بررسی برشکاری قوسی پلاسما

برشکاری قوسی پلاسما (PAC) برای برش هر نوع فلزی استفاده می شود ، برشکاری قوس پلاسما غالباً برای برشکاری فولاد کربنی ، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ بکار می رود ، این فلزات از پر مصرف ترین و متداول ترین فلزاتی هستند که در کارگاه جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند PAC بر روی هر فلز هادی مانند مس برنج

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	23 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	17

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

برشکاری قوسی پلاسما

برشکاری قوسی پلاسما (PAC) برای برش هر نوع فلزی استفاده می شود ، برشکاری قوس پلاسما غالباً برای برشکاری فولاد کربنی ، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ بکار می رود ، این فلزات از پر مصرف ترین و متداول ترین فلزاتی هستند که در کارگاه جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند PAC بر روی هر فلز هادی مانند مس برنج ، و برنز ، نیکل و آلیاژهای آن فلز ، زیرکونیم بنحو دقیقی موثر واقع می گردد ، و حتی برشکاری PAC ،برای برش اورانیم نیز بکار می رود .

دلایل استفاده از PAC

فرایند برشکاری PAC برای برش ورقهای روی هم انباشته ، پخ زدن ورق ، برشکاری شکل گیری (الگو بری) و سوراخ کاری استفاده می شود . در حقیقت مشاهده خواهید کرد که برشکاری های PAC نسبت به شعله اکسی سوخت با ورود حرارت کمتری (با توجه به اینکه پلاسما بسیار داغ تر است ) انجام خواهد گرفت ،چون مشعل پلاسما تا اندازه ای سریع تر از شعله اکسی استیلن کار می کند وسوختی یا اکسید شدگی در مسیر برشکاری و داخل فلز بوجود نمی آید ولی عوض ذوب خواهد شد و بعضی مواقع ، فلز داخل شکاف به طور یکنواخت تبخیر می گردد . نتیجتاً مسایل به طور و مشکلات کاری همراه با تغییر شکل و پیچیدگی فلز اصلی وجود دارد . غالباً مشعل های PAC در برشکاری شکلی (الگوبری) و در ماشین های شیار زنی و در آوردن شیارهای چهار گوش با سرعت زیاد بکار می رود . برشکاری قطعات نسبتاً کوچک به علت وجود جریان برق و OCV زیاد کمی پیچیده و قابل بحث می باشد . سطح صدای جریان شدید گاز پلاسما با سرعت زیاد بسیار است و در حین عمل ، بر اثر سوختن و تبخیر ذرات فلزی ، مقدار کمی دوده فلزی تولید می گردد .

صدا و دودهای حاصل از مشعل دستی با اشکال زیاد کنترل می شود ولی کنترل صدا و دودهای حاصل از مشعل اتوماتیکی که بر روی ماشین برشکاری شعله ای مناسب نصب گردیده هیچ مشکلی ندارد .چرا که دودها و حرارت و صدای حاصل از مشعل پلاسما که بر روی ماشین برشکاری بزرگ نصب گردیده با گذاشتن ورق برشکاری بر رویمیز پر از آب به راحتی قابل کنترل هستند چون آب درست به ته ورق تماس پیدا می کند . باعث می شود دودها و سرباره همانطور که از ته شکاف بیرون آید ،/ در همان جا غوطه ور گردد و صدای جریان شدید پلاسما که در نازل (گلکی)مشعل بوجود آمده با آب خفه شود .

در صورت لزوم می توانید از لباسهای مقاوم صنعتی همانند خفه کن های گوش استفاده نمائید .

سرعت های برشکاری

با استفاده از ماشین برشکاری مناسب (ماشینی که برای فرایند پلاسما ،‌سرعت های زیاد بدون اتلاف وقت برش و تلرانس بوجود می آورد) می توان فلزاتی که با استفاده از مشعل اکسی سوخت نیاز به سرعت های 25 IN.MIN تا 20 دارند با سرعت های 150 IN. min تا 100 برش داد . برشکاری تعدادی از فلزات نازک از سرعت های تا حدود 300 in/min استفاده می گردد . برای کارگر برشکاری دستی امکان ادامه برشکری با مشعل برشکاری پلاسما با سرعت موثر وجود نخواهد داشت .

چنانچه ضخامت فلز در حدود 3in و از جنس ورق فولاد کربنی باشد چنین فلزی با فرایند اکسی استیلن سریعتر از فرایند PAC بریده می شود ،به هر حال در برشکاری فلزات با ضخامت زیر 1in PAC تا پنچ برابر سریعتر از فرایند برشکاری اکسی استیلن موثر می باشد . تصیمیم گیری درباره استفاده از PAC برای فولادهای کربنی که می توان با اکسی استیلن برید ، بر اساس سودمندی با کارآئی PAC در مقابل هزینه بالای تجهیزات انجام می گیرد .

بکار گیری سرعت زیاد در مقابل هزینه بالای تجهیزات بگونه ای است که اغلب تجهیزات PAC که بر اساس ماشین های برشکاری شعله ای با سرعت زیاد طراحی گردیده برای مقادیر زیادی از برشکاری شکلی بکار می رود . سرعت و سودمندی تجهیزات به سازنده کمک می کند که در این زمینه سرمایه گذاری زیادی بنماید . در زمان استفاده از PAC می توران تجهیزاتی بر روی ماشین برشکاری هماره با مشعل های اکسی سوخت ، نصب کرد و به سازنده قطعات حجیم اجازه داد که متناسب با برش ورقهای آهنی یا غیرآهنی مواد ضخیم یا نازک از اکسی سوخت به پلاسما یا پلاسما به سوخت استفاده نماید .

مزایای اقتصادی و صرفه جوئی PAC نشان خواهد داد که اغلب برشهای طویل و مداوم بر روی تعداد زیادی از قطعات کار اجرا گردد . این نوع برشکاری حجیم غالباً در محوطه های کشتی سازی ، کارخانجات مخزن سازی ،کارگاههای ساخت پل های فولادی و مرکز تهیه فولاد مشاهده گردیده است .

تجهیزات قوسی پلاسما

در این مورد استفاده از میله لخت لازم و ضروری است و PAC نیازمند برشکاری است که مثل مشعل جوشکاری پلاسما کار کند و علاوه بر این به منبع برق رسانی مناسب و آبرسانی تمیزی نیاز دارد .

مشعل پلاسما

مشعل PAC قبل از انبر الکترودی است که نوک الکترود د رداخل و مرکز سوراخ نازل پلاسمای متمرکز آن قرار می گیرد . الکترود ونازل با آب خنک می شوند و گاز پلاسما از طریق مدخل مشعل به اطراف الکترود تزریق گردیده و از طریق سوراخ مختلف برای هر مدل مشعل قابل استفاده هستند .قطر سوراخ به جریان برشکاری بستگی دارد . هر چه قطر سوراخ بزرگتر باشد ،جریان زیادتری نیازدارد . طرح نازل به کاربرد نوع مشعل PAC و فلز برش بستگی دارد .

برای PAC از هر دو نازل تک دریچه و چند دریچه ای می توان استفاده کرد . نازل های چند دریچه ای ، دریچه هایی برای ورود گاز محافظ کمکی به اطراف سوراخ گاز پلاسمای اصلی دارند .

تمام گاز یونیزه از طریق سوراخ اصلی با همان سرعت جریان گاز پلاسما در هر واحد سطح عبور می کند . سرعت گاز پلاسما باندازه ای زیاد است که بیش از حد معمولی بوده و این دلیلی برای کاربرد بسیار زیاد فرایند پلاسما خواهد بود . نازل های چند دریچه ای نسبت به نازل های تک دریچه ای با حرکت در سرعت های مساوی برش هایی با کیفیت برش همانند فرایند اکسی استیلن با افزایش سرعت حرکت کاهش می یابد .

کنترل کننده های برشکاری پلاسما

پایه و اساس کنترل PAC شامل والوهای سولونوئید میعنی بوده که آب سرد کننده و گازهای حفاظتی را به جریان می اندازد یا متوقف می کند . دستگاه برشکاری قوسی پلاسما برای مصرف انواع گازهای مختلف محافظتی و برشکاری ، فلومترهائی دارد و چنانچه جریان آب سرد کننده از حد ایمنی افت پیدا کرد ، سوئیچ جریان آب برای توقف عملیات وارد عمل می گردد . کنترل کننده های PAC اتوماتیک با توان بالا همچنین شامل ویژگیهای برنامه ریزی خواهد بود که برای تنظیم نوسانات بالا و پایین جریان برق بر اساس جریان گاز داخل سوراخ نازل بکار می رود .

منابع قدرت برشکاری پلاسما

منابع برق برای PAC از دستگاههای ویژه با OCV در حد 1400V تا 120 طراحی گردیده اند . منبع قدرت بر اساس کاربرد مشعل PAC نوع و ضخامت قطعه برش و حد سرع برشکاری انتخاب می گردد .

