Մետաղների ձուլման գործընթաց

Ձուլումը մարդկությանը հայտնի մետաղների ձևավորման ամենավաղ մեթոդներից է: Դա, ընդհանուր առմամբ, նշանակում է հալած մետաղը լցնել պատրաստման ձևի խոռոչով հրակայուն ձուլվածքի մեջ և թույլ տալ, որ այն ամրանա: Երբ
ամրացված, ցանկալի մետաղական առարկան հանվում է հրակայուն ձուլվածքից կամ ձուլվածքը կոտրելով, կամ ձուլվածքը բաժանելով: Ամրացված առարկան կոչվում է ձուլում: Այս գործընթացը կոչվում է նաև հիմնադիր

1. Ձուլման գործընթացի պատմություն
Ձուլման գործընթացը, հավանաբար, հայտնաբերվել է մ.թ.ա. մոտ 3500-ին Միջագետքում: Այդ ժամանակահատվածում աշխարհի շատ մասերում պղնձե կացինները և այլ հարթ առարկաները վերածվում էին քարից պատրաստված կամ թխած բաց ձուլվածքների
կավ Այս ձևերը ըստ էության մեկ կտոր էին: Բայց հետագա ժամանակահատվածներում, երբ անհրաժեշտ էր պատրաստել կլոր առարկաներ, այդպիսի ձուլվածքները բաժանվեցին երկու կամ ավելի մասերի ՝ կլոր առարկաների դուրսբերումը հեշտացնելու համար:
Բրոնզե դարաշրջանը (մ.թ.ա. մոտ 2000 թ.) Շատ ավելի հստակեցրեց ձուլման գործընթացը: Թերևս առաջին անգամ հորինվեց առարկաների մեջ խոռոչ գրպաններ պատրաստելու միջուկ: Այս միջուկները պատրաստված էին թխած կավից:
,Արդանախշեր պատրաստելու և մանր աշխատանք կատարելու համար լայնորեն օգտագործվել է նաև մալուխի կորուստը կամ կորցրած մոմը:

Ձուլման տեխնոլոգիան մեծապես կատարելագործվել է չինացիների կողմից մ.թ.ա. մոտ 1500-ից: Մինչ այդ Չինաստանում հայտնաբերված որևէ ձուլման գործունեության մասին վկայություն չկա: Դրանք, կարծես, հոյակապ չեն եղել
ծանոթ է cire perdue գործընթացին և ոչ էլ այն լայնորեն է օգտագործել, բայց փոխարենը մասնագիտացել է բազմաբնույթ կաղապարների մեջ ՝ շատ բարդ աշխատանքներ կատարելու համար: Նրանք շատ ժամանակ անցկացրեցին ձուլվածքը մինչև վերջին մանրամասները կատարելագործելու համար, որպեսզի դա դժվար թե կատարվեր
ձուլվածքներից պատրաստված ձուլման վրա պահանջվում էր ցանկացած ավարտական ​​աշխատանք: Նրանք, հավանաբար, պատրաստեցին կտորների ձևեր, որոնք պարունակում էին խնամքով տեղադրված կտորներ, որոնց թիվը երեսուն և ավելի էր: Փաստորեն, նման շատ ձուլվածքներ հայտնաբերվել են
իրականացնելով հնագիտական ​​պեղումներ Չինաստանի տարբեր շրջաններում:

Ինդուսի հովտի քաղաքակրթությունը հայտնի է նաև պղնձի և բրոնզի ձուլման լայն օգտագործման համար զարդերի, զենքերի, գործիքների և սպասքի համար: Բայց տեխնոլոգիայի կատարելագործումը շատ մեծ չէր: Vari- ից
Ինդսի հովտի տեղանքներից պեղված այլ առարկաներ և արձաններ, դրանք, կարծես, ծանոթ են եղել ձուլման բոլոր հայտնի մեթոդներին, ինչպիսիք են բաց ձուլումը, կտորաձևը և ցիրեկային ժամկետանց գործընթացը:

Չնայած Հնդկաստանը կարող էր վերագրվել փխրուն պողպատի գյուտի համար, Հնդկաստանում երկաթի հիմքի մեծ մասն ակնհայտ չէր: Կա ապացույց, որ երկաթի հիմքը սկսվել է մ.թ.ա. մոտ 1000 թվին Սիրիայում և Պարսկաստանում: Հայտնվում է
այդ երկաթի ձուլման տեխնոլոգիան օգտագործվում է Հնդկաստանում Ալեքսանդր Մակեդոնացու արշավանքի ժամանակներից ՝ մ.թ.ա. մոտ 300 թվականից:

Հայտնի երկաթե սյունը, որը ներկայումս գտնվում է Դելիում գտնվող Քութբ մինարի մոտ, հին հնդիկների մետաղագործական հմտությունների օրինակ է: Այն ունի 7,2 մ երկարություն և պատրաստված է մաքուր երկաթից: Ենթադրվում է, որ սա
Գուպտա տոհմի Chandragupta II (մ.թ. 375-413) ժամանակաշրջանը: Այս սյան ժանգոտման արագությունը, որը դրսում կանգնած է բաց երկնքի տակ, գործնականում զրոյական է, և նույնիսկ թաղված մասը ժանգոտում է ծայրաստիճան դանդաղ տեմպերով: Սա
պետք է նախ ձուլված լինեին, իսկ հետո մուրճով հասնեին վերջնական ձևի:

2. Առավելություններն ու սահմանափակումները
Ձուլման գործընթացը լայնորեն օգտագործվում է արտադրության մեջ `իր բազմաթիվ առավելությունների պատճառով: Հալված նյութը հոսում է ձուլվածքի խոռոչի ցանկացած փոքր հատվածի մեջ և, որպես այդպիսին, ցանկացած բարդ ձև ՝ ներքին
կամ արտաքին - կարող է կատարվել ձուլման գործընթացով: Հնարավոր է ձուլել գործնականում ցանկացած նյութ `լինի դա գունավոր, թե գունավոր: Բացի այդ, ձուլման ձուլման համար անհրաժեշտ գործիքները շատ պարզ են և
էժան Արդյունքում, փորձնական արտադրության կամ փոքր լոտի արտադրության համար դա իդեալական մեթոդ է: Ձուլման գործընթացում հնարավոր է տեղադրել նյութի քանակը այնտեղ, որտեղ այն հենց պահանջվում է: Որպես արդյունք
դիզայնի քաշի նվազեցումը կարող է հասնել: Ձուլումները սովորաբար բոլոր կողմերից միատեսակ սառչում են, ուստի ակնկալվում է, որ դրանք ուղղորդող հատկություններ չունեն: Կան որոշակի մետաղներ և բաշխիչ նյութեր
որը կարող է մշակվել միայն ձուլման միջոցով, և ոչ թե ցանկացած այլ գործընթացով, ինչպիսին է կեղծումը, մետաղագործական նկատառումներից ելնելով: Կարող են կատարվել ցանկացած չափի և քաշի ձուլվածքներ, նույնիսկ մինչև 200 տոննա:

Այնուամենայնիվ, ավազի ձուլման բնականոն գործընթացով ձեռք բերված ծավալային ճշգրտությունն ու մակերեսի ավարտը շատ դեպքերում համարժեք չեն վերջնական կիրառման համար: Այս դեպքերը հաշվի առնելու համար որոշ հատուկ կաստին
Մշակվել են դիաստացման նման գործընթացներ, որոնց մանրամասները բերված են հետագա գլուխներում: Բացի այդ, ավազի ձուլման գործընթացը որոշ չափով աշխատատար է և, հետևաբար, շատ բարելավումներ են ուղղված դրան,
ինչպիսիք են մեքենայական ձուլումը և ձուլման մեքենայացումը: Որոշ նյութերով հաճախ դժվար է վերացնել թերությունները, որոնք առաջանում են ավազի ձուլման մեջ առկա խոնավությունից

3. Ձուլման պայմաններ
Հաջորդ գլուխներում կտեսնվեն ավազի ձուլման մանրամասները, որոնք ներկայացնում են ձուլման հիմնական գործընթացը: Գործընթացի մանրամասների մեջ մտնելուց առաջ մի շարք դերասանական բառապաշար բառերի սահմանում կլինի
համապատասխան

