گزارش کارآموزی در شرکت ذوب فلزات زندیه

تاریخچه :

این شرکت ریخته گری در سال 1368 آغاز به کار کرده است . از همان ابتدا کار خود را با ذوب آلومینیوم توسط یک کوره زمینی شروع کرده و درصدد بود تا بتواند محصولات تولیدی خود را هر چه بیشتر توسعه داده و در زمره شرکت های ریخته گری مطرح ایران قرار دهد این شرکت با تولید قطعات ریختگری سبک وزن آلومینیومی کار صنعتی خود را شروع کرد و هم اکنون علاوه بر ذوب آلومینیوم ،چدن داکتیل یا SG  نیز توسط کوره های دوار ذوب کرده و قطعات مختلف صنعتی را تولید و به بازار عرضه می کند. امروزه ذوب چدن بسیار زیاد در صنعت مطرح است و روز به روز قطعات مختلف را با آلیاژهای متفاوت چدن ریخته گری شده و عرضه می شوند.

اره چدنی – لوله های چدنی (در سایزهای مختلف )– دریچه فاضلاب(در سایزهای مختلف) – پمپ – واترپمپ – رنده – منی فولد – اگزوز – سر سیلندر- قطعات سایپا دیزل-

تجهیزات شرکت :

2 عدد کوره زمینی

تعداد 7 عدد کوره دوار

جرثقیل ذوب ریزی

بوته های مختلف با ظرفیت ههای متفاوت

دستگاه مخلوط کن ماسه Co 2 

دستگاه آلات تراشکاری

ریل مخصوص بوته

دستگاه شات بلاست

محصولات شرکت

لوله های چدنی شامل زانویی –سه راهی و ….

اره های چدنی

دریچه های فاضلاب

پمپ

واتر پمپ

رنده

منی فولد

اگزوز

سر سیلند

قطعات مختلف سایپا دیزل

کلاهک چراغ

پایه صندلی

 پوسته گیربکس شیرهای گاز با اینچ بالا

این کارخانه دارای قسمتهای زیر می باشد :

محل تولید قطعات ،آلومینیومی

گود ماسه دان جهت قالبگیری قطعات آلومینیومی

محل تولید قطعات چدنی کوچک

محلی برای قرارگیری کوره های دوار

انبار مخصوص مواد اولیه ریخته گری

گود ماسه دان بزرگ برای قالبگیری قطعات چدنی سبک

قسمت تولید قطعات چدنی سنگین وزن

قسمت تراشکاری

ماسه قابگیری

بخش عمده تولید قطعات ریختگری در قالب های ماسه ای انجام می شود برای تولید یک تن قطعه ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه قالبگیری نیاز باشد.نسبت ما بین مقدار ماسه – فلز می تواند از 10 به 1 تا 1 به 25/0 متفاوت باشد که این نسبت به اندازهقطعات ریختگی و روشن قالبگیری مورد استفاده ،بستگی دارد . در هر حال مقدار ماسه ای که باید دریک کارگاه ریخته گریبا ماسه نگهداری شود زیاد است و کیفیت آن نیز باید کنترل شود تا قطعات ریختگی سالم تولید شود.

انواع مختلفی از ماسه برای قالبگیری به کار می رود فرآیند های ریخته گری در ماسه (Sand – Casting  Processes) متنوع هستند و هر یک بااستفاده از قالب های تهیه شده از ماسه تر (green sand) ماسه خشک (dry sand) ،ماسه ماهیچه (core sand) ، ماسه با چسب سیمان .

(Cement -  bonded sand) ،ماسه قالبگیری پوسته ای (shell – molding sand) و قالبگیری بدون درجه (Flaskless  molding) و نظایر آنها ،انجام می شود . شکل (1)مقابل قالب هایی را که برای ریخته گری قطعات فولادی تهیه شده است نشان می دهد. در تصویر  (2) دیگر قالبگیری در گودال که از طریق مونتاژ ماهیچه های ماسه ای بزرگ آماده شده است ملاحظه می شود.

