ماشین های خان کشی

ماشین های خان کشی 

 

تعریف :

خان کشی یا بروچینگ به عملیات براده برداری خاصی گفته می شود که به وسیله ابزارهای به نام تیغه ها یا سوزن های خان کشی ( ابزار بروچ ) که دارای دندانه های برنده متوالی و با اندازه های در حال افزایشند اجرا شوند و ابزار تراش اجبارا از مسیر معینی که برایش در نظر گرفته اند گذشته و با یک بار عبور قطعه کار ساخته شود.

جنس ابزار های خان کشی :

جنس ابزارهای خان کشی را از بهترین فولادهای قابل ابکاری انتخاب می کنند و نیز امکان دارد برای این منظور از فولادهای تند بر و همچنین کربور های سخت یا الماسه مانند کربور تنگستن استفاده کنند.

معمولا پس از ان که تیغه های خان کشی را ساختند می بایستی با روش مناسب اقدام به ابکاری انها کنند به نحوی که تغییر شکل های نا مطلوبی در ان به وجود نیاید و برای افزایش دوامشان با قشر یا فیلم نازکی از فلز کرم که با عمل اب کرم کاری ان را بر روی ابزار می نشانند به این خواسته می رسند.

اطلاعات فنی برای طراحی و ساخت ابزارهای خان کشی :

نوع و جنس ماده ای که قرار است خان کشی شود.

اندازه و شکل مقطعی که لازم است خان کشی شود.

کیفیت سطح مورد نظر

تلرانس مجاز

تعداد قطعه مورد نیاز

سختی ماده ای که قرار است خان کشی شود.

نوع ماشینی که ابزار ساخته شده را به کار می برد.

انواع ماشین های خان کشی :

ماشین های خان کشی عمودی

ماشین های خان کشی افقی

مزایای خان کشی :

سرعت تولید بسیار بالای دارد.

در تولید انبوه مقرون به صرفه می باشد.

برای شکل مقطع سوزن های خان کشی محدودیت چندانی وجود ندارد.

کیفیت سطح بالای ایجاد می کند.

معایب خان کشی :

در تولید تکی محدودیت داریم.

ساخت سوزن های خان کشی مشکل و گران است.

لازم است قبلا کار را با عمل مته کاری یا روش مناسب دیگر سوراخ کنند.

در حین کار گرمای زیادی تولید می شود.

نرم افزار HVAC SOLUTION

HVAC Solution Trial Version An evaluation version of HVAC Solution for trial purposes only.

Download...

واترجت چیست؟

واترجت چیست؟

ماشین‌کاری با جت آب و ذرات ساینده

محدودیت‌های نازل‌های جت مواد ساینده

مزایای ماشین‌کاری با جت مواد ساینده

عمر نازل برش‌کاری

مدت کارکرد مفید تیوب مخلوط‌کننده

هزینه اصلی عملیاتی چیست؟

کنترل جت مواد ساینده

واتر جت چیست ؟

برش واتر جت به معنی برش مواد با استفاده از فشار زیاد آب است. آب با خروج از نازلی با قطر خیلی کوچک به سبب فشار زیادی که دارد سرعتی در حدود 900 متر برثانیه پیدا  می کند که می تواند هر ماده ای را برش دهد. با کنترل کامپیوتری این نیرو می توان اشکال مورد نظر را تولید کرد.

دستگاه برش واتر جت از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. پمپ شدت دهنده که فشاری در حدود 40000  تا 60000 Psi تولید می کند و نازل برش که بر روی ساختمان دستگاه نصب شده است. این نازل قدرت گردش در سه جهت X , Y , Z را داراست. بنابراین به راحتی قدرت انجام فرمانهای لازم را دارد.

در مقایسه با برش پلاسما ، لیزر ، امتیازات واتر جت وسیع است. واتر جت قابلیت برش بازه وسیعی از مواد را داراست. به عنوان مثال می توان به فلزات، غیر فلزات، سرامیک، فلزات غیر آهنی، انواع سنگ، چرم، پلاستیک، شیشه و ... اشاره کرد. نکته قابل توجه در صنعت ایجاد تنشهای حرارتی بعد از برش در قطعه است که در موارد حساس غیر قابل قبول است لذا استفاده از واتر جت به علت برش با آب هیچ نوع تنش حرارتی در قطعه بر جا نمی گذارد که منحصر به فرد و بسیار حائز اهمیت است.

ضخامت اقتصادی برش  با واتر جت حدود 50 سانتی متر است. برای فلزات اگر نیاز به برشی با ضخامت بیشتر دارید استفاده از این روش پیشنهاد نمی شود.

ماشین‌کاری با جت آب و ذرات ساینده

اگرچه سال‌هاست که از استفاده از تکنولوژی جت مواد ساینده و جت آب می‌گذرد و لیکن اخیراً این دو فرآیند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا کرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآوران قدیمی با استفاده از جایگزینی و تکمیل فرآیندهای معمولی ماشین‌کاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشین‌کاری با جت‌آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده‌اند.

اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan که یک شرکت بازاریابی کار می‌کنند، اعلام نموده‌اند که abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه‌ای پیدا کرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال‌های 2002-1997 برای بازار واترجت و جت مواد آینده پیش‌بینی می‌شود.

هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیکن دستگاه‌های واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌های لیزر می‌باشند و عملاً دستگاه‌های واترجت برتر از ماشین‌های برش معمولی می‌باشند.
چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌های واترجت روی آورده‌اند،

زیرا: چون می‌توانند سریع برنامه‌ریزی کرده و در مدت کوتاهی پول‌دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می‌توانند سریعاً دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را چک کنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف می‌کنند. چونکه ابزار، هم در ماشینکاری اولیه و هم در ماشینکاری ثانویه (نهایی) یکی است و نیازی به تغییر ابزار نمی‌شود. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می‌باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی‌شود. آنها می‌توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت کوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده‌اید، این مهم است که بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی‌باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تکنولوژی جت‌آب به حدود 20 سال پیش برمی‌گردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یک روزنه کوچک به خارج می‌باشد.

سیستم واترجت از یک باریکه آب استفاده می‌کند که از دهانه (orifice) خارج می‌شود و می‌تواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیکن نمی‌تواند مواد سخت‌تری را برش‌کاری کند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار می‌گیرد، سپس از دهانه (jewel) که قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ می‌باشد. با فشار خارج می‌شود و در سیستم جت مواد ساینده، مواد ساینده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مکش می‌کند. اغلب مردم زمانی که منظورشان جت ساینده است، به غلط اصطلاح واترجت را به کار می‌برند. یک مجموعه کامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار می‌باشد در صورتی که نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط‌کننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است.

تنها محدودیت جت‌آب نازل‌های آن می‌باشد و jewel دارای سوراخ بسیار ریزی بوده که آب با فشار از آن به بیرون پاشیده می‌شود. Jewel ممکن است ترک برداشته و یا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه یاقوتی نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و کثافت در دهانه ورودی آب (inlet water) می‌باشد و می‌توان براحتی و با استفاده از یک فیلتراسیون مناسب از بروز چنین مواردی جلوگیری نمود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممکن است پدید آید.  

 Jewelها را می‌توان در مدت کوتاهی حدود 2 تا 10 دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود 5 تا 50 دلار می‌باشد، البته نازل‌های الماسه نیز وجود دارند ولیکن قیمت آنها حدود 200 دلار می‌باشد و همچنین ساخت آنها نیز مشکل‌تر از نازل‌های یاقوتی می‌باشد. ابعاد و شکل هندسی دهانه نازل در نحوه عملکرد آن تاثیر بسیار مهمی داشته و در مورد نازل‌های الماسی تامین این دقت و تلرانس کمی مشکل و هزینه‌بر می‌باشد.

محدودیت‌های نازل‌های جت مواد ساینده

نازل‌های جت مواد ساینده علاوه بر طرح ساده‌ای که دارند گاه‌گاهی ایجاد مشکلاتی نیز می‌کنند. طرح‌های گوناگونی ساخته شده‌اند ولی همگی در بروز یکسری مشکلات مشترک هستند. تیوپ مخلوط‌کننده یک قطعه و مجموعه گران‌قیمت بوده و به علت سایش در اثر مواد ساینده دارای عمر کوتاهی نیز می‌باشد. همانطوری که گفته شد، جت مواد ساینده قادر است هر چیزی را برش دهد و این توانایی بالایی فرسایش و در نتیچه آن برش مسیر عبور و تیوپ مخلوط‌کننده را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد و همین امر در افزایش قیمت نهایی قطعه تولیدی تاثیر می‌گذارد.

از دیگر معایب دستگاه‌های جت مواد ساینده این است که تیوپ مخلوط‌کننده گاه‌گاهی مسدود می‌شود. معمولاً علت این امر در اثر مواد زاید و کثیف (dirt) و همچنین دانه‌های مواد ساینده که از اندازه استاندارد بزرگ‌تر باشند نیز حاصل می‌شود.

مزایای ماشین‌کاری با جت مواد ساینده:

1- برنامه‌‌ریزی و تنظیم فوق‌العاده سریع

در این فرآیند نیازی به تغییر ابزار جهت کارهای مختلف نمی‌باشد، برعکس دیگر دستگاه‌های ماشین‌کاری که حتی برای تعویض ابزار نیز باید برای دستگاه برنامه‌ریزی کرد. تنها برنامه‌ریزی لازم برای انجام عملیات ارائه نقشه قطعه به دستگاه می‌باشد و اگر مشتری نقشه قطعه کار را روی یک دیسکت به شما تحویل دهد، نصف کار انجام شده است و این به این معنی است که شما در تولیدات کم و حتی تک‌سازی هم می‌توانید سود قابل توجهی ببرید.

2- برای اغلب کارها نیاز به فیکسچر محدودی نیاز است

برای مواد تخت می‌توان پس از قرار دادن آنها روی میزکار با قراردادن دو وزنه 10 پوندی روی آن قطعه کار را فیکس نمود و برای قطعات کوچک می‌تواند با استفاده از رویندهای کوچک، کار را محکم نمود.

3- امکان ماشین‌کاری تقریباً هر قطعه (شکل) دو بعدی و برخی از قطعات (اشکال) سه بعدی

امکان ماشین‌کاری شعاع‌ها و گوشه‌های داخلی با شعاع کم، امکان ساخت فلانج کاربراتور با سوراخ‌ها و همه چیزهای لازم آن. برخی از دستگاه‌های فوق‌العاده پیشرفته قادر به ماشین‌کاری سه بعدی می‌باشند. ماشین‌کاری سه بعدی نیازمند و مستلزم دقت زیادی می‌باشد. به همین دلیل ماشین‌کاری سه بعدی صرفاً جهت کاربردهای خاص به کار می‌رود.
به هر حال ماشین‌کاری جت مواد ساینده دارای توانمندی فوق‌العاده در تولید اشکال دو بعدی است و لیکن در مورد اشکال سه بعدی دارای محدودیت‌هایی می‌باشد.

4- اعمال نیروی جانبی بسیار کم به قطعه حین ماشین‌کاری

بدین معنی که شما می‌توانید با اطمینان قطعاتی که ضخامت دیواره آنها به کوچکی 0025/0 اینچ باشد را به راحتی و بدون ترکیدگی و یا حتی لب‌پریدگی، ماشین‌کاری کنید. همچنین پایین بودن زیاد میزان نیروی جانبی برش این امکان را فراهم می‌کند تا بتوان اشکال لانه زنبوری و تو در تو تولید نموده و با این کار را از متریال حداکثر استفاده را کرد.

5- اغلب هیچ گونه گرمایی روی قطعه کار ایجاد نمی‌شود.

شما می‌توانید قطعه کار را ماشین‌کاری کنید. بدون ایجاد افزایش دما و سخت شدن قطعه کار و بدون تولید دودهای سمی، بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه کار، و بدون تولید دودهای سمی، و بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه کار. شما می‌توانید قطعاتی را که قبلاً سخت‌کاری شده‌اند و عملیات حرارتی بر روی آنها انجام شده است را به راحتی ماشین‌کاری کنید. در ایجاد سوراخ بر روی فولاد به ضخامت 2 اینچ حداکثر دمای قطعه کار به 120 درجه فارنهایت می‌رسد و لیکن ماشین‌کاری بر روی دیگر قطعات در دمای اتاق انجام می‌شود.

6- نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی‌شود.

بر خلاف ماشین‌کاری با وایرکات که نیاز به ایجاد سوراخ اولیه می‌باشد در این روش نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نیست.

نمایی از نحوه کار جت مواد ساینده

1- آب 2- نازل 3- مواد ساینده 4- نگهدارنده 5- خروج آب و مواد 6- قطعه کار7- پایه های نگهدارنده قطعه کار 8- آب انباشته شده 9- محل برش داده شده 10- لوله هدایت مواد 11- مواد ساینده

موضوع ضخامت قطعه‌کار

محدودیت مشخصی برای ضخامت معلوم نمی‌باشد و لیکن سرعت برش تابعی از ضخامت قطعه کار می‌باشد.

عدم آسیب‌رسانی به محیط

شما می‌توانید از مواد ساییده شده قرمز رنگ که از garnet بجای مانده است جهت تزئین گلدانها استفاده کنید حتی اگر شما می‌خواهید قطعات زیادی از جنس مواد خطرناک از قبیل سرب و … را ماشین‌کاری کنید، این مهم است که مقدار خیلی کمی از ماده برداشته می‌شود. این خود در حفاظت محیط‌زیست موثر است.

استفاده مجدد از مواد خام باقی مانده

هنگام ماشین‌کاری قطعات گران‌قیمت از قبیل تییانیوم، باقی مانده ماده خام نیز ارزشمند است زیر عرض برش این فرآیند کوچک بوده و پس از تولید قطعه اصلی، می‌توان از مواد باقی مانده مجدداً قطعات دیگری تولید نمود.

فقط به یک ابزار نیاز است.

در این روش نیازی به تغییر ابزار نمی‌باشد و حتی نیازی به برنامه‌ریزی جهت تغییر ابزار نمی‌باشد. برنامه‌ریزی و تنظیم دستگاه و تمیز کردن نیز زمان زیادی نمی‌برد، از این رو در این روش سرعت تولید و بهره‌وری خیلی زیاد است.

افسانه‌های معمول در مورد جت مواد ساینده

شما می‌توانید فولاد به ضخامت 6 اینچ را با آب ببرید!؟ خیر! اگر شما مشاهده می‌کنید که یک قطعه فولادی به ضخامت 6 اینچ در حال برش‌کاری است، بدانید که این واترجت نیست بلکه جت مواد ساینده است که این کار را انجام می‌دهد. وظیفه آب در اینجا فقط اعمال شتاب فوق‌العاده زیاد بر مواد ساینده است. و این مواد ساینده است که فولاد را می‌برد، نه آب!

عمر نازل برش‌کاری

به اشتباه خیال می‌شود که عمر نازل خیلی مهم و حساس است و این در حالی است که عمر قسمت نازل دستگاه اهمیت آن چنانی ندارد و آنچه که مهم است عمر تیوپ مخلوط‌کننده مواد ساینده با آب است.

Orifice یا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قیاس با تیوپ مخلوط کننده نمی‌باشد. Jewelها قسمت نازل یا دهانه خروجی آب است که از جنس لعل یا یاقوت می‌باشد تقریباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار می‌باشند و این در حالی است که قیمت تیوپ مخلوط‌کننده 100 تا 200 دلار می‌باشد (قیمتها براساس سال 2006 میباشد). Jewelها نوعاً در اثر رسوبات معدنی موجود در آب آسیب می‌بینند که البته این رسوبات قابل برداشت می‌باشند. Jewel از جنس یاقوت قرمز و آبی تقریباً یکسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز  rubyها به علت درصد بالای کرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphireها علت رنگ آبی، درصد بالای آهن موجود در آنها است ولی هر دو سنگ یاقوت معدنی می‌باشند. اما اگر هنوز عمر مفید نازل برای شما خیلی مهم است می‌توانید بجای نازل از جنس یاقوت قرمز یا آبی، از نازل الماسه استفاده کنید ولی بهتر است فعلاً از یک سامانه مناسب فیلتراسیون آب استفاده کنید.

مدت کارکرد مفید تیوب مخلوط‌کننده

برای روشن شدن موضوع بدانید استفاده از یک تیوب مخلوط‌کننده کهنه و آسیب دیده در اثر کارکرد مانند بکارگیری یک تیغچه الماسه کند شده می‌باشد. این مشکل است که بگوییم چه وقت یک تیوب کاملاً آسیب دیده و قابل کاربرد نمی‌باشد. اما این مهم است که ساییدگی در تیوب باعث کاهش کارآیی ماشین‌کاری می‌گردد. برای کارهای دقیق بهتر است از یک تیوب جدید استفاده نمود.

عمر مفید تیوب به پارامترهای زیادی بستگی دارد، به عنوان مثال نوعاً از 20 تا 100 ساعت می‌تواند عمر مفید متوسط فرض شود. البته با توجه به شرایط ممکن است از این زمان سریع‌تر یا کندتر نیز سایش اتفاق بیفتد که البته باز به شرایط کاری بستگی دارد.

هزینه اصلی عملیاتی چیست؟

وقتی هزینه‌هایی از قبیل تیوب اختلاط و دهنه‌های نازل که قطعات گران‌قیمت و فرسایشی هستند را مورد توجه قرار می‌دهید بایستی هزینه کل عملیات را نیز در نظر گرفته و آن را با سودمندی و قدرت تولید دستگاه مقایسه کنید وقتی شما چنین مقایسه‌ای را انجام دهید خواهید دید که دستگاه جت مواد ساینده شاید سودآورترین دستگاه در کارگاه شما باشد.

توجه داشته باشید که قیمت ساعت کار دستگاه بین 20 تا 35 دلار متغیر است. البته کارگاه‌هایی نیز مشاهده شده‌اند که به علت انجام کارهای فوق‌العاده دقیق، ساعت کار دستگاهشان بین 500 تا 2000 دلار می‌باشد.

البته کمی غیر عادی نیز می‌باشد و همچنین کارگاه‌هایی نیز دیده می‌شوند که کارهایی انجام می‌دهند که انجام آنها با سایر روش‌ها یا تقریباً غیر ممکن و یا با استفاده از روش‌هایی که بتواند جایگزین جت مواد ساینده شود، خیلی گران می‌شود.

تلرانس‌ها و دقت‌های قابل دستیابی

جهت تولید قطعات دقیق نیاز به دستگاه دقیق نیز می‌باشد. البته پارامترهای دیگری نیز وجود دارند که مهم و قابل توجه می‌باشند. یک میزکار دقیق در دقت کار تاثیر دارد. فاکتور اصلی در دقت و تلرانس، نرم‌افزار دستگاه است نه سخت‌افزار آن! تلرانس قابل دستیابی به مقدار زیادی به مهارت استفاده کننده بستگی دارد. اخیراً پیشرفت‌های مهمی در خصوص کنترل فرآیند جهت دستیابی به تلرانس‌های بالاتر صورت گرفته است. دستگاه 10 سال پیش دارای تلرانس کاری بین 060/0 تا 10/0 اینچ بوده است و لیکن امروزه دستگاه‌هایی تولید شده‌اند که قادرند قطعاتی با تلرانس 002/0 اینچ تولید کنند.

پمپ تشدید کننده پیشرفته و جدید سرعت آب،

(از این پمپ برای برش دادن ضخامتهای مختلف و بالا بردن دقت برش استفاده می شود)

پایین، نمای درونی نحوه کارکرد پمپ تشدیدکننده سرعت آب

جنس قطعه کار

مواد سخت‌تر نوعاً پس از برشکاری کمتر taper شده‌اند و این مسئله در تعیین میزان تلرانس قابل دستیابی، قابل توجه است.

ضخامت قطعه کار

هنگامی که ضخامت قطعه کار افزایش می‌یابد، کنترل رفتار خروجی جت‌ ساینده در محلی که از قطعه کار خارج می‌شود، مشکل می‌گردد و هر چه ضخامت قطعه کار افزایش یابد، میزان شیب‌دار شدن و احتمال لب‌پریدگی افزایش می‌یابد.

دقت و پایداری میزکار میزکار

واضح است است دقت بالاتر وقتی حاصل می‌شود که حرکت میز دقیق‌تر و قابل کنترل‌تر باشد. ارتعاشات بین سیستم حرکتی و قطعه کار و ضعف در کنترل سرعت و تغییر ناگهانی در وضعیت دستگاه می‌تواند باعث بروز عیب در قطعه کار گردیده که اغلب witness marks نامیده می‌شود .شکل زیر قطعات تولید شده توسط این روش را نشان میدهد.

کنترل جت مواد ساینده

چون اساساً ابزار برشی یک جریانی از آب پر فشار همراه با مواد ساینده است؛ هنگام خروج از قطعه کار حالت اریبی شکل بوجود می‌آید، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بایستی این عقب‌افتادگی با کنترل مناسب جبران گردد. این مسلئه عقب‌افتادگی (lag) می‌تواند در موارد ذیل بروز اشکال نماید:

1- در اطراف منحنی‌ها

هنگامی که جت می‌خواهد از یک مسیر منحنی شکل عبور نماید، lag  باعث شیب‌دار شدن می‌گردد، بنابراین برای جلوگیری از این امر بایستی سرعت حرکت خطی مسیر برش را پایین آورد و اجازه داد که قسمت انتهایی جت و قسمت ابتدایی آن که این دو مابین محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه کار قرار دارد در یک راستا قرار گرفته و از شیب‌دار شدن آن جلوگیری گردد.

2- گوشه‌های داخلی

هنگامی که جت وارد یک گوشه داخلی از مسیر برش می‌گردد باید سرعت پیشروی را پایین آورد تا عقب‌افتادگی قسمت انتهایی جت جبران شده و مسیر برش صاف و بدون شیب‌دار شدن تولید شود در غیر این صورت احتمال افزایش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنین پس از اتمام ماشینکاری گوشه‌ها و رسیدن به خط مستقیم نباید سرعت پیشروی یک مرتبه افزایش یابد زیرا این عمل باعث پس زدن ناگهانی جت و آسیب‌دیدگی قطعه کار می‌گردد.

3- میزان پیشروی

هنگامی که سرعت پیشروی کاهش داده می‌شود، عرض مسیر برش، مقدار اندکی افزایش می‌یابد.

 4- شتاب

هر گونه حرکت ناگهانی از قبیل تغییر در میزان پیشروی به طور ناگهانی باعث آسیب‌دیدگی قطعه کار می‌گردد. لذا باید برای کارهای فوق‌العاده دقیق، شتاب به خوبی کنترل گردد.

5- فاصله نازل تا قطعه کار

برخی از نازل‌ها نسبت به برخی دیگر باعث شیب‌دار شدن بیشتری در مسیر برش می‌گردد. نازل‌های بلندتر معمولاً شیب کمتری ایجاد می‌نمایند، کاهش فاصله نازل تا سطح قطعه کار باعث کمتر شدن شیب می‌گردد.

6- عرض برش

عرض برش که همان قطر یا عرض پرتو جت می‌باشد، مشخص می‌کند که تا چه حد شما می‌توانید گوشه‌هایی تیز و با حداقل شعاع گوشه تولید نمایید. تقریباً کوچکترین قطر پرتو جت تولید عرض برشی به پهنای 030/0 اینچ می‌نماید. دستگاه‌هایی با قدرت عملیاتی بالاتر نیازمند نازل‌های بزرگتری می‌باشد زیرا حجم آب و مواد ساینده نیز بیشتر خواهد بود.

7- ثبات فشار پمپ

تغییرات در فشار پمپ واترجت می‌تواند باعث ایجاد اثراتی بر روی قطعه نهایی گردد. بنابراین لازم است که در حین انجام عملیات طوری برنامه‌ریزی گردد که تغییرات فشار پمپ به حداقل رسیده تا از ایجاد اثرات نامطلوب بر قطعه کار جلوگیری شود و این موضوع بخصوص در مواردی که تلرانس مورد نظر در حدود 005/0 اینچ باشد، رعایت این مسئله الزامی است پمپ‌های قدیمی‌تر اغلب بیشتر باعث بروز چنین مشکلاتی می‌شدند ولیکن پمپ‌هایی که با استفاده از سیستم میل‌لنگ کار می‌کنند باعث توزیع فشار یکنواخت‌تر و منظم‌تر می‌گردند.

8- تجربه اپراتور

با توجه به فاکتورهای ذکر شده سیستم جت مواد ساینده قادر است قطعات را با تلرانسی از 020/0 اینچ تا 001/0 اینچ تولید نماید. امتیاز و برتری یک دستگاه جت مواد ساینده نسب به نوع مشابه خود، در سهولت دستیابی به تلرانس‌های مذکور می‌باشد در صورتی که نازل بتواند در هر موقعیت لازم نسبت به محورهای X و Y با تلرانس 01/0 اینچ قرار گیرد، بنابراین شما می‌توانید قطعه‌ای با ضخامت 5/0 اینچ را با تلرانس 002/0 اینچ تولید نمایید. علاوه بر مطالب فوق، تجربه اپراتور نیز حائز اهمیت می‌باشد.

PLC

 

در طبقه بندی محصولات زیمنس plc ها در زیر مجموعه محصولات SIMATIC قرار می گیرند. برخی از آنها به صورت COMPACT طراحی و ساخته شده اند به این معنا که مبنع تغذیه و cpu و مدولهای ورودی و خروجی بصورت یکپارچه در کنار هم به یکدیگر متصل هستند و یک واحد تلقی می شود. برخی دیگر به صورت مدولار( modular ) هستند که بر خلاف نوع compact کاربر می تواند مدولهای دلخواه از آن خانواده را بسته به نیاز خود انتخاب و در کنار هم گردآورد.

Plc های زیمنس در 5 گروه تقسیم می شوند.

1- simatic S5

2- Simatic S7

3- LOGO

4- Simatic C7

5- Simatic 505

نمونه ای از محصولات شرکت زیمنس

مطلب در ادامه...

Simatic S5 : این نوع PLC ها نسبتا قدیمی هستند و انواع مختلفی دارند مانند:

S5-90U ، S5-95U به صورت Compact بوده و حوزه عملکرد محدود دارند. برخی دیگر مانند s5-115u,s5-100u مدولار بوده و برای سیستمهای کنترلی با ابعاد متوسط بکار می روند . برای حوزه های عملکرد وسیع plc های دیگر با نام های s5-155u,s5-135u از این خانواده عرضه شده اند.

برنامه نویسی plc های مذکور با نرم افزار step 5 انجام می گردد.

(برای دانلود این نرم افزار اینجا کلیک کنید کنید).

( برای دریافت کاتالوگ برنامه اینجا کلیک کنید کنید)

Simatic S7 : این plc ها بعد از s5 عرضه شده اند و خود به سه خانواده مختلف تقسیم می شود:

S7-200 به صورت compact و برای سیستمای کنترلی کوچک به کار می رود.

S7-300 به صورت مدولار است و عملکرد متوسط دارد.

S7-400 نیز مدولار است ولی می تواند جوزه عملکرد وسیع داشته باشد.

این plc ها با نرم افزار step7 برنامه نویسی و پیکر بندی می شوند.

LOGO : کنترل کننده ساده و ارزان قیمتی است که برای کارهای کنترل کوچک کاربرد دارد. این PLC به صورت Compact است و برنامه ریزی آن تتوسط کلید های روی آن انجام می شود. برنامه ریزی از طریق کامپیوتر باید نرم افزار logo! soft comfort نصب گردد.

Simatic c7 : c7 ترکیبی از s7-300 و operator control است و علاوه بر اینکه کار کنترلی را انجام می دهد بر روی نمایشگر آن می توان ÷یغام ها و رخداد ها و مقادیر مربوط به فرآیند را دید و اعمال را نیز می توان توسط صفحه کلید روی آن اعمال نمود.

C7 به صورت compact بوده و انواع مختلفی دارد که توانایی های متفاوتی دارند.

برای برنامه نویسی این plc باید علاوه بر نرم افزار step7 نرم افزار protool نیز روی کامپیوتر نصب شود.

Simatic 505 : سری 505 که خود انواع مختلفی دارد برای کاربرد در حوزه های کوچک و متوسط طراحی شده است و همه اعضای این خانواده به صورت compact عرضه می شوند و بنرامه نویسی آنها با نرم افزار TISOFT انجام می گیرد .

متالورژی پودر

"متالورژی پودر”’  

روشی برای ساخت و تولید قطعات فلزی و سرامیک است که  براساس آن  فشردن پودر مواد به شکل مورد نظر و ((تف‌جوشی)) آن است. تف جوشی در درجه حرارتی زیر نقطه ذوب صورت می‌‌پذیرد. متالورژی پودر بخشی کوچک ولی بسیار مهم از صنایع فلزگری می‌‌باشد. اولین کاربرد متالورژی پودر برای تولید ((پلاتین)) با دانسیته کامل بود که در ((قرن ۱۹ میلادی )) صورت گرفت چون در آن زمان امکان ذوب پلاتین به دلیل نقطه ذوب بالا وجود نداشت. در اوایل قرن بیستم فلزهای دیر گدازی مانند تنگستن، مولیبدن توسط روش متالورژی پودر شکل داده شدند. کاربیدهای سمانیت و یاتاقانهای برنزی متخلخل نسل بعدی قطعات متالورژی پودر بودند. به این صورت قطعات متالورژی پودر در انواع صنایع مانند لوازم خانگی، اسباب بازی سازی و الکترونیک کاربرد پیدا نمود. آخرین کاربردهای قطعات متالورژی پودر در صنایع خودرو سازی می‌‌بود که موازی با رشد صنایع اتومبیل سازی رشد نمود به صورتی که امروزه بقای صنعت متالورژی پودر در کشورهای صنعتی بسیار وابسته به صنعت خودرو سازی می‌‌باشد.