Ֆլասկ - Ձուլման կոլբան այն մեկն է, որն անձեռնմխելի է պահում ավազի ձևը: Կաղապարի կառուցվածքում կոլբայի դիրքից կախված, այն հիշատակվում է տարբեր անվանումներով, ինչպիսիք են քաշելը, հաղթահարելը և այտը: Այն կազմված է փայտից
ժամանակավոր կիրառման կամ, ընդհանուր առմամբ, մետաղի երկարատև օգտագործման համար:
Քաշել - Ստորին ձուլման տափաշիշ
Cope - վերին ձուլման տափաշիշ
Այտ - միջանկյալ ձուլման տափաշիշ, որն օգտագործվում է երեք կտոր ձուլման մեջ:
Ձևանմուշ - Ձևանմուշը վերջնական օբյեկտի կրկնօրինակն է, որը պետք է կատարվի որոշ փոփոխություններով: Ձուլվածքի խոռոչը պատրաստվում է նախշի օգնությամբ:
Բաժանման գիծ - Սա բաժանարար գիծ է ձուլման երկու շշերի միջև, որը կազմում է ավազի ձևը: Պառակտված ձևով այն նաև բաժանման գիծ է նախշի երկու կեսերի միջև
Ստորին տախտակ - Սա տախտակ է, որը սովորաբար պատրաստված է փայտից, որն օգտագործվում է ձուլվածքի պատրաստման սկզբում: Նախշը նախ պահվում է ներքևի տախտակի վրա, դրա վրա ավազ է ցանում, իսկ հետո թեքելը կատարվում է քաշում
Երեսապատման ավազ - ածխածնային նյութի փոքր քանակությունը, որը ցրված է ձուլման խոռոչի ներքին մակերևույթին, ձուլվածքներին մակերեսային ավելի լավ ավարտ տալու համար
Ձուլման ավազ - դա թարմ պատրաստված հրակայուն նյութ է, որն օգտագործվում է ձուլվածքի խոռոչը պատրաստելու համար: Դա սիլիցիումի կավի և խոնավության խառնուրդ է `համապատասխան համամասնություններով, ցանկալի արդյունքներ ստանալու համար, և այն շրջապատում է ցորենը
ձևը պատրաստելիս:
Օժանդակ ավազ - Դա այն է, ինչը կազմում է բորբոսում հայտնաբերված հրակայուն նյութի մեծ մասը: Սա կազմված է օգտագործված և այրված ավազից:
Core - Այն օգտագործվում է ձուլման մեջ խոռոչի խոռոչներ պատրաստելու համար:
Հորդառատ ավազան - Ձագարի վերևում գտնվող ձագաձև փոքրիկ խոռոչ, որի մեջ հալված մետաղը լցվում է:
Գայթակղություն - այն հատվածը, որով հորդառատ ավազանից հալված մետաղը հասնում է ձուլվածքի խոռոչին: Շատ դեպքերում այն ​​վերահսկում է մետաղի հոսքը ձուլվածքի մեջ:
Վազող - բաժանման հարթության անցուղիները, որոնց միջոցով կարգավորվում է հալված մետաղի հոսքը, նախքան դրանք կաղապարի խոռոչին հասնելն է:
Դարպաս - փաստացի մուտքի կետ, որի միջոցով հալված մետաղը մտնում է ձուլվածքի խոռոչ:

Chaplet - Շապիկները օգտագործվում են ձուլման խոռոչի ներսում միջուկները սատարելու համար `սեփական քաշը հոգալու և մետալոստատիկ ուժերը հաղթահարելու համար:
Chill - Chills- ը մետաղական առարկաներ են, որոնք տեղադրվում են ձուլման մեջ `ձուլման հովացման արագությունը բարձրացնելու համար` ապահովելով միասնական կամ ցանկալի հովացման արագություն:
Բարձրացում - Դա ձուլման մեջ տրամադրված հալված մետաղի ջրամբար է, որպեսզի տաք մետաղը կարողանա հետ հոսել ձուլվածքի խոռոչ, երբ առկա է մետաղի ծավալի կրճատում ՝ ամրացման պատճառով:

4. Ավազի կաղապարի պատրաստման կարգը
Տիպիկ ավազի ձուլվածք պատրաստելու կարգը նկարագրված է հետևյալ քայլերով

Նախ, ներքեւի տախտակը տեղադրվում է կամ ձուլման պլատֆորմի վրա կամ հատակին `մակերեսը դարձնելով հավասար: Քաշող ձուլման տափաշիշը ներքևի տախտակի վրա գլխիվայր պահվում է
տախտակի վրա տափաշիշի կենտրոնում գտնվող նմուշը: Շիշի նախշի և պատերի միջև պետք է լինի բավարար հեռավորություն, որը պետք է լինի 50-ից 100 մմ կարգի: Չոր երեսով ավազը ցողվում է
տախտակն ու օրինակը `ոչ կպչուն շերտ ապահովելու համար: Անհրաժեշտ որակի թարմ պատրաստված ձուլման ավազն այժմ լցվում է քաշի և օրինակի վրա `30-ից 50 մմ հաստությամբ: Քաշող շշի մնացած մասը կազմում է
ամբողջությամբ լցված պահուստային ավազով և միատարրորեն խճճված ավազը կոմպակտացնելու համար: Ավազի թրթռումը պետք է արվի ինչպես հարկն է, որպեսզի այն շատ չխտացվի, ինչը դժվարացնում է գազերի արտահոսքը,
ոչ էլ շատ ազատ, որպեսզի ձուլվածքը չունենա բավարար ուժ: Թեքահարթակի ավարտից հետո շիշի մեջ ավելցուկային ավազը ամբողջությամբ քերվում է, օգտագործելով հարթ ձող, շիշի եզրերի մակարդակի վրա:

Այժմ օդափոխիչ մետաղալարով, որը 1-ից 2 մմ տրամագծով մետաղալարով է, կափույրի ամբողջ խորությունը, ինչպես նաև գծապատկերը, քաշում են օդանցքի անցքերը գազերի հեռացումը հեշտացնելու համար: ձուլման ժամանակ
ամրացում Սա ավարտում է քաշման նախապատրաստումը:

Ավարտված քաշող տափաշիշը այժմ պտտվում է ներքևի տախտակի վրա ՝ մերկացնելով օրինակը, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում: Օգտագործելով փայլուն, նախշի շուրջ ավազի եզրերը վերականգնվում են, և օրինակի հաղթահարող կեսը դրվում է վերևում
քաշելու օրինակը ՝ այն հավասարեցնելով dowel կապանների օգնությամբ: Քաշի վերին մասում գտնվող կոլբասը կրկին հավասարվում է քորոցների օգնությամբ: Չոր բաժանարար ավազը ցրված է ամբողջ ձգվածքով և օրինաչափությամբ

Սփրեյի անցումը կատարելու համար ջրատար քորոցը տեղակայված է օրինաչափությունից մոտ 50 մմ փոքր հեռավորության վրա: Բացի այդ, անհրաժեշտության դեպքում արիսեռի քորոցը պահվում է համապատասխան տեղում և դրան նման է թարմ պատրաստված ձուլման ավազ
քաշելը հետևյալ ավազի հետ միասին ցրվում է: Ավազը մանրակրկիտ խճճվում է, ավազի ավելցուկը քերվում և օդափոխման անցքեր են արվում ամբողջ մասում, ինչպես քարշում:

Սփրեյի քորոցը և e բարձրացնող քորոցը զգուշորեն դուրս են բերվում տափաշիշից: Ավելի ուշ, լցվող ավազանը կտրվում է արտահոսքի գագաթին մոտ: Հաղթահարելը բաժանված է քաշից և ցանկացած չամրացված ավազից `հաղթահարելու և քաշելու միջերեսի վրա
քաշը փչում է փչակով: Այժմ հաղթահարելու և քաշելու օրինակի կեսերը հետ են քաշվում ՝ օգտագործելով ձգման ձողեր և շուրջկալով զարդանախշը, որպեսզի փոքր-ինչ մեծացնեն ձուլվածքի խոռոչը այնպես
բորբոսի պատերը չեն փչանում հետ քաշող օրինակով: Վազողներն ու դարպասները կտրված են ձուլվածքի մեջ զգուշորեն, առանց ձուլելը փչացնելու: Վազորդների և բորբոսի խոռոչում հայտնաբերված ցանկացած ավելցուկային կամ չամրացված ավազ փչում է
հեռու ՝ օգտագործելով փչակները: Այժմ, մածուկի տեսքով երեսպատված ավազը կիրառվում է ամբողջ ձուլվածքի խոռոչի և վազորդների վրա, ինչը կտա ավարտված ձուլմանը մակերևույթի լավ ավարտ:

Չոր ավազի միջուկը պատրաստվում է առանցքային տուփի օգտագործմամբ: Հարմար թխելուց հետո այն տեղադրվում է կաղապարի խոռոչում, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում: Հաշվեկշիռը փոխարինվում է քարշի վրա `հոգ տանելով երկուսի հավասարեցման մասին
քորոցներ Հալած մետաղը թափելու ժամանակ վերևում մետաղալարային ուժը հոգալու համար հաղթահարվում է համապատասխան քաշ: Ձուլվածքն այժմ, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում, պատրաստ է թափելու: