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 ساخت و تولید کشور و نیز آشنایی علاقمندان با این صنعت مادر 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 :
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 :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

ساچمه زنی یا شات پینینگ عبارت است از پاشش ساچمه های شتاب گرفته به سمت یک قطعه برای ایجاد لایه فشرده شده سخت شده سطحی. ساچمه زنی یک فرایند کارسرد است که خواص سطوح فلزی مختلف را افزایش می دهد. بسیاری از فرایند های تولید مورد استفاده در صنایع گوناگون نظیر هوافضا ، هواپیمایی ، خودروسازی ، انرژی و صنایع سنگین می توانند سبب ایجاد تنش های کششی بر روی قطعات شوند. این پروسه ها عبارتند از : نورد ، دریل کاری ، جوشکاری ، سنگ زنی شدید ، عملیات حرارتی ، خمکاری ، تراشکاری و شکل دهی. تنش کششی باقیمانده بر روی سطح قطعه ، محیطی مناسب برای  شروع ترک خوردگی یا خوردگی تنشی و کاهش عمر این قطعات می باشد. اگر شدت و پوشش ساچمه زنی کافی باشد میتواند منجر به ایجاد نانو کریستال در سطح قطعه فلزی گردد.

 این لایه کارسخت شده دارای خواص مهمی برای قطعه است :

۱- چنانچه تغییر فرم پلاستیک شدید در اثر ساچمه زنی ایجاد شود بر روی سطح لایه نانو کریستالی ایجاد میشود. چنانچه در این مطالعه بررسی گردید این لایه نانو می تواند باعث افزایش خواص خوردگی سایشی گردد.

۲- باعث افزایش ۲۰ تا ۲۵ درصدی خواص خستگی قطعات گردد.

۳- باعث کور شدن نوک ترکهای سطحی در فرآیند جوش و تولید میگردد .معمولاً ترکهای جوش از سطح شروع و بعد در داخل فلز اشاعه پیدا میکنند.

۴- باعث تمیز شدن و جدا شدن انواع ناخالصی های سطحی و اکسیدی شده که آماده برای فرآیند های بعدی سطحی مانند رنگ یا پرایمر میباشد.

۵- چنانچه در سطح فلز لایه نانو ایجاد شده باشد نحوه ترکیب فلز پایه و عناصر آلیاژی آن با مواد شیمیایی حاضر در سطح مثل اکسیژن و آب با حالت عادی متفاوت بوده و با کینتیک سریعتری انجام میشود . در صورتیکه یک فیلم غیر فعال پایدار باشد اهمیت این کار بیشتر مشخص خواهد شد زیرا باعث میشود لایه محافظ سریعتر ایجاد شود.

۶- ساچمه زنی باعث افزایش مقاومت در برابر ترك های ناشی از خوردگی تنشی (SCC) میگردد.

شکل۱ - نمایی از فرایند شات پینینگ

شات پینینگ از طریق پاشش سریع ساچمه های کروی به سمت قطعه کار انجام می شود. وقتی این ساچمه ها به قطعه برخورد می کنند ، فرورفتگی های ریزی ایجاد می شود و سطح قطعه در آن نقطه کشیده می شود. ماده اطراف این فرورفتگی ها در مقابل این کشیدگی مقاومت کرده و یک ناحیه تنش فشاری را ایجاد می کند. وقتی سطح قطعه از این فرورفتگی های ریز پوشیده شده باشد ، لایه ای با تنش فشاری بر روی سطح تشکیل می شود. این لایه جایگزین لایه حاوی تنش کششی شده و ترک های خستگی و خوردگی تنشی که منشا تشکیل آنها سطح قطعه می باشد را متوقف می سازد.

ساچمه زنی سالها است که مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه این صنایع کوچک بودند که در گذشته مزایای این روش کار سرد را مشخص ساختند ولی ساچمه زنی مدرن از دهه ۱۹۳۰ گشترش یافته است. در سال ۱۹۴۵ جان آلمن روش اندازه گیری شدت ساچمه زنی را ثبت تجاری نمود. بسیاری از متخصصین آقای آلمن را پدر ساچمه زنی مدرن می دانند. او از یک تسمه فلزی ، که امروزه تسمه آلمن (شکل۲) نامیده می شود ، و یک سیستم اندازه گیری قوسی با نام امروزی گیج آلمن (شکل۳) برای اندازه گیری شدت برخورد ساچمه به قطعه بهره گرفت. تسمه آلمن بر روی یک بلوک تخت با ۴ پیچ محکم می شود. زمانیکه تسمه تحت فرایند ساچمه زنی قرار می گیرد ، تنش فشاری بر روی سطح ساچمه ایجاد می شود. پس از برداشتن تسمه از روی بلوک ، به دلیل عدم تحمل تنش اعمالی توسط این تسمه نازک ، قوس بر می دارد. این قوس با گیج آلمن اندازه گیری می شود.

شکل۲ - تسمه آلمن

شکل۳ - گیج آلمن

ارتفاع این قوس ها بر حسب زمان قرار گرفتن در معرض ساچمه ها را بر روی نموداری رسم می کنند. نمودار کامل این تست با قرار گرفتن تسمه آلمن در معرض جریانی از ساچمه ها در زمان های مختلف ترسیم می گردد (شکل۴). از روی نمودار می توان شدت جریان ساچمه را با ارزیابی اولین نقطه (یا اولین شدت) بر روی بهترین خط مماس بر نمودار در نقطه دو برابر شدن زمان بدست آورد که نشان دهنده افزایش ده درصدی در ارتفاع قوس می باشد. این تست به تولیدکنندگان در سطح جهان کمک می کند تا بتوانند یک فرایند ساچمه زنی مشخص را تکرار نمایند.

شکل۴ - رابطه میان ارتفاع قوس ها و زمان ساچمه زنی

 انواع پیاده سازی فرایند ساچمه زنی :

۱- ساچمه زنی بادی

۲- ساچمه زنی سانتریفیوژ یا گریز از مرکز

۳- ساچمه زنی التراسونیک

 

اگر تفنگ ساچمه زنی که به جای استفاده از ساچمه از میله های سر گرد استفاده میکند را نیز روشی از روش های ساچمه زنی فرض نماییم تعداد روشهای ساچمه زنی به ۴ روش خواهد رسید. در این میان ساچمه زنی بادی از همه قدیمی تر و ساچمه زنی التراسونیک از همه جدید تر است.

پارامتر های متعددی روی ساچمه زنی موثر هستند , شدت برخورد ساچمه ها به قطعه (Intensity) ,میزان پوشانندگی ساچمه ها یا Coverage , اندازه ساچمه ها , جنس ساچمه ها , سختی ساچمه ها و سرعت ساچمه ها از پارامتر های اصلی هستند.

 دستگاه های ساچمه زنی نیز  باید كالیبره شوند .

عوامل موثر بر ساچمه زنی

  • اندازه و نوع ساچمه
  • سرعت ساچمه
  • سختی سطح قطعه
  • زمان ساچمه زنی
  • فاصله میان نازل ساچمه زنی و سطح قطعه

 برخی از قطعاتی که برای افزایش عمر کاری تحت عملیات شات پینینگ قرار می گیرند ، عبارتند از :

  • میل لنگ
  • میل بادامک
  • ارابه فرود هواپیما
  • رینگ و دنده هرزگرد
  • دنده خاردار
  • دیسک های کمپرسور
  • دیسک های توربین
  • شاتون یا دسته پیستون
  • چرخ های هواپیما
  • فنر های پیچشی
  • فنر های تیغه ای
  • -------------------------------------
  • موفق و پیروز باشید





نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : ساچمه زنی، شات پینینگ، شات بلاست، سختی سطحی، تسمه آلمن، گیج آلمن، ساچمه زنی بادی،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا


پیش زمینه تاریخی :

عبارت ماشین کاری سریع (HSM) ، عموماً به فرزکاری توسط انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد ؛ به عنوان نمونه ، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماها با نرخ براده برداری بالا. در طی ۶۰ سال گذشته ، ماشین کاری سریع در مورد گستره وسیعی از تولید قطعات فلزی و غیر فلزی با وضعیت سطحی خاص در ماشین کاری مواد با سختی ۵۰ راکول C و بالاتر اعمال گردیده است. 
برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود HRC 32-42 سخت شده اند ، گزینه های ماشین کاری عبارتند از : 
۱. ماشین کاری خشن و نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل) 
۲. عملیات حرارتی برای دست یابی به سختی نهایی (در حدود HRC 63)
۳. ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزار های برشی) 
پرداخت و فوق پرداخت سطوح استوانه ای ، تخت و حفره ها توسط کاربید سمانته مناسب ، Cermet (نوعی آلیاژ سرامیک و فلز) ، کاربید سرامیک مخلوط شده یا نیترید بورون مکعبی چند کریستالی (PCBN). 
در مورد خیلی از قطعات و اجزاء، فرآیند تولید شامل آمیزه ای از این گزینه ها بوده و در مورد قالبها باید پرداخت کاری دستی -که زمان بر است- را نیز اضافه نمود. در نتیجه ، هزینه های تولید بالا رفته و زمان تدارک (Lead time) بیش از اندازه طولانی خواهد شد. 
یکی از اهداف و مقاصد صنایع قالب سازی این بوده و هست که نیاز به پولیش زدن دستی را کاهش داده و یا حذف نمایند و متعاقباً کیفیت را بهبود بخشیده و هزینه های تولید و زمان تدارک را کاهش دهند.

فاکتور های اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع : 

بقا – همیشه افزایش رقابت در بازار های فروش کالا با تهیه استاندارد های جدید همراه است. نیاز به بهره وری در زمان و هزینه روز به روز بیشتر و بیشتر می شود. این موضوع سبب می شود تا پروسه ها و فناوری های تولیدی نوینی شکل بگیرد. ماشین کاری سریع ، امید بخش و ارائه دهنده راه حل های جدید است… . 
مواد – پیشرفت مواد جدیدی که ماشین کاری آنها مشکل است ، بر نیاز به یافتن راه حل های جدید ماشین کاری تأکید می نماید. صنایع فضایی ، آلیاژهای فولادی ضد زنگ و مقاوم به حرارت مخصوص به خود را داراست. صنایع اتومبیل سازی ، کامپوزیتهای دو فلزی ، آهن فریتی و حجم رو به رشد آلومینیوم را داراست. صنعت قالبسازی اساساً با مشکل ماشین کاری فولاد های ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست. 
کیفیت – نیاز به قطعات و اجزا محصولاتی با کیفیت بالاتر ، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود ، راه حل های زیادی در این زمینه ارائه می دهد. یک نمونه جایگزین کردن پرداخت کاری دستی با ماشین کاری سریع است که خصوصاً در قالبها و یا قطعات با هندسه سه بعدی پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است. 
فرایندها – نیاز به زمان بازده کوتاهتر از طریق کاهش تعداد باز و بست کردن ها و روش های ساده تر ، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزار های سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایند های پر هزینه و زمان بر EDM را نیز می توان توسط ماشین کاری سریع کاهش داده و یا حذف نمود. 
طراحی و پیشرفت – امروزه یکی از ابزار های اصلی برای رقابت ، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود ۴ سال ، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن ۱٫۵ سال ، و عمر گوشیهای تلفن ، ۳ ماه و … است. یکی از شرایط لازم برای چنین پیشرفت در تغییر سریع طرحها و محصولات و کاهش زمان عرضه آنها استفاده از تکنیکهای ماشین کاری سریع است. 
محصولات پیچیده – استفاده از سطوح چند کاره (multi-functional surfaces) بر روی قطعات در حال افزایش هستند ، همچون طرح های جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرح های قبلی اجازه می دادند که پره ها را توسط دست یا با روبات پولیش زنی نمود ، اما پره های جدیدی که بسیار پیچیده تر شده اند ، می بایستی از طریق ماشین کاری و ترجیحاً ماشین کاری سریع ، پرداخت شوند. در این مورد نمونه های خیلی بیشتری از قطعات با دیواره نازک که می بایستی ماشین کاری شوند ، موجود است. (تجهیزات پزشکی ، الکترونیک ، محصولات دفاعی و اجزا کامپیوترها)

اولین تعریف از ماشین کاری سریع :

در تئوری Salomon ، ماشین کاری با سرعت برشی بالا… فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (۵ تا ۱۰ مرتبه بزرگتر نسبت به ماشین کاری معمولی) ، دمای براده برداری در لبه برشی شروع به کاهش می نماید… . 
در نتیجه … به نظر می رسد که شانسی برای بهبود تولید در ماشین کاری با ابزارهای معمولی در سرعتهای برشی بالا بدست دهد… . 
تحقیقات نوین ، متأسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تأیید نماید. کاهش نسبی دما در لبه برنده برای مواد مختلف ، در سرعتهای برشی خاص رخ می دهد. این کاهش دما برای فولاد و چدن کوچک بوده و برای آلومینیوم و دیگر فلزات غیر آهنی بزرگتر می باشد. 
به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت : 
ماشین کاری در سرعت های به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاه ها ، این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد : 
۱- ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال : آلیاژ های آلومینیوم ، سوپر آلیاژ های نیکل ، فولادها ، آلیاژ های تیتانیوم ، چدن یا کامپوزیتها 
۲- نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال : تراشکاری ، فرزکاری یا سوراخکاری 
۳- ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال : قابلیت های توانی ، سرعت ، پیشروی ماشین ؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی 
۴- ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه : فولاد تند بر ، ابزار کاربیدی ، سرامیکی یا الماس
۵- ملزومات قطعه کار – شکل ، سایز ، هندسه ، سختی ، دقت و پرداخت 
۶- ملاحظات دیگر – دسترسی به براده ، ایمنی و اقتصاد 

تعریف های عملی از ماشین کاری سریع :
 

  • ماشین کاری با سرعت بالا در حقیقت تنها سرعت برشی بالا نیست. این موضوع را می بایستی به عنوان فرایندی که در آن عملیات با روشهای بسیار خاص و با تجهیزات تولیدی بسیار دقیق انجام می گیرد ، در نظر گرفت. 
    • ماشین کاری با سرعت بالا ، لزوماً ماشین کاری با اسپیندل های با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربرد های ماشین کاری سریع با اسپیندل هایی با سرعت های متوسط و با ابزار های بزرگ انجام می گیرد. 
    • ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولاد های سخت شده در سرعتها و پیشروی های بالا ، اغلب ۴-۶ برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد. 

