جهت نگارش مطالعات بازار و طرح توجیهی کارخانه تولید رینگ پیستون با اطلاعات کاملاً به روز برای سال 1402 ، با فرمت DOC و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ مجوز یا ارائه به بانک ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا میتوانید فایل pdf طرح توجیهی تولید رینگ پیستون را که در سال های قبل نگارش شده است را صرفا جهت مطالعه از انتهای صفحه دانلود نمایید.

---

✔️ رینگ پیستون چیست ، چه ساختاری دارد و چه نقشی در عملکرد خودرو بازی میکند !

---

رینگ یک کلمه انگلیسی (Ringe) است که به همان شکل اصلی در زبان ما رایج شده است و معنای آن حلقه می باشد و در اصطلاح به حلقه های فلزی گفته می شود که در روی پیستون قرار می گیرند.

در صورتی که رینگ پیستون در انواع موتورها خوب عمل نکند شرایطی به وجود می آورد که دوده و لجن ، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند.

این ذرات هیدروکربنی که از بیش از 98 درصد کربن و کمتر از 2 درصد هیدروژن تشکیل شده اند ، در شرایطی تولید می شوند که انژکتور موتور به درستی عمل نکند و نسبت سوخت به هوا تغییر کرده و هوا کافی برای سوختن کامل هیدروکربن ها وجود نداشته باشد.

در چنین شرایطی ناکافی بودن هوا برای سوختن سوخت ، موجب تولید CO و دوده می شود. عامل مهم دیگر در ایجاد دوده ، فیلتر هوا است.

اگر فیلتر هوا ، کثیف یا نامناسب باشد ، تناسب هوا و سوخت بهم می خورد و موجب ورود هوای ناکافی می شود. به همین دلیل عمل تعویض فیلتر هوا در هنگام هر تعویض روغن در جلوگیری از ایجاد دوده، از اهمیت بالایی برخوردار است.

در جا کارکردن موتور یکی دیگر از عوامل مؤثر در بهم خوردن نسبت سوخت و هوا و در پی آن ایجاد دوده است. دوده ، یکی از عوامل مؤثر در تولید لجن است که پس از عبور از جداره رینگ و پیستون وارد روغن شده و همراه با آب و روغن و ذرات خارجی دیگر موجب تولید لجن می شود.

برای کنترل بهتر روغن ، اغلب از منبسط کننده های فنری در پشت رینگ های روغن استفاده می شود. در بعضی از موتورهای رینگ های روغن هم از بالا و هم در پایین انگشتی پیستون مورد استفاده قرار می گیرند.

در ضمن هر رینگ دارای یک دهانه است که با باز و بسته کردن آن می توان قطر رینگ ها را در موقع نصب کردن روی پیستون یا قرار دادن پیستون داخل سیلندر ، کم و زیاد کرد.

کد آیسیک تعریف شده برای رینگ پیستون 34301629 بوده و استاندارد ملی صنعت رینگ سازی ، استاندارد ” موتورهای درون سوز - رینگ های پیستون - رینگ های کنترل روغن - ویژگی ها “ با شماره 6529 میباشد.

✳️ آشنایی جامع و دقیق با ساختار رینگ های پیستون !

رینگ های پیستون از جنس چدن خاکستری ساخته می شوند ، زیرا فلزی است مقاوم که در برابر گرما حساسیت کمی از خود نشان می دهد و در ضمن دارای قابلیت ارتجاعی خوبی می باشد.

تعداد رینگ ها در هر پیستون بسته به نوع موتور و تراکم مورد نظر از سه تا پنج و گاهی تا هفت رینگ متغیر می باشد. موتورهای بنزینی معمولی به ندرت دارای بیش از سه تا چهار رینگ هستند اما موتور های دیزلی معمولا دارای 5 تا 7 رینگ در هر پیستون می باشند اگر سیکل کاری موتور را به دقت بررسی کنیم ، می بینیم که در تمامی مراحل اعم از مکش ، تراکم ، انفجار و حتی تخلیه ، فشار فوق العاده زیادی روی پیستون است.

اگر به یاد داشته باشید ، گفتیم که در مرحله تراکم ، پیستون هوای وارد شده به سیلندر را کاملاً متراکم می کند ، به نحوی که در انتهای عمل تراکم ممکن است هوای وارد شده به سیلندر تا 12 برابر فشرده شود ، این فشار تراکم باعث ایجاد مرحله انفجار می شود.

در مرحله کار یا انفجار نیز ، نیروی حاصل از منفجر شدن گاز درون سیلندر باعث پایین رفتن پیستون می شود اما در تمامی این مراحل این نیروی حاصل از فشار است که می تواند کار ایجاد نماید. اما برای حفظ فشار درون سیلندر چه باید کرد؟

برای این کار از رینگ های کمپرس (Compression Ring) یا رینگ های فشار استفاده می شود. اما رینگ (Ring) در معنی لغوی به معنی حلقه است که به همین صورت در زبان ما رایج شده است ، اما در اتومبیل به حلقه های فلزی گفته می شود که دور پیستون را فرا می گیرد.

اما رینگ های روی یک پیستون دو نوع هستند :

• رینگ های کمپرس (تراکم)
• رینگ های روغنی

هر کدام از این رینگ ها وظیفه خود را انجام می دهند و نقش خود را روی پیستون ایفا می کنند. اما رینگ های کمپرس یا فشاری وظیفه دارند تا از فرار گاز از کنار پیستون در زمان تراکم ، انفجار و حتی تخلیه به درون سیلندر جلوگیری کنند.

این رینگ ها به صورت یکپارچه از چدن ساخته می شوند و به صورت فنری هستند. وقتی رینگ های کمپرس روی پیستون قرار می گیرند ، به علت خاصیت فنری بودن خود به دیواره سیلندر می چسبند و مانع از نفوذ مخلوط هوا و سوخت به محفظه زیر پیستون می شوند.

همچنین در اثر گرمای حاصل از احتراق نیز منبسط شده و کاملاً محفظه یا همان اتاق احتراق را نسبت به محیط زیر پیستون آب بندی می کنند. رینگ های کمپرس همچنین وظیفه دارند تا حرارت منتقل شده به پیستون را به سیلندر و سپس به آب موتور منتقل کنند.

تعداد رینگ های کمپرس در خودروها متفاوت است و استفاده از آن ها بستگی به طراحی موتور دارد. در موتورهای پر فشار و قوی که نسبت تراکم بالایی دارند ، معمولا از سه یا چهار رینگ کمپرس استفاده می شود ، اما در موتورهای کم فشار تر دو یا سه رینگ کاربرد دارند.

تعداد رینگ های کمپرسی در موتورهای بنزینی بیش از 3 یا 4 رینگ نیست ، اما این رینگ ها در موتورهای دیزلی گاهی به هفت عدد نیز می رسد ، دلیلش هم بال ابودن فشار و همچنین بالا بودن نسبت تراکم در موتورهای دیزلی است.

محل قرارگیری رینگ های کمپرس در شیارهای بالایی پیستون است ، اما نوع دیگری از رینگ ها وجود دارد که در پایین ترین شیار پیستون ، «بالای گژن پین» یا همان انگشتی پیستون قرار می گیرد ؛ به این نوع رینگ ، رینگ روغنی گفته می شود.

وظیفه رینگ های روغنی ، جمع کردن روغن از دیواره سیلندر است چون برای حرکت روان پیستون درون سیلندر جداره داخلی سیلندر آغشته به روغن زیادی است ، در هنگام عمل انفجار ، این روغن می سوزد و باعث دود کردن خودرو و پایین آوردن بازده می شود.

برای جلوگیری از این مساله استفاده از رینگ روغنی الزامی است ، در حقیقت رینگ روغنی وظیفه کنترل کردن روغن را دارد ، به نحوی که در زمان حرکت پیستون به سمت بالا وظیفه پخش کردن روغن درون سیلندر و آغشته کردن دیواره داخلی سیلندر را به عهده دارد و در زمان پایین آمدن آن با جمع کردن روغن و تمیز کردن دیواره سیلندر مانع از سوختن روغن و مصرف بی دلیل آن می شود.

این رینگ ها اغلب به صورت شیار دار ، سوراخ دار یا چاک دار می باشند و به صورت فنری نیز روی پیستون قرار می گیرند. رینگ های روی پیستون در عین سادگی عملکرد ، نقش فوق العاده مهمی را در موتور ایفا می کنند ، به نحوی که خرابی یکی از آن ها باعث پایین آمدن محسوس بازده موتور می شود.

پستون را نمی توان چنان ساخت که خود به خود سیلندر را درز بندی کند .بنابراین در ناحیه فوقانی پیستون رینگ نشین تعبیه می کنند و در آن رینگ پیستون نصب می کنند

رینگ پیستون سه وظیفه دارد :

• درزبندی محفظه احتراق و جلوگیری از نشت گاز از اطراف پیستون.
• پاک کردن روغن از جداره سیلندر و جلوگیری از ورود آن به محفظه احتراق.
• انتقال گرما از پیستون به به جداره سیلندر که دمای پایین تری دارد.

به بیان دیگر استفاده از رینگ ها در ساختمان پیستون ها یک سری اهداف را دنبال می کند که اهم آن ها عبارت اند از :

• کاهش سطح تماس میان پیستون و جداره سیلندر تا حداقل ممکن
• نگهداری و حفظ تراکم در قسمت فوقانی پیستون
• جلوگیری از اصطکاک و ممانعت از فرسودگی بیش از حد
• کنترل روغن و روغن کاری در فاصله بین دیواره سیلندر و پیستون
• انتقال حرارت از پیستون به دیواره سیلندر

---

✔️ معرفی رینگ های تراکم (کمپرس) و رینگ روغنی !

---

✳️ آشنایی علمی و جامع با رینگ های تراکم بالایی و پایینی !

رینگ های تراکم معمولا از چدن ساخته می شوند در بعضی موتورهای دیزل و پر قدرت از رینگ هایی استفاده می شود که از چدن نشکن ساخته شده اند.

این چدن ها مانند چدن معمولی شکنده نیستند و می توان آن ها را خم کرد بدون این که بشکنند .لبه بیشتر رینگ های تراکم پخ است. پخ بودن لبه رینگ سبب می شود که اندکی بچرخد و در نتیجه لبه ای تیز با جداره تماس پیدا می کند. ممکن است پیشانی رینگ پیستون هم تیز یا گرد کرده باشد.انحنای رینگ با پیشانی گرد بسیار کم است. معمولا به چشم دیده نمی شود.

شعاع انحنای پیشانی رینگ پیستون در حدود 0.008 تا 0.013 میلی متر است در نتیجه خط تماس باریکی پدید می آید که با نیروی بسیار زیادی به جداره سیلندر نیرو وارد می نماید. وقتی پیستون در نقطه مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را تغییر می دهد رینگ پیشانی گرد اندکی تکان می خورد .

اما برخلاف رینگ های دیگر خط تماس این رینگ پیستون به طور لحظه ای قطع نمی شود به علاوه همین تکان خوردن رینگ پیستون سبب کاهش سرعت لبه انداختن در بالای سیلندر می شود.

وقتی پیستون در حرکت مکش رو به پایین می رود لبه پایینی رینگ تراکم روغن اضافی به جا مانده پس از عبور رینگ روغن را جمع می کند. وقتی پیستون در حرکت های تراکم و تخلیه به سمت بالا می روند رینگ ها تمایل به عبور از روی لایه روغن دارند در نتیجه روغن اضافی روی جداره سیلندر به محفظه برده نمی شوند.

در حین حرکت انبساط فشار وارد بر رینگ های تراکم چنان زیاد است که سبب واپیچش آن ها می شود. مقداری از گازهای پر فشار حاصل از دراحتراق پشت رینگ ها جمع می شود و به پیشانی رینگ فشار وارد می کند تا به طور کامل با جداره سیلندر تماس پیدا کند.

فشار همین گازها سبب می شود که سطح زیری رینگ ها محکم به کف رینگ بچسبند هر چه فشار احتراق بیشتر باشد عمل درزبندی رینگ های تراکم بهتر انجام می شوند.

آشنایی با پوشش های رینگ تراکم !

پیشانی رینگ های تراکم چدنی را با انواع مختلف پوشش ها می پوشانند. هر گاه رینگ های چدنی مستقیما با جداره تماس داشته باشند ساییده یا صاف می شوند.

برای جلوگیری از این ساییدگی پیشانی رینگ را با لایه نازکی از اکسید آهن می پوشانند .در نتیجه پوشش کاری پیشانی رینگ پیستون با کروم یا کروم سخت ، سایش جدار سیلندر به شدت کاهش می یابد بعضی از رینگ های پیستون (کرومی) چنان سخت اند که موتور راپیش از ساییده شدن رینگ ها ، روغن را می سوزاند.

ایجاد لایه ای از آب کروم نرم روی کروم سخت به ایجاد تماس بهتر بین رینگ و جداره سیلندر کمک می کند. همچنین با ایجاد پوششی از مولیبدن روی رینگ توان از سایش آن در دمای بالا جلوگیری کرد.

رینگ های پیستون (مولیبدنی) در دمای بالاتر از دمای کار رینگ های پیستون (کرومی) می توانند کار کنند در ضمن در صورت استفاده از این نوع رینگ ناحیه بالای درسیلندر هم بهتر روغن کاری می شود . در بیشتر موتورهای جدید رینگ تراکم بالایی را با کروم یا مولیبدن پوشش کاری می کنند.

آشنایی با رینگ های تراکم پایینی !

مقداری از گازهای پرفشار حاصل از احتراق از رینگ تراکم بالایی می گذرد. یکی از دلایل عبور این گازها وجود دهانه رینگ است که اندکی نشت گاز را امکان پذیر می کند همچنین فار احتراق در آغاز حرکت ممکن است به حدود 6900 کیلو پاسکال برسد.

یک رینگ تراکم پیستون به تنهایی نمی تواند تمام این فشار را تحمل نماید بخش عمده گازی که از رینگ تراکم بالای عبور می کند پشت رینگ تراکم پایینی یا رینگ وسط به دام میافتد این دو رینگ تراکم به کمک یکدیگر فشار احتراق را تحمل می کنند و مانع کمپرس رد کردن می شوند.

رینگ های تراکم یا کمپرسی مانند هم نیستند. وقتی پشت رینگ تراکم بالایی فشار ایجاد می شود رینگ به جداره سیلندر فشرده می شود همین فشار رینگ را به سمت پایین و روی کف  رینگ نشین نیز می فشارد و در نتیجه در هر دو ناحیه درز بندی انجام می شود.

اما به رینگ تراکم پایینی فشار کمتری وارد می شود برای بهبود درز بندی رینگ پایینی معمولا از رینگ پیچشی استفاده می کنند. گاهی یک فنر کمکی یا زنجیر پشت رینگ تراکم پایینی قرار می دهند در نتیجه این کار رینگ پیستون به جداره سیلندر فشرده می شود.

---

✔️ آشنایی علمی و جامع رینگ روغنی !

---

وقتی موتور روشن است مقداری روغن اضافی به طور پیوسته به جداره سیلندر پاشیده می شود. در روغن کاری کافی بین جداره سیلندر و پیستون و رینگ ها انجام می شود و روغن ذرات کربن و مواد جامد دیگر را نیز از جداره سیلندر می شوید و با خود می برد و در عین حال جداره سیلندر را هم خنک می کند اما رینگ های تراکم به تنهایی نمی توانند در حین پایین رفتن پیستون همه ذره های اضافی را از جداره سیلندر پاک کنند در نتیجه مقداری روغن اضافی به محفظه احتراق می رسد و می سوزد. در بیشتر موتورها برای هر چه بهتر پاک کردن روغن رینگ سوم یا رینگ پایینی ، رینگ روغنی است.

این رینگ بیشتر روغن بجا مانده را از جداره پاک می کند و به کارتر باز می گرداند. در بعضی موتورها از رینگ روغنی یک تکه و یک فاصله گذار در پشت آن استفاده می شود.

بیشتر موتورها رینگ سه تکه دارند رینگ روغن سه تکه معمولا دو بغل رینگی فولادی آب کروم شده دارند. از کروم برای کاهش سایش و افزایش مقاومت در برابر سایدگی استفاده می شود. آب کروم را فقط می توان روی پیشانی بغل رینگی داد. اما گاهی آن را بر روی پهلو های بغل رینگی هم می دهند.

زنجیر رینگ ، بغل رینگی ها را از هم جدا می کند و در عین حال آن ها را به سمت بالا و پایین و بیرون می راند. روغن اضافی روی جداره سیلندر را بغل رینگی های فولادی بالا و پایین زنجیر رینگ پاک می کنند و به داخل می ریزند.

روغن از فضاهای خالی زنجیر رینگ می گذرد و سپس از طریق سوراخ ها یا شیارهای واقع در پشت رینگ نشین رینگ روغن به پشت پیستون می رود و گژنپین را روغن کاری می کند و سپس به سینی کارتر می ریزد.

تولید قطعات چدنی در قالب های فلزی به روش ثقلی در 35 سال اخیر مورد توجه شدید ریخته گران جهان قرار گرفته و انواع چدن های خاکستری ، نشکن و مالیبل با این به تولید مطلوب رسیده اند.

طبق اطلاعات موجود ، تعداد زیادی از کارخانه های اروپای غربی خط تولید خود را تغییر داده اند و از قالب فلزی در تولید قطعات چدنی استفاده می نمایند.

در استفاده از این فرایند کشورهای آلمان ، فرانسه ، انگلستان و ایتالیا پیشتاز دیگر کشورهای اروپای غربی بوده اند. قطعات تولید شده در قالب فلزی به دلیل داشتن ویژگی ها و خواص مکانیکی عالی برای اکثر مصارف صنعتی مناسب می باشند.

از آن جمله می توان قطعات خودرو از قبیل واترپمپ ، اویل پمپ ، انشعاب اگزوز ، پولی ها ، بدنه کمک فنر و رینگ پیستون و قطعاتی نظیر کمپرسور یخچال ، پوسته و قطعات مربوط به الکتروموتورها و ژنراتورها ، قطعات مربوط به جک های بالابر ، نازل ها و دیگر قطعات ، مانند اتصالات را نام برد.

در ایران نیز تولید لوله های فاضلاب و آبرسانی از چدن خاکستری و نشکن در قالب فلزی از سالیان پیش تولید می شوند ولی در ریخته گری قطعات مهندسی از چدن نشکن به تازگی در کارخانجات ایران آغاز شده و شدیداً رو به گسترش است.

✳️ معرفی مزایا و محدودیت های تولید چدن در قالب فلزی

1 - مزایا : طبق اطلاعات موجود تولید قطعات در قالب های فلزی دارای فوائد تکنولوژیکی متالورژیکی و اقتصادی زیادی است که ذیلاً به تعدادی از آن ها اشاره می شود :

• مقدار تولید در واحد زمان بیش از دیگر روش ها از جمله ریخته گری در درقالب ماسه ای است. این امر سبب می گردد که قیمت قطعات تولید شده به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.
• کیفیت سطحی قطعات تولید شده با این روش بهتر از قالب های ماسه ای است در نتیجه در هزینه های تراش کاری به مقدار زیادی صرفه جویی خواهد شد.
• خواص متالورژیکی و مکانیکی قطعات به در دلیل یکنواختی توزیع فازها و ریز شدن دانه ها و فازهای تشکیل دهنده ، مطلوب تر و بهتر از قطعات تولید شده در قالب های ماسه ای است.
• مقاومت در مقابل خوردگی سطحی و خوردگی در درجه حرارت بالا بیش از قطعات تولید شده در قالب های ماسه ای است.
• عمل تولید با استفاده از قالب فلزی بسیار ساده تر از روش های دیگر است.
• هزینه های انبارداری مواد اولیه جهت تولید قالب های ماسه ای با استفاده از این روش حذف می شود.
• هزینه و امکانات لازم جهت حمل و نقل مواد قالب گیری ماسه ای حذف می شود.
• هزینه تخلیه درجه ها و برگشت ماسه کهنه پس از بازیابی به خط تولید حذف می شود.
• تعداد افراد مورد نیاز نسبت به روش قالبگیری ماسه ای به تعداد قابل توجهی ازکمتر است.
• ساخت ماشین آلات خط تولید در مقایسه با قالب گیری ماسه ای بسیار ساده تر و ارزان تراست.
• خودکار کردن خط تولید به سهولت و با هزینه کمتر امکان پذیر است.
• هزینه تمیزکاری قطعات از قبیل شنزنی (سندبلاست) و سنگ زنی به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد.
• به دلیل صلب بودن دیواره قالب ، نیاز به تغذیه های بزرگ کاهش یافته و در نتیجه راندمان تولید به مقدار زیادی افزایش خواهد یافت.
• دستیابی به ساختارهای مختلف میکروسکوپی و متالورژیکی با تغییر سرعت انجماد و ترکیب شیمیایی امکان پذیر است.
• آلوده سازی محیط به مراتب کمتر از قالب گیری ماسه ای است و در نتیجه نیاز به نصب و استقرار تاسیسات قوی و پیچیده جهت تهویه و پاکسازی ذرات ماسه از محیط نخواهد بود.
• در این روش عیوبی از قبیل ماسه ریزی و خرابی قالب ماسه ای در حین ریخته گری به چشم نمی خورد.
• دقت ابعادی قطعات تولید شده با این روش به دلیل بالا بودن استحکام و سختی دیواره قالب بالاتر از روش قالب گیری ماسه ای است.