در سال‌های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ روشهای نوین مانند فُرج پودر و ایزو استالیک گرم در صنعت متالورژی پودر بکار گرفته شد. این روشها با تولید قطعات با دانسیته بالا توان رقابتی قطعات متالورژی پودر را افزایش دادند. گرچه روش متالورژی پودر امکانات ویژه‌ای را جهت تولید بعضی قطعات خاص فراهم ساخته است، که تولید آنها از طریق روشهای دیگر غیر ممکن یا بسیار مشکل می‌‌باشد ولی زمینه‌هایی که باعث فراگیر شدن استفاده از این روش گردیده است، عبارت‌اند از :*زمینه‌های اقتصادی* بهره‌وری انرژی*انطباق زیست محیطی*ضایعات بسیار پائین متالورژی پودر فرایندی است، پویا. در طول سالها عوامل موثر بر این فن آوری بهبود داده شده‌اند به علاوه، تولید ((آلیاژ|آلیاژهایی)) جدید و مستحکمتر و فرآیندهای تولید قطعات با دانسیته بالا مانند (Warm compaction، ((ایزو استالیک گرم))، ((فرج پودر))، extrusion، Powders rolling، Incretion mounding Powders ) همراه با کنترل عالی بر زیر ساختار هم چنین خصوصیت ذاتی فن آوری متالورژی پودر در تولید مواد مرکب، امکان ساخت محصولاتی از مواد ویژه و سنتی را در طیف وسیع از خواص با بالاترین کیفیت فراهم ساخته است.با وجود تمامی مزیتهای متالورژی پودر، محدودیت این روش در اندازه و شکل قطعات تولیدی و هم چنین گران بودن ابزار و تجهیزات تولید که ظرفیتهای تولید کم را غیر اقتصادی می‌‌نماید، از نقاط ضعف این فن آوری در رقابت با دیگر فرآیندهای تولید است. توجیه استفاده از روش متالورژی پودر بر اساس تیراژ تولید می‌باشد. این امر در استفاده از متالورژی پودر در صنایع اتومبیل سازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.با وجود اینکه از نظر تاریخی متالوژی پودر از قدیمی‌ترین روشهای شکل دادن فلزات است، اما تولید در مقیاس تجارتی با این روش، از جدیدترین راههای تولید قطعات فلزی است. در دوران باستان از روشهای متالوژی پودر برای شکل دادن فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر از آنچه در آن زمان داشتند، استفاده می‌شد. اولین بار در اوایل قرن نوزدهم بود که پودر فلزات با روشی مشابه آنچه امروزه بکار می‌رود، با متراکم نمودن به صورت یکپارچه در آورده شد.متالوژی پودر فرایند قالب گیری قطعات فلزی از پودر فلز توسط اعمال فشارهای بالا می‌باشد. پس از عمل فشردن و تراکم پودرهای فلزی، عمل تف جوشی در دمای بالا در یک اتمسفر کنترل شده، انجام پذیرفته که در آن فلز متراکم، جوش خورده و به صورت ساختمان همگن محکمی ‌پیوند می‌خورد.

اصول تراشکاری

اصول تراشکاری

 

قطعات تراشکاری دارای مقاطع دایره ای شکل از قبیل میله های ساده و غیر ساده، میله های پیچ شده، پولکها، بوشها و نظائر اینها می باشد که قطعات اصلی ماشین ها و دستگاهها و اسبابهای فنی را تشکیل می دهند. هم چنین عده زیادی از ابزارها مانند تیغه فرز، مته ها، برقوها، و قلاویزها هم دارای مقاطع گرد هستند. بنابر موارد استعمال خاصی که قطعات تراشکاری باید داشته باشند آن ها را از مواد مختلف مثلاً از فولاد، چدن، برنز، برنج، مس، فلزات سبک، چوب و یا مواد مصنوعی و نظائر آن ها می سازند.وضع سطح خارجی قطعات تراشکاری می تواند متفاوت باشد.
برای بدست آوردن فرم استوانه ایی، قطعه کار را توسط ماشین تراش به دور محور خودش( محور گردش) حرکت می دهند.در موقع گردش قطعه کار با ابزار برنده ای که مقابل آن بسته شده و برای جدا کردن براده از روی آن است برخود می کند. این طریقه عمل براده گیری را« چرخ یا تراش کاری » می گویند و انجام کار مستلزم چند حرکت متفاوت است.
فرم های مختلف قطعات تراشکاری را از طریق انجام یک سری کارهای متفاوت بدست می آورند و بنا برآن که قطعات از خارج یا داخل تراشیده شوند. بطور مختصر به این صورت مشخص می کنند:
ت خ( تراش خارج) یا ت د( تراش داخل).
قطعات استوانه شکل از طریق طول تراشی(سطوح صاف)،از طریق عرض تراشی، قطعات مخروطی از طریق مخروط تراشی و بالاخره قطعات فرم دار از طریق فرم تراشی و پیچها از طریق پیچ تراشی ساخته می شوند.
برای آن که کلید مسائل تراشکاری حل شده و بتوان انواع مختلف کارها را چرخکاری نمود ماشین های تراش را به انواع مختلف ساخته اند متداولترین این ماشین ها همان تراش معمولی یا تراش مرغک دار است. و انواع مهم دیگرآن، ماشین پشیانی تراش و ماشین تراش عمودی یا کاروسل است که کارهای سوراخکاری را هم انجام می دهد.

قسمت های اصلی ماشین تراش معمولی(مدغک دار) :

چون برای بستن قطعات کار دراین ماشین از یک یا دو مرغک استفاده می شود لذا اسم آن را ماشین تراش مرغک دار گذارده اند ضمناً به آن ماشین تراش با میله کشش و هادی و هم چنین ماشین طول تراش هم می گویند.
میله کار یاطاقان شده و بوسیله آن به قطعه کار گردش داده می شود.این میله به طرز بسیار خوبی یاطاقان بندی شده و کاملاً محکم نگه داری می گردد و جنس آن هم از بهترین فولادها است. اغلب اوقات این میله تو خالی است و می توان قطعه کار یا میله ای که باید رویش کار انجام شود از داخل سوراخ آن عبور داد.
بستر یاطاقان های این میله سنگ زده شده اند. یا یاطاقان هایی که معمولاً برای این میله ها مصرف می شوند از نوع یاطاقان های لغزشی و یاطافان های غلطکی می باشند.
پوسته داخل یا طاقان های لغزشی اکثراً از جنس برنز هستند. یا طاقان های غلطکی دارای اصطکاک کمتری می باشند. میله کار بایستی در یاطاقان خود بدون بازی( لقی) کار کند.اگر یاطاقان لقی داشته باشد روی سطح کار تراشیده شده ناهموار و بعلاوه این لقی باعث خواهد شد که قطعات فرم غیر استوانه ای به خود بگیرند.
از لقی یاطاقان می توان در نتیجه میزان کردن تا حدی جلوگیری کرد.یاطاقان ساچمه ای یا صفحه ای فشاری که در موقع تراش در جهت محور گردش تولید می شود به خود می گیرد. سرمیله کار پیچ شده است و انواع وسائل بستن را می توان به روی آن پیچاند، سوراخ مخروطی داخل آن برای جازدن مرغک است. میله کار حرکت خود را از دستگاه حرکت اصلی می گیرد.
دستگاه حامل ساپورت، که حامل رنده تراشی کاری بوده و وسیله تنظیم حرکت بار است. این دستگاه فرم کشوی صلیبی را دارد و شامل کشوی رومیزی و دو کشوی دیگر دم چلچله بنام کشوی عرضی و روئی است. کشوی رویی حامل رنده است این کشوها بایستی در راهنماهای خود بدون لقی حرکت کنند. قسمت های مختلف ساپورت برای بار طولی و عرضی ممکن است با دست و پا بوسیله دو میله هادی و کشش که در جلوی میز ماشین نصب شده اند و حرکتشان را از میله کار می گیرند بطور اتوماتیک به حرکت درآیند.

دستگاه مرغک :

این دستگاه به منظور تکیه گاه قطعات کار بلند مورداستفاده واقع می شود و به اضافه در موقع سوراخ کاری یا برقوزدن ابزار برنده را بوسیله دنباله مخروطی که دارد برآن سوار می نمایند. دستگاه مرغک را می توان روی میزماشین تغییر مکان داد و در هر نقطه دلخواهی محکم کرد. برای حرکت دادن میله داخلی آن از گردش چرخ دستی انتهای مرغک و برای ثابت نگه داشتن از اهرم قسمت جلوئی آن استفاده می شود.

میز ماشین :

که حامل تمام قسمت ها و قطعات ماشین تراش است و روی پایه هایی مستقر شده، دستگاه ساپورت و متعلقات آن و هم چنین دستگاه مرغک روی راهنماهای میز حرکت می کنند.این راهنماها اغلب فرم منشوری دارند و ممکن است تخت هم باشند برای تراش کارهایی که قطر بزرگ دارند قسمتی از میز ماشین را طوری ساخته اندکه قابل درآوردن باشد.

جعبه دنده برای حرکت اصلی :

میله کار در موقع تراش قطعات بایستی نسبت به وضع و مشخصات کار،دورهای متفاوت داشته باشند.(دور عبارت از تعداد گردش قطعه کار در هر دقیقه است).برای بدست آوردن دورهای مختلف از دستگاهی به نام جعبه دنده اصلی استفاده می شود که معمولاً جای آن در زیر دستگاه یاطاقان میله کار است.بعضی اوقات ممکن است قسمتی از جعبه دنده اصلی در داخل پایه ماشین جاسازی شده باشد. بوسیله حرکت چرخ تسمه و چرخ دنده می توان تعداد دور را بصورت پله کانی (با واسطه) تغییر داد و مثلاً از105 به 151 و214 دور در هر دقیقه.به اضافه جعبه دنده هایی نیز یافت می شوند که ممکن است بوسیله آن ها تعداد دور را غیر از صورت پله کانی (بلا واسطه) تغییر داد.

ابزارهای تراشکاری :

برای جدا کردن براده از روی کارهای تراشکاری رنده های تراشکاری و قلم های تراشکاری بکار می برند. قدرت انجام کار ابزارها ارتباط با جنس و فرم لبه برنده ابزار دارد.

جنس ابزارها ی تراشکاری :

جنس ابزار باید خواص ذیل را دارا باشد:
سختی، مقاومت، مقاومت سختی در برابر حرارت و مقاومت در برابر سائیدگی.جنس ابزار باید سخت باشد تا لبه برنده آن بتواند در داخل کار نفوذ کند و اگر مقاومت به اندازه کافی نداشته باشد لبه برنده می شکند به اضافه هر ابزار بایستی تا اندازه ای بتواند در مقابل حرارت که در اثر اصطکاک لبه برنده آن با کار تولید می شودمقاومت داشته و سختی خود را حفظ کند و برای آن که خیلی زود در اثر کار سائیدگی پیدا نکرده و کند نشود می بایستی مقاومت مخصوصی در برابر سائیدگی داشته باشد.
برای ابزارهای تراشکاری جنس متفاوت مصرف می شوند که عبارتند از:
فولاد ابزار غیرآلیاژ: فولادی است که5/0 تا 5/1 درصد کربن دارد این فولاد در مقابل حرارتی برابر با 250 درجه سانتی گراد سختی خود را از دست می دهد و از این جهت برای سرعت برشهای زیاد مناسب نیست وروی همین نظر هم این فولاد را در حالات استثنایی فقط برای ساختن رنده های تراشکاری مصرف می کنند.اغلب فولاد ابزار غیر آلیاژ را به نام فولاد کربن و یابطور ساده به عنوان فولاد ابزار(ws) می نامند.
فولاد آلیاژدار: فولادی است که غیر از کربن آلیاژ آن شامل مقداری و لفرام، کرم، وانادیوم، مولیبدن و نظایرآن است.فولادهای آلیاژ دار نیز ممکن است مقدار درصد آلیاژ آن ها کم و زیاد باشد مثلاً فولاد تندبر(ss) مقدار درصد آلیاژش زیاد است و مقاومتش در برابر سائیدگی نیز خیلی زیاد است.این فولاد سختی خود را حتی تا 600 درجه سانتی گرادحفظ می کند. خاصیت مقاومت سختی این فولاد در برابر حرارت بیش از هر چیز مدیون به داشتن و لفرام است و در اثر داشتن همین خاصیت می توان با این ابزار با سرعت برشهای خیلی زیاد کارکرد.چون قیمت فولادتند بر زیاد است اغلب فقط قسمت برنده ابزار و یا صفحه ای از این فولاد را روی بدنه رنده که از جنس فولاد ماشین سازی است نصب کرده و جوش می دهند.
فلزات سخت: قدرت انجام کار ابزار را به حد قابل ملاحظه ای بالا می برند. قسمت اصلی ماده ترکیبی،فلز سخت و لفرام یا مولیبدن است. به اضافه مقداری کبالت و کربن نیز درآن وجود دارد. فلز سخت خیلی گران قیمت است و از این جهت تیغه های نرم شده ای ازآن را روی برنده ای از فولادهای ساختمانی لحیم می نمایند.
قدرت برش رنده های تراشکاری از جنس فولاد سخت حرارت برشی 900 درجه سانتی گرادرا هم به خوبی تحمل می کند و به همین جهت در دورهای خیلی زیادمی توان آن ها را به کار برد وبا داشتن این خواص زمان انجام کار با این فولاد هاکوتاه تر ودر نتیجه سرعت برش خیلی زیادوسطح کار هم کاملاً صاف و تمیز بدست می آید. برای انجام کار روی جنس های مختلف کارهای تراشکاری لازم است که نوع فلز سخت متناسب با آن ها را به کار برد.
رنده الماسه ها: الماسه ها را اغلب به جای لبه برنده ابزار بکار می برند، جنس آن ها خیلی سخت و مقاومت شان در مقابل سائیدگی بی اندازه خوب است. رنده الماسه ها را مخصوصاً برای ظریف کاری قطعات روی ماشین های مخصوص مصرف می نمایند.
مواد برش سرامیکی: که خیلی سخت هستند و به جای قسمت و قطعه برنده در رنده گیرها بسته می شوند

فرم لبه برنده ابزار :

در قلم های تراشکاری دو قسمت که یکی بدنه و دیگری سر برنده ابزار باشد تشخیص داده می شود قسمت بدنه برای بستن است و سربرنده برای جداکردن براده ودارای لبه برنده لازم می باشد.
فرم اصلی کلیه ابزارهای براده برداری شبیه به گوه است.لبه برنده عبارت از خط تقاطع دو سطح گوه است لیکن قاعدتاً لبه سطوح محدود شده گوه را هم به عنوان لبه برنده حساب می کنند.

سطوح قطعه کار :

یکی سطح برش روی قطعه کار است و عبارت از سطحی که مستقیماً زیر لبه برنده ابزار قرار می گیرد و دیگری سطح کار شده وآن عبارت از سطحی کلی است که در اثر حالت برش روی کار ایجاد شده است.

سطوح،زاویه و لبه برنده در سر برنده ابزار :

یکی سطح براده است و همان سطحی از لبه برنده ابزار است که براده روی آن حرکت دارد. دیگری سطح آزاد است که در نقطه مقابل سطح برش سر برنده ابزار قرار دارد. به اضافه زاویه آزاد α که بین سطح برش و سطح آزاد است و زاویه گوه که بین سطح آزاد و سطح براده قرار گرفته و بالاخره زاویه براده γ که بین خط مرکز روی سطح برش و سطح براده واقع شده.زوایای آزاد وگوه وبراده جمعاً تشکیل یک زاویه 90 درجه می‌دهند.
لبه بدنه اصلی عبارت از لبه برنده‌ای است که در نقطه مقابل جهت بار قرار دارد و لبه برنده فرعی عبارت از لبه برنده‌ای است که متصل به لبه برنده اصلی می‌باشد.

مقدار یا بزرگی زاویه لبه برنده :

ارتباط با جنس کاری دارد که باید از روی آن براده‌برداری شود و برای جلوگیری از شکستن لبه برنده بایستی برای جنس سخت‌تر زاویه گوه بزرگتری نسبت به جنس نرم‌تر اختیار کرد.
مقدار زاویه آزاد را فقط باید آن حد بزرگ گرفت که سطح آزاد رنده با کار اصطکاکی نداشته باشد. از طرفی هرچه زاویه براده بزرگتر باشد جدا شدن براده از کار سهل‌تر صورت می‌گیرد اما با وجود این نباید فراموش کرد که بزرگ کردن این زاویه طبق دلخواه نمی‌تواند باشد زیرا بزرگ شدن آن ارتباط مستقیم با کوچک شدن زاویه گوه دارد.

زاویه تنظیم :

عبارت از زاویه‌است که بین لبه برنده اصلی و سطح کار قرار دارد و چنان چه مقدار این زاویه بزرگ باشد عرض براده کم خواهد شد و فشار برش روی طول کوتاهی از لبه برنده که کار می‌کند تقسیم می‌شود. بدیهی است که در چنین حالتی لبه برنده تحت فشار بسیار زیادی واقع شده و در نتیجه دوام کمتری خواهد داشت و اگر زاویه تنظیم کوچکتر باشد با یکنواخت ماندن عمق براده عرض آن بیشتر شده و ثمره آن این است که دوام لبه برنده نیز بیشتر می‌شود مقدار زاویه تنظیم در حالت طبیعی 45 درجه است.
اگر مقدار زاویه تنظیم از حالت طبیعی کمتر انتخاب شود یک فشار برگشت یا مخالف (R) بزرگی تولید می‌شود که در نتیجه آن کارهای نازک و بلند تراشکاری خم می‌شوند مقدار این فشار برگشت یا مخالف در حالی که زاویه تنظیم بزرگتر از حد لازم باشد کوچکتر بوده و خطر خم شدن قطعات کار نیز کمتر خواهد بود.

زاویه تیزی :

محصور به لبه برنده اصلی و فرعی است و مقدارش
90 درجه است.رنده تراشکاری که زاویه‌ تیزی کمتری داشته باشد خیلی زود کند می‌شود.

زاویه تمایل :

وضع قرار گرفتن لبه برنده اصلی را نسبت به افق تعیین می‌کند. لبه برنده ممکن است افقی بالاتر از افق و یا زیر افق قرار گیرد. برای کارهای روتراشی تجربه این طور نشان داده است که تمایل لبه برنده به زیر افق بهتر است زیرا در این حال براده بهتر جدا می‌شود. زاویه تمایل برای رنده‌های تراشکاری از 3 تا 5 درجه است.

انواع رنده‌ها یا قلم‌های تراشکاری :

انجام هر کار تراشکاری مستلزم رنده مناسبی برای آن کار است. مثلاً برای روتراشی، پرداختکاری، سوراخکاری، پیشانی‌تراشی، پیچ تراشی و امثال آن‌ها باید قلم‌های فرم دار مناسبی انتخاب کرد.

قلم‌های روتراشی :

مطلب مهم در کارهای روتراشی این است که در زمان کوتاهی مقدار زیادی براده از روی کار جدا شودازاین رو بایستی اصولاً رنده‌های تراشکاری رنده‌های جاندار و قوی باشند. این گونه رنده‌ها ممکن است فرم صاف و یا فرم خمیده داشته باشند.
معمولاً بر حسب وضع لبه برنده اصلی، رنده‌ها به دو دسته چپ و راست تقسیم می‌شوند و برای تشخیص چپ و راست رنده چنین عمل می‌شود:
رنده را بطوری که سر برنده آن بطرف مشخص و به سمت بالا باشد راست نگه می‌دارند چنان چه لبه برنده اصلی آن در سمت راست قرار گیرد آن را رنده راست و اگر برعکس لبه برنده‌اش در سمت چپ واقع شود رنده چپ یا به اصطلاح چپ تراش است.

قلم‌های پرداخت‌کاری :

با عمل پرداختکاری بایستی در کار سطح خارجی صافی تولید شود و برای این منظور اغلب رنده پرداخت سرصافی که لبه برنده آن کمی گرد شده باشد به کار می‌برند گاهی نیز از رنده پرداخت سر پهن استفاده می‌شود. لبه برنده رنده‌های پرداخت‌کاری بایستی پس از سنگ زدن با کمال دقت بوسیله سنگ دستی آماده شوند زیرا در غیر این صورت سطح خارجی کار تراشیده شده صاف نخواهد بود.

قلم‌های بغل‌تراش :

برای پیشانی تراشی و هم چنین برای تراش گوشه‌های تیز به کار برده می‌شوند. لبه برنده فرعی این رنده‌ها برای جدا کردن براده مناسب نیست و به این جهت در موقع تراش با این رنده‌ها باید حرکت آن‌ها از داخل کار به سمت خارج آن باشد.

قلم‌های تراشکاری فرم دار :

برای انجام انواع مختلف کارهای تراشکاری رنده‌های متفاوتی که لبه برنده آن‌ها فرم متناسبی با نوع آن کار داشته باشد وجود دارند.

قلم‌گیر :

قلم‌گیرها برای نگاه‌داری رنده‌های کوچک و یا تیغچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. رنده‌گیرها از فولاد ساختمانی ارزان ساخته می‌شوند و با به کار بردن آن‌ها از مصرف بیهوده فولاد ابزار گران قیمت جلوگیری می‌شود.

چگونگی مراقبت از قلم‌های تراشکاری :

رنده‌های تراشکاری را باید اصولاً به طوری مواظبت نمود که کوچکترین صدمه‌ای به لبه برنده آن‌ها وارد نشود زیرا در هر نوبت که آن‌ها را تیز کنند علاوه بر به هدر رفتن مقداری از فلز قیمتی مقداری هم از وقت پرارزش بیهوده تلف می‌شود. بدیهی است که لبه‌های برنده پس از مدت زیادی کار قابلیت برش خود را از دست داده و کند می‌شوند و کار با چنین رنده‌های کندی موجب اصطکاک و تولید حرارت بیشتری شده و نتیجتاً سطح خارجی کار هم ناصاف در می‌آید در موقعیکه رنده را از نو تیز می‌کنند لازم نیست که تمام لبه برنده صدمه دیده آن را از بین ببرند بلکه انجام این عمل در چند مرحله بطوری که پس از هر مرحله مقدرای با آن کار شود به صرفه نزدیکتر است.
برای سنگ زدن رنده قاعدتاً بایستی به ترتیب اول با سنگ خشن زبر و بعد با سنگ نرم رنده را تیز کنند.بهتر است که برای انجام این منظور از سنگ بشقابی استفاده شود. موقعی که رنده را با سنگ نرم آماده می‌کنند باید توجه داشته باشند که زوایای لازمی که با سنگ زبر به آن داده شده از بین نرود.
در مورد تیز کردن ابزارهایی از فلزات سخت ابتدا بدنه آن را بوسیله سنگی از جنس الکتروگروند تیز کرده و بعد برای تیز کردن تیغچه آن که از فلز سخت است از سنگ دیگری که جنسش کاربید است استفاده می‌نمایند.
برای تیز کردن قلم نکات ذیل باید مراعات شود :
1- سنگ باید در خلاف لبه رنده حرکت داشته باشد.
2- فشار برنده باید متناسب باشد.
3- در مورد سنگهایی که بوسیله مایعی باید خنک شوند لازم است مایع خنک کننده به حد کافی در جریان باشد.
4- از توخالی کردن سطح آزاد رنده باید امتناع کرد.
5- زاویه برنده رنده را بایستی با شابلون مخصوص آزمایش کرد.
6- سنگهایی که چرب شده و یا از حالت دایره‌ای خارج شده باشند ابتدا بوسیله دستگاه مخصوص صاف و آماده گردند.

نرم افزارAUTOCAD MEP

 

دانلود نرم افزارAUTOCAD MEP که یک ابزار قدرتمند و هوشمند جهت طراحی و ترسیم سیستم های تاسیسات مکانیکی و الکتریکی ساختمان هست رو به شما معرفی کنم. این نرم افزار یکی از ابزار های طراحی نوین تاسیسات ساختمان بوده واز جمله نرم افزارهایی است که می توان از آن در طراحی به روش مهندسی اطلاعات ساختمان BIM استفاده کرد. برخی از قابلیتهای این نرم افزار: * طراحی،محاسبه و ترسیم انواع سیستم های مختلف تاسیسات ساختمان به صورت همزمان در محیط نرم افزار * امکان تبادل فایل های محاسباتی با فرمت GBXML و DDXML با دیگر نرم افزارها. * اتصال هوشمند اجزا به یکدیگر با استفاده از ابزار ADD GRIP * محاسبه شیب، قطر،واحد مصرف(Fixture Unit) ودیگر پارامتر های سیستم لوله کشی فاضلاب و آب سرد و گرم مصرفی * محاسبه قطر مناسب سیستم های کانال * ترسیم نقشه های رایزر دیاگرام و شماتیک * طراحی و تر سیم سه بعدی موتورخانه برای دانلود کلیک کنید:

http://rapidshare.com/files/396782517/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part01.rar

http://rapidshare.com/files/396782548/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part02.rar

http://rapidshare.com/files/396783303/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part03.rar

http://rapidshare.com/files/396784526/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part04.rar

http://rapidshare.com/files/396784613/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part05.rar

http://rapidshare.com/files/396785039/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part06.rar

http://rapidshare.com/files/396785233/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part07.rar

http://rapidshare.com/files/396785679/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part08.rar

http://rapidshare.com/files/396786723/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part09.rar

http://rapidshare.com/files/396786876/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part10.rar

http://rapidshare.com/files/396787115/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part11.rar

http://rapidshare.com/files/396787216/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part12.rar

http://rapidshare.com/files/396787644/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part13.rar

http://rapidshare.com/files/396788836/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part14.rar

http://rapidshare.com/files/396788925/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part15.rar

http://rapidshare.com/files/396789215/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part16.rar

http://rapidshare.com/files/396789304/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part17.rar

http://rapidshare.com/files/396789686/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part18.rar

http://rapidshare.com/files/396790862/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part19.rar

http://rapidshare.com/files/396790903/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part20.rar

http://rapidshare.com/files/396791230/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part21.rar

http://rapidshare.com/files/396791262/AA.MEP.2011.E.x86.ESD.part22.rar

ماشینهای کنترل عددی

ماشینهای کنترل عددی

ماشینهای کنترل عددی اصطلاحا به ماشینهای CNC,NC گفته می شود ماشینهایی اتوماتیک هستند که توسط سیستم کنترل الکترونیکی کنترل می شوند این ماشینها طبق مراحل و مسیر پیش بینی شده به اندازه های مورد نیاز و با سرعت و پیشروی مشخص شده توسط یک سری دستورات در قالب حروف و ارقام کنترل می شوند .

ماشینهای NC

حروف اول (numerical control) به معنای کنترل عددی می باشد و ماشینهای NC ماشینهایی هستند که حرکات محورها و کلیه عملیات ماشینکاری ماشین توسط سیستم کنترل الکترونیکی قابل برنامه نویسی ولی بدون کامپیوتر کنترل می شود .

ماشینهای CNC

ماشینهای CNC ماشینهایی هستند که حرکت محورها و کلیه عملیات ماشینکتوسط کنترل می شوند بطوریکه این سیستم می تواند با استفاده از کامپیوتر کنترل می شوند بطوریکه این سیستم می تواند با استفاده از کامپیوتر و امکانات حافظه ای خود اطلاعات وارد شده را پردازش کرده و این اطلاعات توسط ریزپردازنده ها (میکروپروسورها (MICRO PROCESSOR) تبدیل به علائم کنترل برای ماشینهای افزار می گردد .

مقایسه ماشینهای CNC با ماشینهای افزار یونیور سال :

آنچه ماشین CNC را از انواع ماشینهای یونیورسال معمولی متمایز می کند عمدتا کاربرد سیستم کامپیوتر در ماشین است . بطوریکه کاربرد کامپیوتر در ماشین افزار از دهه ۱۹۶۰ که متشکل از مدارات مجتمع دیجیتالی و کامپیوترهای کوچک می باشد آغاز گردید و این خود باعث دگرگونی ساختمان ماشین و بهبود کیفیت آن گردید .  تفاوت ماشینهای CNC با ماشینهای یونیورسال معمولی در رابطه با سیستم و مکانیزم ساخت

شکل ظاهری

ساختمان بدنه ماشینهای  یونیور سال معمولی پیچیده است و معمولاً از یک موتور و تعداد زیاد چزخ دنده های معمولی کاهنده – افزاینده – پیچهای ذوزنقه – چرخ تسمه های معمولی – کلاچ و اهرم بار دستی جهت انتقال حرکت و تغییر سرعت استفاده می شود در صورتی که در ماشینهای CNC ساختمان بدنه از نظر ظاهری ساده تر ولی دقت اجرای حرکت ماشین بیشتر و عموماً هر محور ماشین را یک موتور مستقل به حرکت در می آورد و قطعات نصب شده درروی آنها خیلی دقیق و حساس می باشد از قبیل چرخ تسمه های زمانی – تسمه های زمانی – پیچهای ساچمه ای و …

نوع محرکه

در ماشینهای یونیور سال معمولی معمولا از موتور AC استفاده می شود و برای تغییر سرعت از گیربکس و اهرمهای دستی استفاده می شود در صورتی که در ماشینهای CNC معمولاً از موتورهایی استفاده می شود که سرعت آنها قابل تنظیم است .

از لحاظ سیستم کنترل

در ماشینهای یونیور سال معمولی اپراتور عملیات ماشین را کنترل می کند در صورتی که ماشینهای CNC یک کامپیوتر عملیات را کنترل می کند مثال : ماشینهای یونیور سال معمولی ماشینهای سطوح مخروطی و شیب دار و قوسی به صورت دستی از طریق زاویه به سوپرت کوچک فوقانی و یا از طریق شابلون و …انجام می گیرد و نوک ابزار تابع ح۲۲ رکتها و دقت مکانیکی می باشد در صورتی که در ماشینهای CNC ماشینکاری سطوح مخروطی و قوسی و شیب دار از طریق یک سیستم کامپیوتر کنترل می شوند و برای نمونه یک مسیر زاویه دار یا یک حرکت قوسی به هزاران و یا میلیونها خط مستقیم تبدیل می شود .

از لحاظ اندازه گیری

در ماشینهای یونیور سال معمولی مقدار اندازه حرکت محورها با های نسب ورنیه شده روی ماشین و یا با وسایل اندازه گیری دستی از قبیل کولیس اندازه گیری می شوند که دقت اندازه گیری کم و خطا بیشتر است در صورتی که در ماشینهای CNC مقدار اندازه حرکت محورها توسط سنسورهای دقیق الکترونیکی مستقیماً نشان داده می شود .

از لحاظ ابزار گیر

در ماشینهای یونیور سال معمولی ابزار به صورت دستی تعویض می گردد . در صورتی که در ماشینهای CNC از برجک اتوماتیک ابزار و یا خشاب ابزار عوض کن اتوماتیک استفاده میشود .

از لحاظ سیستمهای جانبی

در ماشینهای یونیور سال معمولی از سیستم های کمکی و جانبی استفاده نمی شود در صورتی که در ماشینهای CNC از سیستمهای جانبی جهت تولید سریعتر قطعات بالا بردن کیفیت قطعه کار همچنین حفاظت های لازم وجود دارد . از قبیل :

۱- میکروسویچهای حفاظتی الکترونیکی و مکانیکی

۲- اطاقک حفاظتی

۳- سه نظام بانکهای اتوماتیک با سیستم هیدرولیک

۴- سیستم روغن کاری اتوماتیک

از لحاظ نظارت و عملکرد ماشین

در ماشینهای یونیور سال معمولی اپراتور ناچار است بطور دائم مراقب عملکرد صحیح ماشین و ساخت قطعه و اندازه گیری آن باشد در صورتی که در ماشین CNC با دادن اطلاعات مورد نیاز به اپراتور او از وضعیت عملکرد ماشین آگاه می کند . و از طرفی نظارت دائم اپراتور به علت وجود سیستم هوشمند مورد نیاز نیست . بطوریکه در ماشین افزارهای معمولی میزان تجربه شخص ماشینکار مورد اهمیت است . در این حالت بایستی قادر به کنترل حرکات ماشین . بصورت دستی باشد ولی در ماشینهای CNC عملیات ماشینکاری جزء به جزء در یک مقیاس وسیعی بوسیله دستگاههای کنترل ماشین صورت می گیرد .

cavitation

cavitation

کاویتاسیون یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می آیند که به همراه مایع به نقطه ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد، حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره ها برخورد می نمایند. در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردد. این پدیده مخرب در پمپ ها را کاویتاسیون می نامند.

پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از مدت کوتاهی پره های پمپ را از بین ببرد. بنابراین باید از وجود چنین پدیده ای در پمپ جلو گیری گردد. کاویتاسیون همواره با صدا های منقطع شروع شده و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ، بر شدت این صدا ها افزوده می گردد. صدای کاویتاسیون مخصوص ومشخص بوده وشبیه برخورد گلوله هایی به یک سطح فلزی است. همزمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می آید. در انتها این صداهای منقطع به صداهایی شدید ودائم تبدیل می گردد و در همین حال نیز راندمان پمپ به شدت کاهش می یابد. این پدیده در سرعتهای بالا باعث خرابی و ایجاد گودال می گردد . گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت‚فشار منطقه ای پائین می اید و ممکن است این فشار به حدی پائین بیاید که برابر فشار سیال در آن شرایط باشد و یا در طول سرریز یا حوضچه خلأزایی در اثر وجود ناصافیها و یا ناهمواریهای کف سرریز خطوط جریان از بستر خود جدا شده و بر اثر این جداشدگی فشار موضعی در منطقه جداشدگی کاهش یافته و ممکن است که به فشار بخار سیال برسد . در این صورت بر اثر این دوعامل بلافاصله مایعی که در آن قسمت از مایع در جریان است به حالت جوشش درامده و سیال به بخار تبدیل شده و حبابهایی از بخار بوجود میاید . این حبابها پس از طی مسیر کوتاهی به منطقه ای با فشار بیشتر رسیده و منفجر میشود و تولید سر وصدا می کند و امواج ضربه ای ایجاد می کند و به مرز بین سیال و سازه ضربه زده و پس از مدت کوتاهی روی مرز جامد ایجاد فرسایش و خوردگی میکند . تبدیل مجدد حبابها به مایع و فشار ناشی از انفجار آن گاهی به ١٠٠٠ مگا پاسکال میرسد .

 

ریخته گری فولاد و تاریخچه آن

ریخته گری فولاد  و تاریخچه آن

در فولاد ریزی دو روش عمده ریخته گری داریم :
۱- روش شمش ریزی: که ریخته گری جهت تولید آلیاژ انجام می شود.
۲- شکل ریزی: که ریخته گری جهت تولید قطعه انجام می شود.

تاریخچه فولاد سازی

فولاد نوعی آهن است که بیشتر ناخالصی های آن جدا شده است . آهن عنصری ،فلزی مستحکم، سخت ،سنگین و به رنگ خاکستری است. این ماده در شهاب سنگ ها یافت می گردد. همچنین آهن در ترکیب با بسیاری از کانی ها در پوسته زمین پیدا می شود. آهن به آسانی زنگ می زند و می توان آن را مغناطیسی ساخت وبه شدت جذب آهنربا نمود. از این ماده جهت ساختن بسیاری از سازه ها استفاده می گردد. فولاد  (آهن ذوب شده) با گرمای شدید و آمیختن آن با کربن (آلیاژ) درست می شود . از فولاد برای ساختن ماشین آلات ، اتو مبیل ، ابزار آلات و دیگر مصنوعات استفاده می گردد.

تاریخ ذوب آهن و آهن کاری به درازای خود تاریخ است . باستان شناسان در مصر ابزارهایی آهنی یافتند که تاریخ ساخت آنها به ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح بر می گردد، و زیور آلات آهنی حتی پیش از این تاریخ نیز به کار می رفت . اسلحه های آهنین ساخته شده به وسیله تیمار گرمایی برای یونانیان در ۱۰۰۰ سال پیش از میلاد امری شناخته شده بود.

آهن ورزیده (چکش خوار)

وسایل آهنی اولیه و آنهایی که تا سده ی چهاردهم ساخته می شد تحت عنوان آهن ورزیده رده بندی می گردد. آنها را با گرما دادن توده های سنگ معدن آهن و زغال چوب در کوره ی آهنگری یا کوره های آهن دارای تهویه مصنوعی تولید می کردند. تحت این تیمار ، سنگ معدن احیا و اسفنجی از آهن فلز و لجنی (سر باره ای ) حاوی نا خالصی های فلزی و خاکستر چوب تبدیل می شد . این اسفنج آهنی را از کوره بیرون می آورند در حالی که هنوز گداخته و ملتهب بود و آن را با پتک های سنگین می کوبیدند تا سرباره و جوش از آن خارج شود و به آهن جامد تبدیل شود.

آهنی که تحت این شرایط تولید می شد حاوی ۳ درصد ذرات سرباره و ۱/۰ درصد دیگر ناخالصی ها بود . گاه این تکنیک آهن سازی بر حسب تصادف به جای آهن چکش خوار فولاد  واقعی به دست می داد. آهنگران آموخته اند که با گرما دادن آهن چکش خوار و ذغال چوب در بوته های سفالین به مدت چندین روز فولاد به دست آورنده طی این فرایند آهن کربن کافی جذب می کرد تا به فولاد واقعی تبدیل گردد.

آهن لخته (خام یا شمش)

پس از سده چهار دهم اندازه کوره هایی که برای ذوب آهن به کار می رفت افزایش یافت ، و از کشش اضافی برای بافشار وارد کردن گازهای حاصل از احتراق به درون((بار)) کوره حاوی آمیزه ی مواد خام استفاده می شد .در این کوره های وسیع تر ،سنگ آهن در بخش بالایی کوره نخست به آهن فلزی تبدیل می شد و سپس به علت گازهایی که با فشار وارد آن می شد با کربن بیشتری آمیخته می گردید. ابزارهای اولیه آهنی که تا سده ی چهاردهم ساخته می شد تحت نام آهن چکش خوار دسته بندی می گردد. فراورده های این کوره ها آهن لخته بود ، آلیاژی که در دمای پایین تری نسبت به آهن چکش خوار ذوب می شود. آهن لخته (چدن خام) (بدان علت به این اسم نامگذاری شده که معمولا آن را در شمش های کوتاه وپهن که تحت عنوان قالب فلزی یا بلوک نامیده می شود می ساختند) وسپس تصفیه ی بیشتری روی آن انجام می شد تا به فولاد تبدیل شود.

دم و کوره های الکتریکی

امروزه برای ذوب آهن از کوره های دم دار استفاده می شود که در واقع نوع بهبود یافته کوره هایی است که آهنگران قدیم برای تهیه ی آهن به کار می بردند. فرایند تصفیه آهن گداخته به کمک جریان هوا به وسیله مخترعی انگلیسی به نام سر هنری بسمر تکمیل گردید که کوره بسمر یا کونورتور (کوره مخصوص تولید فولاد) را در سال ۱۸۵۵ اختراع کرد.

چگونه فولاد می سازیم

کارخانه های فولاد از چهار واحد اولیه ی یکپارچه درست شده است شامل:

·         احیای مستقیم

·         کوره ی قوس الکترونیکی

·         ریخته گری پیوسته (متوالی)

·         کارخانه نورد

هر یک از واحد ها واحد بعدی را تغذیه می کند.

کارخانه احیای مستقیم با استفاده از ساچمه های سنگ معدن آهن جامد تولید می کنند.

اولی گاز طبیعی را به هیدروژن و مونوکسید کربن تبدیل می کند . این گازها اکسیژن را از سنگ معدن گرم شده در کوره می زدایند و سنگ آهن را به آهن فلزی تبدیل می کنند.گاز/آب خنک کننده در بخش پایین کوره جریان می یابد و آهن را سرد می کند.

طی این فرایند چیزی تولید می شود که آهن مستقیما احیا شده نام دارد (DRI) واین ماده به درون کوره قوس الکتریکی تغذیه می گردد.

کوره قوس الکتریکی (EAF)

EAF برای ساختن فولاد گداخته از DRI به کار می رود.کوره، همراه با سقف آن به یک سو چرخانده می شود، وبا قراضه بار گیری می شود.

قوس جریان الکتریکی توانمندی بین الکترودها و بار کوره به جهش در می آید. این عمل گرمای شدیدی پدید می آورد که بار را ذوب وباعث پیشرفت آن دسته از واکنش های شیمیایی می شود که به تولید فولاد می انجامد.

در پایان فرایند تصفیه ،کارگران جریان برق کوره الکتریکی را قطع می کنند . سپس کوره را کج می کنند ،کوره ای که بر روی اهرم های نوسان کننده ای نصب شده ، تا سرباره بیرون ریزد.

پس از بیرون ریختن سرباره ،کوره ی الکتریکی به سوی دیگر خم می شود . فولاد مایع از دهانه بارگیری خارج می شود ودر پاتیل یا کفچه گرد آوری می گردد.

ریخته گری پیوسته (CC)

فولاد گداخته ی تولید شده در کوره الکتریکی به درون واحد قالب گیری (ریخته گری) وارد می گردد،که آهن گداخته(گدازه)را به شکل شمش در می آورد. فولاد از درون قالبی با شکل ویژه جاری می شود آب سرد به سرعت فولاد را سرد می کند ،و باعثمی شود که به هنگام عبور از میان غلتک های مخصوص سخت شود.

فولاد گداخته تولید شده در کوره ی الکتریکی به درون واحد ریخته گری پیوسته سرازیر می شود که فولاد گداخته را به شمش تبدیل می نماید.

دستگاه نورد

این واحد دیگری است که فولاد گداخته را شکل می دهد . تولید مفتول های فولادی در دستگاه نوردی انجام می گیرد. دستگاه نورد غلتک هایی دارد که طوری شیار یافته اند که بتوانند شمش داغ را به اشکال مقطع گرد، بیضوی، مربع یا شش گوشه در آورند

خواص مکانیکی فولادها :
۱- استحکام مناسب که بین ۴۰۰تا ۲۰۰۰ مگاپاسکال می باشد
۲- قابلیت شکل پذیری بالا
۳- مقاومت خستگی مناسب
۴- مقاومت در درجه حرارت پایین مقاومت در درجه حرارت بالا
۵- قابلیت جوشکاری
دسته بندی فولاد ها :
معمولا به سه دسته فولاد های ساده کربنی فولاد های پر آلیاژی فولاد های کم آلیاژی
انواع فولادهای ساده کربنی :
فولادهای کم کربن – کربن متوسط و پر کربن :
فولاد های کم کربن: که در این فولاد ها مقدار کربن کمتر از ۰.۲% می باشد لذا قابلیت شکل پذیری و فرم دهی بالا دارد که در صنعت بیشتر در مواردی به کار می رود که استحکام پایین همراه با قابلیت انعطاف بالا در نظر باشد
فولاد های کربن متوسط : که در این فولاد ها مقدار کربن بین ۰.۲تا ۰.۵% می باشد که در مقایسه با فولاد کربنی استحکام و سختی بالاتری دارند ولی انعطاف پذیری پایین تری دارند که عموما در صنایع راهسازی و ماشین سازی از این گروه استفاده می شود
فولاد های پرکربن : که در این فولاد ها مقدار کربن پس از ۰.۵% می باشد که افزایش درصد باعث افزایش سختی و کاهش انعطاف پذیری می شود در مواردی استفاده می شود که نیاز به سختی و مقاومت به سایش بالا باشد
فولاد های کم آلیاژی : در این فولاد ها میزان عناصر آلیاژی کمتر از ۸% می باشد . وجود عناصر آلیاژی باعث افزایش خواص مکانیکی فولاد می شود وجود عناصر آلیاژی باعث جلوگیری از تغییر فرم – تابیدگی و ترک خوردن آلیاژ در حین عملیات حرارتی می شود که عمدتا در ساخت قطعات و قالبهای خاص صنعتی ساخته می شود
فولاد های پرآلیاژی : میزان عناصر آلیاژی در این نوع فولادها بیش از ۸% می باشد و در مواردی مصرف می شود که خواص خالی را در نظر داشته باشیم به عنوان مثال مقاومت به خوردگی بالا و مقاومت به سایش بالا و با توجه به اینکه قیمت عناصر بالا می باشد و همچنین تکنولوژی اضافه کردن این عناصر نیز بالاتر می باشد لذا فولاد های آلیاژی از نظر قیمت بالاتر می باشد .
انواع کوره های ذوب در فولاد ریزی :
کوره هایی که در ذوب فولاد استفاده می شود شامل کوره های زیمنس مارتین کوره های القایی و قوس کوره های کوپل و کنوتر دوپله کردن کوپل و کنورترمی باشد .
مراحل دوبله کردن کوپل و کنورتر :

۱- تهیه مذاب در کوره کوپل
۲- انتقال به پاتیل با جداره بازی و گوگرد زدائی
۳- تخلیه مذاب در کنورتر به روش اکسیژن و هوا که با دمش هوا کربن سوخته می شود و واکنش های زیررا به وجود می آورد .
Fe+O=FeO

Si+FeO=SiO+Fe+Q

Mn+FeO=MnO+Fe+q

C+FeO=CO+Fe+Q

که کربن لحظه به لحظه می سوزد و مذاب به مذاب فولادتبدیل می شود وجوشش کربن صورت می گیرد لحظه ای که درصد کربن به ۰.۵% در مذاب می رسد فرآیند جوشش کربن به حدی می رسد که فرآیند حرارت را در مذاب نداریم که برای افزایش راندمان به جای هوا اکسیژن تزریق می کنند در روش های جدید برای کنترل بیشتر مذاب مذاب به کورههای القایی منتقل می شود و ترکیب شیمیایی آن کنترل می شود
عملیات کیفی در تهیه قطعات فولادی : شامل اکسیژن زدایی سرباره گیری ریخته گری قطعات تمیزکاری و جوشکاری می باشد .

جهت اکسیژن زدایی در مراحل اولیه از فروسیلیس – سیلیکم منگنز و فرومنگنز استفاده می شود در صورتی که بخواهیم میزان اکسیژن به زیر ۰.۱% برسد از Alو Ti در آخرین مرحله استفاده می شود .

تمیزکاری: معمولا از طریق شات بلاست و سند بلاست انجام می شود
جوشکاری : که بر خلاف چدن در قطعات فولادی به علت قابلیت جوشکاری بالا انجام می شود که شامل پر کردن اثرات انقباضی-گازی و نیامد در کردن در طی فرآیند ریخته گری می باشد
مراحل جوشکاری : انتخاب نوع الکترود و اندازه الکترود عملیات پیش گرم کردن قطعات قبل از جوشکاری عملیات تنش زدایی بعد از جوشکاری تمیز کاری
تست های غیر مخرب : نظیر ماوراء بنفش التراستیگ ایکسرید
تاثیر عناصر جزئی بر فولاد ها ساده کربنی :
منگنز : جزء عناصر موجود در فولاد های ساده کربنی مقدار آن ۰.۶تا ۰.۸۵ درصد که پیش از این مقدار به عنوان عنصر آلیاژی در فولاد ها می باشد باعث افزایش سختی استحکام و مقاومت به ضربه فولاد می شود می تواند به عنوان اکسیژن زدا درفولاد ها استفاده شود .

Si سیلیس : به عنوان اکسیژن زدا استفاده می شود مانع از پایداری سمنتیت می شود مقدار آن ۰.۰۶% می باشد و بیشتر از این مقدار به عنوان عنصر آلیاژی می شود
Niو Cu : تا حدود ۰.۵ باعث افزایش سختی پذیری و خواص مکانیکی می شود که پایدار کننده ی آستینیت می باشد بیشتر از این مقدار به عنوان عنصر آلیاژی محسوب می شود
سایر عناصر آلیاژی نظیر کرم مولیبدن وانادیم و تنگستن تا حدود ۰.۰۵% در فولاد های ساده کربنی وجود دارد که باعث افزایش خواص مکانیکی می شود

Al&TI :به عنوان اکسیژن زدا در مراحل تولید استفاده می شود.
ازت : مقدار آن بین ۰.۰۰۵ تا ۰.۱۲ درصد می باشد تا این مقادیر باعث افزایش خواص مکانیکی می شود بیش از این مقدار به علت تشکیل مک و حفره گازی در قطعات تولیدی باعث کاهش خواص مکانیکی می شود
گوگرد : از عناصر مضر در فولاد می باشد به علت تشکیل فاز FeSتا سولفید آهن که فازی با نقطه ذوب پایین و ترد می باشد و در مراحل انتهایی انجماد در مرز دانه رسوب می کند باعث کاهش شدید خواص مکانیکی می شود همچنین به هنگام عملیات حرارتی به علت ذوب موضعی در مرز دانه باعث ایجاد ترک موسوم به ترک سرخ می شود وجود منگنز تشکیل فاز MnS یا سولفید منگنز را می دهد این فاز نرم بوده و تاثیر سوءکمتری نسبت به FeS دارد MnS در داخل دانه پخش می شود .
فسفر : تمایل به جدایش بیشتری دارد لذا در محل هایی که آخرین انجماد را دارند جمع می شوند تشکیل فاز فسفید آهن یاFe3P را می دهد این فاز تشکیل یوتکتیک سه تایی می دهد که نقطه ذوب پایین دارد که در مرز دانه ها رسوب کرده و باعث شکست دانه ها می شود میزان فسفر و گوگرد کمتر از ۰.۰۵ درصد می باشد
سیستم راهگاهی در فولاد ریزی :
شامل حوضچه بارریز – راهگاه بارریز حوضچه پای راهگاه راهگاه اصلی آشغالگیر کانال های فرعی و اصلی می باشد .
عموما نوع سیستم راهگاهی فشاری بوده s>r>g نکاتی که در طراحی سیستم راهگاهی در فولاد ریزی باید درنظر بگیریم :
بین راهگاه بارریز و حوضچه بارریز شیب زیادی وجود داشته باشد وجود این شیب از نفوذ آخال و هوا به داخل سیستم راهگاهی می شود .
راهگاه بارریز مخروطی می باشد
گوشه های راهگاه اصلی و فرعی گرد می شود
انتهای راهگاه اصلی بعد از آخرین راهگاه فرعی ادامه پیدا می کند تا ناخالصی ها وارد سیستم راهگاهی نشود
در انتهای راهگاه بارریز حوضچه پای راهگاه را در نظر می گیرند
مقطع راهگاه اصلی به طرف راهگاه فرعی کم می شود
حدالامکان از راهگاه اصلی و فرعی عریض استفاده نشود
انجماد جهت دار به طرف تغذیه
جنس راهگاه اصلی در مورد قطعات بزرگ از مواد دیرگداز با نقطه زینتر بالا باشد
تقسیم بندی سیستم راهگاهی بر اساس ابعاد قطعات : عموما چهار نوع راهگاه در فولاد ریزی وجود دارند

۱) راهگاه از بالا برای قطعات با ارتفاع کم
۲) راهگاه از بغل برای قطعات با ارتفاع متوسط وابعاد بزرگ

۳) راهگاه از پایین برای قطعات با ارتفاع بلند در حالت باید فوق ذوب زیاد در نظرگرفته شودتا از انجماد زود رس در سطح مذاب جلوگیری شود

۴) راهگاه پله ای : که برای قطعات با ارتفاع زیاداستفاده می شود هر یک این روش نسبت به روش فوق این است که مذاب در هر لحظه مذاب گرم به سطح مذاب هدایت می شود برای جلوگیری از ورود آخال از راهگاه های مورب استفاده می شود.
تعیین ابعاد سیستم راهگاهی :
نکته : در بین راهگاه اصلی و فرعی معمولا یک آشغال گیر قرار می دهند
تعین ابعاد آشغال گیر:
آشغال گیر و فیلتر محفظه این دو بین راهگاه اصلی و فرعی می باشد که به منظور آخال گیری و جدا کردن آخال و جلوگیری از ورود آن ها به محفظه قالب تهیه میشود .

کورة القایی

تکنولوژی کورة القایی یک تکنولوژی استراتژیک و پرکاربرد است که از جمله در ذوب فلزات با استفاده از انرژی الکتریکی کاربرد دارد.زیربنای صنایع سنگین هر کشور، صنایع ذوب فلزات است. زیربنای صنایع ذوب نیز صنایع کوره سازی است.لذا از اینجا اهمیت صنایع کورهسازی بوضوح روشن می گردد.

در گذشته بیشتر از کوره های سوخت فسیلی برای ذوب فلزات استفاده می شد . آلودگی محیط زیست، راندمان پایین، سروصدای زیاد، عدم یکنواختی مذاب، عدم توانایی ذوب فلزات دیرگداز و مسائلی از این قبیل، مشکلاتی بود که این کوره ها به همراه داشتند.
در چند دهة اخیر توجه متخصصین و دست اندرکاران کوره سازی به استفاده از انرژی الکتریکیدر این زمینه جلب شد و نسل جدیدی از کوره های الکتریکی بوجود آمد که از این میان به دو مدل از کوره های ذوب می توان اشاره نمود:

۱-کورههای قوس الکتریک

۲- کورههای القایی

کوره های قوس الکتریک برای ذوب فولاد و به منظور فولادسازی مورد استفاده قرار میگیرد که فعلاً بحث دربارة آن مورد نظر نیست. اما دربارة کوره های القایی و یا به عبارتی تکنولوژی گرمایش القایی، زمینة بحث بسیار گسترده و عمیق است که مختصری درباره آن صحبت می­کنیم:

تکنولوژی گرمایش القایی در واقع تولید حرارت توسط میدان متغیر مغناطیسی قوی است که توسط سیستمهای مختلفی قابل تولید است.در گذشته این میدانها را توسط ژنراتورهای دینامیکی تولید می کردند. بدین شکل که یک ژنراتور فرکانس متوسط را با یک موتور سه فاز کوپل می کردند و با اضافه کردن یکسری خازن در مدار رزونانس، جریانهای متغیری را در داخل کویل گرمکن بوجود می آوردند. بر این مبنا حرارت در قطعة قرارداده شده در کویل بوجود می آمد.

با پیشرفت تکنولوژی “الکترونیک قدرت” و ساخته شدن سوئیچهای سریع و قوی، نسل جدیدی از ژنراتورها بوجود آمد که اصطلاحاً به آنها ژنراتورهای استاتیکی گفته میشود. در این نوع ژنراتورها حرکت مکانیکی وجود ندارد. بهاضافه اینکه کنترل قدرت ژنراتور بسیار دقیقتر و کاملتر میسر است.

نکتة مهم دیگر اینست که ساخت کورة القایی یک کار تکنولوژی‌بر است.حداکثر ۲۰ الی ۳۰ درصد قیمت یک کوره, مواد به کار رفته در آن می‌باشد و بقیه قیمت تکنولوژی آن است. به همین دلیل است که تکنولوژی آن را به ما نمی‌فروشند. البتهدولت ارزش این تکنولوژی را درک نمیکند و برای وام گرفتن، تنها ملک و زمین را به عنوان وثیقه قبول دارند و تکنولوژی را که ۵۰ میلیون دلار ارزش دارد به عنوان وثیقه قبول ندارند و برای آن ریالی ارزش قائل نیستند.

اهمیت این تکنولوژی در این مطلب نهفته است که زیر بنای بسیاری از تکنولوژیها و صنایع می باشد و به عبارتی اکثر صنایع سنگین به نوعی به این تکنولوژی وابسته اند. مطلب دوم اینکه این تکنولوژی خود بسترساز بسیاری از تکنولوژیهای دیگر است که به نوبة خود برای کشور مفید خواهند بود. با توجه به نیاز کشور به این تکنولوژی به نظر می رسد می باید نظر مسئولین مربوطه نسبت به این صنعت بیشتر جلب گردد تا در آینده بتوانیم شاهد شکوفایی و رشد و ترقی روزافزون این تکنولوژی در کشور باشیم.

موفق با شید

هندبوک جامع طراحی چرخ دنده ها

سلام دوستان عزیز
هندبوک جامع طراحی چرخ دنده ها
HANDBOOK OF GEAR DESIGN 2TH ED 

در534 صفحه
امیدوارم به درد دوستانی که خیلی جاها درخواستشو میزارن بخوره
موفق باشید

دانلود

روش های تولید فولاد:

 

روش های تولید فولاد:

با توجه به تنوع موارد استفاده فولاد در دنیا و گسترده شدن دایره مصرف فولاد با پیشرفت تکنولوژی، تولید فولاد و نیز همگام با پیشرفت تکنولوژی تغییرات بسیاری داشته است، که در پی این تغییرات تولیدکنندگان سعی در بالا بردن بهره‌وری و استفاده از انرژی و سوخت‌های ارزان‌تر با توجه به محیط جغرافیایی خود کرده‌اند.

روش‌های تولید فولاد خام
امروزه فن‌آوری‌های مورد استفاده در تولید محصولات فولادی در مراحل بعد از به دست آوردن فولاد مذاب یعنی ریخته‌گری و نورد، کم و بیش یکسان است. اما برای به دست آوردن فولاد مذاب یا خام، از فن‌آوری‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد.
به طور کلی فولاد خام از دو روش زیر تولید می‌گردد:
1 - تهیه‌ آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند (BF) و تولید فولاد در کانورترهای اکسیژنی، نظیر ذوب‌آهن اصفهان.
2 - احیای مستقیم سنگ‌آهن (DR) و ذوب آهن‌اسفنجی (DRI) و قراضه (Scrap) در کوره‌های الکتریکی از قبیل قوس الکتریکی (EAF) نظیر فولاد خوزستان یا القایی (IMF)، نظیر مجتمع فولاد جنوب.
لازم به ذکر است که تولید فولاد از روش‌های دیگری نظیر روش کوره باز (Open Heart) نیز انجام می‌گیرد که با توجه به حجم تولید بسیار محدود آن در جهان، که طبق آمار Wrold Steel حدود 5/2‌درصد از کل تولید فولاد جهان در سال 2007 بوده است و کاهش پیوسته‌ تولید از این روش، در اینجا مورد بررسی قرار نمی‌گیرد.
در روش اول، که شیوه سنتی تولید است، از احیای غیرمستقیم آهن استفاده گردیده، سنگ‌آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک وارد کوره بلند شده، آهن خام یا چدن مذاب (Pig Iron) به دست می‌آید. در مرحله‌ بعد آهن خام در یک کانورتر به فولاد مذاب تبدیل گردیده، کربن و ناخالصی‌های دیگر آن به کمک اکسیژن خارج و فولاد خام (Crude Steel) تولید می‌گردد.
روش دوم تولید فولاد، استفاده از کوره‌های الکتریکی و ذوب مجدد قراضه‌ آهن و فولاد می‌باشد. به دلیل کمبود منابع قراضه در جهان و نیز رشد فزاینده‌ قیمت آن در طول سال‌های گذشته، در این روش می‌توان به همراه‌ قراضه از آهن اسفنجی نیز برای ذوب در کوره استفاده نمود.
آهن اسفنجی
آهن اسفنجی محصول عملیات احیای مستقیم سنگ‌آهن است که دارای عیار بالای آهن بوده، جایگزین مناسبی برای قراضه جهت ذوب است. تولید آهن اسفنجی از سنگ‌آهن، عموما به دو روش گازی (Gas Based) یا استفاده از زغال‌سنگ (Coal Based)، برای احیای آهن صورت می‌پذیرد. معمولا در کشورهایی که دارای ذخایر گاز هستند، از روش گازی استفاده می‌گردد. در ایران نیز به طور مثال، فولاد خوزستان و فولاد مبارکه از گاز به عنوان ماده‌ احیا کننده استفاده می‌کنند. شناخته‌شده‌ترین روش‌های احیای مستقیم گازی روش‌های میدرکس و HYL هستند. شرکت MMTE ایران و نیز شرکت ایریتک دارای لیسانس ساخت کارخانه‌های احیای مستقیم (از کوبه استیل) با تکنولوژی میدرکس هستند. 3/66‌درصد فولاد خام جهان به کمک روش کوره بلند و 2/31‌درصد آن نیز به روش احیای مستقیم و استفاده از کوره‌های الکتریکی تولید می‌گردد. با وجود آنکه بیش‌تر تولید فولاد خام در جهان به وسیله روش کوره بلند تولید می‌شود، اما موارد ذیل استفاده از روش احیای مستقیم و کوره‌های الکتریکی را، مخصوصا در ایران، توجیه‌پذیرتر می‌کنند:
- با توجه به استفاده از قراضه‌ آهن، این روش سریع‌تر است.
-هزینه‌ راه‌اندازی یک واحد کوره بلند نسبت به یک واحد احیای مستقیم و کوره الکتریکی در ظرفیت‌های متناظر، بالاتر است. به طور مثال در محاسبات شرکت ملی فولاد، میزان سرمایه‌گذاری مورد نیاز، به ازای تولید هر تن فولاد با توجه به مفروضات ذیل انجام می‌گیرد:
کوره بلند (شامل کک سازی، آگلومراسیون، کوره بلند، کانورتر و ریخته‌گری مداوم شمش) 510 دلار
روش دیگر (شامل گندله‌سازی، احیای مستقیم، کوره قوس الکتریکی و ریخته‌گری مداوم شمش) 430 دلار
- کک متالورژیکی که یکی از مواد اولیه مورد نیاز کوره‌های بلند است، از زغال‌سنگ کک شو به دست می‌آید که منابع آن در ایران محدود است. همچنین این ماده عمدتا وارداتی و گران‌قیمت است. برای تولید هر تن آهن خام به روش کوره بلند، طبق استانداردهای جهانی به حداقل 5/1 تن سنگ آهن و 450 کیلوگرم کک متالورژیکی نیاز بوده که گاهی این مقدار تا 3 تن سنگ آهن و 1000 کیلوگرم کک هم افزایش می‌یابد. در نتیجه با توجه به آنکه می‌توان از گاز به عنوان ماده احیاکننده در روش احیای مستقیم استفاده نمود و با وجود منابع عظیم گاز در ایران، عملا روش کوره بلند مزیت خود را از دست می‌دهد.
- روش کوره بلند محدودیت‌های زیست‌محیطی بیشتری نسبت به روش احیای مستقیم دارد.
- آهن اسفنجی عیار بالاتری نسبت به آهن خام دارد.
- کوره بلند در ظرفیت‌های بالا (حداقل 2 میلیون تن در سال) دارای توجیه اقتصادی بیش‌تری است، در حالی‌که از روش احیای مستقیم می‌توان در واحدهای کوچک فولادسازی نیز با توجیه اقتصادی مناسب استفاده کرد.
- آهن‌اسفنجی را می‌توان به صورت آهن گرم کلوخه شده (HBI) درآورده، به سهولت حمل یا ذخیره کرد.
- در فرآیند احیای مستقیم می‌توان از گازطبیعی بدون حذف ناخالصی‌های آن استفاده کرد.
در عین حال شرکت‌های ذوب‌آهن اصفهان، فولاد میبد، فولاد زاگرس، ذوب‌آهن غرب کشور و فولاد زرند طبق برنامه‌ چهارم توسعه، در مجموع حدود 5 میلیون تن فولاد، از طریق روش کوره بلند تولید خواهند کرد که با توجه به پتانسیل‌های موجود در کشور، به نظر کافی می‌آیند.
توجیه تولید آهن‌اسفنجی در ایران
با توجه به آن‌چه گفته شد، در ایران تولید فولاد از طریق آهن‌اسفنجی توجیه مناسب‌تری داشته، لذا به بررسی بیشتر آن می‌پردازیم. لازم به ذکر است تولید فولاد از طریق احیای مستقیم و کوره‌های الکتریکی در راستای سیاست‌های شرکت ملی فولاد و وزارت صنایع نیز بوده است. بر این اساس، با استفاده از آمار، به بررسی وضعیت آهن‌اسفنجی در جهان و کشورهای پیش‌رو در این زمینه می‌پردازیم. بر اساس اطلاعات World Steel، هندوستان بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ آهن اسفنجی در دنیا می‌باشد. این کشور از مجموع تولید 9/64 میلیون تن آهن اسفنجی دنیا در سال 2007، حدود 1/18 میلیون تن یعنی حدود 28‌درصد از کل تولید را به خود اختصاص داده است. ونزوئلا با 12‌درصد، ایران با حدود 5/11‌درصد (5/7 میلیون تن در سال) و مکزیک با حدود 10‌درصد در جایگاه‌های بعدی قرار دارند. حدود 80‌درصد آهن اسفنجی جهان در کشورهای مذکور به علاوه عربستان سعودی، ترینیداد، روسیه و مصر تولید می‌شود. دلیل اصلی آمار بالای تولید آهن‌اسفنجی در چند کشور محدود، به ذخایر گاز و زغال‌سنگ (حرارتی)، به عنوان عوامل اصلی جهت تولید انرژی مورد نیاز فرآیند احیای مستقیم مربوط می‌شود.در کشور هند، حدود 70‌درصد تولید آهن اسفنجی با استفاده از زغال‌سنگ (حرارتی یا کک نشو) و حدود 30‌درصد با استفاده از گاز (در 7 کارخانه) تولید می‌گردد. روش‌های استفاده از زغال‌سنگ در فرآیند احیای مستقیم در هند متنوع بوده و تعدادی از آنها عبارتند از:
SL/RN، JINDAL، DRC، CODIR، Popurri، Krupp Rein، ACCAR، Inmetco، Fastmet، Hoganas، SIIL، TDR، DAV، Kinglor-Metor
تعداد کارخانه‌های بزرگ تولیدکننده آهن‌اسفنجی با کمک زغال‌سنگ در هند حدود 55 کارخانه و تعداد کارخانه‌های کوچک که هرکدام بین 10 هزار تا 30 هزار تن در سال تولید دارند، بیش از 300 کارخانه تخمین زده می‌شود. همچنین در کشور ونزوئلا آمار تولید آهن‌اسفنجی نشان می‌دهد تنها 5‌درصد از کل تولید این کشور با استفاده از زغال‌سنگ به دست می‌آید و 95‌درصد تولید بر روش‌هایی مبتنی است که از گاز طبیعی استفاده می‌کنند.همچنین با بررسی کشور مکزیک، که دارای ذخایر عظیم گاز بوده و پس از ونزوئلا و ایالات متحده سومین دارنده ذخایر اثبات شده نفت و گاز در نیمکره غربی است، به این نتیجه می‌رسیم که در این کشور آهن‌اسفنجی به طور 100‌درصد با استفاده از روش گازی تولید می‌شود.
به طور کلی در جهان، روش تولید آهن اسفنجی با استفاده از زغال‌سنگ 6/22‌درصد از کل تولید را به خود اختصاص داده است که در این میان روش SL/RN که توسط شرکت Lurgi آلمان به وجود آمده و سپس در هندوستان توسعه داده شده است، با حدود 12‌درصد از کل تولید آهن‌اسفنجی با زغال‌سنگ، یعنی 7/2‌درصد از کل تولید آهن‌اسفنجی جهان، روش Jindal با حدود 8‌درصد از کل تولید آهن‌اسفنجی با زغال‌سنگ و DRC با حدود 4‌درصد بیش‌ترین سهم را در میان روش‌های مختلف استفاده از زغال‌سنگ دارند و دیگر روش‌ها سهمی کمتر از 4‌درصد کل تولید به عهده دارند. با وجود آن‌که تولید آهن‌اسفنجی در سال‌های اخیر، به کمک زغال‌سنگ در هندوستان توسعه یافته است، اما موارد زیر احتمالا مسیر گسترش استفاده از این فرآیند را تغییر خواهد داد:
-استفاده از زغال‌سنگ در جایی مقرون به صرفه است که گازطبیعی در اختیار نباشد و ذخایر زغال‌سنگ قابل استحصال باشند.
-با توجه به آن‌که معادن زغال‌سنگ هرساله هزینه‌های بیشتری برای استحصال طلب می‌کند، توجیه اقتصادی استفاده از آن در آینده‌ زیر سؤال خواهد رفت.
-تولید آهن‌اسفنجی به کمک زغال‌سنگ سهم زیادی در آلودگی محیط زیست و انتشار گازهای گلخانه‌ای خواهد داشت. این موضوع دولت هند را نیز بر آن داشته تا کنترل بیشتری بر این صنعت داشته باشد. با توجه به آن‌چه گفته شد، دولت هند سیاست‌های گسترده‌ای را در جهت توسعه‌ استفاده از گازطبیعی دنبال می‌کند، و از طرفی جهت جلوگیری از آسیب به محیط زیست بر قوانین سخت‌گیرانه خواهد افزود. چنین به نظر می‌رسد که سرعت گسترش استفاده از روش زغال‌سنگ، در آینده کند شده و در هند نیز، این صنعت جای خود را به روش گازی خواهد داد .

پوشش دهی به روش نفوذ در حالت جامد

پوشش دهی به روش نفوذ در حالت جامد 

 

خوردگی یکی از عوامل تخریب سازه ها و قطعات فلزی و از نظر اقتصادی پارامتری هزینه بر است. یکی از روشهای مهندسی مقابله با خوردگی ، ایجاد پوششهایی با مقاومت بالا در برابر خوردگی ، بر سطح مورد نظر است.در این میان فلز روی به دلیل خواص الکتروشیمیایی آن در مقایسه با فولاد و ویژگی محصولات خوردگی آن ، برای این منظور اهمیت ویژه ای دارد. یکی از روشهای نوین پوشش دهی روی ، پوشش دهی به روش نفوذ در حالت جامد است که دارای برتری هایی هم از نظر مهندسی سطح و خوردگی و هم از نظر اقتصادی و زیست محیطی نسبت به سایر روشهای پوشش کاری روی است. با این روش که در دانشگاه صنعتی امیرکبیر ارائه شده است ، فلزات به روش جدید پوشش داده می شوند. به این ترتیب و با طراحی روش جدید نفوذ در حالت جامد برای پوشش دهی و جلوگیری از خوردگی فولاد و چدن با روی ، عمر قطعات ساخته شده با این آلیاژها تا چند برابر افزایش می یابد.

مهندسی سطح ، به عنوان دانشی برای تکمیل و بهبود خواص سطح در گستره ای از فلزات ، پلاستیک ها، پلیمرها و سایر مواد مهندسی جایگاه ویژه ای دارد و به همین دلیل همواره شاهد نوآوری و ارتقا در روشهای مهندسی سطح هستیم.به طور کلی با فرآیندهای سطح ، خواص سطحی قطعات صنعتی را از لحاظ مقاومت سایشی و مقاومت خوردگی می توان بالا برد.

خوردگی عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده در اثر واکنش آن با محیط اطرافش. در این میان فلزات قابلیت هدایت الکتریکی زیادی دارند و فرآیند خوردگی در آنها از نوع الکتروشیمیایی است. در حالی که برای مواد غیر هادی ، از نوع شیمیایی است و اصول شیمی فیزیکی درباره آنها مطرح می شود.امروزه به دلیل گسترش استفاه از فلزات اهمیت خوردگی فلزات بیشتر از گذشته است ، کاربردهای ویژه نظیر انرژی اتمی ، استفاده از فلزات نادر و گرانقیمت می طلبد که جلوگیری از خوردگی آنها نیز اهمیت ویژه ای داشته باشد، خورندگی محیط بر اثر آلودگی آب و هوا افزایش یافته است که موجب افزایش خوردگی فلزات می شود و در طراحی های جدید استفاده از سازه های سبکتر الزامی است و بنابراین همچون گذشته که سازه ها سنگین تر بود، نمی توان خوردگی را نادیده گرفت

 در این شرایط در کنار افزایش عمر مفید قطعات ، امکان ساخت قطعات با مواد اولیه ارزان تر نیز ممکن می شود. مهندسی سطح ، پهنه وسیعی از کاربردها از موارد تزئینی و در مصارف خانگی گرفته تا موارد فنی و در مصارف صنعتی را شامل می شود و تاثیر مثبتی در انتخاب مواد، روش تولید، ملاحظات اقتصادی و نگهداری و تعمیرات قطعات دارد. در این میان پوشش کاری یکی از روشهای مهندسی سطح و برای تکمیل خواص سطحی قطعات یا تعمیر و بازسازی آنهاست. روشهای متفاوتی برای پوشش کاری با توجه به خواص مورد نیاز پوشش و جنس مواد اصلی (پایه) و نیز محدودیت های فنی وجود دارد. اما نکته مشترک در همه این روشها، دستیابی به خواص بهینه تر و هزینه تمام شده کمتری با تغییر پارامترهای موثر در هر روش است. یکی از مواردی که برای مقابله با آن ، از پوشش کاری سطوح کمک گرفته می شود، خوردگی و اکسیداسیون سطح قطعات است.

خوردگی ، عامل بخش عمده ای از شکست سازه های فلزی است و اهمیت آن نه تنها از این نظر است که شکست در بیشتر موارد ناگهانی رخ میدهد، بلکه بیشتر به علت حضور و تاثیر همه جانبه آن است.

پوششهایی از جنس روی

پوشش کاری روی با روشهای متنوعی صورت می گیرد و پوشش حاصل از هر کدام از این روشها، ویژگی ها و مشخصات خود را دارند و پارامترهای متفاوتی مانند دمای فرآیند، زمان فرآیند، آنالیز شیمیایی محلول یا پودر فرآیند و سایر عملیات جانبی دیگر مانند عملیات حرارتی ، عملیات مکانیکی و عملیات شیمیایی تکمیلی در کیفیت پوشش تاثیر دارند. بنابراین با توجه به خواص مورد نیاز و مطالعات اقتصادی و محدودیت های هر فرآیند، باید روش مناسب را انتخاب کرد.

پوشش حاصل از روش نفوذی در حالت جامد دارای برتری های نسبی در مقایسه با سایر روشهای دیگر است که از آن جمله می توان به عدم آلایندگی محیط زیست ، مصرف کمتر انرژی ، سهولت فرایند پوشش کاری ، یکنواختی سطح پوشش ، امکان تشکیل پوششهای رنگی ، امکان پوشش کاری مناسب شیارها، لبه های تیز و منافذ قطعات و بویژه عمر طولانی تر (نرخ خوردگی کمتر) پوشش اشاره کرد. ضمن آن که عمده ترین موارد کاربرد این روش نوین ، پوشش دهی پیچ و مهره ها، واشرها، بست ها و قطعات دارای منافذ و سوراخ های ریز و کوچک در صنایع خودروسازی ، صنایع دریایی و زیردریایی ، قطعات کشاورزی و باغبانی ، خطوط انتقال برق و تجهیزات ماهواره ای و مخابرات ، صنایع پتروشیمی و… است.

این روش برای نخستین بار در دنیا، در سال 2000 میلادی توسط یک تیم پژوهشی از دانشمندان روسی و به نام اسرائیل (رژیم اشغالگر قدس) تحت عنوان تجاری Distek ابداع و ثبت شد.به این ترتیب تمامی صنایع استفاده کننده از این روش پس از خرید تکنولوژی از این شرکت اسرائیلی برای تامین پودر مورد نیاز و سایر خدمات فنی ، به نمایندگی های انحصاری این شرکت در چند کشور وابسته هستند.به همین دلیل هم تاکنون از این روش در کشور ایران استفاده نشده است و پس از مطالعات و پژوهش های انجام شده در این زمینه و دستیابی به ترکیب پودر مناسب که دارای قیمت تمام شده پائین تری نسبت به پودر مشابه است ، امکان استفاده صنعتی از این روش بدون نیاز به خرید تکنولوژی و وابستگی های بعدی در داخل کشور به وجود آمده است.

مزایای نفوذ در حالت جامد

 در آزمایش های انجام شده نرخ خوردگی در آهن پوشش داده شده با روش غوطه وری گرم گالوانیزه به طور متوسط 350 میکرون است در حالی که در نمونه به دست آمده این میزان به 15 میکرون رسیده است. در این طرح پوشش هایی با ضخامت 60 تا 95 میکرون ایجاد شد و نتایج هم با استفاده از میکروسکوپ نوری ، میکروسکوپ روبشی (STM) و همچنین با کمک اشعه ایکس (XRD) بررسی و صحت سنجی شد. درواقع به کمک این روش با توجه به ضعف فولاد در برابر خوردگی ، فلز روی که در سطح فلز قرار می گیرد، خورده شده و محصولات خوردگی آن با تشکیل لایه ای متراکم و چسبنده نفوذ خوردگی به فولاد را بسیار کند می کنند.  در این شیوه که نخستین بار در سال 2000 میلادی ثبت شده پودر روی مخلوط با چند ماده کمکی دیگر، در درجه حرارت معین و بدون نیاز به ذوب شدن در سطوح فولاد نفوذ می کند و پوشش محافظ تشکیل می شود.

پیچیدگی این روش در تعیین میزان مواد کمکی ، حرارت مورد نیاز و سرعت چرخش قطعات برای پوشش دهی به شمار می رود. در این تحقیق عملیات پوشش دهی روی بر روی نمونه هایی از جنس فولاد ساده کربنی انجام گرفت.از پودر روی هم به عنوان منبع تامین کننده روی ، استفاده شده است.بطورکلی در پوشش دهی به حالت چرخشی ، نمونه به همراه مخلوط پودر در یک محفظه استوانه ای فولادی ریخته می شود.در واقع این محفظه توسط یک موتور گرداننده با دور چرخش قابل کنترل در درون یک کوره مقاومتی استوانه ای با سرعت معین چرخانده می شود. پس از تعیین ترکیب بهینه پودر با توجه به نتایج آزمون پتانسیو استات و مطالعات ریز ساختاری ، در دما و زمان ثابت و سرعت چرخش معین ، به منظور دستیابی به شرایط مناسبی از متغیرهای موثر در کیفیت پوشش ، فرآیند پوشش دهی صورت می گیرد؛ سپس پس از تعیین دمای بهینه ، عملیات در مدت زمان های مختلف و پس از آن با سرعت چرخش های متفاوت انجام می گیرد. به منظور بررسی امکان پذیری انجام فرآیند پوشش دهی در حالت ساده تر، آزمایش هایی در حالت ثابت انجام می شود. در این روش ، ابتدا نمونه های آماده سازی شده به همراه پودر فرآیند در جعبه ای از جنس فولاد نسوز قرار می گیرند و روی آنها با یک ورقه فولادی پوشانده می شود و در نهایت به منظور جلوگیری از اکسید شدن پودر با اتمسفر کوره ، سطوح جعبه با مخلوط گل و سیمان نسوز پوشانده می شود.

در واقع در این روش تشکیل لایه های آلیاژی آهن - روی باعث کاهش نرخ خوردگی پوشش ایجاد شده می شود، فاز زتا در آب بندی کردن ترک های موجود در لایه میانی (فاز دلتا) و در نتیجه افزایش مقاومت به خوردگی پوشش تاثیر مثبت دارد، استفاده از ترکیب بهینه پودر فرآیند باعث افزایش مقاومت به خوردگی پوشش می شود، استفاده از ترکیب بهینه پودر فرآیند باعث کنترل ضخامت فاز ترد و شکننده زتا می شود و دستیابی به لایه ای متشکل از سه فاز گاما، دلتا و زتا با روش پوشش دهی نفوذ در حالت جامد به حالت چرخشی امکانپذیر است.

روشهای ساخت کامپوزیتها

 

* روش های مختلفی جهت تولید قطعات کامپوزیتی پایه پلیمری  وجود دارد که به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند :

1-      روش های تولید ساده  لایه چینی دستی و پاششی  که شامل روش های تولید با قالب باز هستند . تیراژ دراین نوع تولید ، محدود  یک الی سه قطعه در روز  است و کیفیت محصول به اپراتور بستگی دارد .

2-      روش های تولید خاص  پالتروژن ، پیچش الیاف و لایه نشانی پیوسته  که جهت تولید قطعات خاص مانند لوله ، پروفیل ، ورق و غیره مورد استفاده قرار می گیرند .

3-      روش تولید قطعات صنعتی SMC ، BMC ، RTM ، GMT ، LFT و ... که روش های LFT و GMT مربوط به گرمانرم ها و روش های RTM ، BMC و SMC مربوط به گرما سخت ها هستند .

بازار تولید قطعات صنعتی در اروپا در سال 1999  معادل 352 هزارتن بوده که سهم هریک از این روش ها به صورت زیر است :

 1- روش تولید SMC

      Sheet Moulding Compoundیا SMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه  بین 60- 20 درصد است که معمولا ً از پنج ماده اصلی زیر تشکیل شده است :

- رزین پلی استر غیر اشباع  ویژه SMC  که دارای یک پیک گرمازا بین 290-220  درجه سانتی گراد است .

- افزودنی LS , LP

- الیاف شیشه  معمولا ً از نوع رووینگ

- پر کننده  کربنات کلسیم ، کائولن و هیدروکسید آلومینیوم

فرآیند تولید قطعه SMC شامل سه مرحله است :

- تهیه ورق یا لایه SMC

- تولید قطعه قالب گیری

- عملیات تکمیلی

تهیه ورق SMC به این شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن و با دور بالا مخلوط می شوند . پس از آن که خمیر حاصله به گرانروی مناسب رسید ، غلیظ کننده Thickener به آن اضافه می شود . خمیر حاصل به وسیله پمپ ، به دستگاه تولید ورق SMC منتقل و بر روی دو لایه فیلم پلی اتیلنی ، به عنوان فیلم حامل Carrier ، ریخته می شود . میزان خمیر به وسیله دو تیغه قابل تنظیم است . سپس الیاف شیشه به طول 25 میلی متر  50-12 میلی متر بریده شده و به صورت منظم بر روی خمیر ریخته می شود . لایه حاصل همراه با فیلم دیگر که فقط شامل خمیر است و فاقد الیاف است تشکیل یک لایه را می دهند . پس از عبور از یک سری غلتک ، الیاف به صورت کامل با خمیر آغشته می شود ، سپس ورق بسته بندی می شود . پس از حدود سه الی پنج روز محصول آماده عملیات قالب گیری است . لایه های SMC  برش خورده ، درون قالب گرم فولادی قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته شده و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت قطعه درون قالب محصول تولید می شود .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed دردو مرحله  مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن به وسیله الکتریسیته یا روغن .

مزایای این روش ، تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول ، قیمت پایین محصول تمام شده و مشخصات مکانیکی یکنواخت با تلرانس 6 درصد بوده و معایب آن ، نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها است . روش SMC به طور گسترده ای در صنایع الکتریکی به کار می رود . میزان مصرف اروپا در سال 1999 معادل 82 هزار تن  تابلوهای برق ، قطعات الکتریکی ، محفظه چراغ بزرگراه و اتوبان بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع الکتریکی ، نارسانایی الکتریکی ، پایداری در حرارت بالا ، عدم نیاز به رنگ آمیزی ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی ، مقاومت مکانیکی زیاد ، مقاومت شیمیایی ، پایداری ابعادی ، قابلیت بازیافت و آزادی عمل در طراحی است .

این روش در صنعت حمل و نقل نیز کاربردهای فراوانی دارد . میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 67 هزار تن شامل بدنه خودرو ، قطعات با استحکام زیاد ، بدنه قطارهای سریع السیر ، قطعات کامیون و اتوبوس  بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع حمل و نقل وزن کم محصول ، پایداری ابعادی ، آزادی عمل در طراحی ، توانایی تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه کم سرمایه گذاری نسبت به تولید قطعه فلزی ، سرعت عمل در مونتاژ ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی و تولید قطعه با ضخامت های متغیر است .

روش SMC در صنعت ساختمان نیز به کار گرفته شده است . به طوری که میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 41 هزارتن  شامل ساخت پانل های ساختمانی ، حمام آماده ، صندلی ، میز و سایر موارد بوده است .

     2- روش تولید BMC 

Bulk Moulding Compound      یا BMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه است که طول الیاف در آن 6 میلی متر 12-4 میلی متر و میزان الیاف در خمیر بین ده تا حداکثر بیست درصد است . فرآیند تولید قطعه BMC شامل سه مرحله است . تهیه خمیر BMC ، تولید قطعه قالب گیری  و عملیات تکمیلی . تهیه خمیر BMC بدین شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن با دور بالا مخلوط و پس از این که خمیر به دست آمده به گرانروی مناسب رسید به مخلوط کن دیگری از نوع دو باز و با تیغه Z پمپ می شود . سپس به آن غلیظ کننده Thickener و الیاف شیشه به طول 6-4 میلی متر اضافه و مخلوط می شوند . خمیر حاصل درون فیلم پلی اتیلنی بسته بندی می شود و پس از حدود سه الی پنج روز ، محصول آماده عملیات قالب گیری است . تکه های BMC آماده درون قالب گرم فولادی  قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت درون قالب ، قطعه تولید می شود .

     تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2  و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن بوسیله الکتریسیته یا روغن .

     مزایای این روش عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول و بهای کم محصول تمام شده و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد در عملیات پیچیده بازیافت نسبت به گرمانرم ها است .

    3- روش تولید GMT

     Glass Mat reinforced Thermoplastic یا GMT ترکیبی از خانواده گرمانرم های معمولا ً پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه اند که در آن الیاف شیشه به صورت مت یا تک جهته استفاده می شود . فرآیند تولید قطعه GMT شامل چهار مرحله است : تهیه الیاف مت مخصوص GMT ، تهیه ورق GMT ، تولید قطعه قالب گیری  و عملیات تکمیلی . در این روش یک blank GMT  گرمانرم PP درون کوره قرار داده شده و جهت آماده سازی عملیات قالب گیری گرم می شود . سپس با قرار دادن آن درون قالب و بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله ، قطعه تولید می شود .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله  مرحله اول mm/s 500-200 ، مرحله دوم mm/s 20-10  و قابلیت اعمال فشار دریک مرحله ، قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت و کوره از نوع هوای گرم یا مادون قرمز .

مزایای روش GMT عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت متوسط محصول و امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است .

   4- روش تولید LFT

 روش های مختلفی وجود دارد که اساس همگی آنها ترکیب زمینه پلی پروپیلن یا انواع دیگر گرمانرم ها  با الیاف شیشه بلند درون اکسترو در طی دو مرحله و سپس آماده سازی آن و قرار دادن ورق آماده درون پرس ، بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله است .

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : اکسترودر ، پرس هیدرولیک و قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت .

مزایای روش LFT عبارتند از: تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت کم محصول ، امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است .

5- روش تولید RTM

تزریق رزین به داخل یک قالب بسته- تجهیزات مورد نیاز این روش عبارتند از : قالب بسته  معمولا ً از جنس کامپوزیت  ، دستگاه تزریق رزین ، دستگاه خلأ ، بالابر و لوازم مناسب برش و یا شکل دهی الیاف .

از مزایای روش آر تی ام می توان به ساخت قطعات با ابعاد بزرگ، نیاز به سرمایه گذاری اولیه کم قالب و تجهیزات، قابلیت تولید قطعه با کیفیت سطحی بالا و مشخصات مکانیکی مناسب و از معایب آن به عدم قابلیت تولید قطعات پیچیده، قیمت تمام شده متوسط جهت محصول ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها اشاره کرد .   

     اس ام سی: 190 هزارتن معادل 54 درصد

     بی ام سی: 90 هزارتن معادل 6/25 درصد

     ال اف تی و جی ام تی: 42 هزارتن معادل 9/11 درصد

     آر تی ام: 30 هزارتن معادل 5/8 درصد

مباحث اساسی در مهندسی مکانیک

استاتیک یا ایستایی‌شناسی شاخه‌ای از دانش فیزیک و علوم مهندسی است که به بحث و مطالعه دربارهٔ سامانه‌های فیزیکی در حال تعادل ایستا (یا تعادل استاتیکی) می‌پردازد. تعادل ایستا حالتی است که در آن، مکان نسبیِ زیرسامانه‌ها نسبت به یک‌دیگر تغییر نکند یا آن‌که اجزا و سازه‌ها در اثر اعمال نیروهای خارجی، در حال ایستا و سکون باقی بمانند. در حالت تعادل ایستا، سامانهٔ مورد نظر یا در حال سکون است یا مرکز جرم (گرانیگاه) آن با سرعت ثابت حرکت می‌کند.

با استفاده از قانون دوم نیوتون به این نتیجه می‌رسیم که در یک سامانهٔ در حال تعادل ایستا، نیروی خالص و نیز گشتاور خالص وارد بر هر یک از جرم‌های درون سامانه برابر با صفر است، و این بدان معناست که در ازای هر نیرویی که بر یک جزء یا مؤلفه از سامانه وارد می‌شود، نیرویی به همان اندازه ولی در جهت مخالف به آن جزء اعمال می‌گردد. این‌که نیروی خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به عنوان شرط اول تعادل شناخته می‌شود. این شرط که گشتاور خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به شرط دوم تعادل موسوم است.

ایستایی‌شناسی از جمله مباحثی است که در تجزیه و تحلیل سازه‌ها، مثلاً در مهندسی سازه یا معماری، و نیز به هنگام مطالعات سیالات در حالت سکون مثل پایدای سدها تحت فشارهای عظیم هیدرو استاتیکی آب کاربرد بسیار دارد. مقاومت مصالح (مکانیک ماده‌ها) شاخه‌ای مرتبط از علم مکانیک است که مبحث تعادل ایستا در آن بسیار به کار می رود .

مکانیک ماده‌ها یا مکانیک مواد یا مقاومت مصالح بخشی از علم مواد است که به مطالعهٔ استحکام مواد مهندسی و رفتار مکانیکی آن‌ها در حالت کلی (مانند تنش، کرنش، تغییر شکل و رابطه‌های میان تنش و کرنش) می‌پردازد.

پویایی‌شناسی یا دینامیک نام یکی از شاخه‌های دانش فیزیک است که با نیروها و تأثیر آنها بر حرکت اجسام سر و کار دارد.

دینامیک از دو بخش سینماتیک و سینتیک تشکیل شده‌است. در سینماتیک، حرکت اجسام بدون توجه به عامل ایجاد حرکت و تنها از دیدگاه هندسی بررسی می‌شود. در این بررسی، اجسام می‌توانند به‌صورت ذره و یا جسم صلب مدل‌سازی شوند. در سینتیک، حرکت اجسام با توجه به عامل ایجاد آن بررسی می‌شود. در سینتیک هم، جسم می‌توانند به‌صورت ذره و یا جسم صلب مدل‌سازی شود.