در برشکاری پلاسما از ماشین های DC با مشخصه Drooping Voltage ولتاژ افت کننده و جریان ثابت استفاده می شود .

فرایند برشکاری پلاسما بر اساس DCSP با قوس انتقالی متمرکز کار می کند . برشکاری قطعات ضخیم به دستگاه OCV در حد 400 V نیاز دارد و برای سوراخ کاری مواد با همان ضخامت بکار می رود . تجهیزات برشکاری پلاسمای دستی با جریان برق کم از OCV کمتر از 120V تا 200 استفاده می کند . تعدادی از منابع برق جهت برشکاری شیار زنی با اتصالات مجهز گردیده اند که از آنها برای تغییر یا تعویض OCV با مدار لازم برای اجرای کارهای ویژه استفاده می گردد .

سازندگان بسیاری از تجهیزات جوشکاری نسبتاً تجهیزات دستی نمی سازند چون که مسایل ایمنی در نگهداری OCV حل گردیده و ایمنی انها به اندازه دو برابر بیش از ایمنی دستگاههای جوشکاری قوسی می باشد .

جریان خروجی حاصل از منبع قوس پلاسما در حدود 70 تا 100A است و انتخاب جریان مواد برشی به ضخامت آن و سرعت برشکاری بستگی دارد . این منابع برق همچنین مدارهایی برای قدرت پیلوت و منبع برق HF جهت شروع قوس خواهند داشت .

عملیات قوس پلاسما

در روش قوس انتقالی قوس در بین الکترود داخل مشعل و قطعه کار روشن می گردد . قوس اصلی با قوس پیلوت بین الکترود و نازل متمرکز شروع خواهد شد . نازل از طریق مقاومت محدود کننده جریان و رله قوس پلیوت بوسیله مولد HF متصل به الکترود و نازل برق دارد می گردد . منبع برق برای ابقاء و نگهداری این قوس جریان کم در داخل مشعل طراحی گردیده است . گاز یونیزه از قوس پلیوت به داخل سوراخ نازل متمرکز وزیده شده و مسیری با مقاومت کم برای روشن شدن قوس اصلی در بین الکترود و قطعه کار تشکیل می دهد . وقتی که قوس اصلی روشن شد رله قوس پلیوت به صورت اتوماتیک باز شده تا از گرم کردن غیر لازم نازل متمرکز جلوگیری گردد .

چون نازل متمرکز پلاسما در معرض درجه حارت زیاد قرار دارد ، نازل باید از مس سرد شونده آبی ساخته شود . علاوه بر این مشعل باید به صورتی طراحی شده باشد تا مرزی از لایه گاز بین پلاسما ونازل تولید کند . در غیر این صورت درجه حارت فوق العاده زیاد پلاسما جداره های نازل و همچنین شکاف قطعه کار را ذوب خواهد کرد .

بررسی برشکاری قوسی پلاسماعملیات قوس پلاسمامشعل پلاسما

آشنایی با پرسها و نحوه عملکرد آنها

مدیریت برش و پرس یکی از مدیریتهایی است که زیر نظر معاونت سواری سازی ایران خودرو فعالیت می کند برش و پرس در حال حاضر ازنظر تناژ، ابعاد تعداد پرس بزرگترین مجتمع پرسکاری در ایران می باشد این مجموعه توانایی آنرا داده که برای 150000 دستگاه سواری ، 5000 دستگاه مینی بوس و 3000 دستگاه اتوبوس قطعه تولید کند قطعات این مجموعه توسط قالب ، پرس و ماشین آلات مخ

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	55 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	55

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان مطلب صفحه

فصل اول : معرفی کارخانة برش و پرس ایران خودرو 6

فصل دوم : طراحی قالبهای پرس .........

مقدمه ...............................

برشکاری .............................

1-2-برشکاری .........................

2-2-2- مناطق برش ....................

3-2-2-نحوة دادن کلیرانس به سنبه وماتریس

4-2-2-کلیرانس زاویه ای ..............

5-2-2- اضافه دور ریز ................

6-2-2-نیروی لازم برش .................

7-2-2- انرژی لازم برش ................

8-2-2- روشهای کم کردن نیروی لازم برش .

9-2-2- نیروی لازم بیرون انداز ........

2-2- اجزای قالب .....................

3-2- طراحی قالب .....................

1-3-2- بدست آمدن قطعه میل راهنما.....

2-3-2-طراحی سنبه و پیچها.............

4-2- روشهای ساخت قالب ...............

5-2- انواع قالبهای برش ..............

6-2- پارامترهای مؤثر در انتخاب قالب .

7-2-خمکاری ..........................

1-7-2- انواع عملیات و قالبهای خمکاری

2-7-2-نیروی لازم خمکاری ..............

3-7-2-نیروی بالشتک فشاری ............

8-2- کشش عمیق .......................

1-8-2- عیوب عملیات کشش عمیق .........

2-8-2-عیوب ورق بعد از عملیات کشش عمیق

9-2- متغیرهای کشش عمیق ..............

فصل سوم پرسها:.......................

1-3- پرسهای سنگی ....................

4-2-3- محاسبة مشخصه های پرسهای سنگی .

2-2-3- نیروی مجاز پرس سنگی ..........

3-2-3-تناژ مجاز نامی حاصل از گشتی در موتور

4-2-3- تناژ مجاز نامی حاصل از قدرت کاری (توصین )

3-3- پرسهای زانویی ..................

4-3-3- نیروی رام و ظرفیت کاری .......

2-3-3- سرعت رام .....................

4-3- پرسهای پیچی ....................

5-3- پرسهای الکتروژن ................

6-3- پرسهای هیدرولیک ................

فصل چهارم طرز کار ، انتخاب و تجهیزات کمکی پرسها

1-4 طرز کار پرسها....................

2-4 انتخاب پرسها ....................

3-4 نصب و نظارت قالب ................

4-4-تجهیزات ایمنی روی پرسها .........

5-4-سرویس و نگهداری پرسها وقالبها....

6-4-تنظیم و نگهداری قالبها...........

فصل پنجم دقت پرسهای مکانیکی .........

1-5-دقت در حالت بی باری .............

2-5-دقت در حالت تحت بار .............

فصل ششم : سیستمهای ایمنی در برابر اضافه بارپرسهای مکانیکی .....................................

1-6 وسایل ایمنی برای پرسهای مکانیکی در محدودة‌کورس مورد استفاده .............................

2-6-وسایل ایمنی پرسهای مکانیکی درکل کورس

مراجع ...............................

فصل اول :

معرفی مدیریت برش و پرس :

مدیریت برش و پرس یکی از مدیریتهایی است که زیر نظر معاونت سواری سازی ایران خودرو فعالیت می کند . برش و پرس در حال حاضر ازنظر تناژ، ابعاد تعداد پرس بزرگترین مجتمع پرسکاری در ایران می باشد. این مجموعه توانایی آنرا داده که برای 150/000 دستگاه سواری ، 5000 دستگاه مینی بوس و 3000 دستگاه اتوبوس قطعه تولید کند. قطعات این مجموعه توسط قالب ، پرس و ماشین آلات مخصوص تولید می شوند. تولید قطعات براساس مدارک فنی «استانداردهای تعریف شده انجام می شود و بدون مدارک فنی و اطلاعات کافی قطعه ای تولید نمی شود. دراین مدیریت جمعا 4027 نغه پرسنل رسمی ، قراردادی و پیمانکاری فعالیت دارند.

واحدهای تولیدی این مدیریت عبارتند از :

1-سالن پرس غربی (سالن جدید):

این سالن در سال 1355 راه اندازی و مورد بهره برداری قرار گرفت . تعداد 25 دستگاه پرس موجود در این سالن مکانیکی میان سه دستگاه وبل اکشن و بقیه سینگل می باشند . که قطعات روکار (gaco ) ،خودروسواری را تولید می کنند. کلیة قطعات روکار پیکان ، Face در این زمان تولید می شود و در حال حاضر قطعات روکار پژوپرشیی نیز به این مجموعه اضافه شده است . این سالن دارای سه خط تولید همزمان می باشد . باضافه خطوط کوچکی که قطعات تقویتی و تزئینی را تولید می کنند. دراین سالن جهت حمل ضایعات از سیستم کانوا برحمل ضایعات و شوت اتوماتیک استفاده می شود.

2- سالن پرس شرقی (پرس قدیم و ضربه ای ):

این سالن از دو قسمت پرسهای هیدرولیک سنگین و پرسهای یک به ضربه ای تشکیل شده . کلیة قطعات داخلی و تقویتی خودرو دراین سالن تولید می شوند پرسهای این سالن از 1600 تن دبل اکشن تا 60 تن یکی یه می باشد .

