فایل شاپ
فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینتفایل شاپ
فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینتقالبگیری اشیاء گداخته
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 49 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 39 |
قالبگیری اشیاء گداخته
قالبگیری مواد گداخته تکنیک قدیمی از قرن هایی می‌باشد که از شکل گیری مواد خالی از یک ماده گداخته بدست می‌آید. این فرآیند درزمان‌های قدیم توسعه مصریان و با بلیونیها برای گداختن شیشه و کهربای ذوب شده درون ظرف‌های کوچک و مجسمه‌های سفال رنگی دکوری استفاده کرده اند. به طوراساسی فرآیند از شکل گیری یک لوله هوای وارد شده و گداختن درون لوله برای کشش و بسط آن تشکیل می‌شود تا یک شی ء گداخته آزاد را درمیان یک قالب برای شکل گیری آن شی تعیین کند. طرح گداختگی پلاستیک ها به طوراساسی مشابه فرآیندی است که دربالا طرح ریزی شده، به استثنای این که مواد و تجهیزات تغییر کرده اند و به طورقابل توجه پیچیدگی بیشتری را ساخته اند.
تکنیک اساسی برای قالب ریزی گداختگی از پلاستیک ها توسعه یافته است و ممکن است به عنوان یک رشد فاربی از فرآیند اکستروژن* مورد توجه قرارگرفته باشد. درتکنیک‌های توسعه یافته اول، این از آنجایی است که یک ماشین قالب دهنده مناسب، بیشترین قطعه اساسی از تجهیزات دراین روند را دارا می‌باشد. درتکنیک‌های توسعه یافته اول به این ماشین برای تولید لوله ای که پاریسون (Parison) نامیده می‌شود نیز استفاده شده است. پاریسون داغ فوراً برروی آشکاری از کمر پایه (بخش میانی پایه بین باستون و سوپاستون) دریک قالب با گیره نگهداشته شده است، سپس هوا وارد آن می‌شود و بعد از مدتی سرما یک ظروف خالی شده از قالب بیرون انداخته می‌شود.
* اکستروژن: روزن دانی، فرآیند تولید پروفیلهای فلزی با مقطع ثابت از طریق راندن فلز گداخته به داخل روزن درقالب باراستفاده از بسته فشاردهنده.
این فرآیند اساسی درشکل 1ـ12 توصیف شده است. بعد چندین سال از اکستروژن قالب گیری مواد گداخته و بعد از وارد کردن تزریق پیچ به قالب گداخته، یک تکنیکی توسعه یافته بوده است که بدین وسیله پاریسون می‌تواند درتزریق با مزایا و محدودیت هایی قالب گیری شود.
مواد: از لحاظ تئوری هدزرین قابل ارتجاع و نرمش پذیردراثرحرارت ممکن است برای یک عملیات از قالبگیری گداختگی مواد استفاده شود. اگرچه فقط موادی که قدرت زیاد گرما و کمیت خوب کشش دردمای اکستروژن نشان می‌دهند نیز مناسب برای شکل گیری از یک پاریسون و گداختگی متوالی می‌باشند. مصالحی که این خاصیت ها را نشان می‌دهد و به طورمعمول هم زیاد استفاده شده اند شامل موارد زیر می‌باشند:
پلی اتیلن با چگالی بالا که درون بطریهای سخت و آیتم‌های مشابه به کاررفته، پلی اتیلن با چگالی پایین که برای انعطاف پذیری بیشتر استفاده شده، پلی پراپیلین که برای دوام گرمای بالا از شیشه، سفتی و قدرت بالا به کارفته، پلی استیرین و PVC که برای هدف کلی ازمواد کاربردی از آنجایی که شفافیت مورد نیاز است نیز به کارمی رود. استال، نیلن و یونمو و استیرین، اکرلونیتریل مواد دیگری هستند که ممکن است مورد استفاده باشند، اما به دلیل هزینه و یا نقاط ذوب بالا و یا کمیت‌های دیگر آن ها به طورمناسب به عنوان اولین مواد ذکرشده تثبیت نشده اند.
فرآیندهای اکستروژن قالبگیری گداختگی:
شماری از روشهای مختلف برای اکستروژن قالب گیری گداختگی وجود دارد که از قبل توسع یافته بوده است، چنین فاکتورهایی مانند اندازه قطعات، شماره قطعات ساخته شده و بر انواع قطعاتی که بر تصمیم درباره آنچه که تکنیک به کارخواهد برد نیز تأثیرخواهد گذاشت. درهمه موارد اگرچه درماشین قالب دهنده مناسب به طوراحتمالی نسبت L/D از آن حداقل 20:1 می‌باشد، این اطمینان کامل می‌شود و درمیان پلاستیک کردن گداختگی انجام می‌شود.
بعدازرها کردن ماشین قالب دهنده مناسب، گداختن روبه پایین درمیان یک قالبی جهت داده شده است که پاریسون لوله ای را شکل می‌دهد. وظیفه قالب جهت دادن جریان ذوب به آرامی دراطراف مرکز میله فولادی بدون محوطه بدون حرکت است که خط بندی را درپاریسون یا نشانه‌های متوالی به روی ظرف گداخته نشان می‌دهد. شکل 2ـ12 یک کمر پایه با شیارهای قلبی شکل برروی هرجهت از مرکز میله فولادی رانشان می‌دهد تا هرجریان را دراطراف مرکز کمرپایه و با حداقل نشانه هایی از نقطه همگرایی تضمین کند. درتولید واقعی ماشین قالب دهنده مناسب بخشی از لوله با اتصال که درخط مستقیم هم جهت با جریان سیالی حرکت دهند نیز خواه به صورت متداوم یا متناوب درزیر طرح ریزی کرده است.
عملیات اکستروژن متداوم درزیرقالب گیری:
روش متداوم عملیات اکستروژن به طوروسیع برای تولید بطریهای کوچک از تخمین 6 اونس تا 1 گالن استفاده کرده است. همان طوری که نام نشان می‌دهد ماشین قالب دهنده مناسب، دررانش تکثیر قالب ها را برای باز کردن پاریسون، گداختگی، سردکردن و بیرون راندن به کار می‌برد. قالب ها ممکن است به روی یک چرخ عمودی و یا یک میز افقی باشند. این روش ها به خوبی برای تولید کمیت بزرگ دنبال شده است. تکنیک دیگر تاحدی درتجهیزات کم هزینه تر است، روش افزایش قالب گیری درشکل 4ـ12 نشان داده شده است.
عملیات متداوم اکستروژن می‌تواند حین به کاربردن یک قالب چند تایی متوسط سوپاپ هایی کنترل شده باشد، بنابراین قالب ها به طور متوالی جلو برده شده اند. بنابراین فقط یک قالب دریک زمان جلو برده شده است، هنگامی که قالب‌های دیگرگداختگی نیز اتفاق می‌افتد. شکل 5ـ12 این نوع از قالب چند تایی، تجهیزی حرکت چند تایی، قالبی که برای تولید سرعت بالا گرفته شده را نیز نشان می‌دهد. به طورواضح درهریک از این روشها ماده ها باید برای کنترل خوب از سرعت پیچ، سرعت چرخ یا گردونه، دنباله سوپاپ ها استفاده کنند. درهرفرآیند قالب گیری با استفاده از وارد کردن هوا، CO2 و یا مخلوطی از گازها درمیان یک کمرپایه که درون گردنه ظرف درج شده نیز همراه می‌شود.
سوزن درون پاریسون بالای محوطه گردن می‌باشد. بنابراین بدنه قطعه جایی که سوراخ خودش بسته می‌شود نیز می‌تواند بعد از اکستروژن دور از وضعیت قرارگیرد. دامنه فشارهای قالب گیری از Psi 150ـ50 می‌باشد که این بستگی به مواد و قطعه دارد. فشار بیشتری مزیتی از قالب دارد. در شکل 6ـ12 یک فرآیند به عنوان تکنیک انتقال پاریسون که یک کمر پایه درزیر قالب دارد نیز شناخته شده است. فرآیند انتقال پاریسون در فابریک کردن بطریهای بزرگ مانند قرابه 5 گالنی استفاده شده است، از آنجایی که حرکت یک قالب سنگین مانند فرآیند قالب درحال ترقی ممکن است غیر عملی باشد، از آنچه که ممکن است از تعدد فرآیند ها انتظارمی رود که آن ها می‌توانند برای تولید نوع مشابه از قطعات، یک تنوع زیاد از ماشین طراحی قابل دستر
سی استفاده می‌شود.
