طرح تولید ماسه ریخته گری

ریخته‌گری فلزات روشی است که طی آن فلز مذاب در قالب ریخته می‌شود که حاوی حفره توخالی به شکل هندسی مطلوب است و هنگامی که مذاب فلز خنک شود، یک بالک جامد تشکیل می‌شود. اصطلاح “ریخته گری” نیز برای توصیف بخشی از فرآیند ریخته‌گری که قدمت آن به ۶۰۰۰ سال بر می‌گردد، استفاده می‌شود. از روش ریخته گری برای ساخت قطعات پیچیده و یا بزرگ استفاده می‌شود که تولید آن با استفاده از دیگر فرآیندهای تولید دشوار یا گران خواهد بود. جالب است بدانید که بیش از ۶۰٪ از کل ریخته گری‌های فلزی از طریق فرآیند ریخته گری ماسه‌ای تولید می‌شود.(طرح تولید ماسه ریخته گری)

ماسه ریخته گری چیست؟

ذرات ریز مواد معدنی که قطر آن ها از ۰٫۵ تا ۱ میلی متر است و در کوره های ریخته گری فرآوری شده کاربرد دارد به عنوان ماسه های ریخته گری شناخته می شود. ماسه ها با توجه به کاربردشان در دانه بندی های گوناگون با ترکیبات شیمیایی و درجه دیرگدازی تولید و استفاده می شود. به طور کلی ریخته گری به دو روش دقیق و ماسه ای صورت می گیرد. در ریخته گری ماسه ای از ماسه برای قالب گیری استفاده می کنند. قالب های ساخته شده با ماسه دارای انعطاف پذیری بالای هستند از این رو زمانی که فلز مذاب سرد و سخت می شود در آن ترک خوردگی و گسستگی کمتری دیده می شود. در این روش ارزان می توان از قالب های بزرگ تر و هم چنین از فلزات آهنی و غیر آهنی استفاده کرد. در این رو روش ریخته گری از ماسه سیلیسی به طور گسترده استفاده می کند.

انواع قالب های ماسه

قالب های ماسه با انواع ماسه تشکیل دهنده و روش های تولید آنها شناخته می شوند. سه نوع قالب ماسه ای اصلی وجود دارد :

قالب ماسه تر

متداول ترین ماده قالبگیری در ریخته گری ماسه ای قالبگیری تر است، که مخروطی از ماسه، خاک رس و آب است. واژه تر نشان دهنده این واقعیت است که ماسه هنگام ریختن فلز به داخل قالب، مرطوب یا نم دار است . قالبگیری تر ارزان ترین روش قالب سازی است.

قالب خشک رویه

در روش قالب خشک رویه، سطوح قالب در معرض هوا یا شعله خشک می شوند. این قالب ها از قالب های ماسه تر مستحکمترند و دقت ابعادی و صافی سطح بهتری به قطعه می دهند.

قالب جعبه سرد

در فرآیند قالب جعبه سرد، چسب های گوناگون آلی و غیر عالی برای پیوند شیمیایی دانه های ماسه به منظور تامین استحکام بیشتر قالب، با ماسه آمیخته می شود. این قالب ها از نظر ابعادی دقیق تر از ماسه های تر ولی از آنها گرانترند.

قالب غیر حرارتی

در فرآیند قالب غیر حرارتی، یک رزین مصنوعی مایع با ماسه مخلوط می شود، این مخلوط در دمای اتاق سخت می شود. به دلیل اینکه پیوند قالب در این فرآیند و فرآیند جعبه سرد بدون گرم کردن صورت می پذیرد. بنابراین این فرآیندها، فرآیندهای سرد گیر نامیده می شوند.

انواع ماسه از نظر نحوه یافت و دسترسی

ماسه طبیعی

شامل ماسه‌های رودخانه‌ای و ماسه‌های بادی. ماسه طبیعی مستقیماً از منابع طبیعی، استخراج و استفاده می‌شود و هیچگونه کار اضافی روی آن انجام نمی‌شود مثل ماسه کنار رودخانه (این ماسه‌ها را آزمایش می‌کنند که حاوی آهک نباشد) حسن ماسه رودخانه‌ای در این است که شسته شده و میزان گردی بیشتری دارند در نتیجه کیفیت سطحی قطعات بالا می‌رود. اما در ماسه بادی، خاک رس نیز وجود دارد که خاصیت چسبندگی دارد.