3- سالن برش و خم و فرم بری :

در این سالنها انواع قیچی ،خم کن و نورد، قیچی ناغنی ، چکشهای برقی ماشینهای فرم بر و ماشین چند کاره نصب شده است . این ماشین آلات ضمن تولید قطعه ، و ورقهای مورد نیاز پرسکاری را نیز تامین می کنند. قطعاتی که فاقد قالب می باشد و از نظر اقتصادی ساخت قالب جهت این قطعات به صرفه نیست . با این ماشین آلات تولید می شوند. قطعات آزمایشی و نمونة قطعات کلیة خودروهای جدید نیز توسط این دستگاه ها تولید می شود .

4- سالن کوئل بری :

ورقهایی که توسط شرکت خریداری می گردد و به دو صورت کوئل تاشیت تحویل گرفته می شود. ورقهای کوئل پس از حمل به قسمت کویل بدوی تحویل می گردند در این قسمت سه دستگاه کوئل بو وجود دارد:

کوئل به شماره 1 با کوئل بر باعرض 4500، کویلها را به ورقهای با ابعاد و اندازة مشخص و قابل مصرف تبدیل می کند.

کوئل به شماره 2 : باکوئل بری که کوئلهای عریض را به کویلهای کم عرض مبدل می سازد.

کوئل به شماره 3: باکوئل بر به عوض 600 ه کوبلهای کم عرض را به ورق تبدیل می کند.

در ضمن در این سالنها، دو دستگاه پرس منگنز (پرسهای خاص تولید نبشی و ناودانی ) دو دستگاه نورد به دو دستگاه قیچی و یک دستگاه پرس کششی زمینی جهت تولید قطعات وجود دارد . فعالیت اصلی این ماشین آلات تهیه قطعاتی است که بدون استفاده از قالب جهت خودروهای سنگین و آزمایش تولید می شود.

پروژه ها و فعالیتهای جنبی :

از سال 1373 تاکنون در پروژه در این مدیریت تعریف و با موفقیت به اجرا درآمده که خلاصه ای از فعالیتهای این در پروژه به شرح زیر می باشد:

پروژة بهینه سازی بدنه پیکان :

هدف از اجرای این پروژه بازسازی کامل ابزارها و تجهیزاتی بود که بنوعی با افزایش کیفیت بدنة پیکان در ارتباط می باشد . از آن جهت بازسازی تجهیزات حمل و نگهداری قطعات تولیدی ،بازسازی و نوسازی سالنهای پرس و بازسازی و نوسازی سرویسهای بهداشتی و رفاهی .

در این بخش کلیه قالبها و جیگها بازسازی شد و مدارک فنی و اطلاعات مربوط به این ابزارها از قسمتهای مختلف شرکت جمع آوری در یک آرشیو متمرکز گردید و سعی شد تا قالبها و جیگها براساس نقشه و اطلاعات فنی موجود اصلاح گردند و در مواردی که امکان این عمل وجود نداشت نقشه ها و اطلاعات فنی بارضایت موجود ابزارها هماهنگ شوند.

پروژه بازسازی و تجهیز ماشین برش و پرس :

مهمترین هدف این پروژه راه اندازی و بهره برداری از خط کانوایر زیرزمینی حمل ضایعات سالن پرسهای مکانیکی بود که با موفقیت به پایان رسید در حال حاضر کلیه ضایعات و دور ریز قطعات از روی قالب به داخل شوتهایی که در طرف پرس تعبیه شده اند می ریزند و از آنجا توسط کانوایوی که در زیر زمین پرس قرار دارد به داخل پرس ضایعات حمل می شود و سپس تبدیل به بلوک ضایعات می شود که این یدکها توسط کامیون جهت مصرف درکوره های ذوب به ریخته گری انتقال می یابند.

پروژه های در دست اجرا:

از مهمترین پروژه هایی که در ایران خودرو اجراء خواهد شد و مسئولیت آن به این مدیریت واگذار گردیده است ،پروژه طرح و توسعة‌ پرس شاپ می باشد . با اجرای این پروژه پرس شاپ آمادگی تولید قطعات بدنه 250000 دستگاه خودرو را درسال خواهد داشت . در این پروژه سعی شده است که از تجهیزات مدرن استفاده می شود تا جوابگوی نیاز تولید و برنامه های بلند مدت مدیریت شرکت باشد. گذاشتن ورق خام و برداشتن قطعة تکمیل شده در کلیة خطوط پر این سالن بصورت اتوماتیک انجام خواهد گرفت و بهمین لحظا برای تولید قطعه به نیروی انسانی زیادی نیازنیست و بهمان نسبت نیز کیفیت قطعات و ایمنی پرسکاری نیز افزایش می یابد .

فصل دوم :

طراحی قالبهای پرس :

مقدمه :

در تولید با قالبهای پرس به عملیات ماشینکاری مجاز نیست . تلرانس کم و دقت ابعادی بالای قطعه تولیدی ، تشی به زیاد قطعات .صحافی سطح خوب قطعة‌ تولیدی و عدم وجود محدودیت در جنس قطعه از مزایای این روش تولیدی می باشد . تنها عیب آن این است که این روش مخصوص تولید انبوه بوده و برای قطعات با تعداد کم به صرفه نیست . پرسها را از نظر نیروی محرک می توان به نوع هیدرولیکی و نوع ضربه ای تقسیم بندی کرد:

بررسهای ضربه ای دارای سرعت زیاد کورس کم و قابلیت تنظیم کورس کم می باشند. همچنین در تمام طول کورس ، تناژ ماکزیمم ندارند و در انتهای لنگ ،ماکزیمم تناژ بوجود می آید . علامت کم بودن کورس ، کم بودن خارج از مرکزی تنگ است . در پرسهای هیدرولیک سرعت کم ، کورس زیاد قابلیت تنظیم کورس زیاد و نیروی یکنواخت در کل کورس خواهیم داشت . پارامترهایی برای انتخاب پرس وجود دارد که مهمترین آنها نوع پرس ، تناژ پرس ، کورس پرس ، قابلیت تنظیم کورس ومی نیمم و ماکزیمم فاصلة RAM پرس از بستراسیت برای عملیات برش از پرسهای ضربه ای ، برای عملیات کششی عمیق از پرس هیدرولیک و برای عملیات خم و نرم بستگی به میزان خم و فرم از پرسهای ضربه ای و هیدرولیک استفاده می شود.

عملیات پرس ضربه ای را با پرس هیدرولیکی هم می توان انجام داد ولی تا آنجا که امکان دارد از پرس ضربه ای استفاده می کنیم زیرا قیمت آن کمتر و سرعت آن بالاست .

انواع عملیات پرسکاری روی ورق شامل برشکاری ، خم ، فرم ، کشش عمیق ، اتسماع (Stretch formibg ) دسکه زنی (Coining ) می باشد .

اتساع :

فرم دادن محدود روی قطعات بزرگ در این روش برخلاف کشش عمیق وزن حرکتی ندارد و کاملا ثابت است . به عنوان مثال فرم دادن بدنه اتومبیل که باعث افزایش استحکام ورق می گردد.

سکه زنی :

ایجاد نقش بر روی ورق که حد وسط بین ورقکاری Colal forging

برشکاری (1-2):

عمق نفوذ (Pentration ) :

مقدار ارتفاعی که نیاز است سنبه در قطعه کار فرو رود تا عمل برش صورت گیرد که برحسب درصدی از ضخامت ورق بیان می شود. عمق نفوذ بستگی به جنس قطعه دارد .این عمق برای اجسام تروکم و برای اجسام نرم بیشتر می باشد و حتی به Yoo% یا بیشتر نیز می رسد. عمق نفوذ برحسب جنس در جداول تنظیم شده است .

آشنایی با پرسها و نحوه عملکرد آنهاکلیرانس زاویه ایمناطق برش

آهنگری (تغییر فرم آزاد)

تغییر فرم آزاد همان تغییر شکل تحت فشار می باشد با اختلاف اینکه فقط گاهی اوقات افزار مورد مصرف ملزوم را داراست در اینجا فقط بوسیله حرکت نسبی افزار و کار تولید می شود در آغاز مقطعهای بزرگ مانند دستگاه نورد بوسیله حرارت و یا بدون حرارت کوچک می شوند

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	13 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	19

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

آهنگری (تغییر فرم آزاد )

تغییر فرم آزاد همان تغییر شکل تحت فشار می باشد با اختلاف اینکه فقط گاهی اوقات افزار مورد مصرف ملزوم را داراست در اینجا فقط بوسیله حرکت نسبی افزار و کار تولید می شود در آغاز مقطعهای بزرگ مانند دستگاه نورد بوسیله حرارت و یا بدون حرارت کوچک می شوند .