مقاله بررسی اکستروژن آلیاژها
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 19 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 12 |
مقاله بررسی اکستروژن آلیاژها در 12 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه :
اکستروژن جزء فرآیندهای شکل دهی است که درمقایسه با دیگر فرآیندهای شکل دهی ماند فورجینگ از عمر کمتری برخوردار است . الکساندر دیک (Alexander Dick) با بکارگیری فولادهای ابزار که می توانند در دماهای کاری بالا مقاومت خوبی از خود نشان دهند راه را برای اکستروژن آلیاژها باز کرد و اساس اکستروژن مدرن را بنا نهاد . کارهای اولیه در اکستروژن پودر فلزات مربوط به اواخر دهه 1950 است که به کمک آن توانستند قطعات بریلیمی مورد استفاده در نیروگاههای هسته ای با داکتیلیته کنترل شده تولید نمایند [1] . اکستروژن پودرهای آلیاژسازی مکانیکی شده برای اولین بار توسط بنجامین (Benjamin) گزارش شده است . وی سوپرآلیاژ پایه نیکل تقویت شده با اکسیدیتریم را از این طریق تولید نموده است . در کشور سوئد نیز با استفاده از اکستروژن گرم پودر فولاد زنگ نزن تیوبهای بدون درز تولید گردید [2] . درطول دو دهه اخیر توجه زیادی به توسعه مواد پراکنده سخت شده حاوی اکسید یا کاربید در آلومینیم که برای استفاده در دمای بالا مناسبند شده است [3] . با پیشرفتهای بدست آمده آلیاژهای آلومینیوم به خصوص Al-Ti جایگزین مناسبی برای آلیاژهای پایه Ni , Ti هستند [4,5] .
دو مکانیزم اصلی برای اکستروژن وجود دارد : مستقیم و معکوس شکل1 در اکستروژن مستقیم ، سنبه قطعه کار را فشار می دهد و با عبور قطعه کار از قالب، سطح مقطع آن کاهش می یابد . در اکستروژن معکوس قطعه کار نسبت به مخزن اکستروژن ثابت می ماند و اصطکاکی بین قطعه کار و محفظه اکستروژن وجود ندارد . از هردو روش می توان برای اکستروژن پودر فلزات استفاده کرد . اکستروژن پودر روشی برای تولید مقاطعی است که از سایر روشها نمی توان بدست آورد . ساخت لوله های بی درز ، سیمها و مقاطع پیچیده با اکستروژن پودر معمول است . اکستروژن پودر یک فرایند پرهزینه است اما همگن بودن محصول و یکسان بودن فرایند برای ساخت محصول در بسیاری موارد آن را یک شیوه مطلوب تولید نموده است . اکستروژن پودر می تواند موجب بهبود خواص مکانیکی آلیاژها در مقایسه با محصولات با ترکیب مشابه که با سایر روشها بدست آمده اند گردد . به عنوان مثال این امر درتولید آلیاژهای Al-Si-X دیده شده است . [6] . البته اکستروژن پودر می تواند بعنوان مرحله اولیه تولید قطعه درنظر گرفته شود و بعد از این مرحله روی قطعات ، دیگر فرآیندهای شکل دهی اعمال گردد . مثلا در یکی از تحقیقات انجام شده کامپیوزیت Al6061 تقویت شده با SiC را با اکستروژن پودر تهیه کردند و بعد به وسیله نورد آن را به شکل موردنظر در آورند و با انجام عملیات حرارتی مختلف خواص محصول را بررسی نمودند [7] .
یکی از آلیاژهایی که اخیرا به کمک متالوژی پودر تهیه می شوند و به شدت موردتوجه می باشند آلیاژها زمینه آلومینیومی هستند . البته دیگر فلزات مانند فولادهای ابزاری ، سوپر آلیاژها ، تیتانیوم ، مس ، … و آلیاژهای آنها نیز با این روش شکل داده می شوند که در ابزارسازی و هوا فضا قابل استفاده است .