ماسه مصنوعی

در این حالت، معادن طبیعی را شناسایی کرده و مثلاً آن را الک کرده و ناخالصی‌هایی مثل آهک را حذف می‌کنند و آن را خرد کرده و گرد می‌کنند (این ماسه‌ها تحمل دمایی بالاتری دارند).

انواع ماسه از نظر شکل ظاهری

ماسه‌های گرد

در این حالت شکل ذرات ماسه در زیر میکروسکوپ، کروی است. اکثر ماسه‌های مصنوعی از نوع ماسه‌های گرد هستند که کیفیت سطحی بهتری را ایجاد می‌کند و قابلیت عبور گاز بهتری نیز دارد (قابلیت عبور گاز به تخلخل ماسه مربوط است).

شبه گرد

این نوع ماسه در قسمت‌هایی گرد و در قسمت‌هایی گوشه‌دار است.

گوشه‌دار

این ماسه کاملاً گوشه‌دار است و به‌طور کامل در هم چفت می‌شوند و استحکام بالاتری ارائه می‌دهد و از نظر حمل و نقل قالب و حرکت مذاب و فشار مذاب، استحکام بالاتری دارد اما قابلیت عبور گاز کم است.

ماسه‌های مخلوط

این ماسه‌ها شکل خاصی ندارند و مخلوطی از ۳ نوع دیگر هستند.

انواع ماسه ریخته گری

ماسه ها دارای انواع گوناگون است و از این رو دارای دسته بندی های مختلف است. ماسه ها از لحاظ منشا به دست آوردن در دو دسته ماسه طبیعی و مصنوعی تقسیم می شود. ماسه ها از نظر شکل ظاهری شامل ماسه های گرد، شبهه گرد، ماسه های گوشه دار و مخلوطی تقسیم بندی می شود. لازم به ذکر است که مهم ترین تقسیم بندی ماسه های ریخته گری از نظر ترکیبات شیمیایی مایه است. ترکیبات ماسه ریخته گری به قرار زیر است:
ماسه زیرکنیوم
ماسه سیلیسی
ماسه الوینی
ماسه کرومیتی
ماسه شاموتی

ماسه کرومیت ریخته گری چیست

ماسه کرومیت ریخته گری یک فرآیند طبیعی کرومیت از طریق طبقه بندی صفحه شکسته، سنگ معدن کروم، ترکیب شیمیایی اصلی آن cr2o3، این نوع پایداری حجم گرم شده ماسه، رسانایی حرارتی بالا، هنگام تماس با اطلاعات فلز مذاب، نه تنها مقاومت خوب در برابر سرباره اساسی، نه با اکسید آهن و سایر واکنش های شیمیایی و خود دارای ویژگی های پخت فاز جامد است، می تواند از نفوذ فلزات مذاب جلوگیری کند، از لمس شن و ماسه جلوگیری می کند، مناسب برای انواع ضد زنگ فولاد، فولاد آلیاژی و فولاد کربنی به تدریج هسته و پوشش اصلی ماسه را شکل می دهند.

ماسه سیلیسی چیست

سیلیس فرآوری شده که در صنایع مختلف ریخته گری به عنوان قالب از آن استفاده می شود را سیلیس ریخته گری می گویند. از معادن سیلیس ، مواد معدنی سیلیسی استخراج شده و و پس از گذراندن مراحل مختلف ماس سیلیسی استحصال می شود. همچنین این ماسه سیلیس ریخته گری در کارخانه ابتدا فراوری شده و سپس خردشده و شستشو داده می شود و پس از آن خشک شده و در ۸ سایز مختلف به میزان مناسب محل مصرف دانه بندی می شوند.