منشأ پیدایش ماسه در طبیعت

در بسیاری ا زنقاط پوسته جامد کره زمین محل هایی را می توان یافت که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد . اینگونه محل ها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستندبواسطه عوامل مختلفی بوجود آمده اند . در معادن مختلف طبیعی می توان ماسه هایی با شکل و اندازه و جنس متفاوت یافت . ماسه در زمره سنگهای رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین وبر اثر یک سلسه . تحولات بواسطه خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است . فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین شامل فرآیند های تخریبی و فرسایشی (erosion)  مختلفی است که طی آنها خرد شدن و تجزیه و تفکیک شدن و سپس حمل (transpor   tation) مواد به نقاط دیگر انجام می شود. بنابراین در ابتدا تحولات تخریبی – فرسایشی باعث خود و ریز شدن ،تجزیه و تفکیک شدن سنگ ها می شود و سپس عوامل دیگر ذرات را به مناطق دیگر جابجا       می کنند و بر اثر رسوب گذاری (depostion) تجمعی از شن ، ماسه ، خاک رس و امثال آنها پدید می آید .

 شکل(3) مقابل نموداری از تحولات و فرآیندهای بیرونی زمین را نمایش       می دهد.

فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین که منجربه پیدایش تجمعی از ماسه و امثال آن در نقاط مختلف می شود را می توان با توجه به تحولات و عوامل زیر مورد بررسی قرار داد.

هوازدگی

(Weathering) فرآیندی است که مورد متراکم و پیوسته سطح زمین را به موادی نرم و ناپیوسته تبدیل می کند این فرآیند اثر عوامل فرسایش دیگررا در جابجا کردن مواد آسانتر می کند . به طور کلی «هوازدگی » عبارت است از «خرد شدن » و تجزیه شیمیایی سنگ ها در محل خود به علت تأثیرات آب ،هوا و موجودات زنده .

فرآیند هوازدگی به سه گروه ،هوازدگی فیزیکی،هوازدگی شیمیایی و هوازدگی زیستی تقسیم بندی می شود.

هوازدگی فیزیکی

در این نوع فرآیند هوازدگی ،عوامل فیزیکی باعث خردشدن و متلاشی شدن سنگ ها می شوند .

الف – انجماد آب در شکاف سنگ ها

در اثر یخ بستن آب تقریباً‌ 9 درصد به حجم آن افزوده می شود و در محیط بسته فشاری معادل 140 کیلو گرم بر سانتی متر مربع اعمال می نماید. اگر آب در شکاف سنگ منجمد شود و این عمل به طور مکدر انجام می شود . فشارهای ایجاد شده بیش از مقاومت سنگ است و می تواند سخت ترین و مقاوم ترین سنگ ها را نیز درهم بشکند . شاید مهمترین عامل خرد شدن سنگ ها ، یخ بستن آب در داخل حفره ها و شکاف های آنها باشد.

ب- تغییرات درجه حرارت

اغلب اجسام بواسطه بالا رفتن دما انبساط (expension) و بواسطه کاهش دما انقباض (contraetion) حاصل می کنند. سنگ ها نیز بواسطه تغییرات شبانه روزی یا سالیانه درجه حرارت چنین واکنشی نشان می دهند. انبساط و انقباض مکدر سنگ ها سرانجام به خرد شدن سطحی آنها منجر می شود. زیرا اولاً قابلیت هدایت حرارتی سنگ ها کم است و باز شدن درجه حرارت ،سطح یک سنگ بیش از قسمتهای داخلی آن منبسط می شود و ثانیاً‌ کانیهای گوناگون تشکیل دهنده یک سنگ ،دارای ضریب انبساط حرارتی یکسان نیستند و در نتیجه ، تغییر درجه حرارت موجب می شود که کانیهای مختلف به مقدار متفاوتی تغییر حجم دهند.

تغییرات درجه حرارت به تنهایی عامل مهم هوازدگی نیست بلکه این عامل به همراه آب نقش مهمی را ایفا می کند.

ج – رشد بلورها

اگر محلول نمک ها به هر علتی به داخل شکاف یا منفذ سنگ ها راه یابد و در آنجا متبلور شود . احتمال دارد باعث خرد شدن سنگ شود . اگر چه تبلور یک محلول با انجماد  ساده یک مایع کاملاً‌ متفاوت است ولی رشد بلورها در شکاف سنگ ها می تواند اثری شبیه به یخ بستن آب ولی ضعیف تر به جا بگذارد.

د - تشکیل کانیهای جدید

اگر کانیهای یک سنگ به کانیهای جدیدی تبدیل شود و حجم کانیهای جدید پیش از کانیهای اولیه باشد ،این ازدیاد حجم می تواند سبب فشرده شدن ذرات کانیها به یکدیگر و خرد شدن سنگ شود.