روشهای مختلفی که نرم هستند عبارتند از :

- دراز کردن

- پهن کردن

- پخ کردن

- فشردن

- پخ کردن به صورت پله ای

مراحل آهنگری فولاد

فولادی که برای اهنگری استفاده می شود اکثراً از قطعه خام و یا قطعات ریخته شده و یا از میله های مختلف تشکیل شده است . کریستالهای فولاد خام معمولاً بزرگ و نا منظم می باشند که در نتیجه مقدار تغییر شکل را محدود می سازند . از این رو فولاد خام را بایستی با ضربات ملایم آهنگری کرد تا بلورهای کوچک و منظیمی پیدا کند . البته مقاومت آن در برابر تغییر شکل نیز افزایش می یابد .

برای اینکه خواص فولاد را بهتر کنیم باید آن را تا درجه خاصی دراز کنیم و یا آهنگری کنیم به طوری که اثر آهنگری به عمق کامل فولاد اثر کرده باشد . برای قطعه های آلیاژی درجه دراز کردن 4 و برای بقیه فولادها 3 تا می باشد .

اکثراً بوسیله چکش آهنگری طول قطعه را زیاد و سطح مقطع آن را کم می کنند که این نیز مراحل مختلفی از لحاظ کمی و کیفی کار دارد .وقتی که قطعه چهار گوشی را از دو پهلو آهنگری کنیم کریستالهای آنها فشرده تر می شوند و عرض زیاد شده و دوباره کم می گردد از این طریق طول قطعه با کم شدن سطح مقطع آن زیاد می شود . هر چه چکش و سندان باریکتر باشند می توانند طول فولاد را زیاد تر کنند و عرض فولاد فقط تا حدودی زیاد می شود . اگر بلوکهای آهنگری شونده بزرگ باشند سطح چکش و سندان بهتر است که صاف باشد .

در ضمن برای فولادهای بزرگ باید عرض چکش هم زیاد باشد تا عمل چکش کاری هم خوب انجام شود البته بلوک باید به طور یکنواخت چرخانده شود .

اگر از سندان زاویه دار استفاده شود اتلاف دستگاه کاهش می یابد . معمولاً فولادهای سنگین را نمی توان بوسیله سندان زاویه دار به طور عمیق آهنگری کرد . زیرا که نیروی چکش روی سندان بوسیله دو نقطه تحمیل می شود یعنی نیرو نصف می شود .

پهن کردن قطعه همان پخ کردن است با فرق اینکه طول آن به مقدار خیلی کم زیاد می شوند ولی عرض آن پهن تر می گردد . برای این کار بهتر است که از چکش گرد استفاده نمود .

باریک کردن قطعه فولاد در یک محل را باریک سازی (نشست) می گویند .

و معمولاً قطعه بوسیله دست روی سندان آهنگری می شود . ولی وقتی که بخواهیم بوسیله پتک هیدرولیکی فولاد را اهنگری کنیم ابزار مختلفی لازم داریم .

میل لنگ را نیز از همین طریق می سازند زیرا که از ایجاد تنش فراوان در آن جلوگیری می شود .

آهنگری میله

وقتی که قطر یک محور و یا لوله را بوسیله چکش کاری کم کنیم نشست قطر می گویند . برای اینکار ابزار لازم به طور متوالی روی تمام یا قسمتی از محور یا لوله را می پوشاند. این ابزار با هم و در جهت شعاع به محور ضربه می زنند و نسبت به محور نیز می چرخند .

Anspiltpn = تیر کردن ). در این حالت محور نازک می شو و به شکل مخروطی در می آید . در واقع شعاعش کم شده و طول آن افزایش می یابد . کاهش دادن قطر میله می تواند سرد یا گرم انجام شود .معمولاً لوله و میله ها بوسیله آبزار آهنگری با ضربات متوالی و بدون حرارت آهنگری می شوند . سطح و مقاومت قطعه فولادی در آهنگری سرد بهتر از آهنگری گرم می شود . در ضمن تولرانس لازمه را می توان خیلی دقیق انتخاب نمود .

همانطور که ابزار آهنگری گرد هستند و در ضمن حول محور قطعه نیز نیز می چرخند پتکهای آهنگری منحنی شکل ساخته شده اند و یک حرکت نسبی نسبت به غلکطها دارند .

اگر تعداد دور ماشین 400 تا 500 دور در دقیقه باشد تعداد ضربه ها 2000 تا 3000 می باشد ، مثلاً این روش برای زدن جای خار روی محور خیلی متناسب است .

چون این روش خیلی ساده و ارزان تمام می شود برای ساختن حتی تعداد کم نیز صرف می کند . ماتریالهایکه به وسیله این روش آهنگری می شوند عبارتند از فولاد خالص و یا آلیاژهایش با حداقل درجه انبساط 10% تا 8 =

پهن کردن صحیح فولاد نه تنها برای به شکل دلخواه در آوردن آنها مناسب است بلکه خواص آنها را نیز بهتر می کند . آهنگری صحیح آن که پس از پهن کردن طول آن را به وسیله ضربه های چکش درازتر کند . از قطعات خالص که در اثر ریخته گری بدست آمده اند باید قسمت سرو ته آنها را جدا کرد زیرا که ناخالصی موجود در قسمت سر و ته خواص جسم را بدتر می کند .

در ضمن اره کردن آنها گران تمام می شود . از این رو نباید از چکش و سندان تخت استفاده نمود . معمولاً سر قطعه بوسیله حلقه ای روی سندان نگه داشته می شود و روی قسمت بالای دستگاه که چکش به آن وصل است صفحه ای جهت ایمنی نصب می شود . پس از پهن کردن قطعه و سپس دراز کردن آن سر و ته آن را می توان جدا کرد . در ضمن برای اینکه قطعه خوب آهنگری شود باید از پرسهائی استفاده کرد که آرام حرکت کنند . برای پهن کردن یک قطعه باید طول آن بیشتر از 2 تا 5/2 برابر قطرش نباشد در غیر این صورت امکان دارد قطعه از یک طرف شکم داده و چروک شود .

پهن کردن الکتریکی

در اینجا قطعه را بوسیله جریان برق موضعی گرم کرده و سپس چکش کاری می نمایند . به قطعه حرکتی نیز داده می شوند تا تمام قسمتهای آن به ترتیب حرارت داده شود .

دستگاه پهن کردن الکتریکی با شکل خاصی که دارد فقط برای آهنگری ابتدایی قطعات گرد مفید است . قطعه را بوسیله الکترودهای مسی نگه می دارند و بوسیله چکش در مقابل سندان که به آنطرف جریان برق وصل است فشار داده می شود . از این رو بین الکترود مسی و سندان از طریق قطعه جریان برق عبور می کند .

در اثر مقاومت الکتریکی قطعه تا حد قرمز شدن و سپس در اثر فشار هیدرولیکی قسمت گرم شده بلوک پهن می شود . در این میان الکترود مسی را آرام آرام به عقب می کشیم تا تمام قسمت قطعه را پهن کنیم . پس از اینکه طول تنظیم شده آهنگری شد برق به طور اتوماتیک قطع می شود و قطعه را می توان برای کار بعدی آماده کرد . در ضمن طول قطعه جهت پهن کردن الکتریکی هر اندازه دلخواه را می تواند دارا باشد زیرا که فقط قسمتی گرم است و بقیه سرد می باشد .

سوراخ کردن

برای سوراخ کردن از میله مخروطی شکل (10: 1 تا 15 : 1) استفاده می کنند .

اگر سوراخ بزرگ باشد باید پیشانی میله را مسطح و صاف در نظر گرفت تا بتوان به راحتی ان را روی قطعه قرار داد و احتیاجی به انبر ندارد . طول میله نباید از 5/1 برابر قطر آن بیشتر باشد . قطعاتی را که نسبت ضخامت انها به قطر سوراخ کوچکتر از 5/1 درجه چرخانده از طرف دیگر سوراخ را کامل می کنند . پس از آن بوسیله میله دیگری سوراخ را به اندازه نهائی می رسانند .

در صورتی که سوراخ خیلی عمیق باشد باید درون لوله ای استفاده شود به این ترتیب که از یک طرف قطعه سوراخ می شود و سوراخ استوانه ای تمیزی حاصل می گردد . در ضمن درون لوله ای راحت تر در قطعه فرو می رود و سفت به قطعه نمی چسبد .

در اثر خم کردن جسم قسمت های خارجی آن دراز و قسمت های داخلی پهن می شود ولی سطح مقطع ثابت می ماند و شکلش تغییر میکند . اگر سطح مقطع گرد باشد به شکل بیضی و اگر مربع و یا مستطیل باشد به شکل ذوزنقه ای در می آید . اگر بخواهیم شکل سطح مقطع و اندازه آن در تمام قطعه ثابت و یکسان باشد باید قسمتی که خم می شود را کلفتر در نظر بگیریم . برای این کار باید موقع دراز کردن قطعه سطح مقطع قسمت خم شونده را بیشتر انتخاب کنیم .