2- محدودیت ها : تولید قطعات در قالب های فلزی ضمن دارا بودن مزایای ذکر شده دارای محدودیت هایی نیز می باشند که ذیلا به آنها اشاره می شود.

• هر قالب فقط برای قطعه خاصی استفاده داشته و از قابلیت انعطاف و تطبیق کمتری برخوردار می باشد که با توجه به قیمت نسبتا زیاد تولید قالب ، ایجاد محدودیت خواهد کرد.
• با هر قالب تعداد محدودی قالب قابل تولید است. این تعداد برای قطعات بزرگ تر کمتر و برای قطعات کوچک تر بیشتر است.
• تولید قطعات با شکل هندسی پیچیده و با ضخامت کم مشکل و گاهی غیر ممکن است.
• به دلیل زیاد بودن سرعت انجماد در قالب ، تکنولوژی بالایی جهت طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری لازم است. به عبارت دیگر برای طراحی به افراد با تخصص و تجربه بالایی نیاز است.
• کنترل درجه حرارت قالب و مذاب و ترکیب شیمیایی مذاب برای جلوگیری از تشکیل مناطق سخت و غیر قابل تراش کاری در قطعه حائز اهمیت است و باید از پوشش های عایق منب استفاده شود.
• بالا بودن زمان تولید قالب و گران بودن آن با توجه به این موضوع که با یک قالب فقط تعداد محدودی قطعه قابل تولید است، یکی دیگر از محدودیت ها به شمار می رود. با نگهداری صحیح از قالب و با به کار گیری روش های مناسب تولید قالب ، این محدودیت به مقدار قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

در نتیجه بررسی اقتصادی با توجه به مزایا و محدودیت های ذکر شده طبق بررسی ها و مطالعات انجام شده ، استفاده از قالب فلزی در مقایسه با دیگر روش ها بسیار اقتصادی تر است.

نتایج بررسی های اقتصادی در منابع مختلف به شرح زیر گزارش شده است :

• میزان سرمایه گذاری اولیه به دلیل موارد ذکر شده 30% کمتر از مقدار مشابه برای قالب گیری ماسه ای است.
• هزینه قطعه تولید شده در مقایسه با روش قالب گیری ماسه ای 20% کمتر است.
• مقدار تولید در واحد زمان نسبت به قالب گیری ماسه ای 100% افزایش می یابد.
• تعداد پرسنل مورد نیاز برای تولید قطعه در واحد وزن و زمان 20 تا 35 درصد کمتر از روش قالب گیری ماسه ای است.

در ادامه به بررسی اطلاعات فنی کارخانه تولید رینگ پیستون پرداخته و در انتها به بررسی تفصیلی فرایند تولید این محصول خواهیم پرداخت.

---

✔️ براورد زمین و محوطه سازی و ساختمانهای مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال !

---

✳️ زمین و محوطه سازی مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• زمین : 10000 متر مربع
• خاکبرداری و تسطیح : 15000 متر مربع
• حصار کشی : 1400 متر مربع
• آسفالت و پیاده رو سازی : 1500 متر مربع
• ایجاد فضای سبز و روشنایی : 2000 متر مربع

✳️ ساختمان های مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• سالن تولید : 2000 متر مربع ، (سوله)
• انبار (مواد اولیه) : 500 متر مربع ، (اسکلت فلزی)
• انبار (مواد محصول) : 500 متر مربع ، (سوله)
• اداری : 150 متر مربع ، (اسکلت فلزی)
• آزمایشگاه کنترل کیفی : 50 متر مربع ، (اسکلت فلزی)
• رخت کن و نمازخانه سرویس ها اسکلت فلزی : 50 متر مربع ، (اسکلت فلزی)

---

✔️ براورد ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال !

---

✳️ ماشین آلات مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• کوره ریخته گری القائی (5 تن) : 1 عدد
• انواع قالب : 50 عدد
• درجه ریخته گری : 50 عدد
• شات بلاست : 1 عدد
• آزمایشگاه متالوگرافی : 1 عدد
• سنگ مغناطیس (دقیق) : 1 عدد
• cnc : 1 عدد
• کارگاه ماشین سازی و تعمیر و نگهداری : 1 عدد

✳️ تأسیسات مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• تاسیسات و گرمایش سالن ها
• کنتور آب 1 اینچ و لوله کشه های مربوطه
• سیستم گرمایش و سرمایش
• هزینه انشعاب برق و لوازم اندازه گیری تابلو Kw 250
• سیستم حفاظتی ؛ ایمنی
• سیستم اطفاء حریق
• لوله کشی گاز
• تانکر آب

---

✔️ براورد مواد اولیه و یوتیلیتی و پرسنل مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال !

---

✳️ مواد اولیه مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• قراضه آهن : 300 تن در سال
• سفاله : 100 تن در سال
• فروسیلیس : 10 تن در سال
• گرافیت گرانوله : 2 تن در سال
• فرو الیاژ : 2 تن در سال
• سایر افزودنی ها : 10 تن در سال
• سنگ مغناطیس : 500 عدد در سال
• سایر تجهیزات ماشین کاری : 2 تن در سال

✳️ نیروی انسانی مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

پرسنل اداری :

• حسابدار : 1 نفر ، (لیسانس)
• نگهبان : 2 نفر ، (دیپلم)
• کارمند دفتری : 1 نفر ، (فوق دیپلم)
• پرسنل خدماتی : 2 نفر ، (دیپلم)
• جمع : 6 نفر

پرسنل تولیدی :

• مدیر : 1 نفر ، (لیسانس)
• مدیر تولید : 2 نفر ، (لیسانس)
• مسئول آزمایشگاه : 1 نفر ، (لیسانس)
• سرپرست تولید : 1 نفر ، (فوق دیپلم)
• مدیر کنترل کیفی : 1 نفر ، (لیسانس)
• کارگر ساده : 10 نفر ، (ابتدایی)
• جمع : 16 نفر

✳️ انرژی مصرفی مورد نیاز کارخانه تولید 5000000 عدد رینگ پیستون در سال به قرار زیر میباشند :

• آب مصرفی : 15000 متر مکعب در سال
• برق مصرفی : 600000 کیلو وات در سال
• گاز : 450000 متر مکعب در سال
• بنزین : 18000 لیتر در سال
• گازوئیل : 30000 لیتر در سال

---

✔️ بررسی تفصیلی تکنولوژی و روش تولید رینگ پیستون !

---

تکنولوژی تولید قالب جنس قالب قالب های فلزی مورد استفاده در تولید قطعات چدنی از جنس فولاد و یا چدن انتخاب می شوند. جنس قالب باید به گونه ای انتخاب شود که در مقابل شوک های حرارتی و خوردگی ناشی از جریان مذاب مقاوم باشد.

عوامل مختلفی در میزان عمر قالب موثر اند که از آن جمله درجه حرارت مذاب ، درجه حرارت قالب ، اندازه قطعه ، شکل قطعه ، روش خنک کردن قالب نوع و مقدار پوشش مصرفی و در نهایت روش حفاظت ، مراقبت و تمیز کاری قالب را می توان نام برد.

جنس قالب باید طوری در نظر گرفته شود که علاوه بر داشتن هدایت حرارتی مطلوب از قیمت مناسب و مقاومت بالا برخوردار باشد. علاوه بر این قالب فلزی باید از قابلیت تراش کاری خوبی برخوردار باشد. 2 نمونه عمر کاری قالب های فلزی در رابطه با وزن قطعات مختلف چدنی و فولادی ارائه شده است.

روش تولید قالب استفاده از روش صحیح تولید قالب یکی از راه های بالا بردن عمر قالب است. قالب های فلزی معمولا در قالب های ماسه ای که با روش ماسه تر ، سیلیکات سدیم (چسب شیشه) ، پوست های و چسب سرد فوران تهیه می شوند ریخته گری می شوند.

از بین روش های ذکر شده به ترتیب روش قالب گیری پوسته ای (Shell molding) چسب سرد فوران ، سیلیکات سدیم و ماسه تر از اولویت برخوردار بوده و به طور کلی استفاده از قالب های با دیواره سخت و محکم تر سبب بالا رفتن دقت ابعادی و کیفیت سطحی قالب ها شده و هزینه تراش کاری را نیز کاهش می دهد.

علاوه بر روش های ذکر شده ، استفاده از روش قالب گیری سرامیکی در بیشتر کارگاه های قالب سازی اروپا متداولا ست. با به کار گیری این روش قالب های تولید شده از دقت ابعادی و کیفیت سطحی قطعات و کاهش شدید هزینه تراش کاری و فرز کاری قابل چشم پوشی است.

خشونت سطحی قطعات تولید شده با این روش بسیار کم و در حد 10 میکرون می باشد. به طوری که هزینه تراش کاری به مقدار 90% کاهش می یابد.

استفاده از این روش در سال های اخیر در مرکز پژوهش متالورژی رازی مورد پژوهش و تجربه قرار گرفته است.

در تولید قالب های فلزی باید نکات زیر مد نظر قرار گیرد.

• طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری باید به دقت انجام گیرد. به طوری که هیچ گونه حفره انقباضی و یا کشیدگی در قالب درریخته شده مشاهده نشود.
• ترکیب شیمیایی مذاب به دقت کنترل و بر اساس ترکیب مورد نیاز تنظیم شود.
• درجه حرارت مذاب به اندازه کافی بالا باشد تا علاوه بر تصفیه مذاب عمل تغذیه قطعه به سهولت انجام گرفته و قالب از صلبیت بیشتری برخوردار باشد.
• از ورود هر گونه شلاکه به داخل قالب جلوگیری شود.
• به منظور کاهش هزینه تراش کاری و بالا بردن کیفیت مکانیکی قطعه حتی الامکان از قالب های با دیواره محکم به خصوص روش سرامیکی استفاده شود.
• بهتر است که قالب آماده شده قبل از ریختن مذاب در گرم خانه و یا توسط مشعل گرم شود تا انجماد قطعه در تمام نقاط به صورت یکنواخت و متعادل انجام گیرد و کیفیت سطحی قطعه نیز افزایش یابد.
• در صورت نیاز از پوشش های مرغوب و با ضخامت کم استفاده شود تا کیفیت سطحی قطعه افزایش یابد. - در صورت نیاز از پوشش های مرغوب و با ضخامت کم استفاده شود تا کیفیت سطحی قطعه افزایش یابد ، استفاده از پوشش های بدون چسب و یا پودرهای با اندازه دانه درشت توصیه نمی شود. و حتی الامکان باید از کاربرد آن ها خودداری گردد.
• به منظور جلوگیری از تاب برداشتن قطعه قبل از رسیدن درجه حرارت آن به درجه حرارت محیط از تخریب قالب و خارج کردن قطعه خودداری شود.
• قالب تولید شده حتماً پس از تمیز کاری به مدت حداقل 1.5 ساعت در 800 ⁰C در کوره نگهداری و سپس تا درجه حرارت محیط به آرامی در داخل کوره خنک شود. این عمل مقاومت قالب را در برابر شوک های حرارتی زیاد می کند.

فرایند تولید چدن نشکن در قالب های فلزی تهیه مذاب ذوب مصرفی با استفاده از شمش و قراضه دیگر مواد مورد نیاز آلیاژی در کوره های ذوب آماده می شود. چنانچه هدف تولید چدن نشکن به ویژه تولید نشکن با استفاده از فرایند افزودن منیزیم در راهگاه باشد باید عناصر مضر از قبیل گوگرد و دیگر عناصر بازدارنده تشکیل گرافیت کروی در حد مجاز نگهداری شود.

ترکیب شیمیایی مذاب با توجه به مشخصات مورد نظر انتخاب و تنظیم می شود. چنانچه هدف دستیابی به زمینه فریتی با مقدار کمی پرلیت باشد ، ضرورتا بایستی ترکیبی انتخاب گردد که کربن معادل آن بالاتر از نقطه یوتکتیک باشد علاوه بر این باید از ورود عناصر پرلیت زا به داخل مذاب جلوگیری کرد.

یک محدوده ترکیب شیمیایی مناسب برای تولید قطعات چدن نشکن در قالب فلزی جهت دستیابی به زمینه اری از کاربید و متشکل از ضریب و پرلیت به صورت زیر است.

کربن 3.8-3.6 سیلیسم 3.2-2.2 منگنز 3/ فسفر 5% گوگرد 1% با توجه به ضخامت قطعه ریختگی باید ترکیب شیمیایی مناسبی برای be دستیابی به زمینه مورد نظر انتخاب شود.

هر قدر میزان سیلیسیم مذاب افزایش یابد تمایل به تشکیل کاربید کمتر می شود و زمینه ای فریتی - پرلیتی حاصل خواهد شد. به عنوان مثال چنانچه ساختار میکروسکوپی قطعه ای به ضخامت متوسط 1 سانتی متر از چدن نشکن به صورت 20 درصد پرلیت و بقیه فریت مد نظر باشد ، ترکیب شیمیایی مذاب به صورت زیر نتیجه مطلوبی را خواهد داشت.

کربن 3.8 سیلیسیم 2.4 منگنز حداکثر 0.2 فسفر حداکثر 3% گوگرد حداکثر 1% چنانچه چدن نشکن با استفاده از روش in-mold تولید شود، درجه حرارت مذاب باید در محدوده 1480-1420 درجه سانتی گراد باشد.

کاهش درجه حرارت به کمتر از محدوده حرارتی ذکر شده سبب حل نشدن کامل منیزیم می گردد و در نتیجه گرافیت ها به صورت کامل کروی نمی شوند و قطعات حاصل دارای خواص مطلوبی نخواهند بود.

چنانچه از روش های دیگر تلقیح منیزیم نظیر روش ساندویچی استفاده شود درجه حرارت مذاب با توجه به ضخامت قطعه ریختگی به نحوی تعیین می شود که مذاب از سیالیت مطلوب جهت پر کردن کامل قالب برخوردار باشد.

یکی از عوامل موثر در کاهش مقدار کاربید و افزایش خواص مکانیکی قطعه جوانه زنی صحیح است. عملیات جوانه زنی مذاب در داخل بوته قبل از ریختن آن در قالب قابل انجام است. مقدار مواد جوانه زای لازم به ویژگی های قطعه ریختگی بستگی دارد و 0.4 تا 0.7 درصد وزن مذاب می باشد.

اگر از جوانه زاهای مخصوص و تجاری استفاده شود. (دارای عناصر و عناصر از قبیل استرانسیوم ، باریم و.... هستند که وجود این عناصر قدرت جوانه زایی را افزایش می دهد) به مقدار 0.4 درصد و اگراز پودر فروسیلیسیم 75% استفاده گردد به مقدار 0.7 درصد کافی می باشد.

اگر عملیات نشکن سازی با استفاده از روش افزودن منیزیم در راهگاه انجام گیرد ، فروسیلیسیم ، منیزیم مورد استفاده نقش جوانه زنی را نیز ایفا خواهد کرد و در نتیجه ضرورت انجام مرحله جوانه زنی کاهش می یابد.

گوگرد زدایی گوگرد زدایی با روش توپی متخلخل انجام می گیرد که در صورت نبود امکانات برای این روش می توان گوگرد زدایی را پس از تنظیم ترکیب مذاب در داخل کوره القائی انجام داد ، با انجام عمل گوگرد زدایی ، مقدار گوگرد به حد هزارم درصد کاهش می یابد.

گوگرد زدایی توسط افزودن کاربید کلسیم به داخل مذاب صورت می گیرد ، برای جلوگیری از خوردگی جداره کوره در اثر گوگرد زدایی می توان یک کوره به این عمل اختصاص داد. عملیات ریخته گری در این مرحله عملیات ذوب ریزی در داخل قالب صورت می گیرد.

معمولا در یک کارخانه که دارای خط تولید خودکار است.ذقالب ها بر روی یک میز دوار بسته شده است که به آن روش کاروسل می گویند. در این روش یک لنگه از قالب ثابت است و لنگه دیگر قالب به وسیله یک جک ، قابل باز و بسته شدن می باشد.

به طور کلی در اکثر روش های ریخته گری با قالب فلزی ، قالب ها با عبور جریان آب و یا هوا که از پشت قالب صورت می گیرد ، خنک می شوند.

خنک نکردن قالب ها موجب کاهش شدید عمر آن ها می شود. افراد مورد نیاز جهت اداره یک خط تولید کاروسل 3 الی 4 نفر است که طی مراحل ذکر شده انجام وظیفه می نمایند.

عملیات پوشش دهی قالب پوشش دهی قالب به منظور افزایش عمر افزایش عمر قالب ، بالا بردن کیفیت سطحی قطلعات و کاهش سرعت انجماد جهت دستیابی به زمینه ای عاری از کاربید صورت می گیرد.

عمومی ترین و بهترین روش پوشش دهی به ترتیب به صورت زیر انجام می گیرد :

ابتدا پس از پرداخت کاری و تمیز کاری قالب یک لایه اولیه به روش فلز نشانی (متالیزه) توسط دستگاه مخصوص بر روی سطوح داخلی قالب و محفظه ریختگی نشانده می شود. برای این منظور از پودر نیکل آلومیناید استفاده میشود که تا ضخامت 0.1 میلی متر سطح قالب را می پوشاند.

پس از آن یک لایه از پودر آلومینا به ضخامت حدود 0.3 میلی متر به وسیله همان دستگاه بر روی لایه اول پوشش داده می شود. پس از آن به منظور کاهش قابلیت هدایت حرارتی و حفاظت سطوح قالب از یک لایه پوشش عایق استفاده می شود که ترکیب چند نوع از آن ها در زیر ارائه شده است.

• نوع اول : پودر فروسیلیسیم زیر 200 مش به مقدار 50% پودر گرافیت زیر 200 مش به مقدار 45% خاک رس به مقدار 5% آب به مقدار کافی تا عملیات پاشیدن به سهولت انجام گیرد.
• نوع دوم : پودر کوارتز زیر 200 مش به مقدار 30% پودر شاموت زیر 200 مش به مقدار 40% خاک رس به مقدار 30% آب به مقدار کالی تا عملیات پاشیدن با افشانک به سهولت انجام شود. برای افزایش مقدار چسبندگی می توان از سدیم فلوئور سیلیکات (Na₂SiF₆) استفاده نمود.
• نوع سوم : پودر شاموت زیر 200 مش به مقدار 45% - 35% سیلیکات سدیم (آب شیشه) 6% - 8% پرمنگنات پتاسیم به مقدار 0.05% باقی مانده خاک رس آب به مقدار کافی تا عمل پاشش به سهولت انجام پذیرد. برای افزایش میزان چسبندگی می توان از تترابرات سدیم و اسیدبوریک استفاده کرد.
• نوع چهارم : پودر سیلیس زیر 200 مش به مقدار 4 قسمت حجمی ، سیلیکات سدیم 1 قسمت حجمی آب به مقدار کافی تا عملی پاشیدن به راحتی صورت گیرد.
• نوع پنجم : پودر کائولن به مقدار 4 قسمت حجمی سیلیکات سدیم 1 قسمت حجمی آب به مقدار کافی تا عمل پاشیدن به راحتی صورت گیرد.

 روش پوشش دهی قالب ها روش پوشش دهی توسط مواد عایق به این ترتیب است که ابتدا قالب را تا 150 درجه سانتی گراد حرارت می دهند و پس از پاشیدن مواد عایق با افشانک مجددا قالب تا 300 درجه سانتی گراد حرارت داده می شود تا پوشش کاملا به سطوح قالب بچسبد و خشک شود.

ضخامت پوشش ها توسط دستگاه ضخامت سنج مغناطیسی قابل اندازه گیری است. مرحله نهایی پوشش دهی استفاده از اندود دوده استیلن می باشد ، ضخامت این لایه در حدود 0.1 تا 0.2 میلی متر می باشد.

این لایه علاوه بر کمک به بالا بردن عمر قالب سبب کاهش انتقال ب حرارت و تسهیل در جدا سازی قطعه از قالب به هنگام تخلیه خواهد شد. این لایه همچنین به عنوان عاملی برای آب بندی درزهای دو لنگه قالب در سطح جدایش ایفای نقش نموده و از بیرون زدن مذاب از بین دو لنگه در سطح جدایش جلوگیری به عمل خواهد آورد.

برای جلوگیری از خوردگی قالب در اثر جریان مذاب می توان از پوشش رنگ آلومینیم سیلیسیم به ضخامت 5% تا 0.1 میلی متر استفاده کرد. روش تلقیح منیزیم تلقیح منیزیم در تولید قطعات چدن نشکن با استفاده از فرایند تلقیح منیزیم در محفظه فعل و انفعال انجام می گیرد.

با به کارگیری این روش تولید قطعات نشکن بدون نیاز به عملیات حرارتی آنیل به نتیجه مطلوب رسیده است.

✳️ عملیات اجرایی فرایند تولید چدن نشکن با استفاده از محفظه فعل و انفعال به دو صورت زیر مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است :

1- تعبیه محفظه فعل و انفعال در داخل قالب استفاده از این روش علاوه بر مسائل و مشکلات عملی از جمله اشکال در بیرون اندازی قطعه از قالب ، معایب ساختاری را نیز به همراه داشت.

از آن جمله می توان کروی نشدن کامل گرافیت ها و وجود گرافیت های فشرده در زمینه را ذکر نمود. علت این امر مربوط به حل نشدن کامل فروسیلیسم – منیزیم موجود در محفظه است.

بالا بودن سرعت سرد شدن مذاب در داخل قالب ، افت شدیدی در درجه حرارت مذاب قبل از حل کردن فروسیلیسم – منیزیم به وجود می آورد و در نتیجه با باقی مانده فروسیلیسم - منیزیم موجود در محفظه مواجه هستیم. با توجه به مشکلات موجود ، ادامه تولید چدن نشکن با این روش نیاز به مطالعات عملی بیشتری دارد.

2- تعبیه محفظه فعل و انفعال در خارج از قالب در این حالت ، محفظه فعل و انفعال ماسه ای است که به طور جدا گانه ای ساخته شده و هنگام ریخته گری بر روی قالب های فلزی قرار داده میشود. با به کار گیری این روش نه تنها مشکلات اجرائی به حداقل رسیده ، بلکه ساختار میکروسکوپی قطعه تولید شده نیز مطلوب ترین وضع را داشته است.

با استفاده از این روش گرافیت ها کاملا کروی شده با توزیع یکنواخت در زمینه عادی از کاربید حاصل شده است. در این حالت فروسیلیسم ، منیزیم باقی مانده و حل نشده در محفظه فعل و انفعال مشاهده نمی شود و ریختن فروسیلیسم منیزیم توزین شده در محفظه فعل و انفعال به سهولت صورت می پذیرد. محفظه فعل و انفعال می تواند با روش های مختلف از جمله استفاده از چسب سیلیکات سدیم ، چسب سرد (فوران) ، چسب گرم و ماسه رزین دار ساخته شود.

محفظه فعل و انفعال دارای درپوشی است که پس از ریختن فروسیلیسم - منیزیم در داخل محفظه بر روی آن قرار می گیرد ، روی درپوش جهت جلوگیری از بیرون زدن مذاب وزنه مناسب قرار داده می شود.

ابعاد محفظه مطابق با مشخصات و وزن قطعات تولیدی طراحی و ساخته می شود. محفظه فعل و انفعال ذکر شده به صورت یکبار مصرف است و برای هر بار ریخته گری یک عدد از این محفظه مورد نیاز است.

فروسیلیسیم منیزیم مصرفی در این فرایند از نوع 0.05 منیزیم است که با دانه بندی 1 تا 4 میلی متر استفاده قرار می گیرد. درجه بار ریزی درجه حرارت مذاب همواره باید تحت کنترل باشد ، معمولا مذابی که از کوره های نگهدارنده گرفته می شود ، دارای درجه حرارت حدود 1450 درجه سانتی گراد می باشد.

سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری سیستم راهگاهی بر اساس مشخصات وزنی قطعات و نوع قالب طراحی می شود کلیه راهگاه های فرعی متصل به قطعه بر اساس سیستم غیر فشاری بوده و از پایین به قطعه وصل می شوند ، بارریزی از بالا نتایج نامطلوبی از جمله ایجاد مک و حفره های گازی را در بردارد.

در طراحی این گونه سیستم عملا هیچگونه اشکالی مشاهده نمی شود و قطعات ریختگی همگی از کیفیت مطلوبی برخوردار می باشند. کلیه مک ها و حفره های گازی با طراحی صحیح سیستم راهگاهی حذف می شوند. علاوه بر سیستم بار دهی از پایین قطعه ، هواکش هایی نیز در قالب تعبیه شده اند تا از محبوس شدن هوا و گازهای احتمالی در داخل قطعه جلوگیری شود.

مشخصات قطعات ریختگی کیفیت سطحی و عیوب احتمالی قطعات تولید شده با روش ریخته گری در قالب فلزی در صورتی که روند تولید آن ها به درستی برنامه ریزی شده باشد ، از کیفیت سطحی بهتری نسبت به قالب های ماسه ای برخوردار می باشند.

عدم دقت در کنترل و برنامه ریزی مراحل مختلف تولید عیوبی را در سطح قطعه به وجود می آورد که از آن جمله می توان حفره های سطحی و زیرسطحی و چین خوردگی سطحی را نام برد.

علت به وجود آمدن حفره ها درست نبودن طراحی سیستم راهگاهی و تغذیه گذاری و کانال های خروج گازهای ماهیچه و هوای محبوس در قطعه است. تصفیه نشدن کامل مذاب وجود اکسیدهای مختلف در آن یکی دیگر از عوامل موثر در به وجود آمدن حفره های سطحی و زیرسطحی می باشد.

عدم تنظیم درجه حرارت قالب و درجه حرارت مذاب باعث به وجود آمدن چین خوردگی قطعه و یا نیامد کردن مذاب شده و آن را معیوب می سازد. برای رفع این عیب باید درجه حرارت قالب در محدوده C° 250 تا C° 300 نگهداری شده و درجه حرارت مذاب متناسب با ضخامت قطعه ریختگی تنظیم گردد.

بالا رفتن درجه حرارت قالب به بیش از حد مجاز (بالاتر از C° 500) نیز موجب بروز عیوب سطحی در قطعه می شود.

ساختار میکروسکوپی ساختار میکروسکوپی قطعات تولید شده در قالب های فلزی دارای فازهای ریز تری نسبت به قطعات تولید شده در قالب ماسه ای است ، علت ریزی فازها بالا بودن سرعت انجماد و جوانه زنی قوی در قالب های فلزی است.

چدن نشکن نیز از قاعده فوق مستثنی نیست و کلیه فازهای زمینه و گرافیت های کروی موجود در زمینه ریزتر از چدن نشکن تولید شده در قالب های ماسه ای است.

شکل گرافیت و تعداد آن شکل گرافیت ها کاملا کروی می باشد و میزان کروی شدن آن ها بالای 90 درصد است. تعداد گرافیت ها در واحد سطح (تعداد در یک میلی متر مربع) بیش از تعداد گرافیت در قطعات تولید شده در ماسه است و گاهی تا 500 عدد در هر میلی متر مربع نیز می رسد.

بالا بودن تعداد گرافیت ها ناشی از بالا بودن سرعت انجماد در قالب های فلزی می باشد که امری طبیعی است.

ساختار میکروسکوپی با استفاده از فرایند تلقیح منیزیم در محفظه فعل و انفعال و با تنظیم درجه حرارت قالب و ترکیب شیمیایی مذاب ، به راحتی می توان به زمینه دلخواه عاری از کاربید بدون نیاز به عملیات حرارتی آنیل کردن دست یافت ، ساختار زمینه یک نوع قطعه نشکن با ضخامت 10 میلی متر در حالت ریختگی متشکل از 20 درصد پرلیت و باقیمانده فریت است.

در صورت نیاز می توان به زمینهای کاملا فریتی و یا کاملا پرلیتی نیز دست یافت.

همان گونه که ملاحظه می شود ، گرافیت های کاملا کروی در زمینه کاملا فریتی پخش شده اند. زمینه کاملا فریتی در حالتی حاصل شده است که از ماده پوشش عایق استفاده شده و درجه حرارت قالب با تنظیم دبی آب در حد بالایی نگه داشته شده است.

در این ساختار نیز گرافیت های کروی در زمینه ای متشکل از 20 درصد پرلیت و بقیه فریت دیده می شود. در این حالت درجه حرارت قالب کمی پایین تر آورده شده و از پوشش دیر گداز عایق به ازاء هر چند بار تولید ، یکبار استفاده شده است.

در صورت عدم استفاده از فرایند تلقیح منیزیم در محفظه فعل و انفعال ، دستیابی به زمینه ای بدون کاربید میسر نیست.

همان گونه که ملاحظه می شود گرافیت های کروی در زمینه از کاربید و فریت دیده می شوند در این حالت برای رسیدن به زمینه ای متشکل از فریت و پرلیت بایستی عملیات حرارتی آنیل کردن و سپس سرد کردن به موقع و صحیح در هوا صورت گیرد.

عملیات حرارتی (آنیل کردن در کوره - خودتابی ) عملیات حرارتی آنیل کردن (تابانیدن) به منظور تجزیه کردن کاربید احتمالی تشکیل شده و به دست آوردن زمینه فریتی پرلیتی بر روی قطعات ریخته شده درقالب فلزی صورت می گیرد. عملیات آنیل کردن می تواند با استفاده از تابش کاری در کوره و یا بدون استفاده از کوره با روش خود تابشی صورت گیرد.

چنانچه ترکیب شیمیایی و ضخامت قطعه به نحوی باشد که استفاده از کوره تاب جهت آنیل کردن و تجزیه کاربیدهای تشکیل شده لازم باشد.

کافیست که قطعه را برای مدت 1.5 ساعت در درجه حرارت بالای C° 900 نگهداری ، سپس در کوره سرد نمود. در این حالت مطمئنا کلیه کاربیدها حل شده و زمینه کاملا فریتی حاصل می گردد ، با روش مختلف سرد کردن در هوا می توان به درصد مشخص از فریت و پرلیت در زمینه دست یافت.

روش خوتابی :

روش خودتابی حالتی است که بدون نیاز به کوره عملیات حرارتی ، تا بانیدن قطعات صورت می گیرد. با استفاده از روش افزودن منیزیم در راهگاه و انتخاب ترکیب شیمیایی مناسب و تنظیم و کنترل درجه حرارت قالب می توان بدون نیاز به کوره عملیات حرارتی به زمینه ای عادی از کاربید و متشکل از پرلیت و فریت دست یافت.

جهت افزایش مقدار فریت در زمینه قطعه ریختگی زمان نگهداری قطعه در قالب پس از ریختن باید به حداقل ممکن رسانیده شود و قطعات پس از خروج از قالب بلافاصله در داخل یک محفظه عایق حرارت روی هم انباشته تا مرحله سرد شدن با استفاده از گرمای موجود در قطعات به آرامی صورت پذیرد.

برای رسیدن به زمینه ای عاری از کاربید به خصوص برای قطعات با ضخامت کم ، ترکیب شیمیایی مذاب باید به دقت کنترل شده و کربن معادل بالاتر از 4.6 درصد در نظر گرفته شود.

خواص مکانیکی قطعات تولید شده با توجه به ساختار میکروسکوپی قطعاتی تولید شده در قالب های فلزی و ماسه ای و طبق مطالعات و آزمایش های انجام شده ، خواص مکانیکی قطعات تولید شده در قالب های فلزی به دلیل ریز تر بودن فازهای تشکیل دهنده ساختمان قطعه و یکنواختی توزیع آن ها در زمینه به مراتب بالاتر از خواص مکانیکی قطعه مشابه تولید شده قالب های ماسه ای است. چقرمگی شکست به طور کلی شکست قطعات در مرز دانه ها صورت می گیرد.

عوامل موثر در چگونگی شکست قطعات چدن نشکن تولید شده در قالب های فلزی به شرح ذیل می باشد :

• میزان پرلیت مهم ترین عامل موثر در مقدار چقرمگی شکست قطعات چدنی تولید شده در قالب های فلزی مقدار پرلیت و یا فریت موجود در زمینه ساختار میکروسکوپی قطعه است. با افزایش مقدار پرلیت چقرمگی شکست قطعات کاهش می یابد. به عبارت دیگر با افزایش مقدار فریت در زمینه ساختار میکروسکوپی قطعه ، مقدار چقرمگی شکست به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
• تعداد گرافیت تاثیر تعداد گرافیت در واحد سطح (یک میلی متر مربع در بزرگ نمایی 100) در چقرمگی شکست بسیار جزئی و نامشخص است. نتایج مطالعات انجام شده بر روی قطعات با مقدار پرلیت یکسان تعداد گرافیت های نامساوی گویای این مسئله است که تاثیر تعداد گرافیت ها در چقرمگی شکست جزئی است و نمی تواند نتیجه مشخصی را به دست آورد.
• مقدار سیلیسیم افزایش مقدار سیلیسیم سبب کاهش چقرمگی شکست قطعات ریختگی می شود و در صورتی که مقدار آن به بیش از حد مجاز برسد باعث تردی قطعات ریختگی خواهد شد از آنجایی که به منظور حذف کاربید در ساختار قطعه ریختگی استفاده از مقدار سیلیسیم بالاتر در تولید چدن در قالب فلزی الزامی است می توان گفت که این موضوع باعث کاهش ناخواسته چقرمگی شکست خواهد شد. به عبارت دیگر با تنظیم مقدار سیلیسیم می توان به حد مطلوب چقرمگی شکست دست یافت. درجه حرارت درجه حرارت محیط در میزان چقرمگی شکست تاثیر بسزایی دارد به طوری که پایین آمدن درجه حرارت باعث کاهش چقرمگی شکست می شود.

بنابراین قطعاتی که در مناطق سرد سیر مورد استفاده قرار می گیرند باید طوری طراحی شوند که سرمای منطقه موجب شکست آن ها نشود.

نتیجه گیری همان گونه که از نتیجه تجارب انجام شده مشخص است، تولید قطعات چدن نشکن در قالب فلزی با استفاده از روش منیزیم در راهگاه امکان پذیر است و دستیابی به زمینه ای عاری از کاربید و بدون استفاده از روش عملیات حرارتی آنیل کردن از مزایای مهم این روش است.

تجارب عملی بیانگر این مطلب است که دستیابی به ساختار میکروسکوپی بدون کاربید و حذف عملیات حرارتی آنیل کردن تنها با استفاده از روش افزودن منیزیم در راهگاه امکان پذیر است و با به کار گیری روش های دیگر نظیر روش ساندویچی و فروبری نمی توان قطعه ریختگی با زمینه فریتی پرلیتی در قالب های فلزی تهیه نمود.

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید رینگ پیستون ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

---

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید رینگ پیستون

---

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.