ه – فرسایش بخش سطحی توده سنگ ها

در پاره ای از سنگها یک سری درز به موازات سطح خارجی دیده می شود . احتمالاً علت تشکیل این گونه درزها آن است که تا وقتی که سنگ ها (مثلاً توده ای آذرین ) در زیر زمین قرار دارند تحت فشار سنگ های بالایی هستند ولی اگر فرسایش سنگ های فوقانی باعث ظاهر شدن سنگ های زیرین در سطح زمین شود . آنجایی که این سنگ ها فشار طبقات فوقانی آزاد می گردند ، قسمتهای سطحی آنها انبساط پیدا می کند .در نتیجه این انبساط،یک سری درز به موازات سطح خارجی آنها به وجود می آید. این نوع هوازدگی موجب ورقه شدن (exfolition) قسمت های سطحی توده  می شود . در شکل 4 چگونگی این پدیده نشان داده شده است .

هوازدگی شیمیایی

در این نوع هوازدگی مواد موجود در جو زمین مانند آب ، دی اکسید کربن و اکسیژن در برابر کانیهای موجود در طبیعت واکنش شیمیایی نشان می دهند و در نتیجه مواد کانیهای جدید به وجود می آید . مهمترین واکنش ها به قرار زیر است :

 الف : هیدرولیز

ب: هیدراتاسیون و دهیدراتاسیون

ج : اکسید شدن

د : اغدل

هوازدگی زیستی

هوازدگی زیستی در واقع ترکیبی از تأثیرات فیزیکی و شیمیایی گیاهان و جانواران بر روی سنگ ها است . جانوران در متلاشی کردن فیزیکی سنگ ها و خاک ها کم و بیش موثر هستند.شاید مهمترین نقش از این مربوط به جانوران حفار (مورچه ،موریانه ،موش صحرایی،کرمها و …)باشد.

ریشه گیاهان وقتی در داخل شکاف سنگها نفوذ می کند بر اثر رشد خود فشاری بوجود می آورد که ممکن است باعث خرد شدن سنگ های دیواره شکاف شود. باکتری ها نیز در هوازدگی مواد سطح زمین موثر هستند و پاره ای اهمیت زیادی برای آنها قائل هستند.

عوامل موثر در هوازدگی

مقدار ،نوع و سرعت هوازدگی در حد نقطه به چند عامل بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

الف – سنگ های مادر

سنگ ها از کانیهای مختلف با ترکیب شیمیایی گوناگون تشکیل شده اند و در برابر هوازدگی مقاومت متفاوتی دارند.

ب – شیب زمین

شیب زمین در سرعت و مقدار هوازدگی موثر است .وقتی شیب زیاد باشد موادی که بر اثر هوازدگی از سنگ های اصلی جدا می شوند به علت وزن خود و یا بوسیله عوامل دیگر از محل خود دور می گردند و در نتیجه سطح تازه ای از سنگ در معرض هوازدگی قرار م یگیرد و در نتیجه سرعت هوازدگی زیاد است .

ج – شرایط اقلیمی

یک سنگ معین در شرایط مختلف اقلیمی ،واکنش های متفاوتی در مقابل هوازدگی نشان می دهد. مقدار باران ،پراکندگی آن در طول سال ،درجه حرارت متوسط سالیانه ،تغییرات درجه و غیره در هوازدگی نقش موثری دارند و به همین سبب هوازدگی در مناطق گرم و مرطوب شیب از مناطق سرد و خشک است.

د - زمان

زمان نیز عامل مهمی در هوازدگی است . در حقیقت میزان هوازدگی متناسب با طول زمان است .

انواع ماسه های طبیعی

مجموعه ای از یک سری پدیده های طبیعی باعث ایجاد نقاطی در پوسته زمین می شود که در آنجا تجمعی از ماسه وجود دارد و می توان آنها را متناسب با نیاز مورد استفاده قرار داد.دو مورد مشخص از معادن ماسه که در طبیعت یافت می شوند عبارتند از :

ماسه انباشته (bank sands)

ماسه دریاچه (lake sand)

ماسه انباشته

ماسه انباشته یا کپه حاصل تجزیه و خرد شدن ماسه سنگ بواسطه هوازدگی بخش هایی از سطح زمین است که از  داخل پوسته بیرون زده اند. این ماسه ها توسط باد درسطح مناطق پهناور جابه جا می شوند و بصورت انباره های کوچک توده و کپه می شوند.

ماسه های انباشته از نظر خلوص با یکدیگر متفاوت هستند و خلوص آنها به مواد خارجی و مواد معدنی (minerals) که با آنها مخلوط شده اند بستگی دارد . چنین ماسه هایی در بسیاری از مناطق از خلوص بالایی برخوردار هستند و برای استفاده در ریخته گری مناسب هستند.

