گزارش کاراموزی شرکت ماشین کاران نو اندیش قالب سازی و تولید قطعه



دانشگاه علمی کاربردی واحد ابهر

موضوع کارورزی:
شرکت ماشین کاران نواندیش
قالب سازی و تولید قطعه
استاد راهنما :
جناب آقای علی خوئینی

تهیه کننده:
سجاد محمد خانی

شماره دانشجویی : 86370351095

تابستان 88

حمد و سپاس خداوند منان را که به انسان علم و نوشتن و نوشتن به قلم آموخت و به انسان آنچه را که نمی توانست به الهام تعلیم داد. بعد از اتمام این پژوهش وظیفه خود می دانم از مساعدت ها ، راهنمایی های خردمندانه و دقت نظر استاد ارجمند جناب آقای علی خوئینی صمیمانه تشکر و قدردانی نمایم که در انجام این پروژه نقش اساسی داشته و از ابتدا تا انتها با نظرات علمی و مفید مراحل تحقیق را با ضوابط یک تحقیق علمی هدایت و راهنمایی گرداند.

فهرست مطالب
عنوان
اطلاعاتی در مورد شرکت ماشین کاران نواندیش
مقدمه
قالب سازی سریع
مهمترین مزایای ابزار سازی سریع
قالب سازی RTV Silicon Rubber
مراحل فرایند ساخت قالب سیلیکونی
فرآیند Ketool3D
تفت جوشی مستقیم فلزی DMLS
جوشکاری در قالب سازی
قالبهای دایکاست
ریختگری در غالب دوغابی
مزایا و محدودیتها
انواع روشهای ریخته گری دقیق
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق
ماشین کاری سریع
پس زمینه تاریخی
اولین تعریف از ماشین کاری سریع
تعریف های عملی از ماشین کاری سریع
برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع
ابزارها
فلزات غیر فرو فلزات فرو
روش نوین برای آج زنی فک گیرهروش نوینی
سنگ زنی خزشی چیست؟
تفاوت میان سنگ زنی رفت و برگشتی

اطلاعاتی در مورد شرکت ماشین کاران نواندیش
1. مقدمه :
انگیزه ای فراگیر صنعتگران کشور را به تلاش روز افزون جهت بهبود بهره وری و ارتقا کیفی و ایجاد تنوع و نوع آوری در محصولات دعوت می کند.
گروه صنعتی نواندیش با تکیه بر پتانسیل تحقیق و توسعه و با به کارگیری تکنولوژی هایی که با استانداردهای روز همگام و همراه می باشد و قابل رقابت با محصولات مشابه خارجی است، در کنار دیگر صنعتگران گامی بلند در جهت بهبود کیفیت خدمات و کسب رضایت خاطر مشتریان برداشته است. که این همه، میسر نیست مگر با حمایت، اعتماد و پشتیبانی متخصصین، تولید کنندگان و صنعت گران کشور.
2. آشنایی با شرکت ماشین کاران نواندیش :
شرکت ماشین کاران نواندیش داری دو سهام دار است که در سال 1378 با استفاده از همفکری و مشاوره جمعی از متخصصین و کارشناسان در صنعت قالبسازی و تولید قطعات خودرو کشور با نام گروه صنعتی نواندیش فعالیت خود را در زمینه ساخت و تولید قطعات پلیمری آغاز نمود و پس از آن برای همگام سازی با دانش جهانی به برپایی سیستم ISO – 9001 اقدام نموده و با نام نوتاش قالب تهران کار خود را ادامه می دهد.
در بدو امر فعالیت های این واحد صنعتی بر تجهیز و تامین هر چه بیشتر کار با دستیابی به ماشین آلات و تکنولوژی روز و نیروی انسانی ماهر متمرکز گردید.
دقت در طراحی و ساخت، تضمین کیفیت در محصولات و خدمات، دستیابی به رضایتمندی مشتری و بهبود در کیفیت خدمات در سایه حضور تیمی آگاه با پشتوانه تکنولوژی و نوآوری، امروز گروه صنعتی نواندیش را به عنوان یکی از قالب سازان مطرح در زنجیره تامین صنعت خودرو معرفی می نماید.
عمده ی فعالیت این واحد ساخت قالب های تزریق پلاستیک، دایکاست، باکالیت در صنعت خودرویی، صنایع مخابراتی، صنایع آرایشی و بهداشتی، کمک پزشکی و صنایع ریلی کشور می باشد.

3. خدمات این واحد صنعتی به شرح ذیل می باشد :
* طراحی و مشاوره در ساخت انواع قالب های پلاستیک، دایکاست، باکالیت (مهندسی معکوس، طراحی قطعه، اپتیک، CMM)
واحد طراحی و مهندسی نواندیش با به کارگیری نرم افزارهای رایج (CAM/CAD) جهت ترسیم نقشه های فنی دو بعدی و سه بعدی از قطعات و قالب دقت در طراحی و ساخت را مد نظر و هدف خویش قرار داده است.
شرح خدمات در طراحی :
1- ارائه طرح پیشنهادی در ارتباط با ساخت قالب
2- اخذ نمونه های مشابه قطعات (CKD)
3- اخذ نقشه های CKD یا فایل های موجود در مورد قالب
4- ترسیم نقشه های سه بعدی قطعه و ارسال مدارک به مشتری جهت تایید
5- ارائه یک نسخه کامل از نقشه های قالب پس از اتمام فاز طراحی به مشتری
* ساخت، اجرا و راه اندازی قالب های تزریق پلاستیک، دایکاست، باکالیت
واحد ساخت پس از اتمام فاز طراحی و اخذ تاییدیه مدارک فنی توسط مشتری با استفاده از برنامه زمانبندی در قالب پروژه فعالیت خود را آغاز می نماید.
این فعالیت ها با بهره گیری از تکنولوژی های روز و تکیه بر عملکرد دقیق و بالا بردن درصد اطمینان، کاهش هزینه ها و دستیابی به رضایت مشتریان در تحویل به موقع محصولات و خدمات و سطح کارایی و کیفیت بالا انجام می گیرد.
شرح خدمات در ساخت و اجرا :
1- تهیه گانت چارت برنامه ریزی ساخت و ارائه یک نسخه آن به مشتری
2- اجرای سیستم های حفاظتی برای بالا بردن ایمنی قالب ها
3- استفاده از سیستم های راهگاه گرم جهت کاهش ضایعات در تولید و بهبود کیفیت قطعات و محصولات
4- ارائه گزارش های پیشرفت کار هر 2 هفته بصورت مکتوب یه مشتریان
5- سخت کاری قالب
و …
* تعمیرات و نگهداری قالب های صنعتی
امروزه مشخص نمودن چگونگی اجرای فعالیت های نگهداری و تعمیرات ابزار آلات تولیدی به منظور حصول اطمینان از استمرار قابلیت فرآیند مورد توجه بسیاری از واحدهای صنعتی پیشرفته می باشد.
به منظور استفاده مفید و حصول اطمینان از استقرار قابلیت فرآیند و همچنین حداقل کردن زمان رکود تولید و خواب دستگاه ها، فعالیت های نگهداری روی تجهیزات تولیدی به خصوص قالب های صنعتی به عنوان ابزارهای کلیدی شناسایی و برنامه ریزی می شود.
از جمله این فعالیت ها، نگهداری و تهمیرات پیشگیرانه جهت جلوگیری از به فعلیت رسیدن حالت های خرابی بالقوه در تجهیزات تولید می باشد.
* جهت نگهداری و تعمیرات به صورت توافقی طی دوره های مشخص زمانی انجام می گردد.
* جهت تسریع در امور تولید هنگام خرابی قالب با حضور در کارخانه مشتری نسبت به تعمیر آن اقدام نموده و در صورت نیاز به تجهیزات بیشتر با انتقال قالب به محل کارخانه نوتاش نسبت به تعمیرات آن اقدام می گردد.
* خدمات فوق برای قالب هایی که توسط دیگر شرکت ها ساخته شده نیز پذیرفته می گردد.