مزایای استفاده از ماشین کاری سریع :
 

  • حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعت های بالا
    • فرایندی با قابلیت تولید بالا برای قطعات کوچک
    • کاهش تعداد مراحل فرایند 
    در این نوع ماشین کاری دمای قطعه کار و ابزار پایین نگه داشته می شود که باعث می شود در خیلی از موارد عمر ابزار طولانی تر شود. از طرف دیگر در ماشین کاری سریع ، عمق ماشین کاری کم بوده و زمان درگیری برای لبه برنده بسیار کوتاه است. بنابراین می توان گفت که سرعت پیشروی به اندازه کافی بالا هست که حرارت نتواند گسترش پیدا کند. نیروی برشی کوچک باعث تغییر شکلهای جزئی در ابزار می شود. از آن جایی که نوعاً در این نوع ماشین کاری ، عمق برش کم است ، نیرو های برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقان های اسپیندل ، ریلهای راهنما و ballscrew ها حفظ می شوند.

برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع :
 

  • نرخ سریع افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها ، یاتاقان های اسپیندل و ball screw ها سریعتر فرسوده شوند. 
    • نیاز به دانش خاص فرایند ، تجهیزات برنامه نویسی و رابطی برای انتقال سریع داده ها
    • توقف اورژانسی عملاً لازم نیست. خطاهای انسانی ، خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری ، پیامد های بزرگی به همراه خواهد داشت. 
    • نیاز به طراحی خوب فرایند. 
    ابزارها :
    در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. همواره باید در این نوع ماشین کاری از گریدی از ابزارهای کاربیدی استفاده کرد که علاوه بر سختی (مقاومت در برابر سایش) ، دارای چقرمگی (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نیز باشد ؛ چرا که ماشین کاری سریع اغلب با شوکهای زیادی همراه است. ضربه ، ارتعاشات و تغییرات دمایی ، همگی در سرعتهای بالاتر ، شرایط بحرانی تری دارند. در مورد ابزار های با چقرمگی بالاتر ، احتمال لب پر شدن یا ترک خوردن به علت این شوکها کمتر می باشد. بهترین حالت از نظر سختی و چقرمگی ، در ابزار های کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربید های ریزدانه ای که امروزه موجود هستند ، چقرمگی بهتر ، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گرید های درشت تر از خود نشان می دهند. 

    ماشین کاری سریع اغلب ماشین کاری در درجه حرارت بالا نیز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سایشی ، بلکه می بایستی بر اساس قابلیت حفظ مقاومت سایشی در دماهای بالا نیز انجام پذیرد. 
    معمولا در ماشین کاری سریع از ابزار های کاربیدی با پوشش TiAlN استفاده می شود ؛ چرا که این پوشش با ایجاد یک سد حرارتی از ابزار محافظت می کند. این پوشش در حدود ۳۵% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده مؤثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا مؤثر است ، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمی شود. به منظور جایگزینی خاصیت روانکاری خنک کار ، لایه ای از پوشش روانکار بر روی TiAlN استفاده می شود. 



در مورد ماشین کاری آلیاژ هایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژ های تیتانیوم و سوپر آلیاژ های نیکل ، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشین کاری با توان عملیاتی بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به ندرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از ۳۰۰ smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کار می رود ، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگر HEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربرد های معمولی می باشد. 
ماشین کاری سریع توسط ریز ابزار :
 High-Speed Machining with Micro tooling

 سرعت اسپیندل ها عموماً rpm25000 یا بیشتر است. تجهیزات CNC سنتی که از ابزار هایی با قطر کوچکتر از mm 6 استفاده میکنند دارای دور rpm 10000 یا کمتر می باشند که عموماً به نرخ های پیشروی نامطلوب و هزینه های ناشی از شکست ابزار منجر میشود. به منظور ماشین کاری با میکرو ابزار ماشینهای سنتی می بایستی خیلی آرام حرکت کنند و عموماً تمایل به شکست ابزار های ترد و شکننده در آنها زیاد است. از طرف دیگر ابزارهای کوچکتر ترد و شکننده بوده و بسیار مستعد شکستن می باشند. خروج نامناسب براده علت اصلی برای شکست ابزار می باشد. در حقیقت ابزارهای کوچکتر به علت باربرداری ناکافی ناشی از پارامترهای نادرست ماشین کاری می شکنند.
برای کمینه کردن احتمال شکست ، براده ها می بایستی از کانال برش دور شوند. ابزارهای کوچک نیازمند اسپیندل هایی با سرعت بالا هستند ، اما آنها نیاز دارند که حتی سریعتر نیز حرکت کنند تا براده ها را به سمت بیرون پرتاب نمایند.
بهترین راه برای ماشین کاری کارآمد و مؤثر با ابزار کوچک فرآیند سه گانه می باشد. 
۳ مورد مرتبط مهم عبارتند از :
– طراحی میکرو ابزار
– خنک کار با ویسکوزیته پایین
– فن آوری ماشین کاری سریع
ملزومات ابزاری با کاهش قطر ابزار و افزایش سرعت اسپیندل تغییر پیدا می کند. ابزار های سنتی که از اینسرت استفاده میکنند برای کاربرد های میکرو ابزاری مناسب نمی باشند. این موضوع بیشتر از اینکه به خاطر قطر ابزار باشد به خاطر سرعت های دورانی بالاتری است که مورد نیاز است. سرعت های دورانی بالاتر نیازمند بالانس کردن مناسب ابزار و محفظه براده بزرگتری برای اطمینان از براده برداری مناسب و جلوگیری از سوختن براده می باشد. هندسه میکرو ابزار به همراه اسپیندل های سرعت بالا و خنک کار مناسب می توانند به کلی پلیسه زدایی را به عنوان یک عملکرد ثانویه حذف کند.
میکرو ابزار نیازمند روانکاری با ویسکوزیته پائین تر از آب می باشد. ویسکوزیته پایین تر به این علت مورد نیاز است که لازم است خنک کار در سرعت های بالای در نظر گرفته شده برای اسپیندل به لبه برشی ابزار رسانده شود. خنک کار های امولسیونی ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب داشته و نتیجتاً به عنوان روانکار برای ماشین کاری سریع با میکرو ابزار غیرمفید و بی تأثیر خواهد بود.
سیستمهای موجود اسپری خنک کار درحجم میکرونی از اتانول استفاده می کنند. اتانول برای فلزات غیر آهنی و برخی پلاستیک ها ایده آل است. اما ، فلزات فولادی نیازمند خنک کارهای روغنی می باشند. بنابراین مزایای خنک کار اتانولی برای ماشین کاری آهنی بی فایده است. این بدین دلیل است که ابزار کاربیدی بر سطح فولاد تولید جرقه کرده که می تواند در مواجهه با خنک کارهای الکلی شرایط دینامیکی بسیار شدیدی فراهم نماید.
خنک کار های معمولی از نوع خنک کارهای نفتی می باشند. چنین خنک کار هایی لازم است بطور مناسب خالص و تصفیه شوند که هزینه های خاص خود را دارد. اما در مورد اتانول نیاز نیست که تصفیه و یا بازیابی شود چرا که به راحتی تبخیر می شود اسپیندل های فرکانس بالا با محدوده سرعت ۶۰۰۰ تا rpm60000 برای فرزکاری ، سوراخکاری ، thread milling و حکاکی با استفاده از میکرو ابزار مناسب می باشند. میکرو ابزار ها آنچنان به سرعت حرکت می کنند که زمان کافی برای بازگشتن حرارت به قطعه کار و تشکیل بافت وجود نخواهد داشت. حدود ۶۰% حرارت در داخل خود براده است که ایجاد برش تمیز تری می کند. کیفیت ماشین کاری بهتر بر پایه ابزار خنک تر ، نیرو های ماشین کاری کوچکتر و در نتیجه ارتعاشات کمتر است.

چند شرکت معتبر جهانی در زمینه ماشین کاری سریع :
•CGTech
•Cincinnati Machine, AUNOVA Company
•Delcam Inc.
•Fadal Machining Centers
•Gibbs and Associates
•BIG Kaiser Precision Tooling
•Carpenter Technology Corp.
•Giddings & Lewis Machine Tools

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

موفق و پایدار باشید





نوع مطلب : اطلاعات فنی، ماشین ابزار و CNC، ابزارشناسی، 
برچسب ها : ماشینکاری سریع، های اسپید، HSM، HEM، HTM، های فید، میکرو ابزار،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

متالورژی پودر روشی برای ساخت و تولید قطعات فلزی و سرامیک است که اساس آن بر فشردن پودر مواد به شکل مورد نظر و تف جوشی  آن است. تف جوشی در درجه حرارتی زیر نقطه ذوب صورت می‌ پذیرد.

متالورژی پودر بخشی کوچک ولی بسیار مهم از صنایع فلزی می‌باشد. اولین کاربرد متالورژی پودر برای تولید پلاتین با دانسیته کامل بود که درقرن ۱۹ میلادی صورت گرفت چون در آن زمان امکان ذوب پلاتین به دلیل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوایل قرن بیستم فلز های دیر گدازی مانند تنگستن ، مولیبدن توسط روش متالورژی پودر شکل داده شدند. کاربید های سمانته و یاتاقانهای برنزی متخلخل نسل بعدی قطعات متالورژی پودر بودند. به این صورت قطعات متالورژی پودر در انواع صنایع مانند لوازم خانگی ، اسباب بازی سازی و الکترونیک کاربرد پیدا نمود. آخرین کاربرد های قطعات متالورژی پودر در صنایع خودرو سازی بود که موازی با رشد صنایع اتومبیل سازی رشد نمود به صورتی که امروزه بقای صنعت متالورژی پودر در کشور های صنعتی بسیار وابسته به صنعت خودرو سازی می‌باشد.

در سال‌ های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ روشهای نوین مانند پرس پودر و ایزو استالیک گرم در صنعت متالورژی پودر بکار گرفته شد. این روشها با تولید قطعات با دانسیته بالا توان رقابتی قطعات متالورژی پودر را افزایش دادند.

نگرش متالوژی پودر به قطعه‌سازی با روشهای سنتی تولید قطعات متفاوت بوده و در این تكنولوژی توزیع فازها و ریزساختارها قابل كنترل می باشد. دامنه استفاده از متالوژی پودر بسیار گسترده بوده و در این رابطه كافی است به زمینه‌ هایی چون تولید رشته‌ های لامپ ، بوشهای خود روانساز ، متعلقات گیربكس اتومبیل . اتصالات الكتریكی ،‌ المانهای سوخت نیروگاه های هسته‌ای ، اجزا ترمیمی ارتوپدی ، ‌صافی های دما بالا ، مواد ضدسایش ، اشاره شود. فعالیتهای متالوژی پودر را می توان به ۳ بخش تقسیم كرد. در بخش اول كه به نام تكنولوژی پودر از آن یاد می‌شود ،‌ پودر موردنیاز (دانه‌ های ریز یك جامد كه بزرگترین بعد آنها كمتر از mm 1 است) فراوری می‌شود كه شامل تولید ، طبقه‌بندی ، تعیین خواص متالوژیكی و بسته‌یبندی در مرحله دوم فعالیتهای شكل‌دهی ، مانند فشردن ،‌ تف جوشی ،‌ آهنگری و نورد و ستیزه كردن روی پودر صورت می گیرد كه باعث می شود پودر های فلزی در لایه‌ های سطحی خود به یكدیگر جوش خورده و شكل قالب را به خود بگیرند.

گرچه روش متالورژی پودر امکانات ویژه‌ای را جهت تولید بعضی قطعات خاص فراهم ساخته‌ است ، که تولید آنها از طریق روشهای دیگر غیر ممکن یا بسیار مشکل می‌ باشد ولی زمینه‌ هایی که باعث فراگیر شدن استفاده از این روش گردیده‌ است ، عبارت‌اند از :

  • زمینه‌ های اقتصادی
  • بهره‌ وری انرژی
  • انطباق زیست محیطی
  • ضایعات بسیار پائین

متالورژی پودر تکنولوژی ای است ، پویا . در طول سالها عوامل موثر بر این فن آوری بهبود داده شده‌اند. از نقاط ضعف این فناوری در رقابت با دیگر فرایند های تولید است. توجیه استفاده از روش متالورژی پودر بر اساس تیراژ تولید می‌باشد. این امر در استفاده از متالورژی پودر در صنایع اتومبیل سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.


با وجود اینکه از نظر تاریخی متالورژی پودر از قدیمی‌ترین روشهای شکل دادن فلزات است ، اما تولید در مقیاس تجارتی با این روش ، از جدید ترین راه‌ های تولید قطعات فلزی است. در دوران باستان از روشهای متالورژی پودر برای شکل دادن فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان داشتند ، استفاده می‌شد. اولین بار در اوایل قرن نوزدهم بود که پودر فلزات با روشی مشابه آنچه امروزه بکار می‌رود ، با متراکم نمودن به صورت یکپارچه در آورده شد.

متالورژی پودر فرایند قالب گیری قطعات فلزی از پودر فلز توسط اعمال فشارهای بالا می‌باشد. پس از عمل فشردن و تراکم پودرهای فلزی ، عمل تف جوشی در دمای بالا در یک اتمسفر کنترل شده ، انجام پذیرفته که در آن فلز متراکم ، جوش خورده و به صورت ساختمان همگن محکمی پیوند می‌خورد. با توجه به گفته‌ های بالا تکنیک برتر در متالورژی پودر از mim می‌توان نام برد. در روشMIM قطعاتی که تحت اعمال فشار شکل پذیر نیستند ، به صورت تزریق پودر و پلیمر شکل می‌گیرد.


خواص فیزکی ماده متراکم سینتر شده شبیه به خواص فلز سازنده اصلی است. عمل سینتر کردن معمولا ً در حدود ۸۰ درصد نقطه ذوب سازنده اصلی انجام میگیرد تا امکان چسبیدن ذره ­ها در امتداد فصل مشترک ذره های پودر وجود داشته باشد. تراکم فلزات پودر شده در حدیده بوسیله پرس کردن همزمان با سنبه های بالا و پایینی تحت فشارهای حدود ۳۰ تن در اینچ مربع روی آن پرس می کنند. از جمله قطعات نمونه ­ای که بوسیله این فرآیند تولید می شوند می توان ابزار برش ، اجزا ماشین ،قطعات اتومبیل ، فیلتر های متخلخل و مواد مغناطیسی را نام برد .

تکنیک این فرآیند در شکل دادن فلزات با قابلیت انعطاف کم ونقطه ذوب بسیار بالا مانند تنگستن و بسیاری از فلزات دیر گداز دیگر نیز بسیار سودمند و ثمربخش است. امروزه موارد استعمال اصلی این فرآیند را به پنج قسمت تقسیم می کنند.

۱) آلیاژ کردن فلز های غیرقابل آلیاژ :

عده ­ای از فلزات را که در حالات جامد با مایع بطور دو جانبه محلول نیستند می توان بوسیله این فرآیند با یکدیگر ترکیب کرد . این برای صنعت برق که در آن جاروبک های موتور از پودر های مس و گرافیت ونیکل یا تنگستن ومس استفاده می شود ، اهمیت بسزائی دارد.

 

۲) ترکیب کردن فلزها و غیر فلزها :

نمونه هایی از ترکیبات فلز- غیر فلز عبارتند از :

مواد اصطکاکی ساخته شده از مس ، آهن ، یاتاقانهای بدون روغنکاری ساخته شده از آهن و تفلون وترکیبات فلز- سرامیک بسیار مقاوم به گرما مانند (AL2o3). ترکیب فلز- سرامیک معمولا ً بنام سرمیت معروف است و موارد استعمال زیادی در پمپ های مخصوص عملیات سخت و تجهیزات انرژی هسته ای پیدا کرده است.

۳) ترکیب کردن فلز های دارای نقطه ذوب بالا با یگدیگر برای ریخته گری :

نقاط ذوب فلزاتی نظیر تنگستن و مولیبدن بسیار بالا است ، به همین جهت ذوب و ریخته­ گری آنها بسیار دشوار می باشد ، در صورتیکه همین فلزات بوسیله تکنیک های فلز پودر در پائین تر از نقاط ذوب سینتر می­شوند. متراکم کردن و سینتر کردن فلزات پودری تنها روشی است که بوسیله آنها می­توان مواد و اکسید های سینتر شده را ساخت.

۴) ساخت فلزات برای خواص ساختمانی بی نظیر :

یکی از خصوصیات بی نظیر فرایند متالورژی پودر اینست که بوسیله آن می توان یاتاقانهائی تولید کرد که بخودی خود روغن کاری می شوند و دارای شبکه خلل وفرج بهم پیوسته که با ماده روغنکاری پرمی شود. صافی های متخلخل نیز که برای نفوذ ، جدایش و تنظیم جریان سیال بکار می­روند ، بوسیله این فرآیند ساخته می­شوند. یکی از خصوصیات مطلوب و منحصر به فرد قطعاتی که بوسیله این فرآیند تولید می شود اینست که از شدت و قدرت ارتعاش می­کاهد.

۵) تولید اقتصادی قطعات ظریف ودقیق :

برای تولید قطعات اقتصادی و همچنین قطعاتی که از حساسیت بسیار بالایی برخوردار هستند از این فرآیند استفاده می شود. متالورژی پودر روش بسیار خوبی برای تولید اقتصادی بوش ها ، بادامکها ، چرخ دنده ها و سایر قطعات می­باشد.

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

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : متالورژی پودر، روش متالورژی پودر، انواع روش های متالورژی، تف جوشی، سینترینگ، تنگستن، مولیبدن،
لینک های مرتبط :
به نام خدا



تاریخچه آیس بلاست

 در سال ۱۸۳۵ میلادی شیمی دان فرانسوی به نام چارلز ایلوزیر یخ خشک را کشف  نمود . درسال  ۱۹۸۶ میلادی شرکت کلدجت آمریکا موفق  شد تا یخ خشک را تولید صنعتی نماید و در سال ۱۹۸۸ میلادی نیز کلد جت توانست دستگاه های آیس میکر (یخساز) و آیس بلاست (پاشنده یخ خشک) را تولید کند. در سال ۱۹۹۰ میلادی طی انعقاد یک قرارداد چند میلیون دلاری با نیروی هوایی آمریکا این صنعت را  به دنیا معرفی و پایه گذاری نمود.

 دستگاه آیس بلاست به واقع یک روش انقلابی در ارتباط تمیز کاری با یخ خشک (جهت پاك کردن و رسوب زدایی ماشین آلات ) در حالت جامد می باشد. صنعت آیس بلاست در سال ۱۳۸۴ در ایران بومی سازی  گردید و پس از اخذ گواهینامه ثبت اختراع و همچنین تائیدیه زیست محیطی ، در سال ۱۳۸۶  به تولید انبوه ر سید.

آیس بلاست چیست ؟

این صنعت بر پایه تصعید یخ خشک فعالیت و کلیه آلودگی های سطحی را بصورت شگفت انگیزی پاکسازی مینماید. تمامی ماشین آلات موجود در صنایع می توانند از مزایای این تکنولوژی بهره مند گردند.

 اصول علمی آیس بلاست :

ذرات جامد یخ خشک (co2) در لحظه برخورد با سطح ، از انرژی جنبشی برخوردار بوده و دارای دمای ۷۹- درجه سلسیوس می باشند. هنگام برخورد یخ خشک با سطح آلوده دمای روی سطح در کسری از ثانیه کاهش می یابد. این کاهش دما موجب می شود تا آلودگی روی سطح بدلیل سرمای فوق العاده پائین یخ خشک حالت انقباض بخود گرفته و پیوند میان آن و سطح اصلی سست شود ، ضمنا این کاهش دمای آنی موجب کاهش دمای سطح اصلی نمیشود.

  ذرات یخ خشک هنگامی که با فشار هوای خشک از نازل خارج میشوند دارای انرژی جنبشی فراوان هستند. (در مقایسه با سایر روشهای متداول تمیزکاری مانند سند بلاست که دارای سایندگی فراوان است )  در نتیجه می تواند آلودگی و جرم را از روی سطح بدون هیچ نوع آسیبی بردارد.

 هنگامیکه ذرات یخ خشک با سطح برخورد می کنند در لحظه برخورد از فاز جامد مستقیما به فاز گاز تبدیل و حجم آنها ناگهان ۷۰۰ برابر میشود و این افزایش ناگهانی حجم  به همراه انرژی جنبشی یخ خشک سبب می شود تمامی رسوبات باقی مانده ، از روی سطح برداشته شود.

با روش آیس بلاست هیچگونه اثر آلودگی محیطی وجود نداشته و بقایای آلودگی به سادگی بدون اتلاف وقت و هزینه قابل پاکسازی می باشد. بخاطر ملاحظات زیست محیطی در این روش از این صنعت در دنیا به عنوان صنعت سبز یاد می شود.

آیس بلاست تداعی کننده جمله تمیزتر از تمیز است و بر عکس سایر روشهای دیگر تمیز کاری این روش :

  • هیچ نوع پسماند شیمیایی ندارد.
  • هیچ نوع ماده ساینده ای ندارد.
  • هیچ نوع پسماند از هیچ نوعی ندارد.
  • هیچ نوع بخارات سمی ندارد.
  • هیچ نوع ماده اضافه ای جهت جمع آوری وجود ندارد.
  • هیچ نوع ماده خطرناکی جهت از بین بردن و یا تصفیه نمودن وجود ندارد.
  •  آسیب های جسمی و عوارض برای اپراتور بوجود نمی آورد.

مزایای آیس بلاست نسبت به سایر روشها :

۱) آیس بلاست در مقایسه با سایر روشها مانند سند بلاست یا شات بلاست هیچ نوع اثر تخریبی بر روی سطح ندارد.

۲) خواب خط تولید بطور موثری جهت سرویس و اورهال کاهش و در برخی موارد حذف می شود.

۳) ژنراتورها و بخشهای الکتریکی و الکترونیکی بدون اتلاف زمان برای خشک نمودن آنها میتوانند سریعا شروع بکار نمایند .

۴) قطعات بدون نیاز به جداسازی مورد تمیزکاری قرار میگیرند.

۵) در زمان تمیز کاری هیچ نوع ماده اتلاف ثانویه ای وجود ندارد.

۶) این روش کاملا سازگار با محیط زیست میباشد.

۷) در این روش بعلت سرمای بیش از حد یخ خشک ، کلونی باکتری های  مضر  محیط  تا حدود  زیادی تخریب گردیده و مطلوب خطوط تولید مواد غذایی می باشد.

۷) آلودگی شیمیایی و یا آلودگی ناشی از سندبلاست در این روش وجود ندارد.

۸) تمیزکاری شکافها و درز هایی که با دست قابلیت دسترسی ندارند.

۹) نیاز به فضای گسترده برای تمیز کاری ندارد.

۱۰) میتواند در جدول نگهداری هفتگی براحتی قرار گیرد.

۱۱) کاملا غیر ساینده است و سطح را مورد آسیب قرار نمیدهد.

۱۲) این روش دارای استاندارد های EPA-FDA-USDA میباشد.

 روش آیس بلاست در جاهایی استفاده میشود که در آن نگرانی هایی در جهت :

*سایش سطح

* هراس از ایجاد خرابی توسط سند بلاست یا سایر روشها

* ایجاد تمیزکاری بسیار دقیق

* سطوح دارای پیچیدگیهای فراوان

* خواب خط تولید

* حذف مواد شیمیایی ، حلال ها و شستشو و سپس خشک کردن سطح تجهیزات الکترونیکی بسیار حساس و وایرها

وجود دارد.