ویژگی های ماسه سیلیس ریخته گری

دارای سیلیس با خلوص بالا میباشد
دانه بندی های متفاوتی دارد
مقاوم در برابر رطوبت
سازگار با انواع شرایط عملکرد
دارای مقاومت در برابر دما و گرما
نقطه جوش آن بالا است

کاربرد ماسه ریخته گری

برای قالب های ریخته گری فلزات مثل فولاد، آهن سیاه، آلومینیوم، مس ؛ به عنوان نسوز در ساختن کوره های سرامیک، شیشه، سیمان و … از کوارتز به دلیل مقاومت بالای آن استفاده می شود. همچنین از قالب ای ماسه ای برای قالب گیری های تر (مرطوب) که از ماسه نرم، آب و خاک رس تشکیل شده است بیشترین کاربرد را در ریخته گری ماسه ای دارد. لیست زیر برخی از انواع کاربرد های این ماده را نشان می دهد:
تولید سیمان
استفاده به منظور نسوز برای تولید شیشه و سرامیک
قالب گیری
تولید فلزات (فولاد، مس، آهن و…)
سند بلاست
تصفیه آب
و …

ابزار ریخته گری ماسه ای

به طور کلی ریخته گری ماسه ای روشی در ریخته گری فلزات است که در آن از ماسه برای ساخت قالب استفاده می کنند. قطعات این نوع ریخته گری در کارخانه ذوب درست می شوند. چرخ پروانه ای بزرگ توربین ها، چرخ دنده ها، پایه ماشینو سیلندرهای موتور از قطعات ساخته شده توسط این نوع روش ریخته گری است. به طور کلی در قطعات زیر در فرایند ماسه سیلیس ریخته گری نفش دارند:
ماهیچه
جعبه ماهیچه
تکیه گاه ماهیچه
رایزر
شبکه راه گاهی
حوضچه مذاب ریزی
مذاب رو
راه گاه
گلویی
هواکش
خط جدایش
شیب دیواره

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید ماسه ریخته گری

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات، مدارک و اموال، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک ماسه ریخته گری به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید ماسه ریخته گری

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

مراحل تولید برای یک عملیات ریخته گری ماسه ای

الف) قرار دادن یک مدل دارای شکل قطعه ریخته گری
ب) لیجاد یک سیستم راهکاهی
ج) پر کردن حفره حاصل با فلز مذاب
د) خنک و منجمد کردن فلز
ه) متلاشی کردن قالب ماسه ای
و) بیرون آوردن قطعه ریخته گری
هر چند سرآغاز ریخته گری ماسه ای به زمان های باستانی بر می گردد ولی هنوز هم صورت بسیار متفاوت ریخته گری است. در ایالات متحده آمریکا به تنهایی، هر سال حدود ۱۵ میلیون تن فلز با این روش ریخته گری می شوند.
روشی در ریخته‌ گری فلزات است که در آن از ماسه برای ساخت قالب استفاده می‌شود. قطعات ریخته‌ گری ماسه‌ای در کارخانجات مخصوصی تولید می‌شوند که به آن کارخانه ذوب می‌گویند. بیش از ۶۰٪ تمام قطعات ریختگی توسط فرایند ریخته‌ گری ماسه‌ای ساخته می‌شوند. به حفره‌ای که برای قرار گرفتن دقیق ماهیچه بر روی قالب قرار دارد تکیه‌گاه ماهیچه (Core Print) گفته می‌شود. تغذیه یا رایزر (Riser) حفره دیگری است که به قالب اضافه می‌شود و در هنگام پر کردن ماده مذاب همراه با قطعه اصلی پر می‌شود. هدف از ایجاد تغذیه‌ها ساخت مخزنی از ماده مذاب است که بتواند انقباض ناشی از انجماد مذاب را جبران و از ایجاد عیوب ناشی از انقباض بیش از حد جلوگیری کند. برای رسیدن به چنین هدفی تغذیه‌ها باید به گونه‌ای طراحی شوند که پس از اتمام انجماد قطعه منجمد شوند و انقباض در آنها صورت بگیرد و نه در قطعه اصلی.
شبکه مسیری که ماده مذاب را به قطعه می‌رساند با عنوان شبکه راه‌گاهی (gating system) شناخته می‌شود. کاسه یا حوضچه مذاب‌ریزی (pouring cup) قسمتی از شبکه راهگاهی است که مذاب به داخل آن ریخته می‌شود. پس از کاسه، ماده مذاب به مذاب‌رو (Sprue) که لوله عمودی ورود مذاب به قالب می‌باشد رسیده و از آنجا از طریق مسیر افقی که راه‌گاه (Runner) نامیده می‌شود به دروازه می‌رسد. گلویی یا دروازه‌ها (Gate) ورودی‌های کنترل شده ماده مذاب به حفره اصلی هستند.

عملیات ریخته‌ گری ماسه‌ای

پس از اینکه قالب‌گیری انجام شد و ماهیچه‌ها در جای خود گذاشته شدند، دو نیمه قالب با هم جفت شده و وزنه‌گذاری می‌شوند. طراحی تغذیه‌ها برای تأمین فلز مذاب لازم، هنگام انجماد قطعهٔ ریختگی نیز از اهمیت برخوردار است. حوضچه بارریزی نیز به عنوان یک تغذیه عمل می‌کند. پس از انجماد قطعه ریختگی لرزانده شده و از قالب بیرون آورده می‌شود و ماسه لایه‌های اکسیدی که به قطعهٔ ریختگی چسبیده‌اند، با ارتعاش یا با سندبلاست کردن از آن جدا می‌شوند. قطعات ریختگی آهنی با پاشیدن ساچمه فولادی یا ماسه سنگ تمیز می‌شوند. قطعات ریختگی را می‌توان با روش الکتروشیمیایی یا اسیدشویی یا مواد شیمیایی تمیز کاری کرد.
تقریباً تمام فلزات موجود در بازار را می‌توان ریخته‌ گری ماسه‌ای کرد. دقت ابعادی به خوبی دیگر ریخته‌ گری‌ها نیست ولی اشکال پیچیده را با آن می‌توان ریخته‌ گری کرد. ریخته‌ گری ماسه‌ای برای تولیدهای کم، اقتصادی است و هزینهٔ تجهیزات آن اغلب پایین است.

الگو و مواد مورد استفاده برای ساخت الگو

اولین مرحله در ریخته‌ گری ماسه‌ای ساخت الگو (Pattern) یا مدل است. الگو یک کپی از قطعه‌ای است که قرار است ریخته‌ گری شود، به همراه اصلاحاتی که الزامات فرایند ریخته‌ گری نیز در آن در نظر گرفته شده‌است. عواملی از قبیل تعداد قالب‌هایی که قرار است از این الگو ساخته شود، اندازه و شکل قطعه ریختگی، دقت ابعادی و جزئیات مورد نیاز، و فرایند ریخته‌ گری، جنس الگو را تعیین می‌کنند. معمولاً از الگوهای چوبی به علت ارزانی و سادگی ساخت، برای قطعاتی که قرار است در تیراژ کم تولید شوند، استفاده می‌کنند. اما چوب پایداری ابعادی خیلی زیادی نداشته و ممکن است با رطوبت تغییر شکل دهد. الگوهای فلزی گران‌‌قیمت‌تر بوده، اما پایداری ابعادی بیشتری دارند و به همین دلیل برای قطعات با تیراژ بالا از آنها استفاده می‌شود. استفاده از پلی یورتان‌ها، که نوعی پلاستیک سخت است امروزه بسیار متداول شده‌است.یکی از پیشرفت‌های مهم در صنعت قالب‌سازی و ساخت الگو، استفاده از نمونه سازی سریع است. به عنوان مثال، در ریخته‌ گری ماسه‌ای، می‌توان در کسری از زمان و با هزینه‌ای بسیار کمتر از هزینه ماشین‌کاری، الگویی را در دستگاه نمونه سازی سریع ساخت و روی صفحه نگهدارنده بست.

جدول واحد های فعال تولید ماسه ریخته گری

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کننده ماسه ریخته گری در کشور به تفکیک استان آمده است

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید ماسه ریخته گری

ظرفیت : ۴۴۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۳۰۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۱۰۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۱۲ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۱ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۷.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۵۰ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: