• ماشین کاری (Machining process)

ماشین‌کاری شکل دادن مواد با تراش و برش به وسیله ماشین‌های ابزار می باشد.

مقدار قشری که از قطعه اولیه برداشته می‌شود تا قطعه صیقلی و نهایی ایجاد گردد، اصطلاحا تراش خور نامیده می‌شود. در ماشین‌کاری قطعات برحسب نوع کار از ماشینهای تراش، فرز، مته، صفحه‌تراش، کله‌زنی، سنگ‌زنی، تیزکاری و سوراخ‌کن استفاده می‌شود که معمولاً این قطعات خود محصول فرآیندهای ریخته‌گری، آهنگری، نورد و غیره می‌باشند.

ماشین‌کاری فلز با وسایل تخلیه الکتریکی پرفرکانس نیز فرآیند نسبتاً جدیدی است که به میزان وسیعی بکار گرفته می‌شود. این روش برای ماشین‌کاری اشکال پیچیده و بریدن مقاطع نازک ازنیمه‌رساناها و آلیاژهای وسایل فضایی بکار می‌روند.

به صورت کلی ماشین کاری بر اساس نوع بار برداری به سه دسته تقسیم می شود:

  • براده برداری: حذف ماده با جزء برنده تیز مانند تراش کاری ، فرز کاری ، مته کاری و . . .
  • بار برداری سایشی: حذف ماده توسط ذرات ساینده سخت از قبیل سنگ زنی ، سمباده زنی و . . .
  • فرآیند های غیر سنتی: انتقال انرژی به قطعه جهت حذف ماده مانند روش های الکترو شیمیایی ، گرمایی ، سیال پر فشار و . . .
  • ریخته گری (Casting)

ریخته­ گری، فرآیندی است که طی آن ماده مذاب به داخل قالب بارریزی می­شود تا به شکل داخلی قالب، منجمد شده و از داخل آن خارج شود. در واقع ریخته­ گری جز اولین روشهای تولید و شکل دهی مواد است که از گذشته های دور، برای تولید بسیاری از ابزار و قطعات از آن استفاده می شود.

ریخته‌ گری هم علم است و هم فن ، هم هنر است و هم صنعت. به میزانی که ریخته‌گری از حیث علمی پیشرفت می‌کند، ولی در عمل هنوز تجربه ، سلیقه و هنر قالب‌ساز و ریخته‌ گر است که تضمین‌کننده تهیه قطعه ای سالم و بدون عیب می‌باشد. این فن از اساسی‌ترین روشهای تولید است، زیرا حدود 50 درصد وزنی کل قطعات ماشین‌آلات به این طریقه ساخته می‌شوند.

برای ریخته‌ گری ، از فولاد و چدن‌ها (فلزات آهنی) ، برنزها ، برنج‌ها ، آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و آلیاژهای منیزیم و روی (فلزات غیر آهنی) به‌عنوان مهمترین فلزات ریخته‌گری استفاده می‌شود. معمولا روشهای ریخته‌گری را به نام ماده سازنده قالب اسم‌گذاری می‌کنند، مانند ریخته‌گری در ماسه که جنس قالب آن ، ماسه است.

قابلیت مجموعه پیونیکا در فرآیند ریخته ­گری

اساس کلیه فرآیندهای ریخته گری تغذیه فلز مذاب به حفره قالب و سپس انجماد مذاب و ایجاد جسم جامد است.  تفاوت فرآیندهای مختلف، اصولاَ در چگونگی تهیه قالب است. ابتدا بایستی مدل  جسم مورد نظر را از چوب، فلز یا مواد دیگر بسازیم. آنگاه قالب را با تراکم  ماسه در اطراف مدل آماده سازیم. همه این موارد در داخل جعبه قالب گیری قرار می گیرد. معمولاَ قالب دو قسمتی است که قسمت بالایی را درجه بالایی و قسمت پائینی را درجه پایینی می نامند. اگر قطعه دارای حفره باشد قالبهای مجزایی به نام ماهیچه  ساخته شده و در داخل فضای باقیمانده مدل قرار می گیرد که در این صورت فضای بین حفره قالب و ماهیچه ریخته گری می شود.

برای بارریزی قطعه ریخته گری بایستی سیستم راهگاهی ایجاد شود که در ابتدای آن حفره باز و گشادی بنام حوضچه بارریز تعبیه شده تا بارریزی را ساده کند. فلز داخل حوضچه بارریز از طریق کانال قائم به ته راهگاه و سپس به داخل راهگاه های افقی  جریان یافته، سپس از طریق راهگاه های ورودی به داخل قالب وارد می شود .

