Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله در مورد تكنولوژي ساخت قالبهاي سريع به روش ريخته گري دقيق

$
0
0
 nx دارای 36 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : تكنولوژی ساخت قالبهای سریع به روش ریخته گری دقیق تقابل ریخته گری دقیق با روش DSPC در تولید قطعات با شكل نهایی مقدمه روش ریخته گری دقیق به عنوان روشی برای تولید قطعات كوچك با دقت بالا و تولتید خوشه‌های با ظرفیت حمل قطعات بیشتر (تیراژ بالا) نسبت به سایر روش‌های دیگر ریخته گری از اهمیت بیشتری برخوردار می‌باشد. از آنجا كه راه اندازی سیستم ریخته گری دقیق برای قطعات بزرگ با تیراژ تولید كم توجیه اقتصادی ندارد، تمایل به تركیب این روش با انواع روش‌های تولید بیش از پیش افزایش یافته است. از طرف دیگر روش DSPC به عنوان یكی از روش‌های قالب سازی سریع باعث افزایش CAD / CAM و عدم استفاده از روشظهای سنتی ماشین كاری می‌شود، كه با كمك آن می‌توان پاره‌ای از مراحل ریخته گری دقیق را حذف یا تصحیح نمود و سرعت فرایند را در عین حفظ دقت قطعات بالا برد. در این بخش به بررسی پروسه انجام این كار پرداخته شده است. پیش درآمدی بر ریخته گری دقیق ریخته گری دقیق از سال‌ها قبل در مقیاس غیر صنعتی در جواهر سازی كاربرد داشته و سپس در كاربردهای پزشكی از قبیل ساخت دندان و اعضای مصنوعی بدن به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. با وقوع جنگ جهانی دوم، كاربرد این تكنولوژی در صنایع نظامی و هوایی به شدت گسترش یافت كه یكی از عوامل آن را می‌توان نیاز به توربین‌های گازی و ساخت موتورهای جدید نظامی دانست. به عبارت دیگر با ظهور توربین‌های گازی نیاز به ایجاد مقاومت در پره‌های توربین برابر دماهای بالا سوپر آلیاژها كه مجموعه‌ای از آلیاژهای با پایه نیكل و كبالت بودند و مقاومت بیشتری در برابر حرارت داشتند این مواد، جایگزین قطعات آهنگری شده فولاد آلیاژی كه قبلا در این صنعت مورد استفاده بود شدند. بیشتر این آلیاژها امكان استفاده از توربین‌ها در دماهای بالا و ایجاد راندمان بالاتر را فراهم می‌كردند ولی از آنجا كه سوپر آلیاژها شكننده بوده و قابلیت آهنگری آنها با روش‌های مرسوم آن زمان وجود نداشت و از طرفی دیگر هزینه ماشین كاری آنها به دلیل مقاومت بالای س وپر آلیاژها و ایجاد سایش در ابزار برشی بسیار بالا بود، لذا گرایش به روش ریخته گری دقیق به عنوان یك روش جایگزین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. اوج شكوفایی روش ریخته گری دقیق به عنوان یك روش جایگزین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. اوج شكوفایی روش ریخته گری دقیق در سال 1980 بوده است، به طوری كه بر طبق آخرین آمار حدود 15% كل قطعات تولیدی در كشور انگلیس به این روش ساخته می‌شود، كه از این مقدار 50% به سوپر آلیاژهای با پایه نیكل و كبالت، 35% انواع فولا د، 10% آلمینیوم و آلیاژهای آن و 5% را آلیاژهای مس و تیتانیوم به خود اختصا می‌دهند. معرفی فرایند ریخته گری دقیق در این روش قالب سرامیكی توسط ساخت مدل‌های مومی و یا سایر موادی كه قابلیت ذوب در دماهای پایین را دارا می‌باشند، تولید می‌گردد. پس از ساخت مدل‌های مومی از قطعه مورد نظر، مدل‌های فوق به یك راهگاه مومی كه نقش اصلی در فرایند ذوب ریزی را بر عهده دارد متصل می‌گردند. مجموعه راهگاه و مدل‌های متصل به آن را خوشه می‌نامند كه تعداد قطعات مومی د ر هر خوشه به ظرفیت