گزارش كارآموزي ریخته گری در شرکت میل لنگ سازان

دسته بندي : فنی و مهندسی » مکانیک
گزارش كارآموزي ريخته گري در شرکت ميل لنگ سازان در 24 صفحه ورد قابل ويرايش

مقدمه

دانجشويان در طول دوران تحصيلات دانشگاهي ، چه در مقطع كارداني و چه در مقطع كارشناسي هر كدام درسهاي متناسب با رشته تحصيلي خود و همچنين كارهاي عملي را مي خوانند و انجام مي دهند . پس از اتمام درس و كارهاي عملي لازم است دانشجو با مراجعه به محيط بيرون با چگونگي كار در كارگاهها و كارخانجات آشنا شود و به اصطلاح دوران تكميلي رشته خود را با انجام كار در كارخانجات بگذراند .

بدين منظور دانشگاه براي هر دانشجو متناسب با رشته آنان واحد كارآموزي را ارائه مي دهد تا دانشجو با معرفي به مكان كاراموزي كار در آنجا را شروع كند و بتواند در پايان كار گزارشي از عملكرد خود در طول اين مدت را به دانشگاه ارائه دهد .

در اينجا اين سوال پيش مي آيد كه هدف از كارآموزي چيست ؟

در اصل هدف از كارآموزي آماده كردن فرد براي كار در بيرون از محيط تحصيلي خود مي باشد تا بتواند پس از اتمام درس كار در رشته تحصيلي‌اش را تجربه و انجام دهد .

اميدواريم همه دانشجويان در طول كارآموزي موفق و سربلند باشند .
مكان كارآموزي

من دوران كارآموزي را در مجتمع كارگاههاي آموزشي دانشگاه آزاد واحد شهر مجلسي گذراندم . مجتمع كارگاههاي آموزشي در 6 كيلومتري شرق ساختمانهاي اداري واقع شده كه بر دو قسمت كلي تقسيم مي شود :
مجتمع كارگاهي و مجتمع آزمايشگاهي

در مجتمع كارگاهي 6 كارگاه بزرگ واقع شده است كه اسامي آنها عبارتند از:

كارگاه مدلسازي، جوشكاري، تأسيسات، ريخته گري، ماشين‌آلات و تراشكاري.

در هر كدام از اين كارگاهها متناسب با رشته دانشجويان كارهاي جداگانه اي انجام مي گيرد . در كارگاه مدلسازي به تهيه مدل جهت انجام قالبگيري و ريخته گري مي پردازند . در كارگاه جوشكاري قطعات و وسايلي كه احتياج به جوشكاري دارند ، جوشكاري مي شوند .

كارگاه تأسيسات مربوط به تأسيسات ساختماني و طرز كارانها مي باشد كه دانشجويان در آن آموزش لازم در اين زمينه را مي بينند . كارگاه ريخته گري توليد قطعات و مذاب ريزي ، به صورت دستي را بر عهده دارد ، كارگاه ماشين‌آلات تعمير و تنظيم موتورهاي بنزيني و ديزلي را آموزش مي دهد و كارگاه تراشكاري هم ، تراشكاري قطعات ساده و دوار را بر عهده دارد .

بخش دوم كارگاههاي آموزشي شامل آزمايشگاهها مي باشد كه در مجاورت ساختمانهاي اداري و آموزشي واحد قرار دارد و به شرح زير مي باشد :

آزمايشگاه ترموديناميك ، آزمايشگاه شيمي ، سيالات ، آزمايشگاههاي گروه مواد كه خود شامل : آزمايشگاه مصالح قالبگيري و آزمايشگاه خواص مكانيكي و آزمايشگاه متالوگرافي و آزمايشگاه عمليات حرارتي مي باشد ، آزمايشگاههاي مدار الكترونيك و مخابرات .





تجهيزات كارگاه ريخته گري

در كارگاه ريخته گري به طور كلي به وسيله مدل و ماسه در درجه ، كار قالبيگري را انجام داده و سپس با استفاده از كوره و بوته مذاب را آماده مي سازند و داخل درجه قالبگيري ريخته و پس از منجمد شدن مذاب و سرد شدن قطعه مورد نظر را كه شكلي دقيقاً مثل مدل دارد ، را از داخل ماسه خارج مي كنند . اما كل اين مراحل كه به سادگي بيان شد احتياج به مدت زمان طولاني و تجهيزاتي دارد . در زير تجهيزاتي كه جهت توليد يك قطعه به كار گرفته مي شود را بيان مي كنيم :

1- ماسه : اولين ماده‌اي كه براي قالب گري لازم و احتياج است ، ماسه نام دارد . اين ماسه در كارگاه ريخته گري خود به چهار نوع مختلف تقسيم بندي مي شود :

الف) ماسه طبيعي

ب) ماسه مصنوعي

ج) ماسه CO2

د) ماسه چراغي

1-1) ماسه طبيعي : به ماسه اي اطلاق مي شود كه به صورت طبيعي بدست آمده باشد و همان ماسه هايي است كه در كنار رودخانه ها قرار دارد و از آنجا براي قالبيگري به كارگاه آورده مي شود . در اين نوع ماسه چسب مصنوعي به كار برده نمي شود ، بلكه همان 5 الي 6 درصد خاك رس موجود در آن به همراه آب نقش چسب را بازي مي كند و به ماسه استحكام لازم را مي دهد .

از مهمترين مزاياي اين نوع ماسه را حتي تهيه كردن آن با هزينه كم و ريزدانه بون اين نوع ماسه مي باشد . اما در كنار اين مزايا اين نوع ماسه تحمل حرارتي كمي دارد و زود زينتر مي شود كه از عيوب آن محسوب مي شود

1-2) ماسه مصنوعي : اين ماسه كه نسبت به ماسه طبيعي مصرف بيشتري دارد تشكيل شده است از 5 الي 6 درصد چسب بنتونيت و 3 الي 4 درصد آب كه هنگامي كه با هم مخلوط مي شوند ماسه چسبندگي خوبي پيدا مي كند . اين نوع ماسه از خرد كردن و آسيا كردن سنگهاي رودخانه‌اي و ماسه‌اي بدست مي آيد كه نسبت به ماسه طبيعي درشت دانه تر و با هزينه بيشتري بدست مي آيد ولي داراي تحمل حرارتي بالايي است و مثلاً در مقابل مذاب چون كه نزديك به C 1500 حرارت دارد ، نمي سوزد .

1-3) ماسه CO2 (دي اكسيد كربن) : اين ماسه در حالت طبيعي خشك است ولي هنگامي كه به مقدار 6% به آن چسب سيليكات سديم (آب شيشه) اضافه مي شود ، حالت تر شوندگي پيدا مي كند و مي توان با ان كار قالبگيري و يا ماهيچه سازي را انجام داد . مخلوط اين ماسه با چسب سيليكات سديم هنگامي كه در معرض گاز C02 قرار گيرد سخت و محكم مي شود . به همين دليل به ماسه CO2 معروف است .

1-4) ماسه چراغي : اين نوع ماسه كه داراي رنگ زرد است بيشتر براي ماهيچه سازي بكار مي رود و هنگامي كه در معرض حرارت و آتش قرار گيرد ، سخت و محكم مي شود به همين دليل به ماسه چراغي معروف است .

2- مدل : مدل عبارتست از شكلي شبيه به قطعه توليدي ، از جنس چوب يا آلومينيوم كه ان را در ماسه قرار داده و قالبگيري مي كنيم . سپس مدل را از ماسه خارج مي كنيم . حفره بوجود امده توسط مدل را قالب مي گوئيم كه شكلي قطعه مورد نظر است مدلها داراي انواع مختلفي هستند كه اسامي آنها عبارتند از :

الف) مدلهاي ساده كه در درجه زيري قرار مي گيرند و اكثراً از جنس چوب مي باشند .

ب) مدلهاي دو تكه يا چند تكه كه همانطور كه از اسم انها استنباط مي شود ، داراي تكه هايي هستند . هر كدام از اين تكه هاي مدل در يك درجه قالبيگري مي شوند كه در داخل قالب به وسيله پين و جاپين آنها را روي همديگر قرار مي دهند .

ج) مدلهاي صفحه‌اي كه هر دو تكه مدل بر روي يك صفحه مونتاژ مي شوند و كار قالبگيري را براي ما آسان مي كنند .

3-1) ابزارهاي قالبگيري : ابزارهايي كه براي يك قالبگيري مورد نياز است عبارتند از :

3-1) درجه قالبگيري : كه عبارتست از محفظه‌اي چهار گوش كه مدل و ماسه را در آن قرار مي دهيم . درجه قالبگيري از دو لنگه تشكيل شده است كه به وسيله پين و جاپين بر روي همديگر قرار مي گيرند .

3-2) كوبه : وسيله اي است براي كوبيدن ماسه بر روي مدل، تا ماسه شكل مدل را به خود بگيرد .

3-3) پودر تالك (جدايش) : كه بين ماسه و مدل و يا بين ماسه دو درجه مي زنند كه از چسبندگي ماسه به همديگر يا به مدل جلوگيري كند .

3-4) ابزار قاشقي و پاشنه : ابزاري است كه به وسيله آن تعميرات قالب را انجام مي دهيم و كانالهاي اصلي و فرعي راهگاه را در ماسه ايجاد مي كنيم .

3-5) قلم مو و آب : كه براي خيس و مرطوب كردن ماسه اطراف مدل بكار مي روند و از خراب شدن ماسه توسط مدل ، جلوگيري مي كنند .

4- كوره ها و وسايل تهيه مذاب :

در كارگاه ريخته گري دو كوره وجود دارد : كوره زميني يا بوته اي و كوره شعله اي يا دوار

كوره زميني بيشتر براي ذوب آلياژهاي آهني مثل چدن و آلياژهاي غير آهني مثل آلومينيوم ، مس ، برنج ، و …… بكار مي رود . بدين ترتيب كه بوته را مثلاً از آلومينيوم پر كرده و داخل كوره قرار مي دهيم و پس از ذوب شدن بوته را به وسيله طوقچه يا انبر بيرون مي آوريم و داخل كمچه قرار داده و دو نفر اين طرف و آن طرف كمچه را گرفته و آماده مذاب ريزي داخل قالب مي شوند . سوخت اين كوره از گازوئيل است كه به وسيله هواي كه از دم و يا بازدم برقي به همراه سخت داخل كوره مي شود ، گازوئيل را پودر كرده و باعث مي شود كه راندمان حرارتي كوره بالا رود .

كوره شعله اي يا دوار تشكيل شده است از بدنه ، شاسي ، موتور جهت گرداندن كوره و شعله گير . اين كوره بيشتر براي ذوب چدن بكار مي رود . بدين ترتيب كه چدنها داخل محفظه كوره دوار قرار داده و طي تماس شعله با چدنها ، آنها را ذوب مي كند . درهمين حين كوره به وسيله موتور و چدنهايي كه در زير كوره قرار دارد مي چرخد و شعله گير هم جلوي اتلاف حرارت شعله را گرفته و هواي گرم را به طرف بادزن برقي هدايت مي كند تا به وسيله هواي گرم راندمان حرارتي كوره بالا رود . بوسيله چرخاندن كوره و قرار دادن بوته در زير كوره مذاب چدن را از داخل كوره به قالبها انتقال مي دهيم .

مجتمع آزمايشگاهي و آزمايشگاههاي گروه مواد

در اين آزمايشگاهها در مورد قطعات و كلاً موادي كه در ريخته گري استفاده مي شوند ، آزمايشها و تجزيه و تحليل هايي صورت مي گيرد اين آزمايشها به صورت زير مي باشد :

1- آزمايشگاه مصالح قالبگيري : در اين آزمايشگاه در مورد موادي كه با ان قالبگيري انجام مي گيرد ، تحقيق و مطالعه و ازمايش صورت مي گيرد اين مواد مي تواند ماسه ، چسب ، آب ، خاك اره ، پودر گرافيت و اثرو درصد هر كدام در مواد قالبگيري باشد . اين آزمايشگاه از تجهيزاتي مثل كوبه ، خشك كن ، ترازو ، دستگاه كشش و فشار و … برخوردار است .

2- آزمايشگاه خواص مكانيكي : در اين زمايشگاه قطعات ريخته گري شده را مورد آزمايشهاي گوناگوني قرار مي دهند تا از خواص مكانيكي آنها اطلاعاتي بدست آورند . اين خواص مانند كشش ، فشار ، ضربه ، خمش ، پيچش و … مي باشد كه هر كدام از اين خواص بر روي دستگاههايي به همين نام مورد آزمايش قرار مي گيرند .

تكثير مدل و ساخت مدل صفحه‌اي

يكي ديگر از كارهايي كه ما در طول دوران كارآموزي با آن آشنا شديم و كار كرديم ساخت مدل صفحه‌اي و همچنين تكثير مدلهايي كه در كارگاه يه تعداد كمي يافت مي شد ، بود . تكثير مدل بدين صورت است كه مدلهايي كه تعداد انها در كارگاه كم است توسط دانشجويان قالبگيري مي شود و سپس مذاب آلومينيوم در ان مي ريزيم . در اين نوع قالبگيري سعي بر ان است كه تا حد ممكن قطعه اي سالم و بدون عيب توليد شود . پس از آنكه قطعه را از داخل قالب خارج كرديم وسرد شد جاهايي كه مذاب به صورت پوسته نفوذ كرده است را سوهانكاري مي كنيم سپس جاهايي كه در قطعه كشيدگي (انقباض) ايجاد شده است را با بتونه پر مي كنيم و سپس با سمباده هاي آلومينيومي ساب بتونه اضافي را از بين مي بريم . پس از آنكه كار سمباده كاري و پرداخت مدل تمام شد ، اگر مدل دو تكه است بر روي يك تكه آن پين و بر روي ديگري جاپين (سوراخ) ايجاد مي كنيم . پس از همه اين كارها كه مدل اماده شد نوبت به رنگ كاري اين مدلها مي رسد . بدين صورت مدلهاي يك تكه و ساده را رنگ زرد و مدلهاي دو تكه و ماهيچه متحرك را رنگ سبز و مدلهاي با سطح جدايش غير يكنواخت را رنگ قرمز مي زنيم .

مدل صفحه‌اي را بدين صورت مي سازند كه ابتدا يك مدل چوبي صفحه را قالبگيري و ريخته گري مي كنند . سپس مدلهايي را كه نيز قرار است بر روي اين صفحه مونتاژ شوند را به همان روش ريخته گري و بتونه كاري مي كنند . از يك تكه چوب و يك جسم مخروطي كه آنها رانيز ريخته گري كرده اند . به عنوان حوضچه و كانالهاي اصلي و فرعي استفاده مي كنند . پس از ريخته گري همه اين ريخته گري همه اين قطعات نوبت به مونتاژ كردن آنها بر روي صفحه مي رسد كه آنها را به وسيله چسب آهن يا پيچ و پرچ بر روي دو طرف صفحه مونتاژ مي كنند و بدين ترتيب مي توان يك مدل صفحه اي را ساخت . بوسيله مدل صفحه قالبگيري خيلي راحتر و سريعتر انجام مي شود . مدل صفحه اي بين دو لنگه يك درجه قرار مي گيرد . پس بايد يك مدل صفحه اي ، مخصوص يك درجه باشد . براي اين كار صفحه آن را طبق اندازه يك درجه مورد نظر مي سازند و سپس مدل صفحه اي و درجه را شماره گذاري كرده و آنها را رنگ زرد مي كنند ، از مدل صفحه اي بيشتر براي قالبگيري هاي دو تكه با ماسه co2 استفاده مي شود .

در طول دوران كارآموزي من در همه كلاسهاي سرپرست شركت كردم . در يكي از اين جلسات سرپرست در مورد چدنها توضيحاتي براي شاگردان گفتند كه مي توانستم نكات زير را ياداشت كنم :

چدن (CAST IRON)

خانواده‌اي از آلياژهاي آهني هستند كه درصد كربن موجود در انها بيش از 2% و سيليم (SI) بيش از 1 درصد مي باشد . در واقع چدن يك نوع آلياژ سه تايي FE – C – SI مي باشد .

چه خواصي موجب برتري چدن نسبت به فلزات ديگر شده است ؟

1- ارزاني قيمت

2- خواص مكانيكي ويژه (از جمله قابليت جذب ارتفاعش ، مقاومت در برابر سايش و فشار ، عدم حساسيت در برابر شيارهاي سطحي)

3- سادگي تهيه قطعات چدني از طريق ريخته گري به دليل :

الف) پائين بودن نقطه ذوب و سياسيت بالا

ب) پائين بودن ضريب انقباض در هنگام استحاله مذاب جامد

عوامل موثر در تعيين خواص مكانيكي چدنها نسبت به گرافيت :

گرافيت نوعي كربن كريستاليز شده است كه به علت تغيير فرم پلاستيكي راحتي كه در گرافيت وجود دارد سختي بسيار كمي دارد

1) مقدار گرافيت : هر چه درصد ذرات گرافيت در زمينه زيادتر باشد استحكام چدن كمتر مي باشد

2) شكل گرافيت : اشكال مختلفي از ذرات گرافيت در ريز ساختار ديده مي شود كه مهمترين انها عبارتند از :

الف) گرافيت لايه اي در چدن خاكستري

ب) گرافيت تمبر شده در چدن ماسيبل

ج) گرافيت كروي در چدنهاي داكتيل

د) گرافيت كرمي شكل در چدن با گرافيت فشرده

3) نحوه توزيع ذرات گرافيت : تاثير زيادي بر روي خواص مكانيكي دارد مانند ساختار گل رزي

4) اندازه ذرات گرافيت

كربن به دو صورت در ساختار ديده مي شود : به صورت آزاد گافيت و به صورت تركيبي FE3C (سمانتيت)

برخي از مشخصه هاي سمانتيت :

1) وزن مخصوص نزديك به آهن

2) فازي بسيار سخت و شكننده است

3) داراي هيچگونه تغيير آلوتروپي نيست و نقطه ذوب حدود C 1250 دارد .

كربن معادل : توسط اين فاكتور اثر تمام فازهاي موجود در چدن نسبت به اثر كربن و عناصر مشابه سنجيده مي شود . مجموعه اين اثرات تشكيل عدد خاصي به نام كربن معادل (CE) را مي دهد .

(CU %07/.) - (AL %2/.) – (S %4/.) – (P% + SI% 3/1 + C%) = CE كربن معادل (MN %03/.) + (CR %06/.) – (NI % 05/.) –

%10< CR و NI و %4< CU و %2< AL و %4/ S< و %5/2 < MN اگر

(%SI + P) 3/1 + C %= CE كربن معادل

ذوب چدنها : ذوب چدنها راحت و در كوره هاي معمولي مانند كوره هاي بوته اي (گرافيتي) زميني چدنها را ذوب مي كنند در حالي كه فولاد را در كوره هاي قوس ، القايي و زيمنس ذوب مي كنند . كوره اي كه مخصوص ذوب چدن است و صرفه اقتصادي دارد ، كوپل مي باشد كه تا حدود 1 تن در ساعت مي تواند ذوب بدهد . كوره هايي كه براي ذوب چدن استفاده مي شوند عبارتند از :

كوره كوپل ، القايي ، الكتريكي ، كوره گرم كن شعله اي و كوره زميني

عوامل موثر در انتخاب كوره :

1- ميزان سرمايه گذاري

2- اندازه و نوع قطعه ريختگي

3- سرعت ذوب

4- ظرفيت كوره

5- ميزان نياز به كنترل مذاب

كنترل مذاب چدن (آزمايش كارگاهي) : تعيين ميزان تمايل چدن به گرافيت زايي توسط آزمايش چيل (CHILL) مشخص مي شود (گرافيت زايي چدن سفيد) اين كار توسط ريختن مذاب داخل قالبهايي به شكل مكعب مستطيل يا حفره اي شكل صورت مي گيرد .

در اين آزمايش هر چه عمق سردشدن در نمونه بيشتر باشد تمايل چدن به گرافيت زايي كمتر است .

عمده ترين عواملي كه روي سياليت مذاب چدن اثر مي گذارد :

1- درجه حرارت مذاب

2- تركيب شيميايي : هر چه تركيب به تركيب يوتكتيك نزديكتر شود سياليت مذاب بالالتر مي رود .

3- ارائه اين دو فاكتور بر روي سياليت چدن خاكستري به صورت زير ارائه شده است :

155 – T 05/ + CE * 9/14 = درجه سياليت

آزمايشهاي آزمايشگاهي چدن :

1- تعيين تركيب شيميايي چدن با استفاده از ابزاري نظير كوانتومتر

2- تعيين خواص مكانيكي چدن : كليه خواص كششي ، فشاري ، ضربه و سختي و …

3- كنترل ريز ساختار (با متالوگرافي)

4- تعيين ميزان تخلخل چدن با كمك اشعه ايكس (راديوگرافي)