین قطعه داغ و قالب نسبتا خنك عمل كرده ، باعث پایین آمدن نرخ خنك شوندگی قطعه و بهبود جریان فلز می گردد. نقش مهم دیگر روانكار عمل كردن به عنوان عامل جدایش و جلوگیری كننده از چسبیدن قطعه به قالب می باشد.

در فرایند فورج از روانكار های مختلفی می توان استفاده نمود. در فورج داغ از گرافیت ، دیسولفید مولیبدن و در بعضی اوقات از شیشه به عنوان روانكار استفاده میشود. در فورج سرد ، از روغنهای معدنی و صابون ها به عنوان روانكار استفاده می شود. در فورج داغ معمولا قالب مستقیما به روانكار آغشته می شود ؛ در فورج سرد قطعه به روانكار آغشته می شود. روش كاربرد و یكنواخت نمودن ضخامت روانكار روی استوک در كیفیت محصول مهم است.

----------------------------------

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : فورج، نورد، ریخته گری، آهنگری، فورج گرم، فورج سرد، قالب فورج،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

یکی از راحت ترین و پر مصرف ترین و مهم ترین روش های رایج برای شکل دادن به پلیمرها (بسپارها) استفاده از ماشین تزریق است. پس از پیدایش و توسعه پلاستیک ها تلاش ها برای ساخت دستگاه هایی که بتوان به وسیله آنها به سادگی مواد اولیه پلاستیک را به شکل دلخواه در آورد آغاز شد و به اختراع ماشین تزریق انجامید. 

اما قبل از ساخت ماشین های تزریق مدرن امروزی ، کار شکل دهی به پلاستیک ها خیلی مشکل بود. ابتدا قالب هایی با صرف دقت و زحمات بسیار تهیه می شد و در گیره های دستی تعبیه می شد و سیلندری با پیستون روی آن نصب می گردید و اطراف سیلندر را با شعله های آتش ، گرم می کردند و پس از ذوب شدن مواد ، با فشار فلکه بالای پیستون مواد داخل سیلندر به داخل قالب ، تزریق می شد و پس از سرد شدن مواد داخل قالب ، گیره ها را باز و تکه های قالب را از هم جدا و محصول تولید شده را از آن خارج می کردند و تمام این مراحل با دست انجام می شد ، تا زمانی که ماشین های تزریق مدرن امروزی تولید شدند. اولین دستگاه تزریق که به صورت ابتدایی کار می کرد در آمریکا و در سال ۱۸۷۲ ساخته شد و اولین ماشین تزریق پیشرفته و دارای پیچ نیز در سال ۱۹۴۶ در آمریکا توسط جیمز واتسون (James Watson) به ثبت رسید.

 وظیفه اصلی دستگاه ماشین تزریق تبدیل مواد پلاستیک جامد (دانه های ریز یا گرانول های پلیمر) به پلاستیک سیال و روان و انتقال آن به قالب می باشد به نحوی که همیشه مواد سیال آماده تزریق داخل قالب باشند.

 انواع دستگاه تزریق پلاستیک :

  1.  عمودی
    ۲- افقی

 انواع دستگاه تزریق از جهت سیستم انتقال مواد : 

  1. پیستونی
    ۲- ماردونی (پیچی)

 انواع دستگاه تزریق از جهت حرکت صفحه متحرک : 
۱- دستگاه های بازویی

۲- دستگاه های جکی

 قسمت های مختلف ماشین تزریق : 

  1. قسمت تزریق
    ۲- قسمت قالب گیری

 

واحد تزریق

در این واحد عمل ذوب و اختلاط و تزریق مواد انجام می شود. به این ترتیب که ابتدا مواد پلاستیک داخل قیف (Hopper) ریخته شده و از قیف بتدریج بداخل سیلندر (Barrel) راه می یابد و با گردش مارپیچ (Screw) به جلو رانده می شود. پوسته سیلندر بوسیله گرمکن های برقی (Heater) که در طول جدار خارجی سیلندر قرار گرفته اند کاملاً گرم شده به صورت سیال در می آیند و به جلوی سیلندر می رسند. مارپیچ با چرخش به دور خود عمل مواد گیری را (مانند چرخ گوشت) انجام می دهد و یک حرکت افقی نیز رو به جلو دارد. در همین حال یعنی زمانی که مارپیچ به جلو می رود موادی که قبلاً در سر سیلندر و پشت سوپاپ جمع شده اند در اثر فشار مارپیچ به داخل قالب (Mold) تزریق می شوند. بعد از مدت معینی که توسط کاربر دستگاه تعیین شده است با قطع فشار پشت مارپیچ و تجدید عمل مواد گیری ، سیلندر تزریق به عقب برگشت می کند.