پس از کامل شدن انجماد، قطعه ریخته گری شده را از قالب خارج ساخته، ماهیچه ها را با ضربه از قطعه جدا می­کنند و قطعات ریخته گری اولیه را برای ماشین کاری آماده می سازند. در حین فرآیند انجماد، رشد دانه ها با کنترل جهت انتقال حرارت در قالب کنترل می شود . انجماد می­تواند با استفاده ازمبرد شروع شود. مبردها قطعاتی فلزی هستند که حرارت را به سرعت انتقال می دهند.  از طرف دیگر با استفاده از مواد عایق یا ترکیبات گرمازا شرایط جریان گرما را می توان کنترل کرد و در قسمت معینی از قالب، انجماد را به تاخیر انداخت.

همچنین مجموعه پیونیکا علاوه بر اجرای فرآیند، در­ طراحی و ساخت ابزار آلات ریخته ­گری توانایی­های زیر را دارا می­باشد:

  • طراحی و ساخت انواع مدلهای ریخته­گری
  • طراحی و ساخت انواع قالبهای ریخته­گری و طراحی راهگاه
  • طراحی و ساخت قالب های مومی و سرامیکی ریخته گری دقیق
  • تزریق پلاستیک (Plastic Injection)

شيوه ی تزريق پلاستيک يکی از مهمترين و پرکاربردترين روشهای شکل دهی پلاستيـک وتـــوليدمحصـــولات  پلاستيکی در صنايــع محســوب می شود. در اين روش مــاده  اوليــه کــه يکی از انـــواع تــرموپلاستها  می باشد، طی عمليات خاصی به داخل حفره­های (Cavity) قالب رانده شده و پس از خنک کاری از قالب بيـرون می آيند.

اين روش بيشتر در پروسه های توليد انبوه (Mass – Production) و نمونه سازی(Prototyping)  مورد استفاده قرار می گيرد . تزريق پلاستيک نسبتا شيوه جديدی در توليد محصولات به حساب می آيد. اولين دستگاه تزريق پلاستيک در سال 1930 ميلادی ساخته شد و کم کم در اختيار صنايع قرار گرفت.

در ادامه شش مرحله از يک پروسه تزريق پلاستيک معرفی و بررسی می شود:

گیره ­بندی (Clamping)

يک ماشين تزريق از سه قسمت اصلی تشکيل شده است. قالب ، Clamping و فاز تزريق.  Clamping قسمتی از دستگاه را شامل می شود که که در حين پروسه تزريق قالب را بسته نگه می دارد و پس از آن باز مي کند اساساً قالبها از دو نيمه تشکيل می شوند که در هنگام تزريق بايد توسط اين بخش در کنار هم فيکس شوند.

تزریق (Injection)

در فاز  تزريق مواد پلاستيک که معمولا به فرم گرانول (دانه دانه) می باشند، وارد قيفی در قسمت بالايی دستگاه می شوند و از آنجا وارد سيلندری می شوند که توسط هيترهايی احاطه شده است. گرانولها پس از حرارت دیدن به حالت مذاب يا رزين در می­آيند. در داخل سيلندر مواد به وسيله مارپيچی زير و رو می شوند. با چرخش  مارپيچ مواد نيز به سمت جلو رانده می شوند. و هنگامی که ماده کافی در قسمت جلويی مارپيچ ذخيره شد، عمليات تزريق توسط نازل صورت می گيرد. و مواد مذاب به داخل راهگاه قالب رانده می شوند. سرعت و ميزان فشار وارده به ميزان چرخش مارپيچ و نيز قطر نازل بستگی دارد. در برخی از ماشينهای تزريق پلاستيک به جای مارپيچ از يک پيستون منگنه ای استفاده می شود.

Dwelling

فاز Dwelling شامل يک مکث در پروسه تزريق می شود تا هم مذاب در داخل حفره­ها به صورت کامل پر شود و هم گازهای ايجاد شده از محفظه های تعبيه شده خارج شوند.

خنک کاری (Cooling)

در اين مرحله مذاب خنک می شود تا به حالت جامد در آمده و قابليت خروج از قالب را پيدا کند. در غير اين صورت احتمال تغيير شکل محصول زياد می باشد.

باز شدن قالب (Mold Opening)

در اين قسمت بخش Clamping  از هم باز می شود تا دو نيمه قالبها نيز از هم باز شوند و آماده بيرون اندازی شوند.

بیرون اندازی (Ejection)

چند ميله به همراه يک صفحه عمليات خروج قطعه از قالب را انجام می دهند. رانرها و راهگاههای قطعه­کار که به صورت غير استفاده و زايد می باشند از قطعه جدا و تميزسازی می شوند تا مجدداً برای ذوب شدن آماده شوند.