قالب سازی سریع
لبهای نرم معمولا از سیلیکون، رزینهای اپوکسی، آلیاژهای نقطه ذوب پایین و شنهای ریخته گری ساخته می شوند، و امکان ریخته گری فقط یک نمونه و یا تولید تعداد کمی را فراهم میکنند. در روشهای قالبسازی سخت، که قالب معمولا از فولاد ساخته می شود، امکان تولید تعداد بیشتری قطعه فراهم میشود.قالب سازی مستقیم به معنی ساخت مستقیم به معنی ساخت مستقیم قالب ، بوسیله فرایند RP است. بعنوان مثال در مورد قالب تزریق پلاستیک، حفه های نری و مادگی، راهگاها و سیستم پران، مستقیما با اســـــتفاده از فرایند RP ساخته می شود. در قالب سازی غیر مستقیم، فقط الگوی اصلی با استفاده از فــــــــــــرایند RP ساخته می شود، و سپس می توان یک قالب سیلیکونی، رزینی اپوکسی، فلز نقطه ذوب پایین، یا سرامیکی را از الگوی اصلی بدست آورد.
مهمترین مزایای ابزار سازی سریع عبارتند از:
زمان لازم برای ساخت ابزار و یا قالب از چند ماه به چند روز یا هفته کاهش می یابد.
هزینه تولید به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
به علت کاهش زمان تولید و هزینه ها، بسیاری از طراحان و مهندسین تمایل دارند قطعات را قبل از تولید انبوه در مرحله طراحی آزمایش کنند و در نتیجه بسیاری از عیوب طراحی از بین می رود.
به دلیل استفاده مستقیم از اطلاعات نرم افزارهای طراحی ، بسیاری از خطاهای فردی کاهش می یابند.
قالب سازی RTV Silicon Rubber
یکی از رایج ترین کاربردهای نمونه سازی سریع در قالبسازی، ساخت قالب به روش RTV Silicon Rubber می باشد. سیلیکون ماده ای گران و پر مصرف است که می توان با قالب گیری آن در اطراف الگوی (مدل) مرجع یک قطعه، به قالب آن دست یافت، این الگوی مرجع توسط یکی از روشهای نمونه سازی سریع ساخته می شود. ریخته گری در خلاء با قالب Silicon Rubberانعطاف پذیرترین روش RT، برای ساخت قطعات پلاستیکی، سرامیکی و فلزی است.
مراحل فرایند ساخت قالب سیلیکونی:
ساخت الگوی اصلی (مرجع) توسط یکی از روشهای RP
پرداخت و تمیزکاری الگو
اتصال سیستم راهگاهی به الگو
قراردادن الگو و سیستم راهگاهی به صورت معلق در جعبه و ریختن سیلیکون مایع در اطراف الگو پخت سیلیکون به منظور جامد سازی ایجاد یک خط جدایش توسط یک چاقوی جراحی وتقسیم قالب به دو نیمه خارج ساختن الگوی مرجع از داخل قالب آماده کردن قالب برای تزریق بوسیله قالبهای Silicon Rubber معمولا می توان حدود 20 قطعه تولید با خواص مکانیکی مشابه ترموپلاستیک های مهندسی نظیر ABS ، PE ، PP و یا لاستیک تولید نمود.
مهمترین ویژگیهای روش قالب سازی سیلیکونی عبارتند از: ساخت ارزان و سریع قالب، ساخت قالب با آرایش نهایی عالی و قالب استفاده از مواد مختلف. بعلاوه این فرایند هم برای قطعات کوچک و هم برای قطعات بزرگ مناسب است. علاوه بر قالگیری رزین، ماتریسهای (حفره های) سیلیکونی برای قالبگیری تزریقی (فشار پایین) مدلهای ریخته گری دقیق نیز مناسب می باشند.
فرآیند Ketool3D
در فرآیند Ketool3D از تفت جوشی ذرات پودر فولاد برای ساخت قالب، استفاده می شود. این فرایند، معمولا با طراحی CAD اینسرتهای سنبه و ماتریس قالب تزریق مورد نظر آغاز می شود. مدل CAD اینسرتها، توسط فرایند استریولیتوگرافی یا دیگر فرایندهای RP، به الگوهای سنبه و ماتریس با صافی سطح مناسب، تبدیل می گردد. با ریختن مایع سیلیکونی در اطراف الگوها، قالب سیلیکونی سنبه و ماتریس بدست می آید. سپس درون قالبهای سیلیکونی پودر فلز و چسب ریخته شده و پخت می شود. اینسرتهای سنبه و ماتریس بدست آمده در این مرحله به حالت سبز هستندکه به این منظور آنها را درون کوره قرار می دهند تا چسب بین آنها از بین رود، فضاهای خالی بین ذرات فلزی با نفوذ مس موجود درکوره پر می شود.
حاصل کار، اینسرتهایی با تقریبا 70% فولاد و 30% مس است، این اینسرتها بعد از ماشینکاری و ایجاد سوراخ پینهای بیرون انداز، درون پایه های قالب محکم می شوند.
زمان هدایت ساخت در این فرایند بین 4 تا 6 هفته بوده، و در مقایسه با روشهای سنتی ساخت قالبهای تزریق، هزینه ها حدود 25 تا 45 در صد کمتر می باشد. قالبهای بدست آمده توسط این روش دارای کیفیت و صافی سطح بسیار خوبی هستند.
تفت جوشی مستقیم فلزی DMLS
در روش DMLS بر روی پودرهای فلزی به طور مستقیم توسط دستگاه تفت جوشی با توان لیزر بسیار بالا کار می شود. معمولا دستگاه برای ساخت اینسرتهای قالب استفاده می شود، اما ساخت قطعات فلزی نیز توسط آن امکان پذیر است. مواد مورد استفاده در فرایند DMLS عبارتند از:
1. مواد پایه برنزی که در ساخت قالبهای تزریق استفاده می شود و این قالبها را می توان در ساخت حداکثر 1000 قطعه از جنسهای مختلف استفاده نمود.
2. مواد پایه فولادی که در ساخت قالبهای تزریق، جهت تولید 100000قطعه پلاستیکی، بکار می روند.
ساخت یک قالب تزریق به این روش، حدود 2 هفته به طول می انجامد، در صورتیکه ساخت همین قالب بروش ماشینکاری تقریبا به 10 هفته زمان نیاز دارد. بعلاوه هزینه ساخت قالب به این روش به مراتب کمترمی باشد. قالبها یا قطعات تفت جوشی شده با پودر برنز، پس از تفت جوشی، بمنظور افزایش چگالی، توسط یک رزین عالی نفوذ دهی می شوند. در مورد پودرهای فولادی، فرایند قادر است قطعاتی با چگالی 95% ایجاد نماید، که در این حالت دیگر به نفوذ دهی نیاز نمی باشد. قطعات ساخته شده بروش DMLS ، دارای دقت و صافی سطح خوبی می باشند. البته صافی سطح در پودرهای پایه فولادی نیاز به بهبود دارد، علاوه بر اینکه ساخت قطعات فولادی به آهستگی انجام می گیرد.
جوشکاری در قالب سازی
جوشکاری اولتراسونیک شامل استفاده از انرژی صوتی با فرکانس بالا برای نرم کردن و ذوب کردن ترموپلاستیک ها در منطقه جوش است . قسمت هایی که باید به یکدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس 20 تا 40 کیلو هرتز قرار می گیرند. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می شوند بستگی دارد.
از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است ( کمتر از 1 ثانیه ) و قابلیت اتوماسیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده می شود . برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است . با طراحی مناسب از این روش می توان در تولید انبوه استفاده کرد.
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن بر اساس استاندارد EN-1011
جوشکاری فولادهای آستنیتی منگنز دار در حین عملیات حرارتی بویژه در درجات حرارت بالا ، لایه نازکی از سطح دکربوره و احتمالا" مقداری از منگنز هم می سوزد که در حین سریع سرد شدن بصورت مارتنزیتی همراه با " ترک " های ریز در می آید که از نظر خواص مکانیکی ضعیف بوده ولی خاصیت مغناطیسی دارد . این موضوع بویژه در قطعات نازک و آنهایی که تحت نیروهای خستگی زا قرار می گیرند ممکن است قابل توجه باشد و در بعضی موارد ضرورت ایجاب می کند تا این لایه تراشکاری شود . این پدیده در حین برشکاری یا جوشکاری نیز ممکن است اتفاق بیفتد . تبدیل و تغییر فاز ممکن است در درجه حرارت ثابت در اثنای حرارت دادن مجدد در درجه حرارت بالای Alupper ایجاد شده و ساختاری شامل ورقه هایکاربید و پرلیت بوجود آورد . (کاربید در درجه حرارت °C 593 – 538 (F 1100 – 1000 ) و پرلیت °C 760- 538 (F 1400 -1000) ظاهر می شوند ) . تغییر فاز از مرزدانه ها شروع شده و ترکیب شیمیایی تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی ساختار بوجود آمده دارد . بهر حال نتیجه این تغییرات کاهش استحکام و انعطاف پذیری است.
با توضیحات بالا می توان گفت که تبدیل و تغییرات از درجه حرارت محیط تا °C 482 (F 900 ) اتفاق نمی افتد بنابراین باید توجه کرد که قطعات جوش داده شده را نباید بهیچوجه تحت عملیات حرارتی پس گرم یا تنش زدایی قرار داد . بطور کلی این فولاد نباید بالا °C 316 (F 600 ) تحت حرارت مجدد قرار گیرد ، مگر در شرایط خاص و زمان بسیار کوتاه . از طرف دیگر این فولادها شدیدا" تحت کار سرد سخت می شوند . اگر قطعه ای که تحت کار سرد قرار گرفته است مواجه با حرارت دادن مجدد شود ترد شدن آن خیلی سریع تر اتفاق می افتد چون نطفه های بیشتری برای تغییر فاز وجود دارد . این لایه نازک است و در ضمن حرارت دادن زیر قوس الکتریکی ذوب می شود ، اما در شرایطی که کیفیت ویژه برای اتصال تقاضا شود باید حتی المقدور این قشر کار سختی شده را با دقت سنگ زده یا تراشید .
ضریب انبساط حرارتی فولادهای آستنیتی منگنز دار شبیه فولادهای آستنیتی کرم – نیکل دار بوده و تقریبا" یک ونیم برابر فولادهای فریتی است که خود مشکلاتی را از نظر تنش های حرارتی و انقباضی در حین گرم و سرد شدن بوجود می آورد . خواص مکانیکی این گروه فولادها بین °C 204 تا 45- (F 400 تا 50- ) عالی است و بطور کلی برای موارد سایش بیشتر بکار می رود .
فقط روش های جوشکاری با قوس الکتریکی برای فولادهای منگنزی توصیه می شود ، زیرا با توجه به توضیحات در مقدمه ، حرارت دادن مجدد این فولادها که قبلا" سمج یا چقرمه شده باعث از دست دادن شدید استحکام کششی و انعطاف پذیری آنها می شود ، بنابراین هر فرآیند جوشکاری که تناوب طولانی حرارت داشته باشد مناسب نیست ( جوشکاری با گاز یا شعله ) جوشکاری مقاومتی نیز بر روی فولادهای منگنز دار متداول می باشد .
از پیش گرم کردن قطعه فولاد آستنیتی منگنز دار قبل از جوشکاری اکیدا" باید پرهیز کرد . علاوه بر فلز اصلی قطعه کار فلز جوش رسوب داده شده نیز تحت حرارت دادن مجدد نباید قرار گیرد هر چند این تاثیر ناشی از حرارت مجدد با بهسازی هایی که در تولید فلز پر کننده یا الکترود پیش بینی شده تا حدودی محدود است و فقط باعث ضخیم شدن مرزدانه ها می شود . بهسازی در الکترود یا مفتول جوشکاری شامل کاهش هر چه بیشتر کربن و افزودن بعضی عناصر کند کننده تبدیل فاز می باشد .
جوشکاری فولاد آستنیتی منگنزی به فولادهای دیگر ( کربنی و کم آلیاژی ) فقط با استفاده از فلز پرکننده فولاد منگنزی امکان پذیر است و در صورتی که با تفکیک صحیح جوشکاری کار شود بهترین نتیجه وقتی حاصل می شود که میزان فسفر در مفتول یا الکترود کمتر از 025/0% و منگنز بیش از 14 درصد و " میزان امتزاج " در لبه فولاد غیر منگنزی کمتر از 25 درصد باشد . در غیر اینصورت ممکن است ترک برداشتن در جوش یا مجاور آن اتفاق افتد . هرگز نباید از مفتول یا الکترود فولاد کربنی یا کم آلیاژی در این موارد استفاده شود . بعضی جوشکارها مفتول فولاد زنگ نزن 308 را ترجیح می دهند . البته باید عمق نفوذ و میزان امتزاج پایین نگهداشته شود .
انواع گوناگونی از الکترود جوشکاری با ترکیبات متفاوت برای جوشکاری این گروه فولادها تولید و عرضه می شود که بعضی از آنها صرفا" برای عملیات سطحی رسوب دادن لایه سخت در مواضع تحت سایش زیاد مناسب است . جدول زیر خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی چند نمونه فلز جوش رسوب داده شده با چند نوع مفتول بر روی فولاد آستنیتی منگنز دار نشان می دهد . خاصیت ضربه پذیری نمونه دیگری ازفلز جوش در جدول بعدی آورده شده است .

خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی چند نمونه لز جوش از الکترودهای فولاد منگنزدار
نوع
نقطه تسلیم Psi
استحکام کششی Psi
درصد نسبی تغییر طول
درصد کاهش نسبی سطح
سختی BHN
روش جوشکاری
NiMn
64100
121300
0/47
6/37
207
الکترود دستی
NiCrMn
75600
119800
0/42
2/33
223
الکترود دستی
MoMn
67900
119800
0/32
1/33
241
الکترود دستی
CrMn
120000
146000
0/30
0000
194
الکترود دستی
NiCrMn
78700
122300
0/37
6/31
235
الکترود مداوم
NiCrMn
79400
120600
0/38
0/34
207
زیر پودری
درصد ترکیب شیمیایی
انواع
NiMn
C
Mn
p
Si
Ni
Ci
V Mo