 

اجزای مختلف قسمت تزریق : 

  1. مارپیچ
    ۲- نازل
    ۳- سیلندر تزریق
    ۴- قیف مواد
    ۵- گرمکن
    ۶- حرارت سنج
    ۷- ترمو کوپل

 

واحد قالب گیر (Mold Clamping)

قسمت قالب گیر محفظه بزرگی است که قالب و اجزایش روی آن نصب می شوند. واحد قالب گیر دارای ۲ قسمت اصلی است : قسمت ثابت و قسمت متحرک

قدرت یک دستگاه تزریق بر حسب میزان تناژ نیروی دو فک نگهدارنده قالب (حداکثر نیروی وارده به پشت صفحه متحرک) بیان می شود ، یک دستگاه تزریق ۶۰۰ تنی دستگاهی است که نیروی فشارنده این فک ها به قالب بسته تا ۶۰۰ تن امکان پذیر است. به طور کلی در ماشین های تزریق جهت ایجاد فشار پشت قالب از دو سیستم استفاده می شود : سیستم مکانیکی و سیستم هیدرولیکی. قالب از یک طرف به مرکز قسمت ثابت و از طرف دیگر به مرکز قسمت متحرک متصل می شود و چون قالب برای به بیرون پراندن قطعه تولید شده همیشه از وسط باز می شود در نتیجه وقتی صفحه مذکور باز می شود نیمی از قالب را با خود به عقب می برد با این کار قطعه تولیدی به بیرون می پرد سپس صفحه متحرک دوباره به جای خود باز گشته و قالب بسته می شود تا عمل تزریق مجدد انجام گیرد. پس از بسته شدن قالب و مستقیم گشتن بازو ها با ایجاد فشار (حداقل بیش از فشار تزریق) مواد مذاب را در داخل قالب تزریق حفظ می کند زیرا اگر فشار پشت قالب از فشار تزریق کمتر باشد درز میان دو صفحه قالب ، باز شده و مواد پلاستیک به خارج می ریزد و یا دور خارجی قطعه تولید شده پلیسه تشکیل می شود.

 

شیوه تزریق پلاستیک یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای شکل دهی پلاستیـک وتـــولیدمحصـــولات پلاستیکی در صنایــع محســوب می شود. در این روش مــاده  اولیــه کــه یکی از انـــواع تــرموپلاستها می باشد ، طی عملیات خاصی به داخل کویتی های ( Cavity ) قالب رانده شده و پس از خنک کاری از قالب بیـرون می آیند.

 این روش بیشتر در پروسه های تولید انبوه (Mass – Production) و مدل سازی ( Prototyping ) مورد استفاده قرار می گیرد . تزریق پلاستیک نسبتا شیوه جدیدی در تولید محصولات به حساب می آید. اولین دستگاه تزریق پلاستیک در سال ۱۹۳۰ میلادی ساخته شد و کم کم در اختیار صنایع قرار گرفت .

در ادامه ۶ مرحله از یک پروسه تزریق پلاستیک معرفی و بررسی می شود :

 یک ماشین تزریق از سه قسمت اصلی تشکیل شده است :

۱) قالب

۲) Clamping

۳) فاز تزریق

Clamping قسمتی از دستگاه را شامل می شود که که در حین پروسه تزریق قالب را بسته نگه می دارد و پس از آن باز می کند. اساسا قالبها از دو نیمه تشکیل می شوند که در هنگام تزریق باید توسط این بخش در کنار هم فیکس شوند .

  • Injection ( تزریق ) :

در فاز تزریق مواد پلاستیک که معمولا به فرم گرانول ( دانه دانه ) می باشند ، وارد قیفی در قسمت بالایی دستگاه می شوند و از آنجا وارد سیلندری می شوند که توسط هیترهایی احاطه شده است . گرانول ها پس از حرارت دیدن به حالت مذاب یا رزین در می آیند . در داخل سیلندر مواد به وسیله مارپیچی زیر و رو می شوند . با چرخش  مارپیچ مواد نیز به سمت جلو رانده می شوند . و هنگامی که ماده کافی در قسمت جلویی مارپیچ ذخیره شد ، عملیات تزریق توسط نازل صورت می گیرد . و مواد مذاب به داخل راهگاه قالب رانده می شوند . سرعت و میزان فشار وارده به میزان چرخش مارپیچ  و نیز قطر نازل بستگی دارد . در برخی از ماشینهای تزریق پلاستیک به جای مارپیچ از یک پیستون منگنه ای استفاده می شود .

  • Dwelling :

فاز Dwelling شامل یک مکث در پروسه تزریق می شود تا هم مذاب در داخل کویتی ها به صورت کامل پر شود و هم گاز های ایجاد شده از محفظه های تعبیه شده خارج شوند .