مثالهایی از اهنگری فولادهای بزرگ

از آنجائیکه فولادهای بزرگ را جهت آهنگری چندین بار باید گرم کرد می بایستی قبلاً مراحل کاری طراحی و ابزارهای لازم ساخته و آماده شوند . در غیر این صورت انجام کار اقتصادی نمی باشد . در ضمن شکل و اندازه و مرغوبیت کار نیز مهم هستند. مانند مثالهای زیر :

محور گردنده توربین

بوسیله دراز کردن و یا پهن کردن محور گردنده توربین ساخته می شوند . وزن آن می تواند 100 تن و یا بیشتر باشد . در نتیجه نیروی پرس حتی بیشتر از 75MN می شود .

مراحل آهنگری یک قطعه هشت پهلو با وزن 95 تن و قطرمیانگین 2100میلیمتر را به صورت زیر آهنگری می کنیم . نیروی پرس 70MN است . قطر میانگینی بایستی 2100 میلیمتر باشد تا در اثر فقط پهن کردن بتوان قطر مینیمم 1200 میلیمتر را بدست آورد . برای انجام این مراحل قطعه چهار بار گرم شده و فقط 24% جسم برای محور گردنده استفاده می گردد . در آخر محور یکنواخت می شود

آهنگری (تغییر فرم آزاد )مراحل آهنگری فولادآهنگری میله

بررسی روش آنالیز روغن

یک روان کننده را می توان در حد دیگر اجزاء یک دستگاه مکانیکی مورد ارزیابی قرار داد چرا که در طی دوره کار وظایف مهمی را به عهده دارد

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	20 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	33

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

آنالیز روغن
فصل اول

روش آنالیز روغن :

یک روان کننده را می توان در حد دیگر اجزاء یک دستگاه مکانیکی مورد ارزیابی قرار داد چرا که در طی دوره کار وظایف مهمی را به عهده دارد.

با آزمایش نمونه روغن گرفته شده از ماشین اندازه گیری قابلیت روان کننده برای انجام وظایف اصلی آن ممکن گشته و همچنین اطلاعات وسیعی راجع به کار و شرایط سلامتی ماشین بدست می آید.

تکنیکهای آنالیز روغن می تواند به عنوان روشهای مفیدی برای نظارت و کنترل ماشین آلات صنعتی عمرانی حمل و نقل و نظامی مورد استفاده واقع شوند . در واقع به دلیل اینکه روغن در تماس دائم با سطوح قطعات مختلف سیستم قراردارد بنابراین با نمونه گیری می توان اطلاعات درون سیستم را به خارج از آن منتقل و در اختیار تشکیلات کنترلی و نظارتی ماشین آلات قرار دارد . در حقیقت با استمرار این نظارت می توان قبل از پیشرفت و توسعه خرابی و رسیدن به مرحله بحرانی اقدامات پیشگیرانه ای را معمول داشت .

آنالیز روغن از زمانهای گذشته به عنوان یک بخش از برنامه نت در صنایع نظامی و غیر نظامی بکار گرفته شده است و در حال حاضر نیز بنحو موفقیت آمیزی در صنایع کوچکتر گسترش یافته و عملاً بکار گرفته می شود . نقطه قوت این تکنیک قابلیت آن در شناسایی آلودگی فرسایش و عیب سیستم در مراحل اولیه است . باین ترتیب این فرصت بدست خواهد آمد تا اقدامات در زمانی جهت پیشگری و یا برنامه ریزی تعمیرات در زمان مناسب صورت پذیرد . همچنین با تجزیه و تحلیل ذرات بدست آمده از روغن نمونه ، از نظر : اندازه ، رنگ ، شکل و تراکم ، شناسایی نوع و محل عیوب میسر می گردد . امروزه روش « مراقبت وضعیت » سیستمهای مکانیکی از طریق آنالیز روغن به کمک متدها و ابزار مختلف در سطح گسترده ای در خدمت صنعت دنیا می باشد .

آنچاه مسلم است ایجاد و ره اندازی یک سیستم کنترل و نظارت برای هر مجموعه صنعتی خود نیاز به سرمایه گذاریهای مادی و انسانی داشته و طبیعتاً دستیابی به یک سیستم پیشرفته و کارا مستلزم زمان ، دانش فنی و کسب تجارب کافی نیروهای انسانی می باشد . به همین دلیل معمولاً توصیه می شود . در مرحله راه اندازی و به خدمت گیری تکنیک «مراقبت وضعیت» از روشها و تجهیزات ساده تر استفاده گردد .

آنالیز روغن یک راه حل

امروزه روش آنالیز روغن ماشین آلات یکی از روشهای موثر «مراقبت وضعیت » است که برای کنترل قسمتهای مهم ماشین نظیر موتورها ، گیربکسها ، سیستمهای هیدرولیک و به طور کلی قسمتهائیکه در آن از روغن به عنوان روان کننده استفاده می شود بکار می رود . این روش از کارآئی بالایی برخوردار است بویژه برای ماشین آلات متحرک نظیر وسائط نقلیه سنگین جاده ای ، ماشین آلات عمرانی ، تجهیزات نظامی چون تانکها ، چرخبالها ، جنگنده ها و الخ ، به عنوان یک روش موثر شناخته شده اشت .

در واقع در روش آنالیز روغن ، از روانکار به عنوان یک منبع سرشار اطلاعات استفاده می شود . گردش روغن در داخل سیستم این امکان را بوجود می آورد تا آثار اتفاقات و یا تغییرات وضعیت سیستم به خارج از آن منتقل گردد . اطلاعات موجود در روغن با انجام آزمایشات مختلف که بر روی چند قطره از آن صورت می پذیرد قابل استخراج می باشد . با مقایسه نتایج آزمایشات هر مرحله با مراحل قبل می توان هر گونه تغییرات در وضعیت کار و سلامت دستگاه را شناسائی نمود .

فصل دوم

اطلاعات استخراجی از نمونه

الف ) راجع به خود روغن :

مشخصات روغن مصرفی هر دستگاه بایستی دقیقاً منطبق با ویژگیهای روغن تعریف شده آن دستگاه باشد . روغن مصرفی ، توسط طراح دستگاه ، با توجه به بار وارده ، دما و دیگر شرایط کاری دستگاه تعریف می شود . هر گونه تخطی در مشخصات روغن تعریف شده منجر به خسارات تدریجی و نامحسوس و یا سریع محسوس خواهد شد .

با آزمایش نمونه روغن ، از صحت مشخصات مورد انتظار اطمینان حاصل خواهد شد بعضا روغن مورد آزمایش به دلیل مسائلی نظیر موارد ذیل فاقد شرایط لازم جهت مصرف خواهد بود :

- فعل و انفعال شیمیایی و فساد روغن

- عدم وجود مواد افزونی لازم

- عدم تطبیق ویسکوزیته

- آلودگی با آب

- آلودگی با گرد و غبار

- آلودگی با سوخت

- آلودگی با دیگر مواد

مواد افزودنی :

معمولاً روغن پایه که از نفت خام تهیه می شود فاقد ویژگیهای کافی جهت کار در دستگاهها می باشد به همین دلیل با توجه به مورد مصرف روغن ، برای حصول خواصی نظیر اسید ، ضد زنگ ، ضد اکسید ، ضد کف و غیره ، موادی به روغن پایه اضافه می گردد که نوعاً بخش قابل توجهی از قیمت تمام شده روغنهای تولیدیرا تشکیل می دهد . عدم وجود مواد افزودنی مورد نظر در روغنها عمدتاً به دلایل ذیل می باشد :

- اشتباه در انتخاب روغن (سهواً یا عدم آگاهی )

- فساد و از دست دادن خاصیت به دلیل گذشت زمان و کار زیاد روغن

- تعمد و سوء استفاده (خرید یا فروش روغن فاقد کیفیت مورد انتظار )

زیانهای عدم وجود خاصیت قلیائی در روغن :

عدد خنثی شدن یک روغن عبارت است از مقدار (بر حسب mg) باز (KOH) یا اسیدی (HCIO4, Hcl) که برای خنثی کردن مواد اسیدی یا بازی موجود در یک گرم روغن لازم است و واحد آن mgKOH است .

- گوگرد در سوختها در اثر احتراق تبدیل به CO2 و تا حدی So3 و نهایتاً اسید می شود ، لذا گوگرد از لحاظ اسیدی کردن روغنها مهم است اما در عین حال یکی از عناصر تشکیل دهنده بسیاری از مواد افزودنی نیز می باشد. چنین گوگردی که به صورت ترکیب وجود دارد ، تا میزان 5/0 % بی ضرر است .