 کاربرد های آیس بلاست در صنایع :

صنایع دریایی و کشتی سازی        صنایع تولید انواع پالت ها و افشانه ها

صنایع هوایی و فضایی                صنایع پلاستیک ، لاستیک و سرامیک

صنایع اتومبیل سازی                  صنایع الکترونیک

صنایع پتروشیمی و پالایشگاه       نیروگاههای برق و صنایع وابسته

صنایع چاپ و بسته بندی            صنایع قالبسازی

صنایع غذایی و کشاورزی            راه آهن و صنایع وابسته

صنایع هسته ای                        صنایع نساجی

صنایع ریخته گری و ذوب فلز      صنایع شیمیایی و پلیمری

صنایع نیمه هادی                     صنایع سیمان

صنایع دارویی                          صنایع نفت و گاز

صنعت پرسكاری                       تعمیرات بویلر ها

تاسیسات برق و پانل                 صنایع كاغذ سازی

پاكسازی مخازن سوخت             پاكسازی و مرمت آثار باستانی

پاكسازی تانكر های استیل در صنایع داروئی ، آرایشی و بهداشتی

پاكسازی باقی مانده های بتنی از روی سازه های مختلف و فولادی

پاكسازی سینی ها و نقاله ها در صنایع تولید مواد غذایی

پاكسازی دیوار نوشته ها ، كامپوزیتها و نمای ساختمان

پاكسازی ماشین آلات آسفالت و راه سازی و تولید قیر

پاكسازی خزه و جداره در صنایع كشتی و قایق سازی

و …

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

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : آیس بلاست، سندبلاست، شات بلاست، تمیزکاری، یخ خشک، پاکسازی،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

اگر در حالی که قالب حول محور خودش درحال چرخش است ، مذاب را درون قالب بریزیم ، از روش ریخته گری گریز از مرکز استفاده کرده ایم
ریخته گری گریز از مرکز ، در اوایل سال ۱۸۰۰ میلادی پیشنهاد شد. با وارد شدن فلز مذاب به قالب در حال چرخش ، مذاب با نیروی گریز از مرکز ، به دیواره چسبیده و حفره قالب را پر میکند. پیشروی انجماد از سطح بیرون به سمت داخل است.

شماتیک فرآیند ریخته گری گریز از مرکز

برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید




ادامه مطلب


نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : ریخته گری، انواع ریخته گری، ریخته گری گریز از مرکز، گریز از مرکز حقیقی، نیمه گریز از مرکز، ریخته گری دقیق، ریخته گری قالب،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت

رقم های سوم و چهارم در گروه ۱xxx اهمیت بیشتری داشته و نشان دهنده حداقل خلوص آلومینیوم است. به عنوان مثال آلیاژ ۱۱۴۵ دارای حداقل خلوص ۹۹/۴۵% است. در سایر گروه های آلیاژی رقم های سوم و چهارم مانند شماره سریال آلیاژ هستند. رقم دوم ، رابطه نزدیک میان آلیاژها را نشان می دهد. به عنوان مثال :

آلیاژ های ۵۳۵۲ ، ۵۰۵۲ و ۵۲۵۲ از نظر ترکیب شیمایی اختلاف کمی دارند.

نماد های معرف نوع عملیات حرارتی (T)

عملیات حرارتی آلیاژ های آلومینیوم به شکل زیر تقسیم بندی می شود:

 

نماد های معرف نوع عملیات حرارتی (T)
T1به طور طبیعی پیر شده
T2از دمای تولید خنک شده ، کار سرد شده ، پیرسختی طبیعی شده است. (فقط برای قطعات ریخته گری کاربرد دارد.)
T3محلول سازی شده ، کار سرد شده و تا شرایط پایدار به طور طبیعی پیر می شود.
T4محلول سازی شده و تا شرایط پایدار به طور طبیعی پیر می شود.
T5از دمای بالای فرآیند شکل دهی سردشده و به طور مصنوعی پیر شده است.
T6محلول سازی شده و به طور مصنوعی پیر شده است.
T7محلول سازی شده و پایدار شده است.
T8محلول سازی شده ، کار سرد شده و به طور مصنوعی پیر شده است.
T9محلول سازی شده ، به طور مصنوعی پیر شده و بعد کار سرد شده است.
T10پیر سختی مصنوعی و بعد کار سرد شده است.

 

در انگلستان سه نوع نامگذرای اصلی برای آلومینیوم و آلیاژ های آن استفاده می شود :

۱- مشخصات فنی استاندارد انگلیسی (BS) برای کاربرد های مهندسی عمومی

۲- مشخصات فنی برای کاربرد های هوانوردی (گروه L)

۳- مشخصات فنی DTD توسط وزارت تکنولوژی برای کاربرد های خاص هوانوردی

 

آلومینیم خالص تجاری (۱xxx)

درجه خلوص آلومینیوم تجاری در محدوده ۹۹/۳ تا ۹۹/۷ درصد تغییر می کند. ترکیبات نامحلول تجاری در آلومینیوم خالص تجاری معمولا آهن و سیلیسیم است و مقدار این ترکیبات به درصد خلوص و توزیع آن ها و هم چنین نوع و میزان محصول بستگی دارد. برخی از آلیاژ های این گروه به همراه درصد خلوص  کاربرد آن ها در جدول زیر نمایش داده شده است.

 

ترکیب شیمیایی و کاربرد آلومینیم خالص تجاری
آلیاژدرصد خلوصکاربردها
۱۰۵۰۹۹/۵۰لوله های مارپیچ ، اکسترود
۱۰۶۰۹۹/۶۰تجهیزات شیمیایی ، تانکر های راه آهن
۱۱۰۰۹۹/۰۰قطعات کار شده ، ظرف تو خالی ، مخازن کوچک
۱۱۴۵۹۹/۴۵ورق خازن ها - خازن های ظریف
۱۱۷۵۹۹/۷۵صفحات منعکس کننده
۱۲۰۰۹۹/۰۰لوله های مارپیچ ، حدیده کاری شده
۱۲۳۰۹۹/۳۰روکش برای قطعات و ورق ها
۱۲۳۵۹۹/۳۵لوله برای مخازن
۱۳۵۰۹۹/۵۰هادی های الکتریکی

 

آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی آلومینیوم

– آلیاژهای آلومینیوم -منگنز (۳xxx)

حلالیت منگنز در آلومینیم ۱/۸۲ درصد است ولی مقدار منگنز در آلیاژهای آلومینیوم برابر با ۱/۲۵ درصد است. علت این اختلاف حضور آهن به عنوان ناخالصی است که باعث کاهش حلالیت می شود. تنها آلیاژ پرمصرف آلومینیوم – منگنز ، آلیاژ ۳۰۰۳ است. افزودن منگنز به آلومینیوم از طریق تشکیل محلول جامد و توزیع ظریف رسوب های نامحلول ، استحکام آن را افزایش می دهد. افزدون یک درصد منیزیم منجر به افزایش بیشتر استحکام می شود. آلیاژهای گروه ۳xxx دارای استحکام متوسط ، انعطاف پذیری بالا و مقاومت خوردگی مطلوبی هستند. این آلیاژها برای ساخت قوطی های نوشابه ، وسایل آشپزخانه و پخت و پز به کار می روند. 

– آلیاژهای آلومینیم-منیزیم (۵xxx)

آلومینیم و منیزیم در محدوده وسیعی از ترکیب شیمایی تشکیل محلول جامد می دهند و آلیاژهای کارپذیری تولید می کنند که حاوی ۰/۸ الی ۵ درصد منیزیم است. مستحکم ترین آلیاژ این گروه ۵۴۵۶ است که استحکام کششی آن برابر با ۳۱۰ مگا پاسکال است. اگر در این آلیاژها مقدار منیزیم بیش از ۴-۳ درصد باشد ، فاز β یا Mg5Al8 روی مرز دانه ها و نوارهای لغزشی رسوب می کند و همین موضوع منجر به خوردگی بین دانه ای و ایجاد ترک در اثر خوردگی تنشی می شود. افزودن کروم و منگنز می تواند از این مسئله جلوگیری کند. این آلیاژها در بدنه کامیون ها ، مخازن بزرگ حمل بنزین ، شیر و دانه های غلات ، مخازن تحت فشار (به خصوص در دما های پایین) ، بدنه قایق های کوچک و کشتی های اقیانوس پیما مورد استفاده قرار می گیرند.

 

آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم

– آلیاژهای آلومینیوم-مس و آلومینیوم-مس-منیزیم  (۲xxx)

تغییراتی که در حین پیر کردن آلیاژهای آلومینیوم-مس رخ می دهد ، بسیار بیشتر از سایر آلیاژها مورد توجه قرار گرفته است ، اما تنها چند آلیاژ تجاری بر پایه این سیستم وجود دارد. آلیاژ ۲۰۱۱ قابلیت ماشین کاری خوبی دارد ولی امروزه آلیاژ ۲۲۱۹ به علت خواص مناسب تر ، جای آلیاژ ۲۰۱۱ را گرفته است. آلیاژ ۲۲۱۹ دارای خواص کششی بالا ، استحکام خزشی خوب و چقرمگی زیادی است.

آلیاژهای آلومینیم-مس-منیزیم در سال ۱۹۰۶ ، به طور اتفاقی در برلین ساخته شدند و تحقیقات انجام شده روی این آلیاژ منجر به پیدایش آلیاژ دورآلومین شد. معمولا این آلیاژها و سایر آلیاژهای گروه ۲xxx به وسیله روش نوردی با آلومینیم یا آلیاژ آلومینیم- روی پوشش داده می شوند تا مقاومت به خوردگی مطلوبی را ایجاد کنند. در یک استحکام کششی برابر ، آلیاژ های گروه ۲xxx از آلیاژ های گروه ۷xxx چقرمگی شکست پایین تری را نشان می دهند. دلیل این مسئله ، اندازه بزرگ ترکیبات بین فلزی در آلیاژهای ۲xxx است. با کاهش مقادیر آهن ، سیلیسم و مس ، چقرمگی شکست و انعطاف پذیری بهبود می یابد. این آلیاژها در هواپیما و صنایع اتومبیل سازی به کار می روند.

– آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم-سیلیسیم (۶xxx)

آلیاژهای آلومینیوم- منیزیم- سیلیسیم به عنوان آلیاژ های ساختمانی به کار می روند. این آلیاژها دارای خواص جوش پذیری ، مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی تنشی هستند. این آلیاژها بیشتر به صورت اکسترود شده به کار می روند. آلیاژ های این گروه به سه دسته تقسیم بندی می شوند :

۱- آلیاژهایی با مقدار منیزیم و سیلیسیم بین ۰/۸ تا ۱/۲ درصد که به آسانی اکسترود می شوند. محصول خروجی از اکستروژن قابلیت کوئنچ دارد و نیاز به عملیات محلول سازی جداگانه نیست.

۲- آلیاژهای دو دسته دیگر حاوی مقادیر منیزیم و سیلیسم بیش از ۱/۴ درصد هستند. این آلیاژها پس از اکسترود شدن به عملیات محلول سازی و کوئنچ نیاز دارند.

۳- آلیاژهای دسته سوم دارای مقدار سیلیسمی بیش از مقدار مورد نیاز برای تشکیل Mg2Si هستند. افزایش مقدار سیلیسم منجر به ریز شدن اندازه ذرات Mg2Si و رسوب سیلیسم می شود و به پیرسختی کمک زیادی می کند.

– آلیاژهای آلومینیوم-روی-منیزیم و آلومینیوم-روی-منیزیم-مس (۷xxx)

آلیاژهای آلومینیوم-روی-منیزیم در میان کلیه آلیاژهای آلومینیوم بیشترین پتانسیل پیرسختی را دارند. در آلیاژ های پر استحکام این گروه از مس به مقدار کمتر از ۰/۳ درصد ، برای افزایش مقاومت به خوردگی تنشی استفاده می شود. آلیاژ هایی که فاقد مس یا دارای مقادیر اندکی مس هستند ، به آسانی جوشکاری می شوند. این آلیاژها در دمای محیط به طور قابل ملاحظه ای پیرسخت شده و محدوده وسیع دمایی برای عملیات محلول سازی آن ها وجود دارد. بنابراین در هنگام جوشکاری ، استحکام آلیاژ بازیابی می شود و نیاز به عملیات حرارتی دیگری نیست. آلیاژهای آلومینیوم-روی-منیزیم در ابتدا برای ساخت پل های نظامی سبک مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه برای کنترل ساختار این آلیاژها از عناصر کروم ، منگنز و زیرکونیوم استفاده می شود.