  • Cooling ( خنک کاری ) :

در این مرحله مذاب خنک می شود تا به حالت جامد در آمده و قابلیت خروج از قالب را پیدا کند . در غیر این صورت احتمال تغییر شکل محصول زیاد می باشد .

  • Mold Opening ( بازشدن قالب ) :

در این قسمت بخش Clamping  از هم باز می شود تا دو نیمه قالبها نیز از هم باز شوند و آماده بیرون اندازی شوند .

  • Ejection ( بیرون اندازی ) :

چند میله به همراه یک صفحه عملیات خروج قطعه از قالب را انجام می دهند . رانرها و راهگاههای قطعه کار که به صورت غیر قابل استفاده و زاید می باشند از قطعه جدا و تمیز سازی می شوند تا مجددا برای ذوب شدن آماده شوند .

امتیازات شیوه تزریق پلاستیک :

۱- سرعت بالای تولید

۲- تنوع وسیع مواد مورد استفاده در این روش

۳- صرفه جویی در نیروی انسانی

۴- کمترین میزان اتلاف مواد

۵- کاهش عملیات بعد از تزریق در تولید محصول

محدودیت های شیوه تزریق پلاستیک :

۱- هزینه های بالای تجهیزات و دستگاهها

۲- بالا بودن هزینه های تولید و انجام پروسه

۳- طراحی بعضی قسمتهای دستگاه بر حسب قالب مورد استفاده


------------------------------------------
موفق و پیروز باشید





نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، مهندسی مواد - کلیدفولاد، 
برچسب ها : تزریق پلاستیک، انواع تزریق پلاستیک، دستگاه تزریق پلاستیک، اجزای تزریق پلاستیک، قالب تزریق پلاستیک، فرایند تزریق پلاستیک، ماشین های تزریق پلاستیک،
لینک های مرتبط :
به نام خدا


اگرچه سال‌ هاست كه از استفاده از تكنولوژی جت مواد ساینده و جت آب می گذرد و لیكن اخیراً این دو فرایند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا كرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآورن قدیمی با استفاده از جایگزینی و تكمیل فرایند های معمولی ماشین‌كاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشین‌كاری با جت‌ آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده‌اند.
اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan كه در یك شركت بازاریابی كار می‌كنند ، اعلام نموده‌اند كه abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه‌ای پیدا كرده است. رشد ۱/۹ درصد در فاصله سال‌ های ۲۰۰۲-۱۹۹۷ برای بازار واترجت و جت مواد ساینده در آینده پیش‌ بینی می شود. 
هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیكن دستگاه‌ های واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌ های لیزر می باشند و عملاً دستگاه‌ های واترجت برتر از ماشین‌ های برش معمولی می باشند.
چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌ های واترجت روی آورده‌اند؟ : چون می‌توانند سریع برنامه‌ریزی كرده و در مدت كوتاهی پول‌دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می‌توانند سریعاً دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را چك كنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف می كنند. چونكه ابزار ، هم در ماشینكاری اولیه و هم در ماشینكاری ثانویه (نهایی) یكی است و نیازی به تغییر ابزار نمی شود. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی شود. آنها می توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت كوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده‌اید ، این مهم است كه بدانید جت مواد ساینده همان واترجت نمی‌باشد ، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تكنولوژی جت‌آب به حدود ۲۰ سال پیش برمی گردد و جت مواد ساینده حدوداً ۱۰ سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یك روزنه كوچك به خارج می باشد. سیستم واترجت از یك باریكه آب استفاده می كند كه از دهانه (orifice) خارج می شود و می تواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیكن نمی تواند مواد سخت‌تری را برش‌كاری كند. آب در دهانه ورودی از ۲۰ تا ۵۵ هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار می گیرد ، سپس از دهانه (jewel) كه قطر آن به طور نمونه ۰۱۵/۰-۰۱۰/۰ اینچ می باشد ، با فشار خارج می شود و در سیستم جت مواد ساینده ، مواد ساینده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مكش می كند. اغلب مردم زمانی كه منظورشان جت ساینده است ، به غلط اصطلاح واترجت را به كار می برند. یك مجموعه كامل نازل واترجت حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ دلار می باشد در صورتی كه نازل جت ساینده حدود ۸۰۰ تا ۲۰۰۰ دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط‌كننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است.
تنها محدودیت جت‌آب نازل‌های آن می باشد و jewel دارای سوراخ بسیار ریزی بوده كه آب با فشار از آن به بیرون پاشیده می‌شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و یا در اثر رسوب خروجی آن مسدود شود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممكن است پدید آید. Jewel ها را می توان در مدت كوتاهی حدود ۲ تا ۱۰ دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود ۵ تا ۵۰ دلار می باشد ، البته نازل‌ های الماسه نیز وجود دارند ولیكن قیمت آنها حدود ۲۰۰ دلار می باشد و همچنین ساخت آنها نیز مشكل‌تر از نازل‌ های یاقوتی می باشد. ابعاد و شكل هندسی دهانه نازل در نحوه عملكرد آن تاثیر بسیار مهمی داشته و در مورد نازل‌ های الماسی تامین این دقت و تولرانس كمی مشكل و هزینه‌ بر می باشد.