75/0
5/14
02/0
7/0
5/3
0000
000 000
الکترود دستی
NiCrMn
75/0
0/14
02/0
0000
5/3
0/4
000 000
الکترود دستی
MoMn
75/0
7/14
01/0
07/0
0000
0000
0/1 000
الکترود دستی
CrMn
35/0
1/14
02/0
6/0
0/1
5/14
7/1 6/0
الکترود دستی
NiCrMn
80/0
2/15
02/0
000
2/3
0/4
000 000
الکترود مداوم
NiCrMn
78/0
7/16
02/0
8/0
7/3
3/4
000 000
زیر پودری
خواص ضربه ای فلز جوش Ni – Mn *
درجه حرارت آزمایش
خواص ضربه ای ( فوت – پوند )
F 75
F 0
F 75 –
F 150 –
118
96
80
55
آنالیز تقریبی فلز جوش عبارتنداز:
C 0.75% , Mn 14.5% , P 0.021% , Si 0.65% , Ni 3.5% , Cr 0.4%
علیرغم بهبود در کیفیت الکترود جوشکاری برای این گروه فولادها ، توجه و مهارت در فرآیند جوشکاری و رسوب دادن فلز جوش و بعضی تاثیرات در منطقه مجاور جوش حائز اهمیت است .
الکترود با منگنز بالا صرفا" بمنظور پرکردن مواضع سائیده شده بکار می رود و در مقابل الکترود منگنز مولیبدن دارای سمجی و چقرمگی کمتری است . معمولا" سازنده ها با توجه به سوختن و از دست رفتن بعضی عناصر آلیاژی در حین جوشکاری ، مقدار اضافی در ترکیب الکترود یا مفتول پیش بینی می کنند اما طبیعی است که اگر جوشکاری با طول قوس زیاد از حد یا بهم زدن غیر معمول ( Pudding ) حوضچه جوش و یا عدم رعایت نکات دیگر انجام شود مقدار اضافی سوختن موثر موجب تقلیل خواص و کیفیت فلز جوش رسوب داده شده می شود .
الکترودهای دستی فولاد منگنزی بصورت های گوناگون سیم آلیاژی پوشش دار ، سیم با عناصر آلیاژی در پوشش آن و لوله ای با عناصر آلیاژی در مغز آن تولید و عرضه می شود .
با توجه به مقدمه و توضیحات بالا می توان خلاصه روش جوشکاری و نکات مهم مربوطه برای حفظ کیفیت خوب در فلز جوش (استحکام و سمجی بالا ) را با الکترود دستی بصورت زیر خلاصه کرد :
1) جوشهایی که یک یا هر دو جزء مورد اتصال ار فولاد آستنیتی هستند باید از الکترودهای منگنزی یا زنگ نزن ( کرم – نیکل دار ) استفاده کرد .
2) از فرآیند جوشکاری با شعله یا اکسی استیلن استفاده نشود ، احتمال ایجاد تردی در فلز قطعه کار و جوش وجود دارد .
3) الکترود را باید در جای خشک نگهداری کرده و یا قبل از استفاده آنرا پخت یا خشک کرد .
4) رعایت نکات و دستورات سازنده الکترود در مورد قطب و نوع جریان الکتریکی مصرفی الزامیست.
5) تمیز کردن کامل رنگ ، چربی و آلودگی های دیگر از سطح و لبه مورد جوش
6) تا آنجا که ممکن است قشر سطحی سخت شده در اثر کار سرد در مسیر جوشکاری برطرف شود چون لایه مذکور دارای ساختار مارتنزیتی بوده و حساسیت زیادی در برابر ترکیدگی دارد .
7) هر نوع عیب سطحی نظیر ذرات ماسه سوخته شده یا محبوس شده ، خلل و فرجهای انقباضی shrinkage porosity و ترکیدگی ها باید قبل از جوشکاری برداشته شوند .
8) در تعمیرات مربوط به " ترکیدگی " ، فلز اطراف " ترک " تا عمق آن برداشته شده و ابتدا و انتهای مسیر پیشرفت ترک را نیز با سوراخ کردن با جوش عرضی بست . البته این موضوع خیلی ساده هم نیست چون انتهای عمق ترکیدگی در قطعه براحتی نمی توان تشخیص داد .
9) کوبیدن peening بدون توقف بر روی فلز جوش در حالت گداختگی کمکی در کاهش تنش های داخلی انقباض در اثنای سرد شدن و تقلیل پیچیدگی می کند .
10) هرگز فولاد آستنیتی منگنز دار را با الکترود فولاد کربن یا کم آلیاژی نباید جوش داد .
11) حرارت داده شده بازای هر اینچ باید در حد می نیمم ( با توجه به ایجاد جوش سالم ) نگهداشته شود حرارت داده شده در واحد طول را می توان با فرمول ساده زیر محاسبه کرد :
H = E.I.60 / S
S = سرعت پیشرفت جوشکاری (سانتیمتر در دقیقه)
I = شدت جریان (آمپر)
E = اختلاف پتانسیل قوس (ولت )
H = حرارت داده شده در هر سانتیمتر (ژول بر سانتیمتر )
درجه حرارت قسمت مجاور جوش پس از یکدقیقه رسوب فلز جوش °C 316 (F 600) تجاوز نکند کاربرد سیستم اندازه گیری درجه حرارت کار در حین جوشکاری مفید است . )
باید این امکان وجود داشته باشد تا با دست فاصله 15 سانتیمتری (6 اینچی ) مسیر جوشکاری را در تمام لحظات لمس کرد . بخاطر داشته باشیم که نفوذ حرارتی فولاد منگنزی 4/1 فولادهای کربنی است . در جوشکاری قطعات نازک و سبک دقت بیشتر در این امر لازم است . عواملی که به کاهش حرارت داده شده در واحد طول کمک می کند عبارتند از :
الف – نگهداشتن طول قوسی کوتاه ( طول قوس زیاد ولتلژ را افزایش داده و حرارت را در سطح وسیع تر توزیع می کند ) .
ب – بهم زدن هر چه کمتر حوضچه جوش (بهم زدن جوش و یا حرکت زیگزاگی موجب بازیابی کمتر منگنز و کاهش سرعت پیشرفت جوشکاری می شود .
ج – پیش گرم کردن فولاد منگنزی مفید نیست ( انواع کم آلیاژی ممکن است در شرایط خاص کمی پیش گرم کرد . )
د – استفاده از جوشهایی با طول کوتاه در قسمتهای مختلف بطور تناوب برای بهتر پخش شدن حرارت و عدم بالا رفتن درجه حرارت در یک نقطه.
ه – تامین زمان کافی برای سرد شدن هر قسمت از جوش رسوب داده شده . گاهی می توان از آب نیز برای سرد کردن استفاده کرد در صورتیکه دقت شود رطوبت به نقطه مورد جوش در پاس بعدی نرسد .
و – استفاده از مفتول یا میله هایی از فولاد منگنزی در مواردیکه نیاز به مقدار رسوب بالا است . این مفتول ها قبلا" در موضع جوش قرار داده می شوند و ذوب شدن و ادغام آنها در حوضچه جوش موجب سریع تر سرد شدن فلز جوش می شود .
استفاده از فرآیندهای نیمه خودکار و خودکار جوشکاری برای این گروه فولادها نیز متداول است ، در این فرآیند به الکترودهای مداوم نیاز است که بصورت سیم های آلیاژی توپر یا لوله ها با محتوای مواد فلاکسی یا سرباره ساز و احیانا" عناصر تولید و عرضه می شوند . سیم های توپر در فرآیند های خودکار و نیمه خودکار معمولا" باریک است بعضی از الکترودهای لوله ای با قوس باز به کمک محافظت گاز CO 2 و یا مخلوط CO 2 و آرگون بکار برده شده و برخی دیگر در فرآیند قوس زیر پودری و به کمک پوشش سرباره استفاده می شوند . یکی از بیشترین کاربرد جوشکاری بر روی فولادهای منگنزی پرکردن مواضع سائیده شده به کمک رسوب فلز جوش است . معمولا" فلز جوش دارای همان ترکیب شیمیایی فلز قطعه کار است ، هر چند در بعضی موارد لایه رسوب داده شده از مقاومت سایشی بیشتری برخوردار است . همانطور که در اتصالات فولادهای سنگنزی گفته شد اینگونه کارهای سطحی و تعمیراتی نیز با روش قوس الکتریکی و تمرکز حرارت هر چه بیشتر انجام گیرد تا پدیده " حرارت مجدد " و رسوب کاربید و بالاخره کاهش خواص مکانیکی اتفاق نیفتد .
در اینموارد باید فرض کرد که سطح سائیده شده در اثر کار سختی سخت شده و اگر در منطقه حرارتی ناشی از جوشکاری قرار گیرد احتمال ترک برداشتن آن بسیار زیاد است . برای اجتناب از این مشکل در زیر مجاور جوش باید قبل از جوشکاری این لایه سخت شده را بکمک سنگ زدن یا برشکاری با قوس برداشت . همانطور که قبلا" گفته شد باید سعی شود از فلز پرکننده ای استفاده شود که تطابق ترکیب شیمیایی با فلز قطعه کار داشته باشد و جوش ها کوتاه و منقطع باشد ( پایین نگهداشتن حرارت داده شده در واحد طول ) . تصور اینکه فقط پایین نگهداشتن آمپر کافی است اشتباه است . چه بسا با آمپر بالا و سرعت جوشکاری سریع می توان از پخش حرارت به اطراف و بالا رفتن درجه حرارت این مناطق جلوگیری کرد . نکات گفته شده دیگر در مورد کوبیدن جوش یا استفاده از میله های فولاد منگنزی و یا عدم پیش گرم کردن در جوشکاری تعمیراتی نیز صادق است و از تکرار آنها خودداری می شود .
پیچیدگی قطعه پس از جوشکاری هم اغلب یکی از مشکلات می باشد . استفاده از گیره ها و نگهدارنده ها و یا بستن پشت به پشت دو فک خرد کننده و یا کوبیدن فلز رسوب داده شده گداخته و تدابیر دیگر می تواند موجب کاهش پیچیدگی و تغییر شکل شود .
بطور کلی رفع عیوب ریختگی قطعات فولاد منگنزی را باید پس از عملیات کوینچ کردن آنها انجام داد . زیرا در حالت ریخته شده as – cast بسیار ترد و شکننده بوده ممکن است در حین جوشکاری شکسته شوند . دیواره های کناری حفره های انقباضی باید چنان سائیده شود که دارای شیبی برابر 15 درجه ( حداقل ) باشد .

قالبهای دایکاست
ساختمان قالب:
در زیر جنبه های مهم طراحی قالب را مورد برسی قرار می دهیم:
تقسیم قالب:
همانطور که ذکر شدهر قالب دایکاست بصورت دو تکه است یعنی قالب ازیک نیمه ثابت(طرف تزریق)ویک متحرک (طرف بیرون انداز)تشکیل شده است . نیمه ثابت قالب (نیمه تزریق قالب)به کفشک ثابت ماشین ریخته گری تحت فشار مونتاژ می شود . در حالی که نیمه متحرک قالب (نیمه بیرون انداز قالب )به کفشک متحرک محکم می شود هر دو نیمه قالب در حالت آماده تزریق بسته هستند و با نیروی بسته نگهدارنده ای که از طرف ماشین ایجاد می گردد،در حالت بسته نگه داشته می شوند . سطح تماس هر دو نیمه قالب ، سطح جدایش قالب نامیده می شود. برای اجتناب از نفوذ فلز مذاب به خارج بایستی سطح قالب کاملاً آب بندی و از این جهت به صورت سطح سنگ زنی شده و یا هم سطح شده باشد .دقت انطباق صفحات قالب که روی هم قرار می گیرند اهمیت زیادی دارند .بهتر است که لبه خارجی در هر دو صفحه قالب حدواً 1 m m تا 2 m m تحت زاویه 4 5 پخ زده شوند . به این ترتیب از خرابی لبه ها توسط ضربه یا برخورد که منجر به تغییر شکل لبه ها می گردد و می توانند دقت انطباق را بر هم بزنند اجتناب می شود .

ریختگری در غالب دوغابی
مزایا و محدودیتها
الف: مهمترین مزایای روش ریخته گری دقیق عبارتند از : – تولید انبوه قطعات با اشکال پیچیده که توسط روشهای دیگر ریخته گری نمی توان تولید نمود توسط این فرایند امکان پذیر می شود. – مواد قالب و نیز تکنیک بالای این فرایند، – امکان تکرار تولید قطعات با دقت ابعادی وصافی سطح یکنواخت را میدهد. – این روش برای تولید کلیه فلزات و آلیاژهای ریختگی به کار می رود . همچنین امکان تولید قطعاتی از چند آلیاژ مختلف وجود دارد. – توسط این فرآیند امکان تولید قطعاتی با حداقل نیاز به عملایت ماشینکاری و تمام کاری وجود دارد. بنابراین محدودیت استفاده از آلیاژهای با قابلیت ماشینکاری بد از بین می رود. – در این روش امکان تولید قطعات با خصوصا متالورژیکی بهتر وجود دارد. – قالبت تطابق برای ذوب و ریخته گری قطعات در خلاء وجود دارد. – خط جدایش قطعات حذف می شود و نتیجتا موجب حذف عیوبی می شود که در اثر وجود خط جدایش به وجود می آید.. –
ب:مهمترین محدودیتهای روش ریخته گری دقیق عبارتنداز : – اندازه و وزن قطعات تولید شده توسط این روش محدود بوده و عموما قطعات با وزن کمتر از 5 کیلوگرم تولید می شود . – هزینه تجهیزات و ابزارها در این روش نسبت به سایر روشها بیشتر است.
انواع روشهای ریخته گری دقیق:
در این فرایند دو روش متمایز در تهیه قالب وجود دارد که عبارتند از روش پوسته ای و روش توپر به طور کلی این دو روش درتهیه مدل با هم اختلاف ندارند بلکه در نوع قالبها با هم تفاوت دارند. فرایند قالبهای پوستهای سرامیکی پوسته ای سرامیکی درریخته گری دقیق: برای تولید قعطات ریختگی فولادی ساده کربنی ، فولادهای آلیاژی ، فولاد های زنگ نزن، مقاومت به حرارت ودیگر آلیاژهایی با نقطعه ذوب بالای این روش به کار می رود به طور شماتیک روش تهیه قالب را در این فرآیند نشان می دهند که به ترتیب عبارتند از:
الف : تهیه مدلها : مدلهای مومی یا پلاستیکی توسط ورشهای مخصوص تهیه میشوند.
ب : مونتاژ مدلها : پس از تهیه مدلهای مومی یا پلاستیک معمولا تعدادی از آنها ( این تعداد بستگی به شکل و اندازه دارد) حول یک راهگاه به صورت خوشه ای مونتاژ می شوند در ارتباط باچسباندن مدلها به راهگاه بار ریز روشهای مختلف وجود دارند که سه روش معمولتر است و عبارتند از:
روش اول: محل اتصال در موم مذاب فرو برده می شود و سپس به محل تعیین شده چسبانده می شود .
روش دوم: این روش که به جوشکاری مومی معروف است بدین ترتیب است که محلهای اتصال ذوب شده به هم متصل می گردند .
روش سوم: روش سوم استفاده از چسبهای مخصوص است که محل اتصال توسط جسبهای مخصوص موم یا پلاستیکی به هم چسبانده می شود. روش اتصال مدلهای پلاستیکی نیز شبیه به مدلهای مومی می باشد..
ج : مدل خوشه ای و ضمائم آن در داخل دو غاب سرامیکی فرو برده می شود. درنتیجه یک لایه دو غاب سرامیکی روی مدل را می پوشاند
د:در این مرحله مدل خوشه ای در معرض جریان باران ذرات ماسه نسوز قرار میگیرد. تایک لایه نازک درسطح آن تشکیل شود .
ه: پوسته سرامیکی ایجاده شده در مرحله قبل کاملاخشک می شوند تا سخت و محلم شوند. مراحل ( ج ) (د) ( ه) مجددا برای جند بار تکرار می شود . تعداد دفعات این تکرار بستگی به ضخامت پوسته قالب مورد نیاز دارد. معمولا مراحل اولیه از دوغابهایی که از پودرهای نرم تهیه شده ، استفاده شده و بتدریج می توان از دو غاب و نیز ذرات ماسه نسوز درشت تر استفاده نمود. صافی سطح قطعه ریختگی بستگی به ذرات دو غاب اولیه و نیز ماسه نسوز اولیه دارد.
ز: مدول مومی یا پلاستیکی توسط ذوب یا سوزانده از محفظه قالب خارج می شوند، به این عملیات موم زدایی می گویند . درعملیات موزدایی بایستی توجه نمود که انبساط موم سبب تنش وترک در قالب نشود
ح: در قالبهای تولید شده عملیات بار ریزی مذاب انجام می شود ط: پس از انجماد مذاب ، پوسته سرامیکی شکسته میشود.
ی: در آخرین مرحله قطعات از راهگاه جدا می شوند.
مواد نسوز در فرآیند پوسته ای دقیق:
نوعی سیلیس به دلیل انبساطی حرارتی کم به طور گسترده به عنوان نسوز در روش پوسته ای دقیق مورد استفاده قرار می گیرد.این ماده نسوز برای ریخته گری آلیاژهای آهنی و آلیاژهای کبالت مورد استفاده قرار می گیرد. زیر کنیم شاید بیشترین کاربرد را به عنوان نسوز در فرآیند پوسته ای دارد. این ماده بهترین کیفیت را در سطوح قطعه ایجاد نموده و در درجه حرارتهای بالا پایدار بوده و نسبت به خوردیگ توسط مذاب مقاوم است. آلومین به دلیل مقاومت کم در برابر شوک حرارتی کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. به هر حال در برخی موارد به دلیل مقاومت در درجه حرارت بالا ( تا حدودc ْ1760 مورد استفاده قرار می گیرد.
چسبها : مواد نسوز به وسیله چسبها به یکدیگر می چسبد این چسبها معمولا شیمیایی می باشند سلیکات اتیل ، سیلیکات سدیم و سیلیس کلوئیدی . سیلیکات اتیل باعث پیدایش سطح تمام شده بسیار خوب میشوند. سیلیس کلوئیدی نیز باعث بوجود آمدن سطح تمام شده عالی می شود.
اجزای دیگر: یک ترکیب مناسب علاوه بر مواد فوق شامل مواد دیگری است که هر کدام به منظور خاصی استفاده می شود.
این مواد به این شرح است : – مواد کنترل کننده ویسکوزیته – مواد ترکننده جهت کنترل سیالیت دو غاب و قابلیت مرطوب سازی مدل – مواد ضد کف جهت خارج کردن حبابهای هوا – مواد ژلاتینی جهت کنترل در خشک شدن و تقلیل ترکها فرایند تهیه قالبهای توپر در ریخته گری دقیق: شکل به طول شماتیک مراحل تهیه قالب به روش توپر را نشان می دهد که عبارتند از :
الف : تهیه مدلهای ذوب شونده
ب : مونتاژ مدلها : این عملیات درقسمت
ج: توضیح داده شده ح: مدلهای خوشه ای و ضمائم آن درداخل درجه ای قرار میگیرد و دوغاب سرامیکی اطراف آن ریخته میشودتا درجه با دو غاب دیرگداز پر شود. به این دو غاب دو غاب پشت بند نیز گفته میشود . این دو غاب در هوا سخت می شود و بدین ترتیب قالب به اصطلاح توپر تهیه می شود
د: عملیات بار ریزی انجام میشود
ه : قالب سرامیکی پس ازانجماد مذاب شکسته می شود
و: قطعات از راهگاه جدا می شوند شکل دادن به روش ریخته گری دو غابی مقدمه این طریقه شبیه کار فیلتر پرس است ، به این معنا که مقدار آب به مواد اولیه اضافه شده تا حالت دو غابی به خود بگیرد. باید خارج شود ،به این دلیل برای ساختن اشیا روش کندی است . به طور کلی این روش موقعی مورد استفاده قرار میگیرد که شکل دادن به روشهای اقتصادی تر غیر ممکن باشد. ازطرف دیگر مواقعی از این روش اسفتاده می کنند که تعدااد زیادی از قطعه مورد درخاواست نباشد . برتری بارز این روش در تولید قطعات پیچیده است . دوغاب، داخل قالبهای گچی متخلخل که شکل مورد نظر را دارد، ریخته می شود . آب دو غاب جذب قالب شده و دراثر این عمل یک لایه از مواد دو غاب به دیواره قالب بسته می شود و شکل داخل قالب را به خود می گیرد.دو غاب در داخلی قالب باقی می ماند تا زمانی که لایه ضخامت مورد نظر را پیدا کند. اگر ریخته گری تو خالی نباشد ، نیازی به تخلیه دو غاب نیست ، ولی برای قطعاتی که توخالی باشند، قالب برگدانده میشود . دو غاب اضافی که روی سطح قالب قرار دارد، به وسیله کرادکی تراشیده می شود . سپس لایه اضافی با کمک چاقو در ناحیه ذخیره برداشته می شود . جداره تشکیل دشه که همان قطعه نهایی موردنظر است، درقالب باقی می ماند تا زمانی که کمی منقبض شده و از قالب جدا شود. سپس می توان آن را از قالب در آورد . بعد از اینکه قطعه مورد نظر خشک شد، کلیه خطوط اضافی که دراثر قالب روی آن ایجاد شده است، با چاقو زده و یا به وسیله اسفنج تمیز می شود در این مرحله قطعه آماده پخت است . چون آب اضافی دو غاب حین ریخته گری خارج شده ، سطح دو غاب در داخل قالب پایین می آید. به این دلیل معمولا یک حلقه بالای قالب تعبیه می شود تا دو غاب را بالای قعطه مورد نظر نگه دارد. این حلقه ممکن است از گچ و یا از لاستیک ساخته شود . اگر ازگچ ساخه شود ، داخل آن نیز دو غاب به جدا بسه شده و با کمک چاقو تراشیده میشود. وقتی که جسم داخل قالب گچی کمی خشک شد، اسفنجی نمدار دور آن کشیده می شود تا سطحی صاف به دست آید . این روش که در بالا به ان اشاره شد ، برای ریخته گری اجسامی است که داخل آنها خالی است . مانند گلدان، زیر سیگاری ، و غیره … اما طریقه ای هم هست که برای ساختن اجسام توپر به کار می رود ، به این تریتب که دو غاب داخل قالب می ماند تا اینکه تمام آن سف شود. برای ساختن اشیایی که شکل پیچیده دارند ، ممکن است قالب گچی ازچندین قعطه ساخته شود تا بتوانیم جسم داخل آن را از قالب خارج کنیم ، هر قطعه قالب شامل جای خالی است که قعطه قالب دیگر در آن جا می گیرد. ( نروماده ) اگر قالب دارای قطعات زیادباشد، لازم است در حین ریخته گری خوب به هم چسبد این کار را می توان به وسیله نوار لاستیک که محکم به دور آن می بندیم انجام دهیم . هنگام در اوردن جسم از قالب باید این نوار لاستیکی را باز کرده و برداریم. غلظت مواد ریخته گری باید به اندازه کافی باشد که باعث اشباع شدن قالب از آب نشود . بخصوص موادی که شامل مقدار زیادی خاک رس هستند، غلظت آنها به قدری کم خواهد شد که ریخته گری آنها مشکل شده و معایبی هم در حین ریخته گری ایجادمی شود. برای اینکه دو غاب را به اندازه کافی روان کنیم . مواد روانسازی به دو غاب اضافه می شود.
ریخته گری دو غابی تجهیزات مورد نیاز: مواد مورد نیاز – مواد اولیه – آب – روانساز( سودا و سیلیکات سدیم یا آب شیشه ) ابزار مورد نیاز – همزان الکتریکی – ترازو ( با دقت 1/0و01/0 گرم) – پارچ دردار – قالب گچی مورد نیاز ( قالب قوری – لوله و قالب هاون آزمایشگاهی – دسته هاون آزمایشگاهی – دسته هاون ) – ویسکوزیته متر ریزشی با بروکفید – لاستیک نواری – میز کار آماده سازی دو غاب توزین و اختلاط مواد اولیه : در تولید فرآورده های سرامیکی ، عمل توزین مواد اولیه به طور کلی می تواند به دو روش انجام شود. ( توزین به روش خشک ) ( توزین به روش تر ) در مرحله تهیه و آماده سازی بدنه ، روش توزین عامل بسیار مهم و تعیین کننده ای است.