آلیاژهای آلومینیوم-روی-منیزیم-مس بیشترین میزان پیرسختی را از خود نشان می دهند. نیاز صنایع نظامی به استفاده از آلیاژهای هواپیمایی که نسبت استحکام به وزن آن ها بالا باشد ، در نهایت منجر به تولید آلیاژهای گروه Al-Zn-Mg-Cu شد. آلیاژ ۷۰۷۵ شناخته شده ترین آلیاژ این گروه است.

آلیاژ های کارشده آلومینیوم

در میان آلیاژ های کار پذیر آلومینیوم ، آلیاژ های سری ۲xxx ، ۶xxx ،۷xxx قابلیت انجام عملیات حرارتی را دارند.

در میان آلیاژ های کار پذیر آلومینیوم ، آلیاژ های آلومینیوم -منگنز (۳xxx) و آلیاژ های آلومینیوم-منیزیم (۵xxx) قابلیت انجام عملیات حرارتی را ندارند.

آلیاژ های ریختگی آلومینیوم

بر اساس استاندارد آمریکا ، برای شناسایی این آلیاژ ها از چهار رقم استفاده می شود. در گروه ۱ دو رقم دوم و سوم حداقل درصد آلومینیوم را مشخص می کند و رقم آخر پس از اعشار نشان دهنده شکل محصول است. اگر این رقم صفر باشد نشان دهنده قطعه ریختگی و اگر یک باشد نشان دهنده شمش است. در گروه های ۲ تا ۹، دو رقم دوم و سوم اعدادی هستند که معرف آلیاژ های مختلف آن گروه هستند. آخرین رقم در این گروه ها نیز معرف شکل محصول است.

 

آلیاژهای آلومینیوم ریختگی
آلومینیوم با خلوص حداقل ۹۹ درصد۱xx.x
آلیاژ های آلومینیوم با عناصر مهم آلیاژی
مس۲xx.x
سیلیسیم با مس یا منیزیم۳xx.x
سیلیسیم۴xx.x
منیزیم۵xx.x
استفاده نشده (رزرو)۶xx.x
روی۷xx.x
قلع۸xx.x
عناصر دیگر۹xx.x

اگر در آلیاژ اصلی و یا ناخالصی ها تغییری ایجاد شود ، در ابتدای نام گذاری آن ، یک حرف از حروف الفبای انگلیسی اضافه می شود ولی ، از حروف I، O، Q و X استفاده نمی شود. از حرف X برای آلیاژهای تجربی و یا آزمایشی استفاده می شود.

 

آلیاژ های ریختگی آلومینیوم-سیلیسیم

از جمله ویژگی های این گروه سیالیت بالا ، مقاومت به خوردگی بالا ، جوش پذیری خوب و ماشینکاری دشوار است. هم چنین حضور سیلیسم ، ضریب انبساط حرارتی را کاهش می دهد. ترکیب یوتکتیک این سیستم برابر با Al-12/7% Si است. انجماد آهسته آلیاژ خالص Al-Si منجر به تولید ریزساختار بسیار درشتی می شود که در آن صفحات سیلیسیم در زمینه آلومینیوم قرار گرفته اند. اگر از ریخته گری پیوسته که سرعت سرد کردن آلیاژ در آن زیاد است استفاده شود ، ساختار این آلیاژ ریز شده ، سیلیسیم به شکل الیافی در آمده و در نتیجه ، انعطاف پذیری و استحکام کششی افزایش می یابد.

آلیاژ های ریختگی آلومینیوم-مس

اغلب آلیاژ های این گروه امروزه مورد استفاده قرار نمی گیرند و ترکیبات موجود از عناصر آلیاژی دیگری نیز برخوردارند. برای ریخته گری این آلیاژ باید از تغذیه های کافی استفاده شود تا نقصی در محصول نهایی پیش نیاید. این آلیاژها خاصیت پیرسختی مطلوبی دارند. آلیاژهایی مانند ۲۳۸ و ۲۴۲ برای ساخت پیستون دیزل و سر سیلندرهای موتور هواپیما به کار می روند. یکی از آلیاژوهای جدید این گروه که در آمریکا با نام ۲۰۱ شناخته می شود ، در ترکیب خود حاوی مقادیری از نقره است. حضور نقره به طور چشمگیری فرآیند رسوب گذاری در آلیاژ را تغییر می دهد و منجر به تشکلیل رسوبات تتا (CuAl2) می شود.

آلیاژ های ریختگی آلومینیوم-منیزیم

ویژگی آلیاژ های این گروه مقاومت به خوردگی بالا ، قابلیت ماشین کاری مطلوب و ظاهر جالب آن ها پس از آبکاری است. به علت حضور منیزیم در این آلیاژ ، اکسید شدن در مذاب افزایش می یابد و باید کنترل زیادی در حین عملیات ذوب و ریخته گری انجام شود. هم چنین بخار ناشی از رطوبت ماسه می تواند با منیزیم ترکیب شده و منجر به تولید MgO و هیدروژن شود که موجب زبر شدن و تیرگی سطح قطعه می شود. برای جلوگیری از این اتفاق ، ۵/۱ درصد اسید بوریک به ماسه اضافه می کنند ، به این ترتیب یک لایه شیشه ای تشکیل می شود و از تماس بخار با مذاب جلوگیری می کند. مقدار منیزیم در آلیاژ های این گروه بین ۴ تا ۱۰ درصد است. اکثر این آلیاژها در قالب های ماسه ای ریخته گری می شوند.

آلیاژ های آلومینیوم-روی-منیزیم

در گذشته آلیاژ های آلومینیم روی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند ولی امروزه به جز آلیاژ هایی که به عنوان آند فدا شوند مورد استفاده قرار می گیرند ، بقیه آلیاژ های این گروه از رده خارج شده اند. امروزه ترکیباتی که حاوی عناصر آلیاژی مس ، کروم ، آهن و منگنز هستند ، مورد استفاده قرار می گیرند. این آلیاژها از در قالب ماسه ای ریخته گری می شوند و در صورت استفاده از قالب های دائمی ، ترک داغ ایجاد می شود. نقطه ذوب یوتکتیکی این آلیاژها نسبتا بالا بوده و همین ویژگی ، این آلیاژها را برای لحیم کاری سخت مناسب می کند. این آلیاژها هم چنین قابلیت ماشین کاری خوب و پایداری ابعادی و مقاومت خوردگی مطلوبی دارند ولی این آلیاژها برای کاربرد های دما بالا مناسب نیستند و در اثر پیر شدن بیش از حد نرم می شوند.

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

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

برای بررسی آلومینیوم و آلیاژ های آن (Aluminum & Aluminum Alloys) ابتدا به تاریخچه آن پرداخته می شود. آلومینیوم در سال ۱۸۵۵ برای نخستین بار در کشور فرانسه و به روش احیا کلرید آلومینیوم با سدیم تهیه شد. مصرف نظامی این عنصر سبب گردید که این فلز مورد توجه قرار گیرد. در سال ۱۸۸۶ ، هال ( Hall ) در آمریکا و هرولت ( Heroult ) در فرانسه به طور مستقل از هم به روشی اقتصادی برای تولید آلومینیوم دست یافتند. ابداع این روش جدید منجر به کاهش قابل ملاحظه قیمت آلومینیوم شد که در نتیجه آن در عرض دو سال بعد قیمت آلومینیوم به هر کیلو ۴ دلار افت پیدا کرد. از این پس لزوم تولید آلومینیوم به عنوان یک فلز کاربردی تجاری ، به در دسترس بودن مقادیر زیاد انرژی برق ارزان قیمت منوط شد.

برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید




ادامه مطلب


نوع مطلب : مهندسی مواد - کلیدفولاد، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : آلومینیوم، آلیاژ های آلومینیوم، آلیاژ آلومینیوم سری 2xxx، آلیاژ آلومینیوم سری 3xxx، آلیاژ آلومینیوم سری 4xxx، آلیاژ آلومینیوم سری 5xxx، انواع آلیاژ های آلومینیوم،
لینک های مرتبط :
شنبه 19 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا



برقو کاری (Reaming) به عملیات ایجاد سوراخ های منظم و دقیق می گویند. برقو کاری ممکن است به وسیله ابزار دستی ، ماشینی ، یا دریل انجام گیرد. سوراخ های ایجاد شده توسط مته دارای تولرانس مشخص نبوده ، صاف و صیقلی هم نمی باشد به همین منظور لازم است عملیات مجددی که بتواند مشخصات لازم را به دست آورد انجام شود. برقو را می توان یک ابزار برش گردان نامید. زیرا این ابزار دارای یک یا چند لبه برنده بوده که به وسیله آن می توان سوراخ های انجام شده را به اندازه واقعی در آورد. جنس برقوها معمولا از فولاد ابزار و یا فولاد تندبر بوده ، لبه های برقو را توسط روش های مختلف آبکاری نموده سپس لبه برنده را با ماشین سنگ تیز می کنند.

انواع برقو :

الف) برقو دستی : ۱- برقو ساده     ۲- برقو مارپیچ   ۳- برقو مخروطی   ۴- برقو متغیر ( شکمی - چاقویی )

ب) برقو ماشینی : از نظر فرم ثابت و متغیر مانند همان برقو های دستی اند با این تفاوت که جلوی آنها مخروطی است.

برقو دستی مارپیچ : جهت برقو کاری سوراخهایی که شیار یا جاخاری داشته از برقو های مارپیچ که زاویه پیچش آنها در حدود ۲۵ درجه می باشد استفاده می شود.

برقو های مخروطی : جهت برقوکاری سوراخهایی که پین مخروطی در آنها جای می گیرند.

برای سوراخ های مخروطی بیشتر از ۱:۱۰ از برقوی مخروطی سه تایی ( خشن ، پیش برقو ، برقو پرداخت ) استفاده می کنیم.

برای برقو کاری سوراخ های بن بست از برقو های ماشینی که انتهای چهار گوش دارند استفاده نمایید.

برقو را هرگز خلاف جهت عقربه های ساعت نچرخانید ، حتی هنگام خارج کردن برقو از سوراخ.

در برقو کاری از مایع خنک کننده استفاده کنید.

از جمع شدن پلیسه ها به هر دلیلی جلوگیری کنید.

برای برقو کاری سوراخ های ناصاف ، ابتدا از پیش برقو استفاده کنید.

سرعت برش در برقو کاری سرعت برش در سوراخ کاری است.

سرعت پیشروی در برقو کاری بیشتر از سرعت پیشروی در سوراخ کاری است.

به طور کلی برقوها از دو قسمت عمده تشکیل شده اند که عبارتند از : بدنه اصلی برقو و دنباله که ممکن است دنباله مخروطی یا استوانه ای باشد. برای هدایت برقو به داخل سوراخ سر آن را مخروطی می کنند. طول سر مخروطی که پیشرو نامیده می شود در برقوها متفاوت است. برای استفاده از برقو نکاتی وجود دارد که می بایستی با دقت بررسی کرد تا بتوان سوراخ های ایجاد شده را به نحو مناسبی ایجاد نمود.

به طور کلی انواع برقو عبارتند از :

  • برقوی الماسی
  • برقوی بازشو
  • برقوی تنظیم‌ پذیر
  • برقوی توخالی
  • برقوی جدارتراش
  • برقوی خیاره‌ دار
  • برقوی دستی
  • برقوی دنباله‌ دار
  • برقوی گشادکُن
  • برقوی ماشینی
  • برقوی ماشینی بازشو
  • برقوی ماشینی خیاره‌ دار
  • برقوی ماشینی سنگین
  • برقوی ماشینی گلبرگی
  • برقوی مخروطی
  • برقوی مخروطی مورس
  • ----------------------------------
  • موفق باشید





نوع مطلب : ابزارشناسی، ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : برقوکاری، برقو دستی، برقو ماشینی، برقو الماسی، برقو خیاره دار، برقو دنباله دار، برقو بازشو،
لینک های مرتبط :
جمعه 18 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

معرفی :

یکی از متنوع ترین روشهای ماشینکاری می باشد که در بخش های بزرگ و سنگین و در جا هایی که تراشکاری , فرزکاری و مته کاری امکان پذیر نمیباشد مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال (قاب موتور و سایر محفظه های ماشینی)

عملیات بورینگ
عملیات بورینگ را باید روی قطعاتی که دارای یک سوراخ اولیه باشند اجرا نمود. این سوراخ می تواند توسط مته ایجاد شده یا از طریق ریخته گری ، فورج یا اکسترود به وجود آمده باشد. این روش عمدتاً برای مواردی استفاده می شود که تولرانسهای ابعادی بسته و کیفیت سطح خوب مورد نیاز باشد.

با این روش می توان عملیات صیقل کاری و فرزکاری را آن هم به طور دقیق روی قطعات انجام داد.