محدودیت‌ های موجود در مورد نازل‌ های مربوط به جت مواد ساینده :

نازل های جت مواد ساینده علاوه بر طرح ساده‌ای كه دارند گاه‌گاهی ایجاد مشكلاتی نیز می كنند. طرح‌ های گوناگونی ساخته شده‌اند ولی همگی در بروز یكسری مشكلات مشترك هستند.
تیوپ مخلوط‌كننده یك قطعه و مجموعه گران‌ قیمت بوده و به علت سایش در اثر مواد ساینده دارای عمر كوتاهی نیز می باشد. همانطوری كه گفته شد ، جت مواد ساینده قادر است هر چیزی را برش دهد و این توانایی بالا فرسایش و در نتیچه آن برش مسیر عبور و تیوپ مخلوط‌كننده را نیز تحت تاثیر قرار می دهد و همین مسئله در افزایش قیمت نهایی قطعه تولیدی تاثیر می گذارد.
از دیگر مشكلات موجود در مورد دستگاه‌ های جت مواد ساینده این است كه تیوپ مخلوط‌كننده نه همیشه بلكه گاه‌گاهی مسدود می شود. معمولاً علت این امر در اثر مواد زاید و كثیف (dirt) و همچنین دانه‌ های مواد ساینده كه از اندازه استاندارد بزرگ‌ تر باشند نیز حاصل می شود.

مزایای ماشینكاری با جت مواد ساینده :

برنامه‌‌ ریزی و تنظیم فوق‌العاده سریع :
در این فرایند نیازی به تغییر ابزار جهت كار های مختلف نمی باشد ، برعكس دیگر دستگاه‌ های ماشین‌كاری كه حتی برای تعویض ابزار نیر باید برای دستگاه برنامه‌ریزی كرد. تنها برنامه‌ ریزی لازم برای انجام عملیات ارائه نقشه قطعه به دستگاه می باشد و اگر مشتری نقشه قطعه كار را روی یك دیسك به شما تحویل دهد ، نصف كار انجام شده است و این به این معنی است كه شما در تولیدات كم و حتی تك‌ سازی هم می توانید سود قابل توجهی ببرید.
برای اغلب كارها نیاز به فیكسچر خیلی كمی نیاز است :
برای مواد تخت می توان پس از قرار دادن آنها روی میزكار با قرار دادن دو وزنه ۱۰ پوندی روی آن قطعه كار را فیكس نمود و برای قطعات كوچك می تواند با استفاده از روبنده های كوچك ، كار را محكم نمود.
امكان ماشینكاری تقریباً هر قطعه (شكل) دو بعدی و برخی از قطعات (اشكال) سه بعدی
امكان ماشینكاری شعاع‌ ها و گوشه‌ های داخلی با شعاع كم ، امكان ساخت فلانج كاربراتور با سوراخ‌ ها و همه چیز های لازم آن. برخی از دستگاه‌ های فوق‌العاده پیشرفته قادر به ماشین‌كاری سه بعدی نیز می باشند. ماشینكاری سه بعدی نیازمند و مستلزم دقت زیادی می‌باشد. به همین دلیل ماشینكاری سه بعدی صرفاً جهت كاربرد های خاص به كار می رود.
به هر حال ماشینكاری جت مواد ساینده دارای توانمندی فوق‌ العاده در تولید اشكال دو بعدی است و لیكن در مورد اشكال سه بعدی دارای محدودیت‌ هایی می باشد.
اعمال نیروی جانبی بسیار كم به قطعه حین ماشینكاری :
بدین معنی كه شما می توانید با اطمینان قطعاتی كه ضخامت دیواره آنها به كوچكی ۰۰۲۵/۰ اینچ باشد را به راحتی و بدون تركیدگی و یا حتی لب‌پریدگی ، ماشینكاری كنید. همچنین پایین بودن زیاد میزان نیروی جانبی برش این امكان را فراهم می كند تا بتوان اشكال لانه زنبوری و تو در تو تولید نموده و با این كار از متریال حداكثر استفاده را كرد.
اغلب هیچ گونه گرمایی روی قطعه كار ایجاد نمی شود :
شما می‌توانید قطعه كار را ماشینكاری كنید ، بدون ایجاد افزایش دما و سخت شدن قطعه كار و بدون تولید بخار های سمی ، بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه كار.
شما می توانید قطعاتی را كه قبلاً سخت‌كاری شده‌اند و عملیات حرارتی بر روی آنها انجام شده است را به راحتی ماشینكاری كنید. در ایجاد سوراخ بر روی فولاد به ضخامت ۲ اینچ حداكثر دمای قطعه كار به ۱۲۰ درجه فارنهایت می رسد و لیكن ماشینكاری بر روی دیگر قطعات در دمای اتاق انجام می شود.
نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی باشد :
بر خلاف ماشینكاری با وایركات كه نیاز به ایجاد سوراخ اولیه می باشد در این روش نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی باشد.
موضوع ضخامت قطعه‌كار :
محدودیت مشخصی برای ضخامت معلوم نمی باشد و لیكن سرعت برش تابعی از ضخامت قطعه كار می باشد.
عدم آسیب‌ رسانی به محیط :
شما می توانید از مواد ساییده شده قرمز رنگ كه از garnet بجای مانده است جهت تزئین باغچه استفاده كنید حتی اگر شما می‌خواهید قطعات زیادی از جنس مواد خطرناك از قبیل سرب و … را ماشینكاری كنید ، این مهم است كه مقدار خیلی كمی از ماده برداشته می شود. این خود در حفاظت محیط‌ زیست موثر است.
باقی مانده مواد خام نیز قابل استفاده است :
هنگام ماشینكاری قطعات گران‌ قیمت از قبیل تیتانیوم ، باقی مانده ماده خام نیز ارزشمند است.
تنها و تنها فقط به یك ابزار نیاز است :
در این روش نیازی به تغییر ابزار نمی باشد و حتی نیازی به برنامه‌ ریزی جهت تغییر ابزار نمی باشد. برنامه‌ریزی و تنظیم دستگاه و تمیز كردن نیز زمان زیادی نمی برد ، از این رو در این روش سرعت تولید و بهره‌ وری خیلی زیاد است.