توزین درحالت خشک : در این روش ، عمل توزین هنگامی صورت می گیرد که مواد اولیه به صورت خشک و یا تقریبا خشک باشند و هنوز تبدیل به دو غاب نشده باشند . هنگام توزین ، حتما باید آب موجود درمواد اولیه و به طور عمده در مواد پلاستیک ( که از محیط اطراف جذب شده و یا در معدن در اثر ریزش برف و باران مرطوب و نمدار شده است ) منظور شود . البته باید توجه داشت که تعیین دقیق مقدار رطوبت موجود در مواد اولیه،عملا غیر ممکن است و این موضوع ، یعنی عدم دقت ، نقص بزرگ توزین به روش خشک است . در عمل از تک تک مواد اولیه نمونه برداری کنید ، و بعد از توزین آن را در خشک کن آزمایشگاهی در دمای ( ) قرار دهید بعد از 24 ساعت نمونه را دوباهر توزین کنید . اختلاف وزن نسبت به وزن اولیه را محاسبه کنید تا درصد رطوبت خاک مشخص شود . بعد از تعیین درصد رطوبت ، درصد فوق را در توزین نهایی مواد اولیه منظور کنید . توزین در حالت تر: در این روش، عمل توزین بعد از تبدیل هر یک از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود. بدیهی است که هریک از مواد اولیه به دو غاب انجام می شود . بدیهی است که در روش خشک گفته شد ، وجود نخواهد داشت . البته در صنعت به لحاظ نیاز این روش به چاله های ذخیره سازی که فضای بیشتری با سرماهی گذاری اولیه بالاتری را می طلبد ، کمتر استقبال می شود. در مورد توزین به روش تر ، حتما این روش مطرح خواهد شد که چگونه می توان به مقدار مواد خشک موجود در دو غاب هر یک از مواد اولیه پی برد. در عمل برای تعیین مقدار مواد خشک موجود درغابها از رابطه برونینارت استفاده می شود . W=(p-1) W= وزن ماده خشک موجود در یک سانتیمتر مکعب از دو غاب ( گرم ) P= وزن ماده خشک موجود در یک سانتیمتر مکعب = وزن مخصوص ( دانسیته ) دو غاب درعمل با توزین حجم مشخصی از دو غابها، می توان به وزن مخصوص یا دانسیته آنها پی برد. در مورد وزن مخصوص مواد خشک باید اشاره شود که به طور معمول این مقدار حدود 5/2 تا6/2 گرم بر سانتیمتر مکعب است. بنابرانی اگر با تقریب ، وزن مخصوص را 5/2 اختیار کنید ، مقدار کسری برابر با خواهد بود . پس تنها عامل در اکثر موارد، دانسیته دو غابها است .
الک کردن : عمل توزین مواد اولیه چه به صورت تر باشد و چه در حالت خشک ، ابعاد ذرات دو غاب بدنه موجود در حوضچه های اختلاط نباید از حدو مورد نظر بزرگتر باشد. تعیین ابعاد ذرات موجود در دو غاب، قسسمتی از اعمال روزمره آزمایشگاهها ی خطوط تولید است و این عمل در پایان نمونه برداری در حین سایش انجام گیرد و سپس تخلیه انجام می گیرد. در هر صورت ، انتخاب دانه بندی مناسب بستگی به فاکتور های ذیل دارد: – نوع بدنه ( چینی ظروف- چینی بهداشتی ،- نوز) – نوع مواد اولیه و درصد انها ( – بالکی) – خواص ریخته گری ( تیکسوتراپی ، – سرعت ریخته گری) – جذب آب – عمل الک کردن برای جداسازی ذرات درشت و کنترل خواص دوغاب بسیار ضروری است. زیرا اولا وجود ذرات درشت عوارض گسترده ای بر پروسس ریخته گری ، – خواص دو غاب ، – خواص حین پخت و خواص محصول نهایی دارد. ثانیا ،- کنترل دانه بندی برای خواص دو غاب شدیدا تحت تاثیر دانه بندی بوده و نباید از حد متعارفی کمتر باشد . انتخاب و شماره الک توسط استاد کار انجام خواهد شد. عموما به لحاظ وجود ذرات درشت و حضور ناخالصیهای گسترده در مواد اولیه نظیر موادآلی ، ریشه درختان ، کرک و پشم که به منظور افزایش استحکام خام به بعضی از مواد اولیه زده می شود ، غالبا چشمه های الک زود کورمی شود و ادامه عمل الک کردن را با مشکل مواجه می کند. لذا غالبا الکهارا چند طبقه منظور کرده و طبقات نیز از مش کوچک به مش بزرگ از بالا به پایین قرار می گیرند تا دانه های درشت تر بالاو دانه های کمتری روی الک زیرین که دارای چشمه های ریزتری است ، قرار گیرد .
آهن گیری: می دانید که اهن با ظرفیتهای مختلف در مواد اولیه یا بدنه های خام وجود دارد، در مجموع چهار شکل متفاوت آهن وجود دارد. – به صورت یک کاتیون در داخل شبکه بلوری مواد اولیه – به صورت کانیهای مختلف که به عنوان ناخالصیهای طبیعی با مواد اولیه مخلوط می شوند . – به صورت ناخالصیهای مصنوعی که در اثر سایش صفحات خرد کننده سنگ شکنها و آسیابها به وجود آمده اند . فقط در حالت اخیر آهن به صورت فلزی یا آزاد وجود دارد. لذا در این حالت توانایی می توان عمل اهن گیری را انجام داد. – به صورت ترکیبات دو وسه ظرفیتی آهن که در اثر زنگ زدگی خطوط انتقال دو غاب ، – وارد دوغاب میشوند.در تولید فرآورده های ظریف برای تخلیص دو غاب از ذرات آهن موجود ، – از دستگاههای آهنر یا مگنت دستی استفاده می شود . دستگاههای آهنربا اگر چه عامل بسیار موثری در حذف آهن و تخلیص دو غاب هستند، – ولی ماسفانه باید توجه داشت که این دستگاهها قادر به جذب تمام مواد وذرات حاوی آهن نیستند . در بین کانیهای مهم آهن، کانیهای مگنیت ( ) سیدریت ( ) و هماتیت( ) به ترتیب دارای بیشترین خاصیت مغناطیسی هستند و بنابراین ، به وسیله دستگاههای آهنربا جذب می شوند . در کانیهای لیمونیت ( ) مارکاسیت و پیریت ( ) خاصیت مغناطیسی به ترتیب کاهش یافته و به همین دلیل در عمل ، احتمال جدا سازی این کانیها به وسیله دستگاههای آهنربا بسیار کم است . در مورد آهن فلزی بدیهی است که دستگاههای آهنربا به راحتی قادر به جذب آنها هستند. تنظیم خواص رئولوژیکی بعد از اینکه دو غاب الک و آهنگیری شد، دو غاب رابه چاله ذخیره یا به ظرف مخصوص انتقال می دهیم . در حالی که همزن الکتریکی با دور کم در حال هم زدن آرام دو غاب است ، از چاله نمونه برداری کرده و آزمونهای زیر را اعمال می کنیم تا فرم پیوست تکمیل شود. همان طوریکه در فرم ملاحظه می شود ،
شامل مراحل زیر است : اولین مرحله تنظیم دانسیته دوغاب است . بدین معنا که سرعت ریخته گری یا مدت زمانی که لازم است دو غاب در قالب گچی بماند و به ضخامت مورد نظر برسد، تنظیم شود . بدین منظور در ابتدا قالب گچی مناسب را که دارای عمر مشخص و درصد آب به گچ ثابت و معینی است آماده می کنیم و یا اینکه می توانیم از یک مدل مشخص در خط تولید استفاده کنیم بعد از بستن قطعات قالب، آنها را با کمک یک نوار پهن لاستیکی نظیر تیوپ دوچرخه یا لاستیکی که از تیوپ ماشین معمولی بریده شده است ، کاملا در کنار هم جذب و محکم کنید . دو غاب حاصل را به داخل قالب گچی بریزید . و بعد از مدت زمان مشخصی ، در نتیجه واکنشهای متقابل بین دو غالب وقالب گچی ، لایه ای درمحل تماس دو غاب و قالب ایجاد می شود . واضح است که قطر لایه ایجاد شده بستگی به زمان توقف دو غالب در قالب دارد. بعد از گذشت مدت زمان مورد نظر ، دو غاب اضافی موجود قالب تخلیه می شود . این زمان به طور عمده بستگی به قطر فراورده مورد نظر وسرعت ریخته گری دو غاب دارد . باید توجه داشت که تراکم قالب گچی نیز عامل موثری در زمان ریخته گری است . ولی برای ایجاد زمینه ای در ذهن دانش آموزان باید اشاره شود که با توجه به کلیه عوامل موثر زمان ریخته گری به عنوان مثال برای فرآورده ها بهداشتی به قطر حدود 10 یا 11میلیمتر، معمولا حدود تا 2 ساعت ، برای ظروف غذا خوری از جنس ارتن و ریا پرسلان با قطر2 تا 3 میلیمتر ، حدود 15 تا 25 دقیقه و برای چینی استخوانی به همین قطر حدود 2 تا 5 دقیقه است .سپس قالب و فرآورده شکل یافته در آن برای مدتی به حال خود گذاشته می شود تا لایه ایجاد شده ، تا حدودی خشک و در نتیجه کوچکتر شود .( دراثر انقباض تر به خشک ) بعد از این مرحله قطعه شکل یافته به راحتی از قالب جدا شده و می توان آ نرا از داخل قالب گچی خارج کرد درهنگام تشکیل لایه در محل تماس قالب و دوغاب، حجم دو غاب موجود در غاب به مرور کمتر وکمتر می شود . به همین دلیل لازم است که مجددا مقادیری دو غاب به داخل قالب گچی ریخته شود. با توجه به اینکه انجام این عمل نیازمند نیروی انسانی بیشتر و نیز مراقیت دایم است، در عمل قطعه ای در دهانه قالب گچی تعبیه شده که اصطلاحا به آن (( حلقه 45)) گفته می شود. این حلقه باعث ایجاد ستونی از دو غاب برفراز قطعه ساخته شده می شود. در نتیجه با کاهش حجم دو غاب موجود در قالب ، نیازی به اضافه کردن مجدد دو غاب نیست. در بعضی موارد به جای تعبیه حلقه از قیف استفاده می شود . حلقه ها می توانند از جنس لاستیک و یا گچ باشند. در صورتی که حلقه ها از جنس گچ باشند، در سطح داخلی حلقه ، در محل تماس دو غاب با گچ نیز لایه ای ایجاد میشود . این لایه اضافی و نیز دیگر قسمتهای اضافی ( به عنوان مثال اضافات ایجاد شده در محل درز قالبها) در مرحله پرداخت بریده و جدا می شوند . قالبهای گچی به ندرت یک تکه هستند. بدین معنی که معمولا فراورده ها در قالبهای چند تکه شکل می یابند. از طرف دیگر در مورد بعضی از شکلهای پیچیده لازم است مدل اصلی به چند قعطه مختلف تجزیه شده و هر یک از قسمتها جداگانه شکل بگیرند . سپس، بعد از خروج از قالبها به یکدیگر متصل شوند. به عنوان مثال ، در مورد ظروف خانگی دسته فنجانها و یا لوله قوریها به صورت مجزا شکل یافته و پس از خروج از قالب، به بدنه اصلی چسبانده می شوند . مرحله چسباندن قطعات در شکل دادن فراورده ها دارای اهمیت زیاد است . درشکل دادن به روش ریخته گری به صورت کاملا ساده نشان داده شده است . تعیین زمان ریخته گری دو غابی وسایل مورد نیاز مواد اولیه مورد نیاز تعداد پنج عدد قالب گچی دو غاب تنظیم شده لیوانی کولیس یا ریز سنج کاغذ میلیمتری