حمل راهگاه، وزن نهایی خوشه تولیدی و تیراژ تولید بستگی دارد. خوشه تولید شده را پس از آن در داخل یك دو غاب سرامیكی با مواد جوانه زا فرو می‌برند تا كاملا سطح مدل‌های مومی پوشش داده شود و لایه‌ای از روكش سرامیكی روی آن ایجاد شود. بعد از بیرون آوردن خوشه از دو غاب، آن را در زیر ریزش ذرات بسیار ریز یا در بستری از این ذرات قرار می‌دهند تا به لایه سرامیكی مرطوب بچسبد. این ذرات باعث ایجاد تخلخل در لایه سرامیكی می‌گردند كه به خروج هوا از طریق پوسته سرامیكی در ضمن ذوب ریزی كمك می‌كند. عمل روكش دهی با فرو بردن خوشه در دو غاب سرامیكی و خشك شدن لایه‌ ایجاد شده و دوباره تكرار این عمل ادامه می‌یابد تا ضخامت مورد نظر از لایه سرامیكی روی مدل‌ها را بپوشاند. ضخامت دیواره سرامیكی در این روش بین 4 تا 12/0 میلیمتر متغیر است لذا باید به نحوی تعیین شود كه مانع از خروج هوا از قالب نشود و به راحتی پس از ریخته گری قابل شكستن و جدایش از قطعات باشد. بعد از رسیدن به ضخامت لایه مورد نظر، مجموعه خوشه را در داخل اتوكلاو گذاشته و به همراه فشار بخار آب حرارت اندكی می‌دهند تا موم از آن خارج شود. مواد مورد استفاده برای روكش دهی مدل‌های مومی در حالت عمومی شامل مخلوطی از پلاستر، چسب و پودر سیلیكا، به عنوان ماده نسوز یا دیرگداز قالب، می‌باشد كه این تركیب برای ریخته گری فلزات با دمای ذوب پایین كاربرد دارد. برای فلزات با درجه حرارت ذوب بالاتر در این حالت سیلیمانیت كه یك تركیب از آلومینا – سیلیكات می‌باشد به عنوان ماده اصلی قالب پیشنهاد می‌گردد و سیلیكا نیز به عنوان چسب به كار می‌رود. بسته به دقت نهایی مورد نظر در ساخت قطعات، پوشش‌های دیگری از جنس سیلیمانیت، اتیل سیلیكات و مولاشیت نیز مورد استفاده می‌باشد. آنچه كه در این میان از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد این است كه دیواره سرامیكی بایستی حتی المقدور مقاوم در برابر شوك‌های حرارتی بوده و در دمای ذوب پایداری ابعادی خوبی از خود نشان دهد، همچنین عدم تمایل به واكنش با مذاب و انبساط حرارتی پایین از دیگر خواص آن باشد. بعد از خروج موم، قالب آماده ریخته گری می‌باشد، لذا آن را برای خروج باقیمانده احتمالی موم و نیز استحكام هر چه بیشتر چسب تا دمای 1000 درجه سانتیگراد یا 1832 درجه فار نهایت پیش گرم می‌كنند. این كار به طراح اطمینان كافی از پر شدن قالب می‌دهد. عملیات ریخته گری به صورت ریخته گری ثقلی، تحت فشار و یا در خلاء انجام می‌گیرد اما در حالت ریخته گری تحت فشار باید كمال دقت را مبذول داشت تا هوا به طور كامل از قالب خارج گردد. وزن قطعات ریخته گری شده با این روش به طور عادی بین 200 گرم تا 8 كیلوگرم متفاوت است، اگر چه امروزه قطعات تا وزن 250 كیلوگرم نیز قابل تولید به این روش می‌باشند. روش ریخته گری دقیق قابلیت تولید آلیاژهای آلومینیوم، برنز ، فولادهای ابزار، فولادهای ضد زنگ، استلیت، سوپر آلیاژهای پایه نیكل و كبالت، طلا و تیتانیوم و آلیاژهای مس را به خوبی دارا می‌باشد. مزایای روش ریخته گری دقیق ریخته گری دقیق قابلیت دستیابی به تلرانس‌های بسته‌تر را دارد. این روش تلرانس، 5/0% و حتی در قطعات كوچك تا 15/0% قابل دسترس می‌باشد. ریخته گری محدوده وسیعی از فلزات با این روش مقدور است. امكان رسیدن به كیفیت بالای ساختار متالوژیكی به دلیل عدم وجود عیوبی مانند ماسه سوزی و ; وجود دارد. هزینه این روش نسبت به سایر روش‌های دیگر