عمر نازل برش‌كاری :

به اشتباه خیال می شود كه عمر نازل خیلی مهم و حساس است و این در حالی است كه عمر قسمت نازل دستگاه اهمیت آن چنانی ندارد و آنچه كه مهم است عمر تیوپ مخلوط‌كننده مواد ساینده با آب است.
Orifice یا jewel ها ارزان هستند و اصلاً قابل قیاس با تیوپ اختلاط نمی‌باشد. Jewel ها (قسمت نازل یا دهانه خروجی آب است كه از جنس لعل یا یاقوت می‌باشد) تقریباً ارزان و حدود ۱۵ تا ۵۰ دلار می باشند و این در حالی است كه قیمت تیوپ مخلوط‌كننده ۱۰۰ تا ۲۰۰ دلار می باشد. Jewel ها نوعاً در اثر رسوبات معدنی موجود در آب آسیب می‌بینند كه البته این رسوبات قابل برداشت می باشند. Jewel از جنس یاقوت قرمز و آبی تقریباً یكسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز ruby ها به علت درصد بالای كرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphire ها علت رنگ آبی ، درصد بالای آهن موجود در آنها است ولیكن هر دو سنگ یاقوت معدنی می‌باشند. اما اگر هنوز عمر مفید نازل برای شما خیلی مهم است می توانید بجای نازل از جنس یاقوت قرمز یا آبی ، از نازل الماسه استفاده كنید ولی بهتر است فعلاً از یك سامانه مناسب فیلتراسیون آب استفاده كنید.

مدت كاركرد مفید تیوب مخلوط‌كننده چقدر است؟
 برای روشن شدن موضوع بدانید استفاده از یك تیوب مخلوط‌كننده كهنه و آسیب دیده در اثر كاركرد مانند بكارگیری یك تیغچه الماسه كند شده می باشد. این مشكل است كه بگوییم چه وقت یك تیوب كاملاً آسیب دیده و قابل كاربرد نمی باشد. اما این مهم است كه ساییدگی در تیوب باعث كاهش كارآیی ماشینكاری میگردد. برای كارهای دقیق بهتر است از یك تیوب جدید استفاده نمود.
عمر مفید تیوب به پارامترهای زیادی بستگی دارد ،  به عنوان مثال نوعاً از ۲۰ تا ۱۰۰ ساعت می تواند عمر مفید متوسط فرض شود. البته با توجه به شرایط ممكن است از این زمان سریع‌تر یا كندتر نیز سایش اتفاق بیفتد كه البته باز به شرایط كاری بستگی دارد.
پس هزینه اصلی عملیاتی چه چیزی است؟
 

وقتی هزینه‌ هایی از قبیل تیوب اختلاط و دهنه‌ های نازل كه قطعات گران‌قیمت و فرسایشی هستند را مورد توجه قرار می دهید بایستی هزینه كل عمیات را نیز در نظر گرفته و آن را با سودمندی و قدرت تولید دستگاه مقایسه كنید وقتی شما چنین مقایسه‌ای را انجام دهید خواهید دید كه دستگاه جت مواد ساینده شاید سودآورترین دستگاه در كارگاه شما باشد.
توجه داشته باشید كه قیمت ساعت كار دستگاه بین ۲۰ تا ۳۵ دلار متغیر است. البته كارگاه‌ هایی نیز مشاهده شده‌اند كه به علت انجام كارهای فوق‌العاده دقیق ، ساعت كار دستگاهشان بین ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ دلار می باشد. البته كمی غیر عادی نیز می باشد و همچنین گاهگاهی كارگاه‌ هایی نیز دیده می شوند كه كارهایی انجام می دهند كه انجام آنها با سایر روش‌ها یا تقریباً غیر ممكن و یا با استفاده از روش‌هایی كه بتواند جایگزین جت مواد ساینده شود ، خیلی گران می شود.

استفاده از واترجت فوق فشار قوی در برش مواد و قطعات

آب به عنوان حیاتی ترین و مهم ترین ماده بر روی کره زمین نقش کلیدی در حفظ بقای جانداران ایفا می نماید. اگر چه از دیر باز تا کنون علاوه بر حفظ بقای جانداران ، از آب برای شستشو و نظافت نیز استفاده می شد اما تصور اینکه از این ماده رقیق ، بی رنگ و شفاف بتوان در اموری چون لایه برداری ، رنگ بری و حتی برش قطعات استفاده نمود بسیار دور از ذهن می نمود. با پیشرفت تکنولوژی و ابداع تجهیزات مکانیزه و صنعتی چون دستگاه های واترجت صنعتی یا کارواش صنعتی از آب علاوه بر شستشو و نظافت ، در زمینه های دیگری چون لایه برداری ، رنگ بری و برش قطعات استفاده می نماید.

آشنایی با عملکرد دستگاه واترجت

تمامی انواع دستگاه های واترجت یا کارواش صنعتی که برای شستشو های عمیق یا لایه برداری از سطوح و برش انواع تجهیزات قطعات به کار می روند عملکرد مشابه ایی دارند. در تمامی این دستگاه ها فشار اب ورودی به داخل دستگاه و توسط پمپ افزایش یافته و در نهایت به واسطه پمپ به سمت بیرون هدایت می شود. عبور آب پر فشار از داخل مجرای باریک شیلنگ فشار قوی و لنس ها و نازل ها، فشار ان را تقویت نموده و در نهایت با عبور از دهانه باریک نازل بر روی سطوح هدف پاشش شده و برای عملیات مورد نظر به کار گرفته می شود. هر چه قطر دهانه نازل خروجی کوچک تر باشد، آب با فشار بیشتری به سمت بیرون پاشش شده و توان بیشتری برای لایه برداری و یا برش دارد. از سوی دیگر هر چه قطر دهانه نازل بیشتر باشد سطح مقطع آب خروجی بیشتر شده و از این رو فشار آن کاهش می یابد.

استفاده از واتر جت در برش مواد

از آنجایی که عملیات برش قطعات و مواد به واسطه ماهیت سخت فلزات و سنگ ها بسیار دشوار می باشد، واترجت های به کار رفته در چنین عملیات های در مقایسه با دیگر کارواش های دستی که به منظور لایه برداری و شستشو استفاده می شوند فشار عملیاتی و دبی بیشتر دارند. فشار و سرعت بالای آب از یک سو و تمرکز مولکول های پر شتاب آب به واسطه عبور از نازل سوزنی از سوی دیگر با بر خورد به سطوح هدف و غلبه بر نیروی پیوندی مولکول های تشکیل دهنده سطح، موجب برش آنها می گردد. فشار عملیاتی این دستگاه ها معمولا در حدود ۱۵۰۰ تا ۶۰۰۰ بار بوده و سرعت آب خروجی آنها بیش از ۲۵۰ متر بر ثانیه می باشد.

انواع دستگاه های واترجت یا جت آب

دستگاه های واترجتی که در عملیات های برش استفاده می شوند به منظور افزایش توان دستگاه در برش سطوح سخت تر می توانند از مواد و ذرات ریز و ساینده در عملیات برش استفاده نمایند. معمولا توان برش دستگاه های که از ترکیب آب و مواد ساینده در برش استفاده می نمایند دو برابر دستگاه هایی می باشد که از جریان آب خالص استفاده می نمایند. معمولا از کاتر آب خالص برای برش مواد نرمی چون پلاستیک، تخته های شکلات، تخته های نازک چوب استفاده می شود در حالیکه کاتر ساینده به واسطه ترکیب با مواد ساینده و توان بالاتر برای برش قطعات سختی چون سنگ و فلزات به کار گرفته می شود.
مزایای استفاده از دستگاه های واترجت صنعتی در برش مواد و قطعات

عدم ایجاد گرما، یکی از مهم ترین و اصلی ترین ویژگی های برش با دستگاه های واترجت می باشد. بر خلاف شیوه های سنتی که موجب ایجاد گرما در ماده میشد واترجت ها به واسطه استفاده از آب پر فشار سرد هیچ گونه گرمایی تولید نمی کنند. در نتیجه برای برش موادی که به گرما حساس بوده و در حرارت های بالا گاز سمی تولید می نمایند یا ذوب می شوند گزینه مناسبی می باشد. ممانعت از هدر رفت مواد از دیگر مزایای کار با واترجت ها می باشد. از دیگر ویژگی های این دستگاه ها می توان به مواد زیر اشاره نمود :

عدم نیز به ایجاد سوراخ اولیه
سازگاری بالای دستگاه با محیط زیست
سرعت و کیفیت بالاتر برش در مقایسه با دیگر روش ها
کاهش در تولید ذرات گرد و غبار و گاز ها
قابلیت برش در تمامی جهت ها
عدم نیاز به سوراخ اولیه برای شروع عملیات برش


تولرانس‌ ها و دقت‌ های قابل دستیابی

جهت تولید قطعات دقیق نیاز به دستگاه دقیق نیز می باشد. البته پارامتر های دیگری نیز وجود دارند كه مهم و قابل توجه می باشند. یك میزكار دقیق در دقت كار تاثیر دارد. فاكتور اصلی در دقت و تولرانس ، نرم‌افزار دستگاه است نه سخت‌افزار آن! تولرانس قابل دستیابی به مقدار زیادی به مهارت استفاده كننده بستگی دارد. اخیراً پیشرفت‌های مهمی در خصوص كنترل فرآیند جهت دستیابی به تولرانس‌های بالاتر صورت گرفته است. دستگاه ۱۰ سال پیش دارای تولرانس كاری بین ۰۶۰/۰ تا ۱۰/۰ اینچ بوده است و لیكن امروزه دستگاه‌ هایی تولید شده‌اند كه قادرند قطعاتی با تولرانس ۰۰۲/۰ اینچ تولید كنند.
جنس قطعه كار:
مواد سخت‌ تر نوعاً پس از برشكاری كمتر taper شده‌اند و این مسئله در تعیین میزان تولرانس قابل دستیابی ، قابل توجه است.
ضخامت قطعه كار:
هنگامی كه ضخامت قطعه كار افزایش می‌یابد ، كنترل رفتار خروجی جت‌ ساینده در محلی كه از قطعه كار خارج می شود ، مشكل می گردد و هر چه ضخامت قطعه كار افزایش یابد ، میزان شیب‌دار شدن و احتمال لب‌ پریدگی افزایش می یابد.
دقت میز كار :
واضح است دقت بالاتر وقتی حاصل می شود كه حركت میز دقیق‌ تر و قابل كنترل‌تر باشد.
استحكام و پایداری میزكار
ارتعاشات بین سیستم حركتی و قطعه كار و ضعف در كنترل سرعت و تغییر ناگهانی در وضعیت دستگاه می تواند باعث بروز عیب در قطعه كار گردیده كه اغلب witness marks نامیده می شود
كنترل جت مواد ساینده
چون اساساً ابزار برشی یك جریانی از آب پر فشار همراه با مواد ساینده است ، هنگام خروج از قطعه كار حالت اریبی شكل بوجود می‌آید ، لذا جهت حصول تولرانس و دقت لازم بایستی این عقب‌ افتادگی با كنترل مناسب جبران گردد.
این مسلئه عقب‌افتادگی (lag) می تواند در موارد ذیل بروز اشكال نماید :

۱- در اطراف منحنی ها

هنگامی كه جت می خواهد از یك مسیر منحنی شكل عبور نماید ، lag باعث شیب‌دار شدن می گردد ، بنابراین برای جلوگیری از این امر بایستی سرعت حركت خطی مسیر برش را پایین آورد و اجازه داد كه قسمت انتهایی جت و قسمت ابتدایی آن كه این دو مابین محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه كار قرار دارد در یك راستا قرار گرفته و از شیب‌دار شدن آن جلوگیری گردد.

۲- گوشه‌ های داخلی

هنگامی كه جت وارد یك گوشه داخلی از مسیر برش می گردد بایستی سرعت پیشروی را پایین آورد تا عقب‌ افتادگی قسمت انتهایی جت جبران شده و مسیر برش صاف و بدون شیب‌دار شدن تولید شود در غیر این صورت احتمال افزایش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنین پس از اتمام ماشینكاری گوشه‌ها و رسیدن به خط مستقیم نبایستی سرعت پیشروی یكمرتبه افزایش یابد زیرا این عمل باعث پس زدن ناگهانی جت و آسیب‌ دیدگی قطعه كار می گردد.