سیم یا فنر برای برش دادن خط کش کرنومتر مدت زمانی که دو غاب در داخل قالب باقی می ماند ، در قطر لایه ایجاد شده ویا به عبارت دیگر در ضخامت بدنه خام ، تاثیر بسیار زیادی دارد. بدنی معنی که چنانچه دو غاب اضافی همچنان در قالب باقی مانده و تخلیه نشود و اصطلاحا (( زمان بیشتر به دو غاب داده شود )) ، قطر لایه ایجاد شده افزایش خواهدیافت . باید توجه داشت که با گذشت زمان ، سرعت تشکیل ثابت نبوده و به مرورکند تر می شود . چرا که در این شرایط ، خود لایه ایجاد شده به صورت سدی در ماقابل نفوذ آب به داخل گچ ، عمل می کند. همچنانکه مشاهده می شود ، این عامل که اصطلاح (( ریخته گری)) به آن اتلاق می شود، عامل مهمی درتعیین قطر بدنه خام ( ودر نتیجه دیگر خصوصیات بدنه ) و نیز سرعت تولید است . به همین دلیل ، یکی از مهمترین خواص دوغابها مقدار ( سرعت ریخته گری) آنها است. به طور مشخص ، سرعت ریخته گری عبارت است از ضخامت ایجاد شده در واحد زمان و عوامل موثر در ان کلا عبارتند از : فشار، درجه حرارت ، وزن مخصوص دو غاب و بالاخره مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبورآب . دو عامل اخیر وبخصوص آخرین عامل ، مهمترین مواردی هستندکه عملادرصنعت مورد توجه قرار می گیرند . مقاومت لایه ریخته گری شده در برابر عبور آب ، خود به عوامل دیگری بستگی دارد که به طور خلاصه عبارتند از:نوع و یا دانه بندی مواد و نیز چگونگی و یا شدت روان شدگی ( به عبارت دیگر تجمع و یاتفرق ذرات )ضمنا باید توجه داشت که در سرعت ریخته گری ، عوامل خارجی دیگری که ربطی به خواص دو غاب ندارند نیز موثر هستند. مانند تراکم و یا تخلخل قالب گچی و درصد رطوبت موجود در آن.ضخامت لایه ایجاد شده رابطه مستقیم با جذر زمان ریخته گری دارد. بنابراین ، بین زمان و ضخامت لایه رابطه زیر بر قرار خواهد بود: ویا در رابطه فوق ، 1ضخامت لایه ایجاد شده ( به میلی متر ) و t زمان ( ب
ه دقیقه) وk ضریب ثابت است . به همین دلیل سرعت ریخته گری معمولا به صورت بیان می شود . رابطه فوق بدین معنی است که به عنوان مثال چنانچه ساخت فرآورده ای به ضخامت یک میلیمتر ، چهاردقیقه زمان احتیاج داشته باشد، ساخت فراورده دیگر به ضخامت 2 میلیمتر در همان شرایط به شانزده دقیقه زمان نیاز دارد. با این توضیحات ، برای تعیین سرعت ریخته گری و در کنار آن زمان ریخته گری، به صورت زیر عمل کنید: نخست روی قالبهای گچی به ترتیب شماره یک تا پنج بزنید ، سپس دو غاب را به ترتیب در اولین قالب ریخته و بلافاصله کرنومتر را بزنید .بلافاصله قالب گچی دیگر و درنهایت پنجمین قالب گچی را از دو غاب پرکنید. بعد از یک دقیقه اولین قالب را و بعد بترتیب زیرا قالبهای دیگر را تخلیه کنید : بعد از اینکه آخرین قطرات دو غاب از چکه کردن باز ایستاد ، قالب را به حال خود بگذارید و بعد از زمان مشخصی که جداره تشکیل شده در اثر انقباض از قالب جدا شد، آن را از قالب بیرون آورد. با ریز سنج یا با کمک کولیس اندازه گیری کنید.سپس با کمک کاغذ میلیمتر و با انتخاب دو محور xوy به ترتیبx را به عنوان زمان و y را به عنوان ضخامت با کمک نقطعه یابی رسم کنید. در این حالت با رسم 1 بر حسب خواهید توانست ضریب خط را بدست آورید که همان سرعت ریخته گری است . و از انجا می تونید به راحتی هر ضخامتی را که می خواهید ، تعیین و زمان آن را محاسبه کنید. مثلا اگر سرعت ریخته گری 5/0 باشد،یعنی ( میلیمتر مربع بر دقیقه) برای داشتن بدنه ای به ضخامت 8/0 سانتیمتر به صورت زیر محاسبه می کنیم . دقیقه َ 2.8 = 60 ÷ 128 یعنی باید 2 ساعت و 8 دقیقه زمان بدهید تا جداره مورد نظر تشکیل شود.یکی از عوامل موثر درسرعت ریخته گری ، وزن مخصوص دو غاب و یا به عبارت دیگر نسبت بین مواد جامد و آب است . علاوه بر این مورد افزایش مقار اب در دو غاب ریخته گری باعث اشباع سریعتر قالبها می شود که به نوبه خود خشک کردن کامل قالبها باعث فرسودگی سریعتر آنها و نهایتا کاهش بازدهی قالبهامی شود . وزن مخصوص دو غابهای ریخته گری باید حتی المقدور بالا باشد. علت اساسی استفاده از روان کننده ها در دوغابهای ریخته گری ، همین مورد است . چرا که بدون استفاده از روان کننده ها تهیه دو غابهایی با وزن مخصوص بالا ، تقریباً غیر ممکن است . به همین دلیل یکی از خواص مخصوص آنها است . در تولید فرآورده های سرامیک ظریف به طور معمول وزن مخصوص دو غاب ریخته گری بین 5/1 تا است. یکی دیگر از خصوصیات بسیار مهم در دو غابهای ریتخه گری و یسکوزیته آنهاست .ویکسوزیته یک دو غاب علی رغم وزن مخصوص بسیار بالای آن باید درحدی باشد که درمقیاس صنعتی ، دوغاب به راحتی از الکها و یا خطوط لوله عبور کند و درعین حال بتواند تمامی زوایاو گوشه های قالب را پرکند. مساله مهم درارتباط بین وزن مخصوص ویسکوزیته و روان کننده این موضوع است که اگر چه تغییرات وزن مخصوص ویا به عبارت دیگر مقدار آب و نیز تغییرات مقدار روان کننده در ویسکوزیته موثر هستند. ولی تغییرات مقدار روان کننده در مقدار وزن مخصوص بیتایر است ودر نتیجه در خطوط تولید کارخانه ها ، با اندازه گیری و یسکوزیته و وزن مخصوص در بسیاری موارد می توان به تغییرات مقدار روان کننده پی برد. علاوه برسرعت ریخته گری ، وزن مخصوص و ویسکوزیته عامل دیگری نیز دردو غاب بدنه خام اهمیت دارد و آن تیکسو تروپی است ؛ خاصیت تیکسوتر را به طور خلاصه می توان به صورت ‍"افزایش ویسکوزیته دو غاب دراثر سکون و رکود و کاهش ویسکوزیته دراثر هم خوردن" تعریف کرد. دو غابی که دارای تیکسوتر و پی زیادی است بلافاصله بعد از هم خوردن ممکن است دارای روانی مناسبی باشد. ولی بعد از مدتی سکون ، ویسکوزیته آن به شدت افزایش می یابد. افزایش ویسکوزیته در اثر خاصیت تیکسوتروپی، گاه به حدی است که چنانچه ظرف حاوی دو غاب بعد از مدتی سکون ، وارونه شود، دو غاب داخل آن از ظرف خارج نمی شود. در دو غابهای ریخته گری به طور معمول مقادیر کمی تیکسوتروپی مطلوب است. چراکه تیکسوتروپی باعث افزایش سرعت ریخته گری شده و درعین حال استحکام و ثبات خاصی را در قطعه ریخته گری شده ایجاد می کند.( باید دقت شود که منظور ، ایجاد استحکام و در حالت پلاستیک است ( درصورتی که استحکام خشک مد نظر باشد، خلاف این موضوع صحیح است . بدین معنی است که رسهای روان شده به دلیل تراکم بیشتر دارای استحکام خشک بسیار بیشتری هستند. استحکام خشک زیادتر فرآروده هایی که به روش ریخته گری شکل می یابند نیز به همین دلیل است ). از طرف دیگر وجود مقدار زیادی تیکسوتروپی دردوغاب نیز باعث بروز اشکالاتی می شود؛ تیکسوتروپی زیاد در دو غاب باعث سست شدن فراورده ریختهگری می شود ، به نحوی که چنین فرآورده هایی را می توان به راحتی تغییر شکل داده و با تکان دادن ممکن است مجددا به دو غاب تبدیل شوند. به عنوان یک قانون کلی ، روان کننده ها نه تنها باعث کاهش ویکسوزیته می شوند، بلکه تیکسوتروپی رانیز کاهش می دهند. بنابراین ، مقدار مصرف روان کننده باید به نحوی تنظیم شود که با ایجاد بیشترین مقدار روانی ، مقادیر کمی تیکسوتروپی در دو غاب ایجاد شود. دلیل استفاده مشترک از سلیکات و کربنات سدیم به عنوان روان کننده همین مورد است. سیلیکات سدیم اگر چه باعث روانی دو غاب می شود. ولی تیکسوتروپی ار ینز به طور کامل از بین می برد . در حالی که کربنات سدیم درعین حال که باعث کاهش ویسکوزیته می شود، مقادیر کمی تیکسوتروپی در دو غاب باقی میگذارد. استفاده توام از این دو روان کننده باعث ایجاد بیشترین حد روانی و در عین حال وجود مقدار
کمی تیکسوتروپی در دو غاب می شود.
روشهای ساخت ماهیچه های سرامیکی: ماهیچه های سرامیکی به خاطر دقت ابعادی بالا در ریخته گری قطعات دقیق به کاربرده می شوند. این ماهیچه ها به دو روش دو غابی و فشاری ساخته می شوند که از نظر نوع نسوز یکسان بوده ولی چسبهای آنها با هم تفاوت دارد. دو روش ساخت ماهیچه ها در ذیل به اختصار شرح داده می شود:
الف ) ماهیچه های ساخت سرامیک به روش دو غابی در این روش یک مدول مومی به شکل ماهیچه موردنظر ( با احتساب انقباضات موم و مواد سرامیکی پس از خشک شدن) ساخه می شوند. پس این مدل مومی را در داخل یک قالب می گذاریم به طوریکه یک قسمت از مدل جهت خروج موم و وارد کردن دو غاب سرامیک به آن درنظر گرفته شود. پس دو غاب گچی آماده شده را در درون قالب حاوی مدل مومی می ریزیم و پس ازسفت شدن دو غاب گچ آنرا از قالب خارج کرده و در خشک کن قرار می دهیم پس از خشک شدن قالب گچی مدل مومی را ذوب کرده و از قالب گچی خارج می نماییم. دو غاب سرامیکی تهیه شده به نسبت 70% پودر نسوز و 30% آب را درون قالب گچی تهیه شده می ریزیم و پس ازخشک شدن مواد سرامیکی قالب گچی را شکسته و ماهیچه سرامیکی شکل گرفته را خارج می نماییم . این ماهیچه را پس از خشک کردن در دمایی حدود950 درجه سانتی گراد پخت می کنیم. ماهیچه تهیه شده پس از پخت کامل و خنک شدن آماده استفاده می باشد. قابل ذکر است که چسبهای مورد استفاده دراین روش از نوع سیلیکاتها می باشد ونسوز مصرفی دارای عدد ریز دانگی 200یا325 مش است.
بـ )ساخت ماهیچه های سرامیکی به روش فشاری: در این روش پودر نسوز مورداستفاده که ازنوع زیرکنی یا آلومینیایی یا آلومیناسیلیکاتی می باشد را با رزین مخصوص(موم و..) مخلوط کرده و به صورت خمیر در می آوریم خمیر تهیه شده ار در درون قالب ماهیچه که عمدتااز جنس فلز می باشدبه روش فشاری تزریق می کنیم . ماهیچه تهیه شده را حرارت داده تا به آرامی موم آن خارج گردد. سپس این ماهیچه رادر دمای 950 درجه سانتیگراد تحت عملیات نهایی پخت قرار می دهیم. پس ازپخت کامل ماهیچه و خنک نمودن آن تا دمای محیط ماهیچه مذکور مورد استفاده قرار می گیرد.
طرحایی از قالب های مرکب(برش و خمش)

ماشین کاری سریع (High Speed Machining) ماشین کاری سریع چیست؟
هنوز سوالات و اشکالات و تعریفهای متناقض زیادی پیرامون این موضوع وجود دارد. در ادامه، این سوالات پاسخ دهی شده و به طریقی که به حذف فضای نامفهوم ایجاد شده پیرامون ماشین کاری سریع کمک کند، مورد بحث قرار گرفته اند.
پس زمینه تاریخی
عبارت ماشین کاری سریع (HSM)، عموماً به فرزکاری انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد؛ به عنوان نمونه، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماهابا نرخ براده برداری بالا. در طی 60 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 50 HRC و بالاتر اعمال گردیده است.
برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود 32-42 HRC سخت شده اند، گزینه های ماشین کاری عبارتند از:
 ماشین کاری خشن و نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل)
 عملیات حرارتی برای دست یابی به سختی نهایی (در حدود 63 HRC)
 ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزارهای 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.
فاکتورهای اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع
بقا – همیشه افزایش رقابت در بازارهای فروش کالا با تهیه استانداردهای 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 فناوریهای تولیدی نوینی شکل بگیرد. ماشین کاری سریع، امید بخش و ارائه دهنده راه حلهای جدید است… .
مواد – پیشرفت مواد جدیدی که ماشین کاری آنها مشکل است، بر نیاز به یافتن راه حلهای جدید ماشین کاری تاکید 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 فولادهای ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست.
کیفیت – نیاز به قطعات و اجزاء محصولاتی با کیفیت بالاتر، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود، راه حلهای 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 کردنها و روشهای ساده تر، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزارهای سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایندهای 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 ابزارهای اصلی برای رقابت، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود 4 سال، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن 1.5 سال، و عمر گوشیهای تلفن، 3 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 طرحهای جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرحهای قبلی اجازه می دانند 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 اجزاء کامپیوترها)
اولین تعریف از ماشین کاری سریع:
در تئوری Salomon، ماشین کاری با سرعت برشی بالا… فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (5 تا 10 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، متاسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تایید 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 فرو بزرگتر می باشد.
به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت: ماشین کاری در سرعتهای به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاهها. این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد:
1. ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال: آلیاژهای آلومینیوم، سوپر آلیاژهای نیکل، فولادها، آلیاژهای تیتانیوم، چدن یا کامپوزیتها
2. نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال: تراشکاری، فرزکاری یا سوراخکاری
3. ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال: قابلیت های توانی، سرعت، پیشروی ماشین؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی
4. ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه: فولاد تند بر، ابزار کاربیدی، سرامیکی یا الماسه
5. ملزومات قطعه کار – شکل، سایز، هندسه، سفتی، دقت و پرداخت
6. 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 اسپیدلهای با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربردهای ماشین کاری سریع با اسپیندلهایی با سرعتهای متوسط و با ابزارهای بزرگ انجام می گیرد.
• ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولادهای سخت شده در سرعتها و پیشرویهای بالا، اغلب 4-6 برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد.
مزایای استفاده از ماشین کاری سریع:
• حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعتهای 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. (در تصویر زیر به وضوح تفاوت میان ماشین کاری معمولی و ماشین کاری سریع از لحاط حرارت ایجاد شده و منطقه حرارت دیده ابزار در هر دو روش آشکار 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، نیروهای برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقانهای اسپیندل، ریلهای راهنما و ballscrewها حفظ می شوند.
برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع:
• نرخ سریغ افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها، یاتاقانهای اسپیندل و ballscrewها 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، پیامدهای بزرگی به همراه خواهد داشت.
• نیاز به طراحی خوب فرایند.
ابزارها
در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. خمواره 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 ابزارهای 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 ابزارهاب کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربیدهای ریزدانه ای که امروزه موجود هستند، چقرمگی بهتر، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گریدهای 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 ابزارهای 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 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده موثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا موثر 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 مقایسه با کاربیدها موادی که در جدول زیر لیست شده اند، مقاومت سایشی بالاتری در سرعتهای برشی بالاتر از خود نشان می دهند، اما در برابر شوکها ضعیف تر می باشند. در یک فرایند پایدار، استفاده از یکی از موارد زیر می تواند طول عمر بیشتری نسبت به ابزاراهای کاربیدی بدست دهد.
فلزات غیر فرو فلزات فرو
PCD CBN
Cermet سرامیک
موضوعات مرتبط
در مورد ماشین کاری آلیاژهایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژهای تیتانیوم و سوپر آلیاژهای نیکل، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشینکاری با توان عملیاتی بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به مدرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از 300 smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاری می رود، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگرHEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربردهای معمولی می باشد.
ماشین کاری پره های توربین ساخت پره های توربین به دلیل بارهای مکانیکی و دینامیکی زیادی که بر آنها وارد می شود از اهمیت زیادی برخوردار است. نواحی مختلف پره شامل شرود و مناطق آب بندی، ایرفویل، شاتک و سوراخهای خنک کاری و ریشه می شود. که هر منطقه بسته به جنس پره و نوع استفاده پره (صنایع هوایی یا سایر صنایع، کمپرسور یا توربین) به روشهای مختلف ساخته می شود. در حالت کلی برای ساخت پره توربین یا کمپرسور ابتدا ماده خام را به یکی از روشهای آهنگری یا ریخته گری دقیق به شکل اولیه موردنظر در می آورند. سپس برای اینکه قسمتهای مختلف پره را به اندازه نهایی برسانند از روشهای مختلف ماشین کاری استفاده می کنند. دقیق ترین قسمت پره به لحاظ ابعادی، قسمت ریشه آن می باشد که معمولاً از روش سنگ زنی خزشی برای ماشین کاری آن استفاده می شود. به طور کلی ساخت پره های متحرک موتورهای توربین گازی با توجه به شکل پیچیده و شرایط کاری حاد از تکنولوژی بالایی برخوردار است. در این میان ریشه پره با توجه به نیروهایی که به آن وارد می شود نسبت به بقیه قسمتهای پره دارای کیفیت سطح و دقت ابعادی بالایی می باشد. تاکنون کیفیت سطح نامناسب مانع از بکارگیری روش تخلیه الکتریکی (وایرکات) برای ماشین کاری ریشه پره می شد. اما اخیراً با توجه به پیشرفتهای به وجود آمده در مولد ماشینهای وایرکات، استفاده از این روش برای ماشین کاری ریشه پره مورد توجه قرار گرفته است. معمولاً برای ساخت ریشه پره توربین،از روش سنگ زنی خزشی و قسمت کمپرسور از روش خانکشی استفاده می شود اما اخیراً در خارج از کشور ساخت ریشه پره با روش تخلیه الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از عواملی که تاکنون مانع از استفاده این روش برای ماشین کاری ریشه پره می شد، کیفیت سطح نامناسب با توجه به حرارتی بودن این روش است. اما اخیراً با توجه به پیشرفتهایی که در مولد این ماشینها بوجود آمده است استفاده از آن را برای ماشین کاری ریشه پره امکان پذیر ساخته است. برای ماشین کاری ریشه پره کمپرسور که از جنس فولاد زنگ نزن است معمولاً از روش خان کشی استفاده می شود از مزایای این روش یک سرعت بالا، دقت فرمها و سطوح تولید شده به وسیله خان کشی در حد مطلوب و عمر ابزار طولانی و قابلیت و سهولت در ایجاد پروفیلهای نامنظم بدون نیاز به اپراتور ماهر می باشد.
بررسی اثر پودرهای مختلف افزوده شده به دی الکتریک بر روی پارامترهای ماشین کاری تخلیه الکتریکی (EDM)در ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از مشکلات موجود افزایش زبری سطح ماشینکاری شده با افزایش جریان و پائین بودن نرخ براده برداری(MRR) در مقایسه با سایر روشهای ماشینکاری پیشرفته و سنتی می باشد. یکی از روشهای بهبود این وضعیت افزودن پودر فلزات و اکسید آنها به دی الکتریک است. در این مقاله با افزودن پودرهای مس (CU)، اکسید آلومینیم (AL2O3) سیلیسیم کارباید(SiC) در مخزن طراحی شده حاوی دی الکتریک به بررسی پارامترهای MRR ، صافی سطح ، فاصله گپ پرداخته و دو حالت بدون پودر و با پودر با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد که افزودن پودرها به دی الکتریک سبب بهبود صافی سطح میگردد و میتوان با جریانهای الکتریکی بالاتر که سبب افزایش نرخ براده برداری میگردند صافی سطح را در حد مورد نظر نگه داشت که در حالت بدون پودر امکان پذیر نمیباشد.
سیستم تراشکاری Valenite سه اینسرت با هندسه جدید اضافه می نماید.
شرکت Valeniteبار دیگر سیستم تراشکاری ValTURNTM خود را با اضافه کردن 3 هندسهجدید به خط اینسرتهای تراشکاری خود گسترش داده است. هندسه های جدید با گریدهای ابزاری پوشش یافته موجود MTCVD یعنی: VP5515 و VP5525 ترکیبب شده است، تا گستره کاربردهای 3 ابزار ValTURN را که به طور خاص برای بارهای برشی متوسط و برش پیوسته و منقطع، برای کاربردهای خشن تراشی با بار زیاد، و برای فرایند پرداخت کاری با عمق کم در فولادهای کم کربن و مواد نرم طراحی شده اند، گسترش دهد. تستهای آزمایشگاهی نشان داده است که ترکیب هندسه ها و گریدها، کنترل براده و عملکرد برشی عالی برای ماشین کاری مواد آهنی فراهم می نماید.
هر سه هندسه جدید ار نوع منفی ANSI (ANSI Negative type geometry) بوده و اینسرتها دو طرفه می باشند. آرایه انتخاب با اشکال، ضخامتها، دایره های محاطی، شعاع گوشه و … مختلف اینسرت بیشتر افزایش یافته که منجر به 98 نمونه جدید و 98 گزینه عملکردی خاص برای گستره وسیعی از فرایندها شده است. هندسه ای جدید عبارتند از:
طرح M8- این هندسه دارای عرش (land) خنثایی است تا لبه برنده بسیار مقاومی در کاربردهای ماشینکاری متوسط ایجاد نماید. اینسرتهای با این هندسه می توانند هم در برشهای پیوسته و هم در برشهای منقطع به کار گرفته شوند و برای فولادها، فولادهای ضد زنگ و چدنها مناسب می باشند.
طرح R4- این هندسه در اینسرتهای مخصوص کار سنگین با عرش خنثای وسیع به کار گرفته شده تا لبه برنده بسیار مقاومی برای کاربردهای خشن تراشی فولادها و چدنها فراهم نماید. این طرح برای برشهای پیوسته یا منقطع مناسب بوده و برای گستره وسیعی از کاربردها ایده آل است.
طرح C2- دارای هندسه خاصی است که شامل عرش مثبتی است که کنترل براده در عمق برشی کم را قطعی می سازد. هندسه C2 برای فولادهای کم کربن و مواد نرم، ایده آل بوده و کنترل عالی روی پرداخت سطح بدست می دهد.
نام گذاری الفبایی-عددی فهرست اصطلاحات هندسه منفی ANSI شرکت Valenite نشانگر نوع فرایند است، به عبارت دیگر؛ F نشانگر پرداخت کاری، M نشانگر ماشین کاری در سطح متوسط، R نشان دهنده خشن کاری و C نشانگر تکمیلی (complementary) می باشد. ارقام از 1 تا 9 مقاومت نسبی لبه برنده را تعیین می کند، که رقم 9 نشان دهنده بالاترین مقاومت و بیشترین نرخ پیشروی می باشد.
گریدهای ابزاری VP5515 و VP5525 ، هر دو کاربیدهای پوشش یافته پروسه MTCVD با TiCN/Al2O3/TiN میباشند. زمینه اصلی از کبالت غنی شده تا در مقابل کند شده لبه مقاوم بوده و اینسرتدارای لبه ای برنده سنگ خورده ای است که از ایجاد لبه انباشته جلوگیری می کند.
مجموعه سیستم تراشکاری ValTURN شامل آرایه وسیعی از اینسرتها برای فولاد، فولاد ضد زنگ، چدن، آلیاژهای دمابالا، آلومینیوم و آلیاژهای غیر آهنی، و کاربردهای تراشکاری قطعات سخت، به اضافه ابزارگیرهای ValTURN ProGRIP(tm) می باشد که پایداری، دقت و قابلیت تطبیق پذیری با فرمتهای استفاده آسان را فراهم می نماید.
شرکت Valenite فعالیتهای خود را ادامه می دهد تا در سال 2005 گریدها و هندسه های جدیدی ارائه نماید تا پوشش بازاری خود را به بیش از 90% از کاربردها گسترش دهد.
همانند تمامی محصولات Valenite ، ابزارهای سیستم تراشکاری Valenite با سرویس سطح بالای ValPro(tm) برای مشتریان به منظور سفارش دادن، قیمت گیری و زمان بندی تحویل حمایت می شود. علاوه بر آن یک هیئت فنی به طور مستمر محصولات به روز شده و اطلاعات کاربردی، و پیشنهاد برای بهینه سازی بهره وری برش فلزات را ارائه می نماید.
اشعه مادون قرمز مشکلات اتصال پلاستیک ها را حل کرده استماشین های جدید جوش مادون قرمز Tamworth-based CPR Automation اکنون برای جوشکاری پلاستیک ها آماده اند .
تولید کنندگان که به طور سنتی از صفحات داغ برای جوش دادن پلاستیک ها استفاده می کردند اکنون با استفاده از جوش مادون قرمز به قابلیت های جدید تولیدی از قبیل جوش چند نقطه در یک مرحله جوشکاری ودرنتیجه افزایش میزان تولید دست می یابند. از این روش در صنایعی مثل صنعت قالبگیری پلاستیکها ، تولیدکنندگان مواد پر کننده پلاستیکی ، صنعت بسته بندی و حتی در دستگاههای جوش خانگی استفاده نمود .
جوش مادون قرمز بسیار تمیز است و با آن امکان جوش یک درز جوش طولانی را خواهید داشت . از مزایای دیگر سیستم های CPR نسبت به روش صفحات داغ ایجاد یک جوش یکنواخت به خاط توزیع یکنواخت حرارت در جوش است و همچنین شما می توانید به منظور محافظت از جوش از یک گاز محافظ نیز استفاده کنید . کنترل پیشرفته CPR به شما اجازه کنترل و مونیتورینگ جوش مادون قرمز را میدهد . سیستم می تواند داده های بسیار زیاد فرآیند مانند دما جوش ، شکل جوش و … را نشان دهد و در خود ذخیره کند .همچنین سیستم مجهز به AMC ( Automatic Melt Control ) برای کنترل دقیق دما و ذوب است.

روش نوین برای آج زنی فک گیرهروش نوینی برای ایجاد آج های قوسی شکل بر روی فک گیره های صنعتی
با استفاده از ماشین ابزار تراشکاری از سوی تیم تحقیقاتی گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی مهندسی دانشگاه رازی به جامعه صنعتی کشور ارائه شد.
به گزارش ایسنا، مهندس علی محمد رشیدی از محققان این طرح که با همکاری علیرضا باغبانباشی و شهریار یاقوتی پور و با پشتیبانی معاونت پژوهشی دانشگاه رازی انجام شده گفت: با بهره گیری از این روش که برای اولین بار در کشور ارائه شده می توان سطح تخت (دهانه فک) گیره های صنعتی را با استفاده از ماشین تراش معمولی (ماشین ابزار گردتراش) با طراحی قید و بست ها و قلمگیر مناسب آج زنی کرد.
وی خاطرنشان کرد: طی آج زنی یک سری فرورفتگی و برجستگی به فرم لوزی بر روی سطوح قطعات به منظور افزایش قابلیت گیرایی سطوح و زیبایی آنها ایجاد می شود.
آج های ایجاد شده در فرایند جدید بر خلاف آج زنی با صفحه تراش که به صورت خطوط مستقیم متقاطع هستند، به فرم قوسهای متقاطع می باشند. در روش جدید هم سرعت آج زنی سطوح تخت بسیار بیشتر از روش آج زنی با صفحه تراش است وهم گیرایی فک ها در تمامی جهات یکسان است.
طی تحقیق انجام شده چگونگی انجام فرایند تشریح شده و این فرایند با استفاده از یک نرم افزار رایانه یی شبیه سازی شده و به کمک آن اثر پارامترهای موثر مانند سرعت چرخش محور، سرعت پیشروی قلم، محل نصب آن، ابعاد قابل آج زنی و … بررسی و مقادیر بهینه تعیین شده اند.
سنگ زنی خزشی چیست؟
سنگ زنی خزشی نسبتا فرایند جدیدی است که در دهه 1960 در ساخت پره های توربین هواپیماها پروسه غالب بود و هم اکنون نیز به عنوان یک فرایند به صرفه از لحاظ اقتصادی در گستره عظیمی از کاربردهای برش فلزات و بار برداری از آنها شناخته شده است.
همانطور که می دانید در سنگ زنی معمولی، فرایند بدین گونه است که چرخ سنگ دواری به طور متناوب بر روی قطعه کار حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد که در هر کورس ، چرخ سنگ مقدار بسیار کمی ( در حد μm 25-2)از سطح قطعه کار باربرداری می کند تا در نهایت قطعه کار را به سایز نهایی خود برساند. اما سنگ زنی خزشی یک فرایندی است که در آن یک چرخ سنگ فرم یافته به یکباره در داخل قطعه کار فرو رفته ، با حرکت بر روی قطعه کار، در طی یک مرحله (پاس) قطعه نهایی را تولید می نماید. همانطور که انتظار میرود بدلیل عمق برشی زیاد، سرعت پیشروی در این نوع فرایند نمی تواند سریع باشد که به همین علت نیز آنرا یک عملیات خزشی می نامند. در این فرایند براده ها-همچون فرزکاری معمولی- در قوس تماس چرخ با قطعه کار تشکیل میشود. به علت ماهیت این نوع سنگ زنی در این فرایند نیروهای بسیار بزرگی ایجاد می شوند که متعاقبا ماشین طراحی شده برای این منظور نیز باید از قدرت و صلبیت بالایی نیز برخوردار باشد؛ و این بدین معناست که در این نوع ماشینهای سنگ زنی، پایه و ستون ها سنگین تر خواهد بود و ballscrew های با با قطر بیشتر و موتورهای قویتر و با دوام بیشتر- که در کلاس موتورهای heavy-duty می گنجد- و نیز چرخ سنگهای بزرگتری مورد نیاز است.
تفاوت میان سنگ زنی رفت و برگشتی و سنگ زنی خزشی. (a) سنگ زنی رفت و برگشتی؛ (b) سنگ زنی خزشی
از طرف دیگر مایع خنک کار باید به دقت کنترل شود که بطور موثر در قوس تماس- که درر اینجا عموما عمیق است- حضور داشته باشد تا از سوختگی سطح قطعه کار جلوگیری به عمل آور، لذا بدین منظور به یک سیستم خنک کاری با فشار بالا و دبی بالا نیاز است.
از دیگر ویژگیهای این نوع سنگ زنی می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
• زمان سیکل کوتاهتر
• قابلیت تکرار خوب
• تلورانسهای بسته
• مقاوت خستگی بهبود یافته
• توانایی ماشینکاری سوپر آلیاژها و مواد کاملا سخت شده
• سطوح بدون پلیسه
• صافی سطح خیلی بهتر
مزایای سنگ زنی خزشی در مقایسه با دیگر روشهای ماشینکاری معمولی
• افزایش قابلیت تولید و کیفیت قطعاتی که دارای شیارها و/یا پروفیلهایی هستند.
• به کمک این فرایند عملیات پرهزینه اولیه ای چون فرزکاری، خان کشی یا تراشکاری حذف می شوند. توسط این فرایند می توان شیارها یا پروفیلهای قطعه کار را بصورت تمام عمق سنگ زنی نمود. (به عبارت دیگر بدون نیاز به هر گونه فرایند ماشینکاری اولیه، می توان شیارها و پروفیلها را توسط این روش سنگ زنی ایجاد نمود.)
• قطعات کاملا سخت شده می تواند بصورت خزشی سنگ زده شوند، بنابراین در خیلی از موارد نیاز به تابگیری قطعات پس از فرزکاری و عملیات حرارتی و پیش از عملیات سنگ زنی رفت و برگشتی مرتفع می گردد.
• کاهش زمان و هزینه تولید: برای مثال فرایند ماشین کاری معمولی یک قطعه ممکن است به :
1. فرزکاری
2. پلیسه گیری
3. عملیات حرارتی
4. تابگیری
5. سنگ زنی تناوبی (رفت و برگشتی)
احتیاج داشته یاشد.؛ در صورتیکه با وجود فرایند خزشی، عملیات فرزکاری، پلیسه گیری و تابگیری می تواند حذف شود.
• کاهش هزینه ها و زمان set-up
• کاهش هزینه های ابزارسازی (برای مثال ابزارهای فرزکاری فرم تراشی، ابزارهای خان کشی و … در مقایسه با چرخهای سنگ زنی)
• تعداد قطعات تولیدی بیشتری به ازای عمر یک چرخ سنگ، چرا که از کار افتادگی و خرابی این نوع چرخها در مقایسه با چرخ سنگ های رفت و برگشتی کمتر است.
• کاهش فرسایش ابرارهای تیزکردن سنگ به علت استفاده از چرخ سنگ های نرم تر
• فرم چرخ سنگ برای مدت زمان طولانی تری باقی می ماند، لذا تعداد دفعات تیز کردن سنگ کاهش یافته و نتیجتا قابلیت تولید افزایش می بابد.
• کاهش هزینه های چرخ سنگ زنی به علت کاهش فرسایش و تعداد دفعات مورد نیاز برای تیز کردن سنگ
• بهبود تلورانسها و سلامت سطح در مقایسه با فرزکاری، خان کشی و تراشکاری.
• عدم پیدایش تنشهای زیر سطحی (subsurface stresses)
• افزایش عمر ماشین به علت کاهش تعداد پاسهای سنگ زنی و همچنین کاهش سایش در مکانیزم ساپورت میز.
برخی از کاربردهای سنگ زنی خزشی در فرایندهای تولیدی
• سنگ زنی استوانه های داخلی و خارجی
• سنگ زنی سطوح نیمه استوانه ای همچون طرح ریشه پره توربین
(radial fir-tree root form)
• سنگ زنی سطوح استوانه ای منقطع مانند ابزارهای فرزکاری
• سنگ زنی فرمهای مارپیچ همچون رزوه ها و شیارهای مته ها
• بادامک تراشی
• چرخدنده تراشی