ماسه دریاچه

ماسه های دریاچه آن دسته از ماسه هایی هستند که بواسطه فرسایش صخره ها در امتداد ساحل دریاچه ها و رسوب آنها در ساحل پدید آمده اند برخی ماسه های سطحی توسط باد جا به جا شده اند و در بعضی مناطق به آنها «تل ماسه » (dune) اطلاق می شود. در هر حال تل ماسه ها باز هم بخشی از رسوب دریاچه هستند .

آماده سازی ماسه

شکل ماسه هایی که در طبیعت وجود دارد از گرد (rounded) و تقریباً گرد تا گوشه دار (angular)  متفاوت است .اندازه دانه های ماسه مانند نیز در هر نقطه متفاوت است و در یک معدن نیز ماسه هایی با اندازه دانه متفاوت یافت می شود.

روش معدن کاری که در شکل 5 دیده می شود ،شستشوی ماسه از لایه های معدن ماسه دریاچه یا ماسه انباشته را نشان می دهد. در این روش ، ماسه به کمک لاروبی استخراج می شود . برای لاروبی از تجهیزات لاروبی و لوله انتقال استفاده می شود و ماسه به دستگاه الک منتقل می شود.

کارگاه به گونه ای طراحی شده است که تجهیزات در ارتفاع بالا باشند و ماسه بر اثر نیروی ثقل به راحتی بر روی الک ها (screens) و دسته بندی کننده ها (clsaaifiers) فرو ریزد . به همراه ماسه مقداری آب نیز کشیده       می شود تا در فرآیند شستشوی ماسه به کار رود و اندک رود و اندک خاک رسی را که در برخی از معادن همراه با ماسه وجود دارد شستشو دهد و خارج سازد.

تجهیزات دسته بندی کننده ها ذرات ریز را از ماسه جدا می سازند و ماسه ای با توزیع بهتر و دانه بندی مناسب تر مهیا می کنند . پس ا زجداسازی ذرات و مواد اضافی و زهکشی آب توده ماسه از آن ،ماسه شسته شده (washed  sand)  حاصل می شود.

برخی ا زانواع ماسه شسته نشده نیز که برای ریخته گری مناسب است مستقیماً و بدون هیچگونه آماده سازی ا زمعدن حمل می شود تا مورد استفاده قرار گیرد. البته بعضی از تولید کنندگان ماسه حتماً توده چنین ماسه ای را از الک مناسب عبور می دهند تا دانه های درشتی که احتمالاً‌در آن وجود دارد جدا شود و به کارگاه ریخته گری حمل نشود . در شکل 6 یک کارگاه آماده سازی ماسه نشان داده شده است . توده های ماسه تهیه شده که آماده حمل می باشد قابل رویت است.

برای تولید و آماده سازی ماسه قالبگیری با مشخصات معین ،کارخانجاتی طراحی و احداث شده اند. در اینگونه کارخانجات طی مراحل مختلف ،ماسه استخراج شده از معدن شستشو می شود و مواد و اضافات نامطلوب آن خارج می گردد. سپس خشک کردن ماسه انجام می گیرد و با استفاده از تجهیزات ،دسته بندی و تفکیک ماسه صورت می پذیرد تا توزیع و دانه بندی مورد نظر حاصل شود. در شکل 6 و 7 یک کارخانه تولید و تهیه ماسه قالبگیری را نشان می دهد که در آن شستشو ،خشک کردن و دانه بندی ماسه انجام می شود.

خواص فیزیکی ماسه قالبگیری

آن دسته از خواص فیزیکی که برای ماسه ریخته گری مهم به نظر می آید عبارتند از :

استحکام تر (Gerrn strength)  

پس از آن که ماسه با آب و چسب مخلوط شد ،ماسه تر حاصل می شود . ماسه تر باید استحکام ،کافی و شکل پذیری مناسب برای ساخت و نگهداری قالب داشته باشد . ماسه تر باید به گونه ای باشد که به هنگام قالب گیری ،شکل پذیری کافی برای تهیه بخش های مختلف قالب را دارا باشد و نیز استحکام لازم را به هنگام خارج کردن مدل از قالب و پس از آن از خود نشان می دهد . داشتن استحکام کافی به منظور حفظ شکل قالب پس از قالبگیری و درخلال جابه جا کردن قالب ،از ضروریات است .