۳- میزان پیشروی

هنگامی كه سرعت پیشروی كاهش داده می شود ، عرض مسیر برش به مقدار اندكی افزایش می یابد.

۴- شتاب

هر گونه حركت ناگهانی از قبیل تغییر در میزان پیشروی به طور ناگهانی باعث آسیب‌ دیدگی قطعه كار می گردد. لذا بایستی برای كارهای فوق‌العاده دقیق ، شتاب به خوبی كنترل گردد.

۵- فاصله نازل تا قطعه كار

برخی از نازل‌ ها نسبت به برخی دیگر باعث شیب‌دار شدن بیشتری در مسیر برش میگردد. نازل‌ های بلندتر معمولاً شیب كمتری ایجاد می نمایند ، كاهش فاصله نازل تا سطح قطعه كار باعث كمتر شدن شیب می گردد.

۶- عرض برش

عرض برش كه همان قطر یا عرض پرتو جت می‌باشد ، مشخص می كند كه تا چه حد شما می توانید گوشه‌هایی تیز و با حداقل شعاع گوشه تولید نمایید. تقریباً كوچكترین قطر پرتو جت تولید عرض برشی به پهنای ۰۳۰/۰ اینچ می نماید. دستگاه‌ هایی با قدرت عملیاتی بالاتر نیازمند نازل‌ های بزرگتری می باشد زیرا حجم آب و مواد ساینده نیز بیشتر خواهد بود.

۷- ثبات فشار پمپ

تغییرات در فشار پمپ واترجت می تواند باعث ایجاد اثراتی بر روی قطعه نهایی گردد. بنابراین لازم است كه در حین انجام عملیات طوری برنامه‌ریزی گردد كه تغییرات فشار پمپ به حداقل رسیده تا از ایجاد اثرات نامطلوب بر قطعه كار جلوگیری شود و این موضوع بخصوص در مواردی كه تولرانس مورد نظر در حدود ۰۰۵/۰ اینچ باشد ، رعایت این مسئله الزامی است پمپ‌ های قدیمی تر اغلب بیشتر باعث بروز چنین مشكلاتی می شدند ولیكن پمپ‌ هایی كه با استفاده از سیستم میل‌لنگ كار می كنند باعث توزیع فشار یكنواخت‌تر و منظم‌تر می گردند.

۸- تجربه اپراتور

با توجه به فاكتور های ذكر شده سیستم جت مواد ساینده قادر است قطعات را با تولرانسی از ۰۲۰/۰ اینچ تا ۰۰۱/۰ اینچ تولید نماید. امتیاز و برتری یك دستگاه جت مواد ساینده نسبت به نوع مشابه خود ، در سهولت دستیابی به تولرانس‌ های مذكور می باشد در صورتی كه نازل بتواند در هر موقعیت لازم نسبت به محورهای x و y با تلرانس ۰۱/۰ اینچ قرار گیرد ، بنابراین شما می توانید قطعه‌ای با ضخامت ۵/۰ اینچ را با تولرانس ۰۰۲/۰ اینچ تولید نمایید. علاوه بر مطالب فوق ، تجربه اپراتور نیز حائز اهمیت می باشد.


----------------------------------------

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : جت ساینده، واترجت، واترجت ذرات ساینده، جت ذرات ساینده، جت آب، ماشینکاری با آب، ماشینکاری با مواد ساینده،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا



آلیاژ های حافظه‌دار به دسته‌ای از آلیاژ ها گفته می‌شود که قادرند تغییر شکل و کرنش‌ های دائمی که بر آن‌ ها اعمال می‌شود را بازیابی نموده و در نهایت به‌ شکل اولیه‌ی خود بازگردند.

آلیاژ های حافظه دار دارای دو فاز ثابت هستند . یک فاز در دمای بالا كه آستنیت ( Austenite )  نامیده می شود و ساختمان آن مكعبی بوده و به علت دارا بودن تقارن بالا محكم تر است . فاز دیگر با دمای پایین كه مارتنزیت ( Martensite ) نامیده می شود. شكل آن منوكلینیك بوده و نسبت به آستنیت تقارن كمتری دارد. فاز مارتنزیت از نوع فاز ترموالاستیك بوده و دارای دو خصوصیت لغزنده بودن و انرژی كم فصل مشترك است .

برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید




ادامه مطلب


نوع مطلب : اطلاعات فنی، مهندسی مواد - کلیدفولاد، 
برچسب ها : آلیاژ حافظه دار، آلیاژ حافظه ای، آلیاژ SMA، آلیاژ نیکل - تیتانیوم، فنر حافظه دار، آلیاژ سوپر الاستیک، عینک حافظه دار،
لینک های مرتبط :


( کل صفحات : 10 )    1   2   3   4   5   6   7   ...   
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
Free counters!