همچنین میتوان با این روش عملیاتی چون تراشکاری ، سنگ زنی (سنباده زنی) و چرخدنده تراشی را هم روی قطعات انجام داد.

مدل های مختلف بورینگ

۱- ماشینهای بورینگ افقی (HORIZONTAL) :

 قطعه کار روی دستگاه ثابت می باشد و ابزار بدرون آن میچرخد.

– با استفاده از این ماشین می توان بسیاری از کارها مانند برقوکاری - تراشکاری - پیچ زنی – صیغل کاری و شیارزنی و... را انجام داد.

– میتوان با این روش قطعات نا متقارن را به آسانی روی دستگاه نگه داشت و عملیات ماشینکاری را روی آن انجام داد.

اکثر عملیات تراشکاری که در حالت تراشکاری خارجی انجام می شوند را می توان در حالت تراشکاری داخلی نیز یافت . در حالت تراشکاری خارجی میزان طول آزاد ابزار (Overhang) تحت تاثیر طول قطعه کار نیست و می توان ابعاد ابزارگیر را به نحوی انتخاب کرد که بتواند در برابر تنشهای ناشی از برش مقاومت نماید. اما در عملیات داخل تراشی ابعاد ابزار بشدت توسط قطر و طول سوراخ قطعه کار محدود می گردد. یک قانون کلی که برای همه موارد ماشینکاری کاربرد دارد این است که همیشه باید طول آزاد ابزار (L) را به حداقل برسانیم تا بهترین پایداری امکان پذیر و به وسیله آن دقت لازم ، حاصل گردد. در عملیات بورینگ ترجیحا میزان طول آزاد ابزار (L) را باید به حداقل برسانیم تا بهترین پایداری امکان پذیر و به وسیله آن دقت لازم ، حاصل گردد. با افزایش قطر ابزار D ، پایداری افزایش می یابد. اما این امکان محدود است زیرا باید فضای مجاز برای تخلیه براده و حرکت های شعاعی ابزار را نیز در نظر داشت. پایداری ابزار را می توان توسط نسبت طول آزاد L به قطر ابزار D تعریف کرد : هر قدر مقدار این نسبت (L/D) کوچکتر باشد پایداری بهتری خواهیم داشت.

۲- ماشینهای بورینگ عمودی (VERTICAL) :

– قطعه کار روی میز یک ماشین افقی دوران می کند و ابزار ثابت درجای خود باقی میماند.

– قطعات بزرگ وسنگین را اکثرا روی این ماشین بورینگ سوار می کنند.

– در این نوع ماشین کاری ابزار های چند گانه میتوانند نرخ تولید را بالا ببرند.

دقت ماشین بورینگ :

– ابزار هایی که بر روی این ماشین ها نصب میشوند , ابزار هایی هستند که با سرعت و دقت بالا کار می کنند.

– تنظیم دقیق ابزارها توسط روشهای اندازه گیری اپتیکی و اندازه گیری الکتریکی انجام میشود.

– در این نوع از ماشینکاری برای سرعت برشی زیاد از الماس استفاده میشود تا سوراخهایی با سطح , دقت و کیفیت بالا داشته باشیم.

ارتعاش در ماشینهای بورینگ :

ارتعاش یا حرکتهای نوسانی زمانی اتفاق می افتد که وضعیت تعادل یک جسم توسط نیرو های خارجی به هم می خورد. برای اینکه ارتعاش ایجاد شود باید یک نیروی مقابله کننده نیز وجود داشته باشد که سعی کند وضعیت تعادل را برگرداند.

قبل از اینکه به روشهای کاهش اثرات ارتعاش بپردازیم. از آنجا که وجود ارتعاش در عملیات بورینگ اجتناب ناپذیر است ، باید راههای توزیع مناسب نیروهای برشی که منجر به کم کردن ارتعاش می شود را مطالعه نمود. هندسه اینسرت تاثیر تعین کننده ای بر نیرو های برشی دارد. یک اینسرت مثبت دارای زاویه براده مثبت است. زاویه براده مثبت به معنای نیروی برش کمتر است. اما زیاد کردن زاویه براده روی زاویای آزاد و گوه تاثیر خواهد گذاشت. اگر افزایش زاویه براده به قیمت کم کردن زاویه آزاد تمام شود ، این امر باعث افزایش اصطکاک بین ابزار و دیواره سوراخ شده و ایجاد ارتعاش خواهد کرد. اما چنانچه با ثابت نگه داشتن زاویه ، بخواهیم زاویه براده را زیاد کنیم ، زاویه گوه کم شده و یک لبه تیز به دست خواد آمد که به آسانی به داخل ماده نفوذ می کند. البته در همین شرایط ، لبه برنده ای شکننده خواهیم داشت که براحتی بر اثر گسترش سایش دیواره جانبی یا سایر خوردگیها ، آسیب خواهد دید.

سایش دیواره جانبی به معنای تغییر هندسه اینسرت است که منجر به کاهش زاویه آزاد خواهد گردید, بنابراین در عملیات پرداخت صافی سطح مورد نیاز تعیین می کند که چه موقع باید اینسرت تعویض گردد. 
برای ممانعت از ارتعاش انتخاب ابزاری با زاویه ورود بزرگ موثر خواهد بود اما باید به خاطر داشت که افزایش زاویه ورود بر پارامترهای دیگری مانند ضخامت و راستای جریان براده نیز تاثیر خواهد گذاشت ، لذا باید یک مصالحه بین این پارامتر ها برقرار کرد. عیب اصلی زاویه ورود بزرگ این است که نیروی برش روی طول کوتاهتری از لبه برنده توزیع می شود. به علاوه در زاویای ورود بزرگ ، در هنگام ورود به برش و خروج از آن نیرو های برش ایجاد شده بسیار بزرگ هستند. از آنجایی که عملیات داخل تراشی به طور کلی روی قطعاتی اجرا می شود که قبلاً سوراخ شده اند و عملیات متوسطی محسوب می گردند ، لذا استفاده از زوایای ورود بزرگ معمولاً مشکل ساز نیست. معمولاً زاویه ورود ۷۵ درجه یا بزرگتر پیشنهاد می گردد. در زاویه ۷۵ درجه مولفه شعاعی برش به صورت مجازی ۲ برابر مولفه شعاعی در زاویه ۹۰ درجه خواهد بود. 

منابع تولید ارتعاش را می توان به شرح زیر بیان نمود :

۱- بالانس نبودن (لنگی) ، به عنوان مثال زمانی که مرکز ثقل یک جسم گردان بر محور دوران آن منطبق نباشد
۲- خمش یا موقعیت ضعیف یک محور

 ۳- زمانی که از یاتاقانهای بدون اصطکاک استفاده می شود ، همچنین بلبرینگ و رولربیرینگها ، اختلاف بین مرکز ثقل و محور دوران 

۴- آسیب دیدگی یا پارگی در تسمه های انتقال نیرو یا دیگر بخشهای ماشین که ممکن است ایجاد ارتعاش نماید

 ۵- لقی قطعات در سیستمهای متحرک همیشه باعث ایجاد ارتعاش می شود و منجر به ضایعاتی خواهد شد. بنابراین بازدید های مرتب و تعویض قطعات فرسوده از بیشترین اهمیت برخوردار است. به علاوه پیچ هایی که به خوبی سفت نشده باشند باعث ایجاد ارتعاش در قطعاتی خواهند شد که با هم درگیری دارند

 ۶- سیستم های هیدرولیک

خمش

خمش در راستای شعاع باعث خواهد شد که عمق برش کاهش یابد ، به علاوه دقت قطر حاصله تحت تاثیر قرار گرفته و ضخامت براده به خاطر متغیر بودن اندازه برش ، تغییر خواهد یافت. به این ترتیب ارتعاش که از لبه برنده به ابزار منتقل می شود افزایش می یابد. پایداری ابزار و نحوه گرفتن آن بر میزان ارتعاش تاثیر تعیین کننده ای خواهد داشت زیرا می تواند آن را تشدید یا تضعیف نماید. میزان خمش با افزایش طول آزاد بشدت زیاد خواهد شد.

همچنین مقدار خمش یک داخل تراش وابسته به جنس ماده آن ، قطر ، طول آزاد و اندازه مولفه های شعاعی و مماسی نیروی برشی است.

با انتخاب داخل تراش از جنسی که دارای ضریب الاستیسیته بالاتری است نیز می توان مقدار خمش را کم کرد. بنابراین داخل تراشهای ساخته شده از جنس سمنتد کارباید برای استفاده در مواردی که طول آزاد ابزار زیاد است ، مناسب تر می باشند.

جبران خمش ابزار :
در عملیات بورینگ حتی اگر ابزار بسیار خوب نگه داشته شده باشد باز هم تمایل به ارتعاش وجود خواهد داشت. خمش شعاعی باعث تغییر در قطر ماشینکاری گردیده و خمش مماسی باعث جابجایی نوک ابزار به طرف پایین و در راستای دور شدن از خط مرکز خواهد شد. در هر دو مورد اندازه و جهت نیرو های برش تحت تاثیر نسبت بین ضخامت براده و هندسه اینسرت قرار می گیرد. اگر مقدار دقیق خمش نوک اینسرت شناخته شده باشد ، می توان از این مشکل جلوگیری کرد. اگر نوک اینسرت را به اندازه بالاتر از خط مرکز بندیم ، اینسرت تحت تاثیر نیروی مماسی ، در حین ماشینکاری به محل صحیح خود برخواهد گشت ، به همین ترتیب با تنظیم ابزار در عمق برشی که به اندازه از مقدار مورد نظر بزرگتر باشد ، خمش شعاعی نیز جبران خواهد گردید.

انواع داخل تراشها :
داخل تراشها را می توان در انواع فولادی ، کارباید یک تکه و فولادی با کار باید تقویت شده ، تهیه کرد. ظرفیت مقاومت در برابر خمش همراه با افزایش مدول الاستیسیته افزایش خواهد یافت . از آنجا که مدول الاستیسیته کارباید سه برابر فولاد است در مواردی که طول آزاد ابزار زیاد است داخل تراشهای ساخته شده از کارباید ارجح می باشند. اما ضعف ابزار کاربایدی در مقاومت آن در مقابل تنشهای کششی است. در ابزار های کاربایدی تقویت شده ، غلافهای کاربایدی قبلاً تحت تنش قرار گرفته اند تا از تنشهای کششی ممانعت به عمل آید.
داخل تراشها را می توان به مجراهایی برای خنک کاری داخلی مجهز کرد. خنک کاری داخلی امکان خنک کردن لبه برنده را به نحو بهتری فراهم می کند و در ضمن شکستن و تخلیه براده ها نیز بهتر انجام خواهد شد. به این ترتیب عمر طولانی تری برای ابزار به دست خواهد آمد و مشکلات کیفیتی که اغلب به خاطر تجمع براده روی می دهد ، حذف خواهند شد.

ماشینهای بورینگ CNC

ماشینهای بورینگ CNC (سوراخ تراش) مانند ماشینهای فرز سنتر با محور افقی می باشند . حرکت پیشروی بوسیله حرکت طولی محور اسپیندل که توسط انتقال و تبدیل حرکت گردشی موتور اصلی به حرکت طولی ، بوسیله گیربکس در ماشینهای قدیمی تر و یا حرکت مستقیم محور z آنها که موتور اصلی (تامین کننده حرکت چرخشی اسپیندل ) بر روی آن قرار گرفته شده است که توسط یک سروو موتور تامین می گردد . این ماشینها معمولا دارای حداقل ۵ محور حرکت می باشند : 

۱- محور حرکت طولی اسپیندل ( محور w )

۲- حرکت طولی خود کلگی ماشین ( محور z )

۳- حرکت بالا و پایین کلگی ( محور y )

۴- حرکت عرضی میز ماشین ( محور x )

۵- حرکت چرخشی میز ماشین که دارای حرکت ۳۶۰ درجه می باشند ( محور A یا B )

تمامی این محور ها بسته به نوع ماشین می توانند همزمان با هم حرکت کرده و یا تنها دو محور بصورت همزمان حرکت می کنند . 

در این ماشینها می توان از ابزارهای سوراخ تراش چند لبه و یا تک لبه ، کف تراش ، مته ، برقو ، قلاویز و بطور کلی هر ابزاری که حرکت برشی آن از طریق گردش محوری تامین می گردد ، توسط ابزارگیر های زنجیری یا چرخشی که معمولا دارای ظرفیت ۶۰ تا ۱۰۰ ابزار را دارا می باشند ، استفاده نمود . 