- روغنهای روان کننده در معرض تماس با هوا ( و اکسیژن) قرار می گیرند و علیرغم عدم میل ترکیبی آنها نسبت به اکسژن ، به علت بالا بدون درجه حرارت کار انها و نیز حضور فلزاتی مثل مس و آهن که کاتالیزور هستند و گوگرد و … واکنش اکسید اسیون روغنها اتفاق می افتد و این مواد اکسیده می شوند و هر روغنی که بیشتر پالایش شده باشد دیرتر اکسید می شود . با این وجود بهترین روغنها نیز در مقابل حراتهای بالا قرار به تحمل نیستند ، لذا اکسیده شدن روغنها منجر به ایجاد دو نوع مواد ناخواسته ذیل می گردد :

1- مواد غیر محلول در روغن که عبارتند از رزین ها ، لعاب و یا لجن

2- مواد محلول در روغن که عمدتاً که عمدتا اسیدهای آلی و پر اکسیدها هستند. نکته مهم اینکه خود این محصولات اکسیداسیون ، بویژه پرپر اکسیدها ، کاتالیز.ر واکنش اکسیداسیون هستند و سرعت اکسیده شدن روغن را افزایش می دهند .

- اکسیداسیون بویژه پراکسیدها کاتالیزور واکنش اکسیداسیون هستند و سرعت اکسیده شدن روغن را افزایش میدهند .

- اکسیداسیون روغنها باعث افزایش ویسکوزیته روغنها می شود .

- رسوبات حاصل از اکسید اسیون ممکن است باعث چسبیدن قطعات به یکدیگر شوند .

- رسوبات حاصل از اکسید اسیون باعث سائیده شدن آنها و نیز سبب مسدود شدن سوراخهای فیلترها و راههای باریک عبور روغن می شوند .

به طور خلاصه ، ایجاد اسید و عدم وجود قلیا جهت خنثی نمودن آن ، لجن ،‌کف کردن زیاد ، جدا نشدن روغن از آبی که احتمالاً با آن مخلوط می شود ، خوردگی ،و ویسکوزیته شدن (عدم جاری شدن روغن) جزء صدمات اکسیداسیون روغن به شمار می روند .

گرانروی (ویسکوزیته ) و زیانهای ناشی از عدم وجود گرانروی مناسب :

ویسکوزیته اولین و مهمترین ویژگی مورد انتظار روغنهای مصرفی می باشد . هر گونه انحراف از میزان ویسکوزیته تعریف شده قطعاً منجر به خسارات سنگین دستگاه خواهد شد . لذا پیوسته از صحت ویسکوزیته روغنهای مصرفی ماشین آلات بایستی اطمینان حاصل نمود . به این منظور هم روغن نو و هم مصرف شده جهت ادامه استفاده مورد آزمایش غلظت قرار می گیرند .

گرانروی (ویسکوزیته ) شاید مهمترین خاصیت فیزیکی روغنهای روان کننده معدنی باشد . زیرا تشکیل لایهای از روغن برای کاهش سائیدگی و اصطکاک ، عمدتاً به ویسکوزیته آن بستگی دارد . در اثر کاهش دما ، ویسکوزیته کم می شود و بالعکس و درفشارای بالا و زیاد نیز ویسکوزیته زیاد می شود .

- ویسکوزیته باید به اندازه کافی باشد و نه بیش از آن تادستگاه در سرعتهای زیاد از لحاظ رسیدن و روغن به لابلای همه قطعات ، دچار کمبود نشود و از طرفی آنقدر بالا باشد که هنگام کار دستگاه سائیدگی یاتاقان و یا سایر قطعات را حاصل نشود .

به طور خلاصه دقت انجام وظایفی از روغنهای مثل : روغنکاری (کاهش اصطکاک و سائیدگی) انتقال حرارت و خنک کردن ، انتقال نیرو و ضربه گیری (در مقابل بار ) به مناسب بودن ویسکوزیته آن بستگی دارد .

آلودگی :

بر اساس تحقیقات به عمل آمده آلودگی روغنهای مصرفی ، حتی روغنهای نو ، یکی از عوامل عمده استهلاک سیستمهای هیدرولیک ، موتورها و دیگر تجهیزات می باشد . در یک مقایسه ، میزان آلودگی تعداد زیادی از ماشین آلات فعال در ایران چندین برابر بیش از آلودگی ماشین آلات در یکی از کشورهای صنعتی تحت پوشش برنامه «مراقبت وضعیت» بودند گزارش شده است . منابع عمده آلودگی معمولاً ناشی از محیط کاردستگاه سیستم فیلتر ضعیف ، آب بندی ضعیف و غیره می باشد . از طریق آنالیز دوره ای روغن می توان پیوسته وجود این عوامل مخرب را کنترل نمود.

شاید بتوان قدرت و توانایی روشهای آنالیز روغن در تشخیص میزان و نوع آلودگی سیستمهای مکانیکی نظیر : موتورها ، سیستمهای هیدرولیک و غیره را به عنوان یکی از جنبه های برجسته این روشها ذکر نمود . رابطه فیمابین میزان آلودگی و قابلیت اطمینان سیستم توسط کمیته ای در صنایع یکی از کوشرهای صنعتی بررسی گردید ، نتیجه تحقیق نشان داد که 55% مسائل گزارش شده ناشی از وجود گرد و خاک می باشد . البته این نتایج بهبود قابل ملاحظه ای را در مقایسه با ارزیابی که ده سال قبل از آن انجام شده بود نشان می دهد این بهبود نتیجه مستقیم استفاده از ابزار موثرتر در کار فیلتر هوا در روغن بوده است .

زیانهای ناشی از وجود آب :

روغنها نباید آب داشته باشند ، زیرا آب اثرات نامطلوبی روی کارآئی روغنهای گوناگون دارد . ولی به هر حال آ‘ ، از طریق گوناگون (مثل احتراق سوخت در موتورها و یا نشت آب در توربینها ) وارد روغن می شود که باید به طریقی (مثل تبیخر و…) از آن جدا شود .اندازه گیری مقدار آب از لحاظ اثری که روی خواص بازدارندگی ، خوردگی و اکسید اسیون روغن دارد ، ضروری است . وجود آب می تواند روی عمر روغن ، اثری 3 تا 10 برابر داشته باشد و در بعضی از یاتاقانها خوردگی شدید بوجود آورد . بعضی روغنها مثل روغن توربین و روغنهای تجهیزات پنوماتیک ، طوری ساخته می شوند که نسبت به آب ، مقاومت بیشتری داشته باشند . در حالیکه اکثر روغنها تنها نسبت به مقادیر بسیار کم و رطوبت مقاوم هستند ولی مقدار زیاد آب باید در مدت زمان معینی از آنها جدا شود . در روغنهای توربیین بخاری تا 2/0 در صد آب قابل تحمل است (به شرطی که خوردگی ایجاد نکند ).

روغنهای هیدرولیک و روغن موتورها نیز نسبت به رطوبت حساس هستند . آب در روغن موتوراگر تبخیر شود یا ماده پاک کننده روغن تولید امولسیون (کف سفید رنگ در موتور ) می نماید که ممکن سوراخهای فیلتر روغن را مسدود کند ، ضمن اینکه باعث زنگ زدن و خوردگی نیزمی شود . در روغنهای هیدرولیک نیز وجود آب باعث خوردگی می شود و حد تحمل این نوع روغنها ، عموماً زیر 1/0 در صد است .

ب ) راجع به ماشین :

در همه سیستمهای مکانیکی فرسایش نتیجه اصطکاک و ذرات فرسایشی محصول می باشد . ذرات فرسایشی پیوسته از قطعات جدا و در روغن شناور می شوند . از طریق آنالیز ذرات معلق در روغن فرایند پیچیده فرسایش را می توان در هر مرحله از پیشرفت آن کنترل نمود . با استفاده از مشخصات ذرات فرسایشی معلق در نمونه روغن می توان به ذرات : نوع ، شدت ، محل و عامل عیب پی برد به طور مثال : با اندازه گیری مقدار ذرات فرسایشیس در نمونه روغن می توان رفتار ماشین را زیرنظر داشت و از زیر نظر داشت و از چگونگی مرحله آیندی ، دوره عمر طبیعی ، مرحله اولیه ایجاد عیب ، مرحله بحرانی عیب و نهایتاً توقف آن آگاهی یافت .

در آزمایشگاه «مراقبت وضعیت » به کمک آزمایش آنالیز طیف نشر اتمی مقدار ذرات بسیار ریز فرسایشی (کوچکتر از 4 میکرون) انواع فلزات (بیست عنصر نظیر : آهن ، مس ، آلومینیوم ، سرب ،کروم و الخ ) که در متالوژی ساخت قطعات داخلی سیستمهای بکار رفته ظرف کمتر از یک دقیقه در مقیاس ppm بدست خواهد آمد . افزایش تولید مقدار این ذرات نشاندهنده شدت فرسایش خواهد بود و با توجه به جنس ذرات می توان تا حد بسیار بالائی محل و قطعه معیوب را شناسائی نمود . همچنین به کمک سایر آزمایشات اطلاعات وسیعتری راجع به ذرات قابل استحصال خواهد بود .

نتیاج بررسیهای به عمل آمده نشان داده که از طریق «مراقبت وضعیت » می توان 90% موراد بروز عیب را در مرحله اولیه خرابی شناسایی نمود . به منظور استخراج اطلاعات لازم راجع به ذرات فرسایشی ، آزمایشهای مختلفی روی نمونه روغن انجام می شود . این آزمایشها بستگی به اعلام نیاز مهندسین مراقبت وضعیت و یا کارشناس آزمایشگاه دارد .

بررسی روش آنالیز روغنآنالیز روغن یک راه حلزیانهای عدم وجود خاصیت قلیائی در روغن

مطالعه ریزساختار آلیاژهای نانوکریستال Al-Ti ترکیب شده بوسیله ball mill در اتمسفر هیدروژن و اکستروژن گرم آن

آلیاژهای آلومینیوم جزء مواد پرکاربرد درصنایع هوافضا و اتومبیل می باشند زیرا این آلیاژها دارای خواص خوبی مانند مقاومت به خوردگی ، شکل پذیری و خواص مکانیکی خوب هستند ولی آلیاژهای آلومینیوم تجاری در دمای بالاتراز 200300ºC بطورمحسوسی استحکامشان را از دست می دهند و درکاربردهای ساختمانی ناپایدار و غیرقابل استفاده می شوند که این دما به ترکیب و ساختار آ

دسته بندی	صنایع
فرمت فایل	doc
حجم فایل	23 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	21

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

عنوان :

مطالعه ریزساختار آلیاژهای نانوکریستال Al-Ti ترکیب شده بوسیله ball mill در اتمسفر هیدروژن و اکستروژن گرم آن

مقدمه :

آلیاژهای آلومینیوم جزء مواد پرکاربرد درصنایع هوافضا و اتومبیل می باشند . زیرا این آلیاژها دارای خواص خوبی مانند مقاومت به خوردگی ، شکل پذیری و خواص مکانیکی خوب هستند ولی آلیاژهای آلومینیوم تجاری در دمای بالاتراز 200-300^ºC بطورمحسوسی استحکامشان را از دست می دهند و درکاربردهای ساختمانی ناپایدار و غیرقابل استفاده می شوند که این دما به ترکیب و ساختار آلیاژ بستگی دارد . تحقیقات گسترده در مورد کاربردهای آلیاژهای آلومینیوم بواسطه استحکام دهی بالای آنها در دمای 600^ºC توسعه پیدا کرده است .[27]

آلیاژسازی مکانیکی (Mechanical Allay) MA آلیاژهای Al-Ti انتخاب خوبی برای اکثر کاربردها هستند زیرا بعلت وجود ذرات ریز Al-Ti و اکسیدها و بیدها مقاومت خوبی را در دماهای بالاتر از 600^ºC نشان می دهد . استحکام در دمای بالا همراه با چگالی کم ، آلیاژهای Al-Ti را قابل رقابت با موادی مانند تیتانیم و آلیاژهای پایه نیکل می کند . ولی انعطاف پذیری کم در دمای اتاق باعث شده استفاده عمومی از آنها محدود شود [28,29] ساختار نانوکریستال می تواند تنها دلیل افزایش همزمان سختی و انعطاف پذیری (ductility) باشد .

برای افزایش انعطاف پذیری (duetility) به خوبی استحکام در دمای اتاق برای آلیاژ Al-Ti ما می توانیم ار روش آلیاژسازی مکانیکی برای تهیه ساختار نانوکریستال استفاده کنیم زیرا در این روش اندازه ذرات پودر درحد نانومتر کاهش می یابد .

مواد نانوکریستال بعنوان یکی از پربهره ترین مواد در دهه اخیر مطرح شده اند به سبب اینکه آنها خواص مفید و بالقوه ای برای کاربردهای مختلف دارند که وابسته به اندازه بی نهایت ریزدانه ها است [30,32] و مواد بصورت پودر زمانی می توانند یک ماده با ساختار نانوکریستال با سودهی مناسب را تولید کنند . که سایز ذرات آنها در حد نانومتر باشد [33] .

در آزمایشات گذشته [34] پودر نانوکریستال آلیاژ Al-Ti بطور موفقیت آمیزی بوسیله آسیاب گلوله ای واکنش دار(RBM) (Reactive ball Milling) در اتمسفر هیدروژن ترکیب شده بود و یک نوع ساختار نانومتری که شامل Al با اندازه ای درحد نانومتر و همچنین ذرات نانومتری TiH2 را به بوجود آورده بود . در ابتدا آسیاب کردن ، TiH2 تشکیل شده و زمان تشکیل ساختار را 1 تا 3 ساعت کمتر کرده است [35].

1- جزئیات آزمایشات

1-1 آسیاب گلوله ای واکنشی و مشخصات پودر آسیاب شده .

پودر آلومینیوم خالص (99.5% , - 325mesh خلوص) و تیتانیم (99.9% , - 325mesh خلوص) با ترکیب شیمیایی Al-5% at Ti باهم ترکیب می شوند . RBM یک آسیاب گلوله ای بزرگ با انرژی زیاد است و دارای ظرفیت 7.81 تحت اتمسفر هیدروژن می باشد شرایط آسیاب کردن بوسیله اثری که بر روی ساختار نانوکریستال آلیاژ Al-Ti دارد تعیین می شود [8] زمان آسیاب کردن و سرعت آسیاب کردن بترتیب 30 ساعت و 250 rpm می باشد وزن نهایی پودر 200gr و نسبت گلوله های آسیاب به پودر 65:1.2^wt%? می باشد عامل کنترل کننده فرآیند استریک اسید (CH₃ (CH₂)₁₆ COOH) می باشد که اضافه می شود . قبل از شارژ کردن محفظه آسیاب با گاز هیدروژن ، محفظه باید بوسیله Rotary Pump خلاء بشود ( درحدود 10^-3 torr ) . [36]

پودرهای آسیاب شده بعد از طی مرحله آسیاب به 200 mesh می رسند بعد از طی این مراحل آزمایشاتی بوسیله TEM , SEM , XRD بر روی پودر انجام شد و مشاهده شد اندازه دانه ها که بوسیله TEM اندازه گیری شده بود با داده های تئوری از XRD مطابقت داشت . دمای تجزیه TiH2 و تشکیل Al_­3 Ti بوسیله نمودار DSC در نرخ حرارت دهی 10^-3k/s و درحضور اتمسفر آرگون محاسبه شدند . بعد از عملیات حرارتی تغییرات ریزساختار و اندازه دانه با نتایج بدست آمده از TEM , XRD اختلاف داشت . [26]

(Con soli dation Temp) دمای ترکیب شدن : به دمای گفته می شود که در آن دما همه TiH2 تجزیه شده و Al₃Ti تشکیل می شود . [26]

2-1 اکستروژن گرم

پودرآسیاب شده را در الک -200 mesh الک کرده و با اکستروژن گرم پودر را مستحکم می کنند برای اکستروژن پودر از یک محفظه فلزی بنام can همانطور که گفته شده استفاده شده بود . برای مستحکم کردن پودر از پرس سرد با فشاری حدود 98MPa درقوطی از جنس AL6063 و یا از جنس Cu می توان استفاده کرد . این نمونه به عملیات حرارتی قبل از اکستروژن گرم نیاز دارد . قوطی آلومینیومی در دمای 450^ºC یا 500^ºC به یک میله تبدیل می شود . البته بعداز عملیات حرارتی درهمان دما و در حدود 1 تا 2 ساعت * سرقوطی را می توان بوسیله جوش قوس آرگون ببندیم و آن را در دمای 500^ºC و بوسیله پمپ rotary بمدت 1 تا 3 ساعت مستحکم کنیم . نسبت اکستروژن 25:1 است و فشار اکستروژن 1.5GPa ، قطر قطعه اکسترود شده 15nm است . [26]

3-2 تستهای مکانیکی

سختی و ریزسختی وتست کشش بر روی قطعه اکسترود شده انجام شد . سختی بوسیله دستگاه سختی سنج راکول (RockwellB) اندازه گیری شد . اندازه گیری Vickers Micro Hardness با نیروی 500gr و دستگاه Leitz انجام شد . نمونه برای تست کشش از روی ا ستاندارد ASTM- E8M تهیه شده و طول gage آن 20mm بود با قطر سطح قطعه 4mm که دردستگاه2000LBS SATECDLF20 تست شده . تست کش با نرخ کرنش 4.2 x10^-4s^-1 در دمای اتاق و دماهای بالاتر(500^ºC , 400^ºC , 300^ºC) انجام شد . نتایج تست کشش این قطعه با آلیاژ Al-Ti که بوسیله آلیاژسازی مکانیکی و در اتمسفر آرگون تهیه شده بود و سپس اکستروژن گرم شده بود مقایسه می شود .

چگالی بوسیله قانون ارشمیدس اندازه گیری شد . ریزساختار قطعه اکسترود شده و نمونه ای که تست کشش بروی آن انجام شده بود بوسیله TEM بررسی شد .

سطح شکست نمونه ای که تست کشش بررسی انجام شده بود بوسیله SEM بررسی شد .

الکترولیت مورد استفاده برای پوشش قطعاتی که برای آنالیز TEM مورداستفاده قرارگرفت شامل 10درصد حجمی اسیدپرکلریک Perchloric acid و 90درصد حجمی اتیل الکل (ethyl alcohol) است که در دمای –25^ºC استفاده شد همچنین ولتاژ مورد استفاده هم است . [26]

2- نتایج

آنالیز XRD نشان می دهد که همه تیتانیوم ها (Ti) بعداز RBM در اتمسفر هیدروژن تبدیل به TiH2 شده اند شکل 11 عکسهای TEMپودر Al-5 at %Ti که برای 30h دراتمسفر هیدروژن آسیاب شده است را نشان می دهد مدل سطح انتخاب شده تفرق (Selected area diffraction) (SAD) نشان می دهد که این سطح شامل TiH2 , Al است که بصورت زنجیره ای (Ring) و تصادفی در کنارهم قرار گرفته اند و ساختار ریزی از دانه های پلی کریستال را تشکیل می دهند اندازه دانه هایی که بطور مستقیم در عکسهای TEM مشاهده شده کمتر از 20nm است . آنالیز TEM نشان می دهد که TiH2 , Al اندازه هایی نزدیک بهم دارند و دارای پراکندگی غیریکنواخت هستند . نتایج TEM نشان می دهد که ریزساختار پودر آسیاب شده بصورت ترکیبی درحد نانومتر است [36] که شامل وزارت TiH2 , Al با اندازه ای در حد نانومتر است شکل 12 یک نمودار DSC مربوط به پودرآسیاب شده است .

4 واکنش دراین نمودار مشخص است که واکنشهای (A , C, D) گرمازا (exothermic) و واکنشی دیگر گرماگیر (endothermic) است که رنج گسترده دمایی آن ازنقطه B شروع می شود .

برای امتحان مبدأ هر پیک (peak) نمونه پودر را مطابق دمای هر پیک در نمودار DSC گرم کرده و بعد سرد می کنیم و سپس بوسیله XRD بررسی می کنیم . اولین پیک گرمازا در 330^ºC (نقطه A) تثبیت ساختار غیرپایدار حرارتی را بعنوان grain bounday readering,grain boundary relaxation نتیجه می دهد . پهنای وسیع واکنشهای گرماگیر در حدود دمای 370^{º c} (نقطه B) شروع می شود این نتیجه تأثیر واکنشهای گرماگیر از تجزیه TiH2 است و رنج پیوسته و وسیع از یک واکنش آرام را نشان می دهد . پیک دوم در دمای 390^cº (نقطه C) اتفاق می افتد که گرمازا است این پیک خیلی کوچک بروی پیک وسیع واکنش گرماگیر قرار می گیرد و با آن هم پوشانی دارد این پیک نتیجه آلیاژسازی دوباره بین شبکه Ti , Al است که از تجزیه شدن TiH2 بدست آمده است . واکنش آخر بعد از تجزیه TiH2 در دمای 480^º C (نقطه D ) بطور مشخص درنهایت انجام می شد .

آنالیز حرارتی در این آزمایش شبیه به آزمایش قبلی [8] که بروی پودری با ترکیب Al-10 wt/Ti که بمدت 50 ساعت در اتمسفر RBM,H2 شده بود است بنابراین دمای واکنش برای این آزمایش 40-50^ºC کمتر از آزمایش قبلی است. و ریزساختار پودر آسیاب شده در این آزمایش ریزتر از آزمایش قبلی بود . در این مورد آنالیز حرارتی پودری با ترکیب Al-10wt% Ti که در اتمسفر آرگون آلیاژسازی مکانیکی شده است نشان می دهد که AL₃Ti بین دمای 260-320^ºC تشکیل شده است [37] اما این یک آزمایش است زیرا Al₃Ti قبل از آنکه TiH2 تجزیه شود تشکیل نشده بود . تشکیل Al₃Ti با تأخیر تا دمای 480^ºC انجام می شود که بعنوان دمای معمولی ترکیب برای آلیاژسازی مکانیکی آلیاژهای پودر Al-Ti مطرح است . تأخیر در تشکیل Al₃Ti می تواند از رشد دانه های Al₃Ti در حین عملیات حرارتی و گاززدائی قبل از اکستروژن گرم بواسطه زمان کم حرارت دهی جلوگیری کند . شکل 13 عسکهای TEM مربوط به پودری با ترکیب Al-5 at%Ti که در RBM بمدت 30 ساعت آسیاب شده و سپس بمدت 20دقیقه در دمای 500^ºC عملیات حرارتی شده است را نشان می دهد . سطح عکس نشان دهنده مدل SAD فازهای Al-Ti ,Al و Al₂O₃ را بدون TiH2 را نشان می دهد اندازه دانه ها نیز در حدود 20nm نگه داشته می شود . برطبق آنالیز DSC دمای مناسب برای ترکیب 500ºC است . [26] برای آزمایش ، 4 قطعه برای شرایط متفاوت اکستروژن آماده شده بود . شرایط اکستروژن گرم و مشخصات قطعات اکسترود شده در جدول 2 بیان شده است . فشردگی نسبی همه قطعات99% و بیشتر است . شکل 1+4 عکسهای TEM مربوط به ریزساختار قطعه اکسترود شده را نشان می دهد . قطعه اکسترود شده عمدتا شامل ذرات Al₃,Ti,Al که تقریبا سایزی حدود 50nm تا 100nm دارند که وابسته به شرایط اکستروژن است و تصویر TEM آنها در شکلهای 4(c),4(a) نشان داده شده است . ریزساختار قطعه اکسترود شده ترکیبی از Al₃Ti,Al که بصورت پودر است اندازه دانه هم در فرآیند گاز زدائی و هم در فرآیند عملیات حرارتی قبل از اکستروژن با کم کردن دما و کوتاه کردن زمان فرآیند افزایش می یابد. [26] اندازه دانه نمونه 4 کمتر از 50nm می باشد این یکی از ریزترین اندازه دانه ها در آلیاژهای Al-Ti است اندازه دانه نمونه های آسیاب شده در RBM تحت H2 که اکستروژن گرم شده اند نسبت به قطعاتی که به روشی آلیاژسازی مکانیکی تحت Ar تهیه شده و سپس اکستروژن گرم شده (که اندازه ای حدود 150-40nm دارند شکل 4(d)) خیلی ریزترند .

Al₄c₃ , Al₂o₃ بوسیله واکنشهای بین C , O , AL در فرآیندی که عامل کنترل کننده واکنش نیز حضور دارد ایجاد می شود که بصورت ذرات پراکنده وجود دارند . اکسیدهایی که درشکل 4(e) مشخص است به شکل دایره ای با قطر 10nm هستند که در داخل دانه ها مشاهده می شود . کاربیدها همانطور که درشکل 4(f) مشاهده می شود به صورت استوانه ای هستند که معمولا در مرز دانه ها قرار می گیرد .با اینکه Al₄c₃ , AL₂O₃ بطور یکنواخت در درون شبکه پراکنده نمی باشند ولی آنها می توانند استحکام اولیه بیشتری در مقایسه با Al₃Ti ایجاد کنند زیرا آنها خیلی ریزترند . نتایج تست سختی و ریزسختی (micro hardness) در جدول 2 بیان شده است هم سختی و هم ریزسختی با کاهش اندازه دانه افزایش می یابد . [26] درمورد قطعه شماره 4 اندازه دانه کمتر از 50nm است که بطور فوق العاده ای در مقایسه با دیگر نمونه ها تفاوت دارد این قطعه در قوطی Cu (can) ساخته شده که تأثیر این نوع قوطی (can) درخواص قطعات اکسترود شده بطور واضح مشخص نیست . به همین خاطر جزئیات قطعه شماره 4 در ادامه نیامده است در آزمایشات [38] نشان داده شده بود که ریزسختی (micro hardness) آلیاژ Al-8at% Ti که به روش آلیاژسازی مکانیکی تحت اتمسفر Ar تولید شده و سپس اکسترود شده 160Hv بوده است و همچنین آلیاژی با ترکیب Al-5at% Ti که پودر آن در RBM آسیاب شده و سپس اکسترود شده است 197.5-231.7Hv می باشد و بنابراین حدود 23-45% بالاتر از قطعه ای است که بروش آلیاژسازی مکانیکی (MA) تهیه شده است و این بدین خاطراست که ریزساختار Al همانند AL₃Ti درقطعه آسیاب شده در RBM و اکسترود شده نیز درحد نانومتر است .

مطالعه ریزساختار آلیاژهای نانوکریستال AlTi ترکیب شده بوسیله ball mill در اتمسفر هیدروژن و اکستروژن گرم آنآسیاب گلوله ای واکنشی و مشخصات پودر آسیاب شدهاکستروژن گرم