تغییرشکل برشی همراه با فشار منجر به شکست لایه های اکسیدی وسایر فیلم روی سطح ذرات شده و موجب پیوندهای مناسب بین ذرات خواهد شد . بدین دلیل اکستروژن پودرهای آلومینیوم که دارای لایه های اکسیدی زیادی است یک کار مفیدی است . تحقیقات روی مواد با خواص بهبود یافته و قابل استفاده در دماهای بالا یکی دیگر از توانایی های اکستروژن پودر محسوب می شود . سیستم های فلزی همراه با فازهای پراکنده غیرفلزی شامل اکسیدها و کاربیدها و نیتریدها و یا فازهای بین فلزی از آن جمله اند . از اکستروژن پودر می توان برای تولید ماکروکامپوزیت ها و میکورکامپوزیت ها استفاده نمود جزء تقویت کننده هم می تواند حین فرآیند و توسط واکنش های متالوژیکی بوجود آید و یا اینکه به عنوان یک جزء جداگانه به مخلوط پودر اضافه شود . کامپوزیت های تقویت شده با ذرات خاص به علت استحکام ، مدول ویژه بالا ، مقاومت به سایش بهتر و پایداری حرارتی انگیزه زیادی برای توسعه و ساخت دارند . آنها را می توان از طریق ریخته گری یا متالوژی پودر تهیه نمود . روش ریخته گری یک روش ساخت نسبتا کم هزینه است اما در عین حال در این روش بین زمینه فلزی و عامل تقویت کننده واکنش دیده می شود که تا حد زیادی خواص کامپوزیت را تحت تأثیر خود قرار می دهد . استفاده از متالوژی پودر اگر چه پرهزینه تر است ولی بهبود دهنده خواص مکانیکی است [8] . علاوه بر کامپوزیت ها همراه با خواص خوب و کاربردهایشان یکدسته دیگر از موادی که می توانند تحت اکستروژن پودر قرارگیرند آلیاژهای بین فلزی اند . در گروه آلیاژهای زمینه آلومینیوم مهمترین آنها ، آلیاژ Al-Ti که به دلیل ویژگیهای خاصی که دارد به شدت موردتوجه است . درقسمتهای بعدی در این مورد بیشتر صحبت خواهد شد .
مزایای استفاده از قوطی در روش سوم :
- جداسازی ماده اصلی از اتمسفر و مواد روانکار .
- جداسازی موادسمی مثل بریلیم و اورانیوم برای حمل و نقل ایمن .
- کپسوله کردن پودرهای کروی و سایر پودرهایی که فشرده کردن آنها برای به شکل بیلت در آوردن مشکل است .
- بهبود حرکت و سیلان فلز برای عبور از فصل مشترک قالب با انتخاب صحیح ماده قوطی .
- جداسازی مواد اصلی از قالب اکستروژن و ناحیه برشی شدید که برای مواد با انعطاف پذیری کم حائظ اهمیت است .
در ابتدا فشار بصورت خطی با حرکت نسبه افزایش می یابد تا بیلت کاملا مخزن اکستروژن را پر کند . به محض اینکه قطعه کاملا شروع به سیلان از داخل قالب نمود فشار به ماکزیمم خود می رسد که به عنوان فشار عبور از قالب (break trough) شناخته می شود . در اکستروژن معکوس با جلو رفتن سنبه فشار اکستروژن به یک حالت پایدار می رسد . در اکستروژن مستقیم فشار به طور پیوست کاهش می یابد که بعلت کاهش اصطحکاک بین بیلت و مخزن اکستروژن بدلیل کاهش سطح تماس بین آنهاست . ثابت بودن فشار در اکستروژن معکوس به این دلیل است که هیچ حرکت نسبی و درنتیجه هیچ اصطحکاکی بین بیلت و مخزن اکستروژن وجود ندارد . افزایش ناگهانی فشار پایانی نیز به علت مقاومت فرآینده سیلان بیلت باقیمانده و شروع مرحله دوم اکستروژن است . این تأثیر ممکن است بوسیله جا ماندن موادمصرفی بین بیلت و سنبه که تمیز شدن قالب بوسیله بیلت را ناشی می شود ایجاد شود .
فشار اکستروژن تابعی از تنش تسلیم ماده ، دما ، اصطحکاک ، نرخ کرنش و تغییر شکل است .