از این ماشینها می توان برای ماشینکاری تمامی قسمتهای انواع قطعات سبک تا بسیار سنگین استفاده نمود ومعمولا جهت سوراخ تراشی سوراخ های طولی با قطر متوسط استفاده می شوند ولی بطور کلی برای تولید انواع قالبها و هر نوع قطعات پیچیده قابلیت برنامه نویسی را خواهند داشت . بطور خلاصه این ماشینها یکسری از ماشینهای CNC همه کاره می باشند که در بعضی از آنها عملیاتهایی نظیر تعویض ، مهار و انتقال رباتیک قطعات و حتی assembly ، painting و joining در بعضی از انواع خاص آنها انجام خواهد شد .

Counter boring

در این عملیات ابزار براده برداری در سوراخ قرار می گیرد ولی با این تفاوت كه تمام قطر خارجی ابزار ، تمام قطر داخلی سوراخ را می‌ تراشد. در انتهای ابزار میل راهنما به دقیق تراشیده شدن سوراخ كمك می كند و از انحراف ابزار جلوگیری می كند. این عملیات نیز پس از عملیات مته كاری كاربرد دارد.


Countersinking

این عملیات نیز پس از سوراخ كاری كاربرد دارد. هنگامی كه بخواهیم پیچ بسته شده بر روی قطعه كار بطور كامل روی آن قرار بگیرد و بنشیند و نیز برجستگی نداشته باشد ، بالای سوراخ ایجاد شده را به زوایای مورد نظر كمی مخروطی می كنند تا گل پیچ كاملا با سطح كار یكسان گردد. این زوایا معمولا : ۶۰ – ۹۰ – ۱۰۰ – ۱۱۸ – ۱۲۰ درجه می باشد. البته گل پیچ نیز باید زاویه دار باشد.

تفاوت Counter boring و Counter sinking

از هر دو برای ایجاد جای سر پیچ ( گل پیچ ) استفاده می شود و تفاوت آن ها در شكل ایجاد شده است. در یكی استوانه و در دیگری مخروطی.

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

موفق و پایدار باشید






نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : بورینگ، بورینگ کاری، ماشین بورینگ، بورینگ افقی، بورینگ عمودی، کانتر بور، کانترسینک،
لینک های مرتبط :
جمعه 18 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا

تارت TURRET چیست ؟

 

تفاوت تارت BMT و VDI در دستگاه های تراش CNC

تارت Turret مخزن ابزار دستگاه تراش CNC است که ابزارهای ماشین کاری روی آن بسته می شود و رو تراشی , داخل تراشی , ماشین کاری از این طریق صورت می گیرد.

VDI : محل اتصال هودر به طبلک تارت توسط یک شفت دندانه دار می باشد و مکانیزم قفل شدن هولدر توسط فشار میباشد. مکانیزم باز و بسته کردن هولدر از روی تارت توسط یک پیچ آلن با یک دور چرخش آن است. لذا این سیستم به ما این امکان را میدهد که خیلی سریع هولدر را تعویض کنیم پس در جاهایی که نیاز به تعویض زیاد هولدر است بدون شک VDI سریع ترین راه حل را فراهم می کند . همچنین نحوه انتقال قدرت در ابزار های چرخشی (زنده) توسط یک شفت هزار خار میباشد و این سیستم عملکرد بهتری در سرعت های بالا و نسبتا ضعیف در قدرت بالا دارد . شاید VDI سهم عمده ای از بازار را در صنعت ماشین تراش اشغال کرده باشد اما BMT نیز به همان اندازه کاربرد دارد . و اکثر ماشین ساز ها هر دو را بسته به کاربرد دستگاه تامین می کنند .

خصوصیات VDI : 

 

بستن هولدر : گوه و دندانه روی شفت هولدر و داخل طبلک

موقعیت هولدر :  توسط مهره آب صابون و یا پین

محل هولدر : روی صفحه طبلک و یا قطر خارجی طبلک

BMT – Bolt-on Mounted Turret : اگر نیاز داشته باشید دستگاه های سنگین تراش را به کار برید در این حالت BMT مناسب است ، چرا که مستحکم تر و ایمن تر است و قدرت بالایی در ماشین کاری ایجاد می کند. ابزار گیر (هولدر) BMT به طور محکم روی طبلک تارت با ۴ عدد پیچ سوار می شود و ایمنی آن با ۴ عدد خار قفل کن که در صفحه تارت وجود دارد بیشتر می شود این خارها موجب می شود تا دیگر نیازی به فیکس کردن دقیق ابزارگیر وجود نداشته باشد و هنگام بستن هولدر روی تارت موقعیت آن همیشه ثابت است. همانطور که توضیح دادیم چون هولدر توسط چهار عدد پیچ به طبلک تارت بسته میشود لذا باز و بسته کردن آن نیازمند زمان بیشتری است ، پس در دستگاه هایی که بطور مداوم هولدر ها تعویض میشود عملکرد مناسبی ندارند و سریع نیستند. همچنین محل انتقال نیروی چرخشی در ابزار های چرخشی بصورت خار مستطیل شکل است که باعث میشود آستانه تحمل نیرو بالاتر باشد ولی در سرعت های بالا عملکرد مناسب و دقیق را ندارند ، بطور مثال در قلاویز کاری . 

خصوصیات BMT : 

نحوه بسته شدن هولدر : توسط ۴ پیچ آلن

موقعیت هولدر :  ۴ عدد خار 

محل هولدر : قطر خارجی طبلک

طراحی یاتاقان BMT : 

 

یاتاقان های اسپیندل در فواصل نسبتا بلند

یاتاقان های در قسمت جلویی اسپیندل و میله تغذیه شونده

دارای بلبرینگ در انتهای میله تغذیه شونده

دنباله کوتاه

استحکام بالا

طراحی یاتاقان VDI : 

یاتاقان های اسپیندل در فواصل نسبتا کوتاه

یاتاقان های در قسمت جلویی اسپیندل

دارای بلبرینگ سوزنی در انتهای میله تغذیه

دنباله بلند

استحکام متناسب

 


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

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : ماشین ابزار و CNC، اطلاعات فنی، 
برچسب ها : تارت، تارت دستگاه تراش، انواع تارت، تارت BMT، تارت VDI، دستگاه تراش CNC، مخزن ابزار،
لینک های مرتبط :
جمعه 18 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا



كله زنی یعنی حركت رفت و برگشتی یك ابزار برش به شكل شانه دنده یا چرخ دنده معمولی ، در جهت عرض دندانه چرخ دنده خام.

در ماشین كله زنی ، ابزار برشی و قطعه خام چرخ دنده در یك حركت غلتشی متناسب با نسبت چرخ دنده دو چرخ دنده استوانه ای با محورهای موازی ، با هم درگیر می شوند. ابزار برشی در عین حال در امتداد محور خود نوسان پیدا كرده و بر عمل برش اثر می گذارد. طی پاسهای برگشت ابزار ، ابزار برشی یا چرخ دنده آزاد شده تا بازگشت آزاد ابزار برشی تضمین گردد. 

در فرایند كله زنی ، از ابزار های برشی نوع پینیون استفاده می شود 

چرخ دنده های استوانه ای مارپیچی و ساده داخلی و خارجی و راكهای دندانه راست و مارپیچی ، تیغه های چرخ دنده ، چرخ دنده های شانه ای ، هزار خاری های اینولوت داخلی و خارجی ، هزار خاری های وجوه موازی ، چرخكهای زنجیر غلتكی ، چرخكهای زنجیری بی صدا و هر پروفیل خاصی از چرخ دنده های استوانه ای امكان تولید در فرایند كله زنی را دارد. 

تمام چرخ دنده های ساده اینولوت با پروفیل دندانه راك مبنای یكسان تنها به یك ابزار برشی برای هر تعدادی از دندانه در فرایند تولید نیاز دارند. فرایند كله زنی هم در تولید انبوه و هم در تولید محصول تكی كاربرد دارد.

از الزامات این روش می توان به موارد زیر اشاره كرد :

بازرسی دوره ای ماشین ابزار ، نگهداری مناسب از ابزار برشی ، انتخاب درست تعداد دوران و پیشروی ، استفاده از مایع خنك كننده مناسب ، دقت كافی در تیز كردن ابزار برشی و بازرسی اندازه های چرخ دنده.

دستگاه هاب یك نوع از دستگاه فرز است كه با آن چرخ دنده و هزار خار تولید می كنند. هاب با چرخاندن ابزار برنده و قطعه ، در زمان مشخص و با سرعت معین ، دنده را ایجاد می كند. ابزار برنده به شكل یك سطح مقطع برنده (برای ایجاد شكل دندانه) و یك مارپیچ است. بنابراین گوشه های دندانه ابزار برنده یك شكل منحنی ایجاد می كند.

دندانه های ابزار برش مانند یک حلزون حول یک استوانه قرار دارند و چرخدنده خام مثل یک چرخ حلزون با آن تماس پیدا کرده و شکل می گیرد.

برای شروع عمل تراش ، ابزار تراش را طوری تنظیم می كنند كه از چرخ دنده ی خام جدا باشد و سپس آن را آن قدر بطرف داخل حركت می دهند تا عمق مطلوب دندانه ایجاد شود. سپس ابزار تراش مارپیچ به موازات محور چرخش چرخ دنده ی خام ، تغذیه می شود. با چرخش چرخ دنده ی خام ، دندانه ها تولید می شوند و تغذیه ی ابزار در پهنای چرخ دنده ی خام ، پهنای مناسب به دندانه می دهد.

در ساخت چرخ دنده های مارپیچ ، زاویه ی مارپیچ چرخ دنده به انحراف محور تراش افزوده می شود.

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

موفق و پیروز باشید






نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : کله زنی، تولید چرخدنده، روش کله زنی، دستگاه هاب، روش هابینگ، ماشینکاری چرخدنده،
لینک های مرتبط :
جمعه 18 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت

روش ویکرز

محاسبه سختی مواد با استفاده از نسبت بار وارده به سطح فرو رفتگی (مثل آزمایش برینل) شامل سایر آزمونها نیز می گردد كه یكی از آنها آزمایش تعیین سختی به طریقه ویكرز می باشد. در این ازمایش از یك دندانه الماسه كوچك ، به شكل هرم مربع القاعده استفاده می گردد كه زاویه نوك آن ۱۳۶ درجه و بار وارده از ۵ تا ۱۲۰ كیلوگرم با تقسیمات ۵ كیلوگرمی می تواند تغییر نماید.

به منظور اجرای آزمایش ، قطعه نمونه را روی سندان قرار داده و به وسیله یك پیچ ، سندان به سمت بالا حركت می نماید تا قطعه دقیقا نزدیك نوك دندانه قرار گیرد. سپس با آزاد كردن اهرم شروع كننده آزمایش ، یك بازوی سنگین كه نسبت آن ۲۰ به یك می باشد ، رها شده و وزن بازو به ارامی بر روی وارد می آید و سپس بازو به محل اولیه بر می گردد. پس از آنكه سندان به پایین آورده شد یك میكروسكوپ بر روی قطعه قرار گرفته و قطر مربع فرور فتگی با دقت ۰٫۰۰۱ میلی متر اندازه گرفته می شود. در صورت لزوم از ساچمه ای به قطر ۱ یا ۲ میلی متر به عنوان دندانه نیز می توان استفاده نمود. از دستگاه و یكرز اصولا در پژوهشها استفاده می شود ، یكی از مزایای دستگاه ویكرز كه بعضی از كاربران این دستگاه به آن اعتراف كرده اند ، دقت اندازه گیری ابعاد فرو رفتگی حاصله است. اندازه گیری قطر یك مربع ، بسیار دقیق تر از اندازه گیری قطر یك دایره است زیرا برای اندازه گیری قطر دایره بایستی فاصله دو خط مماس بر دایره اندازه گرفته شود. روش ویكرز ، نسبتا سریع بوده و با آن می توان سختی نمونه های نازك تا ۰٫۰۰۶ اینچ ضخامت را اندازه گرفت. گفته شده است كه تا محدوده ۱۳۰۰ درجه سختی (تقریباَ ۱۵۰ درجه سختی برینل) نتایج این روش دارای دقت مطلوب می باشد. به نظر می رسد كه امكان مسطح شدن دندانه دستگاه و یكرز كمتر از دندانه برینل باشد. از معایب آزمایش ویكرز این است كه این آزمایش ، مخرب بوده و سرعت اجرای آن  كمتر از آزمایش برینل و راكول است و سطح قطعه نمونه را بایستی قبل از آزمایش پرداخت نمود كه این كار وقت زیادی را می گیرد. اگرچه آزمایش ویكرز بسیار دقیق تر از راكول و برینل است ولی قیمت دستگاه آن نیز بسیار گرانتر می باشد. در مقابل، نتایج آزمایش ویكرز در سطح وسیعی از صنایع پذیرفته شده است. عدد سختی دستگاه ویكرز با دندانه الماس هرمی شكل ، كه به صورت خلاصه ، HV نوشته می شود ، از فرمول زیر محاسبه می شود.