در تیراژ بالا بسیار كمتر می‌باشد. عیوب ریخته گری دقیق به راه اندازی سیستم ریخته گری دقیق متضمن صرف هزینه بالا بوده و باید استفاده از این روش توجیه اقتصای داشته باشد. برای قطعات با تیراژ پایین مقرون به صرفه نمی‌باشد. اصول كلی انجام ریخته گری دقیق در زیر به توضیح اصول كلی فرایند ریخته گری دقیق پرداخته می‌شود. تولید مدل مومی مدل‌های موم به تعداد مورد نظر بعد از طراحی و ساخت قالب در این مرحله غالباً به روش تزریق تولید می‌شوند. مرحله تزریق در قالبمونتاژ مدلها جهت تولید خوشه‌های متشكل از تعداد مشخص مدل، به یك راهگاه اصلی از جنس موم متصل می‌شوند. عمل اتصال توسط موم‌ مذابی كه به عنوان لحیم ندر محل ریخته می‌شود، انجام می‌شود البته این كار باید به صورتی انجام شود كه روی دقت ابعادی مدل تاثیر گذار نباشد. مرحله مونتاژ مدل‌ها ایجاد لایه سرامیكی مدل خوشه‌ای فوق را هر دفعه در دو غاب سرامیكی فرو برده و سپس آن را در داخل یك بستر از شن بسیار ریز قرار می‌دهند تا ضخامت لایه مورد نظر ایجاد شود. مرحله ایجاد لایه موم زدایی به محض خشك شدن لایه سرامیكی موم را با حرارت اندك ذوب و از داخل قالب سرامیكی خارج می‌كنند بدین ترتیب پوسته سرامیكی به عنوان قالب مرحله بعد آماده ریخته گری است. مرحله موم زداییریخته گری این عمل با پیش گرم قالب به حدود 1000 درجه سانتیگراد و تحت ریخته گری ثقلی انجام میشود، بدیهی است بعد از سرد شدن مذاب مدلها و راهگاه‌ اصلی به صورت یك جسم یكپارچه در می‌آیند. مرحله ریخته گری شكستن لایه سرامیكی بعد از سرد شدن مذاب پوسته سرامیكی توسط ارتعاش یا چكش پنوماتیكی شكسته می‌شود. مرحله شكستن لایه برش قطعاتهر یك از مدل‌ها به ترتیب از راهگاه جدا می‌شوند. این كار غالباً توسط اره مویی و به صورت دستی انجام می‌شود. برش مدلها پرداخت نهایی قطعه كار پرداخت نهایی تقابل ریخته گری دقیق و قالب سازی سریع با توجه به اینكه نمونه سازی سریع باعث افزایش قدرت رقابت در واحدهای تولیدی، كاهش زمان ارائه مدل و هزینه نهایی قطعه و حتی كاهش خطاهای احتمالی به دلیل استفاده از كامپیوتر می‌شود، لذا با پیدایش این تكنولوژی زمینه برای كاربرد آن در سایر رو‌ش‌ها نیز فراهم شد. به تبع این تكنولوژی، قالب سازی سریع نیز كه بر پایه ساخت سریع قالب توسط روش نمونه سازی سریع برای تولید قطعات با جنس اصلی استوار بوده و به طراح امكان تولید قالب در مدت كوتاه حداكثر چند روز را می‌دهد، به عنوان یك عامل تاثیر گذار در تسریع پروسه تولید مورد توجه قرار گرفت. به طور مثال امروزه در ریخته گری دقیق به جای تولید مدل مومی به روش تزریق موم در قالب‌های فلزی می‌توان از نمونه سازی سریع استفاده و با این كار یكی از فرایندهای وقت گیر تولیدی را كه شامل طراحی قالب، تهیه برنامه ماشین كاری اتوماتیك، و در نهایت زمان بالای ساخت و نصب قالب جهت تزریق موم را حذف كرد. اعمال روش نمونه سازی سریع عملكرد این تكنولوژی در تصحیح فرایند ریخته گری دقیق بدون تغییر كلی سیستم كارایی روش عبارت است از تولید مدل مومی به عبارت دیگر بعد از تعیین مدل قطعه مورد نظر جهت انجام ریخته گری دقیق توسط یكی از روش‌های نمونه سازی سریع عملیات ساخت مدل‌های مومی انجام می‌شود كه از مهمترین مزایای آن علاوه بر دقت بالای قطعه، كاهش زمان تولید مدل و عدم نیاز به طراحی قالب همانند روش‌های سنتی می‌باشد. از آنجا كه برنامه نویسی جهت تولید قالب‌های تزریق و نیز ماشین كاری آنها توسط دستگاه‌های CNC به حداقل یك تا دو هفته زمان نیاز دارد می‌توان مدل‌ها را به راحتی در عرض چندین روز با استفاده از نمونه سازی سریع با هزینه كمتر و دقت بالاتر تولید كرد. در زیر به مراحل تولید مدل مومی توسط نمونه سازی سریع اشاره می‌شود: – تولید مدل قطعه مومی در نزم افزار CAD– ذخیره كردن این مدل وبا فرمت STL كه فرمت استاندارد مدل‌های حجمی است و انتقال آن به دستگاه نمونه سازی سریع. – مدل CAD از طریق نرم افزار مربوطه دستگاه نمونه سازی كه غالباً Slicer می‌باشد به لایه‌های با ضخامت 127/0 تا 005/0 میلیمتر مقطع بندی می‌شود. – اطلاعات مربوط به هر لایه به سیستم دستگاه منتقل و قطعه لایه لایه از پایین به بالا تولید می‌شود. این كار توسط عملكرد سكویی انجام می‌گیرد كه قابلیت حركت بالا و پایین داشته و قطعه روی آن ساخته می‌شود. رایج ترین روش مورد استفاده در این بخش به دلیل نوع جنس موم روش SLA می‌باشد، كه با تابش لیزر به هر سطح از فتوپلیمر كه ضخامت آن برابر مقدار تعیین شده در نرم افزار است، مقطع هر لایه جامد شده، از روی هم قرار گرفتن این لایه‌ها قطعه نهایی تولید و در ادامه آن را از داخل ظرف فتوپلیمر خارج می‌كنند. بعد از خروج قطعه آن را در یك گروه در معرض تابش اشعه فرابنفش قرار می‌دهند تا فتوپلیمر پخته شده استحكام نهایی خود را به دست آورد. قالب سازی سریع با اعمال روش DSPCدر این بخش سعی شده تا از روش DSPC به عنوان عاملی برای اقتصادی كردن و كوتاه كردن فرایند ریخته گری دقیق استفاده شود. این روش برعكس نمونه سازی سریع كه برای تولید مستقیم مدل كاربرد دارد به پیروی از روش‌های نمونه سازی سریع برای ساخت قالب به صورت كاملاً بی واسطه و مستقیم به كار می‌رود، لذا به آن قالب سازی سریع به روش مستقیم گفته می‌شود. در زیر به روشی كه برای تولید به روش قالب سازی سریع دنبال شده پرداخته می‌شود. طراحی قطعه در این مرحله مدل سه بعدی به صورت مونتاژی همراه با ماهیچه‌های مورد نیاز برای ساخت آن در فرایند ریخته گری مدل شده و با استفاده از امكانات نرم افزار CAD، مدل قالب ایجاد می‌شود. طراحی راهگاه پس از تولید مدل سه بعدی قالب، عملیات طراحی راهگاه با توجه به استانداردهای موجود و اتصال آن به مدل قالب انجام گرفته و كل مدل مربوطه به عنوان مدلی یكپارچه با فرمت STL، كه فرمت استاندارد دستگاه‌های نمونه سازی است، ذخیره و به دستگاه منتقل می‌شود. ساخت قالب واقعی عملیات ساخت قالب در دستگاه نمونه سازی به صورت ساخت لایه لایه انجام می‌گیرد كه این فرایند شامل مراحل زیر است: بعد از انتقال مدل به دستگاه در محیط نرم افزار Slicer كه نرم افزار جانبی دستگاه نمونه سازی برای قاچ بندی و لایه لایه كردن مدل‌ها می‌باشد مدل به لایه‌های متعددی عموماً به ضخامت 125/0 میلیمتر تقسیم می‌شود. برای ساخت قالب روی سكوی اولیه متحرك با قابلیت حركت عمومی توسط حركت غلتك لایه‌ای ازپودر سرامیك به ضخامت لایه اولیه‌ای كه در نرم افزار Slicer مشخص شده ایجاد می‌شود. در اجرای فرایند ساخت حركت غلتك دو وظیفه مهم را انجام می‌دهد: – غلتك با حركت افقی خود لایه سرامیك را به ضخامت مورد نظر تنظیم می‌كند كه این كار در طول عملیات ساخت از اهمیت بالایی برخوردار است. – غلتك مزبور با داشتن خاصیت گرم كنندگی در حین حركت و تصحیح لایه به پخت نسبی سرامیك آغشته به چسب نیز كمك می‌كند. این حرارت نسبی با افزایش ارتفاع قالب در طول فرایند باعث استحكام و جلوگیری از تغییر شكل قالب می‌شود. ریزش به صورتی كه چسب مایع در بالای لایه سرامیكی به شكل مقطع لایه اول كه در نرم افزار مشخص شده از طریق نازل دستگاه كه خود دارای چند گلویی بوده و قابلیت حركت روی صفحه Y,X را دارد انجام می‌گیرد. چسب در فضای بین ذرات سرامیك نفوذ و باعث اتصال آنها به هم می‌شود. این عمل ساختار محكمی را در قسمتهای فوق در مرحله پخت بعدی ایجاد می‌كند، سپس سكو به اندازه ضخامت لایه دوم پایین می‌آید. فرایند ساخت قالب فرایند به این ترتیب ادامه می‌یابد و قالب از پایین به بالا ساخته می‌شود. در پایان فرایند ساخت، قالب را به همراه سرامیك‌های داخل و اطراف آن را حرارت داده تا قالب سرامیكی كه چسب وجود دارد سخت شود و بعد از سرامیك‌های خام، (سرامیك‌هایی كه با چسب آمیخته نیستند) با وارونه كردن قالب از آن خارج می‌شوند. قالب سرامیكی پخت شده و خالی از سرامیك خام قالب اكنون آماده ریخته گری است، بعد از انجام آن به طریقه ثقلی همانند روش ریخته گری دقیق و سرد شدن فلز قالب سرامیكی شكسته شده، راهگاه آن زدوده گردیده و در نهایت پرداختی جزئی روی قطعه انجام گیرد. نتایج این روش باعث صرفه جویی در زمان تولید و كاهش هزینه تولید می‌شود. راه اندازی خط ریخته گری با استفاده از قالب سازی سریع به مراتب ارزان‌تر از ریخته گری دقیق معمول می‌باشد. دقت این روش بالاست تا آنجا كه قطعات تولیدی نیاز به حداقل پرداخت داشته و به شكل نهایی تولید می‌شوند. این روش همانند ریخته گری دقیق قادر به تولید قطعات با جنس آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، فولاد ابزار، آلیاژهای نیكل و مس می‌باشد. كاربرد كامپیوتر و نمونه سازی سریع سبب كاهش خطاهای احتمالی در فرایند طراحی و ساخت مدل و تصحیح سریع آنها در صورت وقوع می‌شود. ریخته گیری دقیق سریع اگر چه فرایند ریخته گیری دقیق سریع روشی برای تولید نمونه های فلزی قطعات پیچیده است، اما یکی از کارهای زمان بر در این فرایند، تهیه مدل مومی و قالب تزریق موم است. به کمک فرایند ریخته گیری در قالب لاستیکی سخت شده سیلیکونی می توان تعدادی مدل از جنس موم ذوب شونده ساخت تا در گام بعدی با روش ریخته گیری دقیق، نمونه های اصلی فلزی تولید شوند. این تکنیک برای ساخت نمونه های فلزی به روش ریخته گیری دقیق از سرعت عمل برخوردار است و می توان بدین وش زمان 4 ماهه در فرایند سنتی را به 4 هفته کاهش داد. قطعات پیچیده فلزی از جنس آلومینیم، فولاد، برنز و دیگر آلیاژها به راحتی با این روش قابل تولید هستند علاوه بر این بعضی از روش های مدل سازی سریع نیز می توانند مستقیماً مدل مومی تولید کنند. تکنولوژی هایی که جهت این عملیات مناسب می باشند و در ایران موجودند 3Dprinting و Thermojet می باشند. Thermojet صرفاً یک قطعه مومی می سازد ولی در، 3Dprinting یکی از مواد مصرفی و محصولات تولیدی آن، موم است. (Rotary)Spin Casting ساخت مدل به روش های مرسوم ترکیب روش های نمونه سازی سریع با تکنیک های متداول مدل سازی نظیر، کشش عمیق، ریخته گیری در فشار پایین، فرز کاری با سرعت براده برداری در 5 محور و دیگر روش ها، در زمره راه حل های اقتصادی و با صرفه برای تولید نمونه به شمار می آید. ادامه خواندن مقاله در مورد تكنولوژي ساخت قالبهاي سريع به روش ريخته گري دقيق

نوشته مقاله در مورد تكنولوژي ساخت قالبهاي سريع به روش ريخته گري دقيق اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>