 
كه در این فرمول ، HV عبارتست از عدد سختی و یكرز با دندانه الماسه هرمی شكل برحسب كیلوگرم بر میلی متر مربع ، F بار وارده بر حسب كیلوگرم و d قطر مربع فرو رفتگی برحسب میلی متر است.

 

روش راکول

راکول برای اندازه گیری سختی فلزات نسبتاً سخت مورد استفاده قرار می گیرد که بر سه نوع است :

راکول A : که نیروی ۶۰ کیلوگرم را اعمال می کند

راکول B که نیروی ۱۰۰ کیلوگرم را اعمال می کند

راکول C که نیروی ۱۵۰ کیلوگرم را اعمال می کند

راکول هم بصورت ساچمه ای و هم بصورت سوزنی موجود است.

اساس کار اغلب این دستگاهها به نقطه اثر ایجاد شده به روی سطح فلز است. راکول ساچمه ای به کمک ۱ ساچمه کار می کند بطوریکه وزن اعمال شده به روی فلز بواسطه ی این ساچمه فلز منتقل می شود که دارای اندازه های مختلفی است ولی راکول سوزنی به کمک یک سوزن این نیرو را روی فلز ایجاد می کند که نقطه اثر آن بصورت یک مخروط ۱۲۰ درجه خواهد بود. راکول های از نوع A و C هردو نقطه اثر آن ها بصورت یک مخروط ۱۲۰ درجه است ولی راکول ، ساچمه ندارد و دارای سوزن هرمی شکل با زاویه ۱۳۰ درجه است که نقطه اثر آن یک چهار گوش است.

آزمایش سختی راكول شبیه آزمایش برینل است كه در آن عدد سختی ، نسبتی از بزرگی حفره ای است كه توسط یك دندانه (عمق نفوذ) و با وارد آوردن یك بار ثابت معین بر روی قطعه نمونه بوجود می آید. آزمایش راكول با آزمایش برینل از نظر اصول متفاوت است ، زیرا در آزمایش راكول سه نوع بار و دندانه مختلف را می توان انتخاب نمود.
اختلاف آزمایش راكول با آزمایش برینل در كوچكتر بودن بار وارده و شكل دندانه ایجاد كننده حفره است و در نتیجه حفره ایجاد شده كوچكتر و كم عمیق تر خواهد بود. بنابراین طیف كاربرد آن وسیعتر از آزمایش برینل و انجام آن سریعتر می باشد چون می توان مستقیماَ قرائت عدد سختی را انجام داد.

 

دندانه فرو رونده یا نفوذ كننده ممكن است یك ساچمه فولادی سخت شده بوده و یا یك مخروط الماسه با زاویه ۱۲۰ درجه كه نوك مخروط آن گرد شده و بریل نامیده می شود ، باشد. عدد سختی كه روی نشانگر مدرج می توان قرائت نمود ، یك عدد دلخواه قراردادی است كه به طور معكوس با عمق حفره ایجاد شده ، متناسب می باشد. مقیاس بكار رفته برای آزمایش ، نشان دهنده بار وارده و نوع دندانه استفاده شده می باشد.

بعضی از دستگاههای آزمایش راكول، به صورت خاص برای تعیین سختی سطح ساخته شده اند. این آزمایش برای تعیین سختی سطح قطعاتی طراحی شده است كه در آن فقط یك فرو رفتگی سطحی و كم عمق ، مورد نظر می باشد. دستگاههای آزمایش سختی سنجی سطحی از لحاظ اصول كاركرد ، بادستگاههای معمولی راكول یكسان می باشند هر چند این دستگاهها ، نیروهای كوچك تر و سبكتری را مورد استفاده قرار داده و دارای سیستم های دقیق تری جهت اندازه گیری عمق فرو رفتگی می باشند. دستگاههای آزمایش سختی سنجی سطحی راكول می توانند بار كوچكی به مقدار ۳ كیلوگرم و بارهای بزرگی به مقدار ۱۵، ۳۰ یا ۴۵ كیلوگرم را به كار ببرند. آزمایش راكول هم مثل آزمایش برینل دارای مزایا ، معایب و محدودیت هایی می باشد. آزمایش راكول یك آزمایش دقیق و حساس است و می توان آن را سریع اجرا نمود و نتیجه را مستقیماَ از روی دستگاه قرائت نمود، بدون اینكه نیاز به محاسبه داشته باشد. این آزمایش مانند آزمایش برینل در سطح جهانی مورد قبول قرار گرفته است.
آزمایش راكول یك ازمایش معتبر است كه هر كس می تواند‌ آن را انجام داده و نتایج یكسانی را بر روی یك نمونه بدست آورد و بستگی به مهارت اپراتور ندارد.
آزمایش راكول را بر روی طیف وسیعی از مواد گوناگون می توان انجام داده و سختی آنها را بدست آورد. معایب آزمایش راكول بسیار شبیه آزمایش برینل است. دستگاه آزمایش نسبتاَ گران و مناسب استفاده در خارج از آزمایشگاه نبوده و ازمایش عموماَ مخرب محسوب می شود.

سختی سنج قابل حمل چیست؟

سختی سنج قابل حمل یک وسیله‌ی دستی است که برای انجام تست سختی سنجی فلزات استفاده می‌شود.

به طور تئوریکی سختی به صورت مقاومت فلز در برابر تغییر شکل پلاستیک تعریف می‌شود. این کلمه هم چنین به سختی یا مقاومت در برابر سایش یا برش نیز اشاره می‌کند.
تست سختی سنجی بسته به نیروی اعمالی و جابجا شدگی به دست آمده ، در مقیاس ماکرو ، میکرو و نانو مشخص می‌شود. تست سختی سنجی ماکرو مواد ، یک روش ساده و سریع است که در آن اطلاعات خواص مکانیکی برای یک ماده‌ی حجیم از طریق یک نمونه‌ی کوچک به دست می‌آید. چنین تست‌هایی به طور گسترده برای کنترل کیفیت عملیات حرارتی سطح مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما برای موادی که ریز ساختار ریز دارند ، چند فازی و غیر همگن هستند و یا ترک دارند ، تست سختی سنجی ماکرو بسیار متغیر است و ویژگی‌های سطحی فردی را مشخص نمی‌کند. بنابراین در اینجا اندازه گیری‌ سختی سنجی میکرو بسیار مناسب‌تر است. میکرو ایندنتورها به یک نقطه درون نمونه‌ی فلزی فشار می‌دهند و پس از آن واکنش فلز را نسبت به بار اعمال شده ، عمق نفوذ و دوره‌ی تناوب را اندازه گیری می‌کنند. تست سختی نانو برای اندازه گیری سختی با استفاده از اعمال یک نیروی بسیار کوچک و یک نانو نیوتنی و اندازه گیری عمق فرو رفتگی که بر روی فلز ایجاد شده است ، انجام می‌شود.
صنعت فلزی از سه نوع تست بادقت استفاده می‌کند :
• تست برینل
• تست راکول
• تست ویکرز
این تستها عمقی را که توسط فرو رفتن یک گلوله یا مخروط شکل ناپذیر به درون فلز ، تحت بار اعمال شده و در یک دوره‌ی زمانی مشخص ایجاد شده است را تعیین می‌کنند.
سختی سنج قابل حمل :
زحمت رفتن به آزمایشگاه با سختی سنج‌های قابل حمل رفع شده است. این سختی سنجی‌ها بسیار توسعه یافته‌اند که انجام تست سختی در محل را ممکن کرده‌اند و در مقایسه با ماشین‌های تست سنتی و ساکن ، تجهیزات اقتصادی و سریع دارند. دو روش عمده وجود دارد که در کل دنیا پذیرفته شده است ، یکی روش UCI (مقاومت ظاهری برخورد اولتراسونیکی) است که تئوری آن اندازه گیری فرکانس تغییر میله‌ی پیچیده شده ، با استفاده از سر لوزی ویکرز است که با نفوذ لوزی به داخل ماده تست شونده تحت یک بار ویژه اعمال شده انجام می‌شود. فرکانس تغییر ارزیابی می‌شود و به طور الکترونیکی به مقدار سختی تبدیل می‌شود و بر روی صفحه نمایش LCD نشان داده می‌شود.
اصل دوم به کار برده شده برای سختی سنج پرتابل به نام روش واکنشی شناخته می‌شود. در این روش ، وسیله ، سرعت بدنه ضربه دیده را درست قبل و بعد از اینکه ضربه به سطح ماده تست شونده اعمال شود را اندازه گیری می‌کند. نسبت بین دو سرعت ، سختی ماده را مشخص می‌کند که می‌تواند با استفاده از جدول تبدیلی که در وسیله موجود است برای مواد مختلف به معیارهای مختلف تبدیل شود.
بسیاری از وسیله‌ ها این دو روش تست اعمال شده را به طور موفقیت آمیز با هم ترکیب می‌کنند و در یک وسیله استفاده می‌کنند. در حالی که ممکن است برخی وسایل دیگر ، فقط از روش UCI یا روش تستی واکنشی دینامیکی استفاده کنند. چیزی که یک فرد نیاز دارد یک وسیله ساده با تمام پروب‌ ها و وسایل ضربه است که برای استفاده به آن وصل شوند. محصولات زیادی در فروشگاه ها وجود دارند و هر کس به راحتی می‌تواند بر حسب نیاز خود برای انجام تست بر روی آنها ، یکی را انتخاب کند. سختی سنج قابل حمل به سادگی استفاده می‌شود و به هیچ دانش خاصی برای راه اندازی وسیله نیاز ندارد.
کاربردهای سختی سنج پرتابل ، بسیار فراوان است و این وسیله به خاطر ویژگی‌ های خاص خود مثل اندازه گیری سریع که تنها در حدود چند ثانیه طول می‌کشد بسیار در دسترس و رایج شده است.
کمیته تکنیکی ASME بر روی فولاد ، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای مربوطه ، استانداردهایی را برای سختی سنجی قابل حمل توسعه داده است. اگر چه این دو روش UCI همانند روش واکنشی به طور موفقیت آمیز برای انجام تست و تعداد زیادی از کاربردهای در محل استفاده می‌شوند اما به طور قابل ملاحظه‌ای با محدودیت‌هایی در مورد نوع ماده تست شونده با توجه به اندازه و وزن آن رو به رو هستند. علاوه بر این به علت تأثیر مدول یانگ (مدول یانگ خاصیتی از ماده است که سفتی آن را بیان می‌کند بنابراین یکی از مهم‌ترین خواص ماده است) بیشتر روش‌های سختی سنجی سنتی ، بدون کالیبره کردن و تنظیم وسیله ، به سختی سنجی مواد مختلف اجازه نمی‌دهند.
وسایل سختی سنج متحرک جایگزین ماشین‌های سنتی رو میزی نخواهند شد اما با این حال بسیاری از مشکلات را حل می‌کنند اگر چه این روش تا حدودی به منطقه کاربردی ویژه‌ای محدود است.

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

موفق و پیروز باشید







نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 18 مرداد 1398 :: نویسنده : علی خوب بخت
به نام خدا


معمولاَ اصطلاح سختی به خاصیت اجسام در مقابل نفوذ جسم دیگری به سطح آنها و میزان مقاومت و نفوذپذیری آنها اطلاق می شود.
رایج ترین آزمایش سختی ، مشتمل بر حركت یك جسم نفوذ كننده و یا فرو رونده به داخل جسم مورد آزمایش و ثبت نیروی لازم برای این كار و یا اندازه گیری مقدار فرو رفتگی در برابر یك نیروی معین می باشد ، كه این آزمایش ، آزمایش سختی فرو روندگی نامیده می شود. چنانچه جرم معینی از یك ارتفاع مشخص بر روی سطح قطعه (که خاصیت الاستیک زیادی دارد) مورد آزمایش انداخته شود و مقدار واجهش آن جرم معین اندازه گرفته شود ، به این آزمایش ، آزمون سختی واجهشی گفته می شود. ساده ترین نوع سختی سنجی ، خراشیدن سطح جسم نمونه به وسیله یك سوهان می باشد. مقدار خراشهای ایجاد شده از نظر كمی و كیفی نشان دهنده میزان سختی نسبی جسم خواهد بود. مقدار ساییدگی سطح جسم تحت شرایط تعیین شده ، به عنوان سختی سایشی و مقاومت در مقابل سایش نامیده می شود.

برای مشاهده ادامه مطالب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید


ادامه مطلب


نوع مطلب : اطلاعات فنی، 
برچسب ها : انواع سختی سنجی، سختی سنجی راکول، سختی سنجی برینل، سختی سنجی ویکرز، سختی سنجی نوپ، سختی سنجی شور، سختی سنجی،
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!
 
 
 
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic