Alovlu təmizləmə üsulu - Konstruksiya materiallarinin texnologiyasi fənnindən MÜhaziRƏLƏR

Alovlu təmizləmə üsulu. Qara misin alov ilə saflaşdırılması prosesi mexaniki xassələrini və elektrikkeçirmə qabiliyyətini pisləşdirən müxtəlif qatışıqları çıxarmaq üçün aparılır. Alov ilə saflaşdırma prosesi əksetdirmə sobasının dibində gedir. Burada qara mis, polad borulardan maye misin daxilinə üfülənən hava ilə oksidləşir. Sobaya bərk mis doldurulduqda saflaşdırma prosesi 16-26 saat, maye mis doldurulduqda isə 10-14 saat çəkir. Saflaşdırma sobalarının tutumu 250-400 tona çatır. Alov üsulu ilə saflaşdırmada təmizliyi 99,0-99,5% olan mis alınır. Qeyd etmək lazımdır ki, bu üsulla misi nəcib və digər faydalı metallardan təmizləmək olmur. Daha yüksək keyfiyyətli mis elektrolitik üsulla alınır.
Misin elektrolitik üsulla saflaşdırılması.
Misin elektrolitik üsulla saflaşdırılması prosesində məqsəd, daha saf (99,9% Cu və ondanda artıq) mis almaq və demək olar ki, konverter misində daim rast gələn qızıl və gümüşü çıxarmaqdır (konverter misində olan qızıl və gümüş alov ilə saflaşdırma prosesində büsbütün misdə qalır).
Elektrolitik üsulla saflaşdırmaq üçün, alov ilə saflaşdırma prosesindən sonra alınan misi anod tavalarına tökürlər. Həmin tavaları xüsusi asqılarda mis kuporosunun və sulfat turşusunun (hər litrdə təxminən 200q) suda məhlulu doldurulmuş elektrolitik vannasına batırırlar. Vannada anod tavalarının arasında xalis misdən hazırlanmış nazik (0,6-0,7 mm qalınlığında) təbəqələr yerləşmişdir. Onlar katod vəzifəsini görür və elektrolitik mis onların üzərinə çökür. Vannanı elektrik dövrəsinə qoşduqda anodların misi elektrolitdə həll olub katodların üzərinə çökür, nəcib metallar (qızıl, gümüş və bəzi başqa metallar, məsələn selen, tellur) vannanın dibində çöküntü şlam şəklində ayrılır. Elektrolitik saflaşdırma üçün işlədilən cərəyanın sıxlığı, katod səthinin hər 1m2-in də 100-2000 A. təşkil edir. Vannanın gərginliyi 0,3-0,35 V-dur. Şlamın orta hesabla çıxımı anodların çəkisinin 0,2-0,5%-ni təşkil edir. Mis elektrolizinin şlamını toplayıb, tərkibindəki qızılı, gümüşü və digər qiymətli metalları çıxarmaq üçün yenidən emal edirlər. Anodların həll olması orta hesabla 20-30 gün davam edir. Katod misinin hər tonuna 200-300 kvt saat elektrik enerjisi sərf olunur.
Mövzu 11. Alüminiumun, maqneziumun, titanın istehsalı.
Alüminiumun alinması. Alüminium oksidinin alınması. Alüminium oksidinin elektrolizi. Maqneziumun alınması. Maqneziumun alınmasının elektrolitik üsulu. Maqnezim alınmasının termiki üsulları.Titanın istehsalı.
Alüminiumun alınması. Təbiətdə yayılmasına görə alüminium digər metallar arasında birinci yeri tutur. Yer qabığında onun miqdarı 8,5%-dir. Alüminium ağ rəngli metal olub, D. İ. Mendeleyevin elementlərin dövri sistem cədvəlində 13-cü yerdə durur. O, aşağıdakı fiziki-kimyəvi xassələrlə xarakterizə olunur: xüsusi çəkisi 2,7 q/sm3, ərimə temperaturu 6600C. O, yaxşı plastiklik, korroziyaya davamlılıq, elektrik və istilikkeçirmə xassələrinə malikdir. Mexaniki xassələri yüksək deyil: dartılmada möhkəmlik həddi 90-120 Mpa, bərkliyi 20-40. Təzyiq altında yaxşı emal olur, tökmə xassələri isə pisdir. Təmiz alüminium elektrik maşınqayırmasında, onun digər metallarla ərintiləri isə təyyarə qayırmada və s. sahələrdə tətbiq olunur. Alüminium saf halda tapılmır, başlıca olaraq, oksidlər şəklində rast gəlinir. Alüminium filizləri yalnız, daxilində alüminium-oksidinin (Al2O3) miqdarı çox olan, həm də yer qabığının səthində iri kütlələr əmələ gətirən süxurlar ola bilər. Belə süxurlara boksidlər, nefelinlər, alunitlər və kaolinlər ( gillər ) aiddir. Ən mühüm alüminium filizi boksitlərdir. Onlar alüminium və dəmir hidroksidlərindən silisium 4-oksiddən, kalsium və magnezium birləşmələrindən və s. ibarətdir. Son zamanlar nefelinlər və alunitlərdən istifadə edilməyə başlanılmışdır. Alüminium istehsalının texnologiyası 2 əsas prosesdən ibarətdir: filizdən alüminium-oksidinin alınması və alüminium oksidindən xalis alüminiumun alınması. Alüminium oksidinin alınması üsulları 3 qrupa bölünür: qələvi üsulları, turş üsulları və elektrotermik üsulları. Ən çox yayılmış üsul K. İ. Bayyerin yaş qələvi üsuludur. Bu üsulla işlədikdə boksiti əvvəlcə xırdalayır, üyüdür və bəzən qurudurlar, sonra avtoklavlarda (ağzı hermetik qapanan polad qablarda) 2500C temperaturda və 25-30 atm. təzyiq altında natrium-hidroksid məhlulunda həll etməklə alüminium-oksidini çıxarırlar. Avtoklavlar kəskin buxarla qızdırılır. Bu üsulla alınan alüminium-oksiddən 99%-ə yaxın Al2O3 olur. Maqnezim gümüşü-ağ rəngli metal olub, D.İ.Mendeleyevin elementlərin dövri sistemində 12-ci yerdə durur. Maqnezi təbiətdə saf halda tapılmır, çünki onun kimyəvi aktivliyi çox yüksəkdir. Maqnezium təbiətdə kimyəvi birləşmələr şəklində geniş yayılmışdır. Yer qabığının çəki ilə 2,35%-i maqneziumdur. O, yalnız bərk süxurlarda deyil, habelə dəniz suyunda və şor göllərin suyunda da vardır. Məmulat şəklindəki maqnezium ərintiləri oddan təhlükəli deyil. Maqnezium yonqarı, ovuntusu və ya tozu oddan olduqca təhlükəlidir. Qızmar və ya əridilmiş maqneziumla suyun qarşılıqlı təsiri partlayışa səbəb olur. Ovuntu və ya lent şəklindəki maqnezium gözqamaşdırıcı parlaq ağ alovla yanır, ona görə də pirotexnikada, fotoqrafiyada və hərbi texnikada (siqnal raketləri,yandırıcı bombalar və s.) istifadə edilir. Maqnezim və onun ərintiləri yüksək temperaturlarda plastik deformasiyaya uğrayır, kəsmə ilə yaxşı emal olunur, asanlıqla qaynaq edilir. Maqnezim başqa elementlərlə yüngül və möhkəm ərintilər əmələ gətirir. Bu ərintilər yaxşı konstruksiya materialları olduqlarından aviasiya, kosmos, raket texnikasında və cihazqayırma sənayesində geniş tətbiq edilir. Maqnezium istehsal etmək üçün filiz olaraq adətən aşağıdakı minerallardan istifadə edilir: maqnezit-başlıca olaraq maqnezium-karbonatdan (MgCO3) ibarətdir, dolomit-başlıca olaraq ikiqat olan maqnezium-karbonat və kalsium-karbonatdan (MgCO3∙CaCO3) ibarətdir, karnalit tərkibində ikiqat duz olan maqnezium-kalium-xlorid ( MgCl2·KCl∙6H2O ) vardır, bişofit-6 pay kristallaşma suyu olan maqnezium-xloriddən (MgCl·6H2O) ibarət olub, dəniz suyundan və bəzi göllərin suyundan buxarlatmaq və kristallaşdırma yolu ilə alınır. Maqnezit və dolomit filizləri mexaniki üsulla saflaşdırılıb yandırılır. Həmin filizləri 950-10000 C temperaturda yandırırlar. Maqnezium alınmasının elektrolitik və termiki üsulları məlumdur. Maqneziumun alınmasının elektrolitik üsul ilə əvvəlcə susuz maqnezium-xlorid ( MgCl2 ) alırlar, sonra maqnezium almaq məqsədi ilə onu elektroliz edirlər. Maqnezim alınmasının termiki üsulları. Son illərdə maqnezium istehsalının termiki üsulları öz sadəliyi və asanlığına görə geniş yayılmışdır. Termiki üsulların mahiyyəti maqnezium-oksid kip qapalı qövs sobada 1900-20000 C temperaturda neft koksu ilə reduksiya etməkdən ibarətdir. Burada buraxılan maqnezium sürətlə 2000 C-yə qədər soyudulur, toplanır, distillə yolu ilə təmizlənir və yenidən əridilir. Bu üsulla metalın hər tonuna 21000 kvt-saata yaxın elektrik enerjisi sərf etməklə saf maqnezium ( 99,97% Mg ) alınır.
Titan istehsalı.
Titan gümüşü-ağ rəngli metaldır. D.İ.Mendeleyevin elementlərin dövri sistemində 22-ci yerdə durur. Titan təbiyyətdə ən geniş yayılmış metallardan sayılır. Titan çox möhkəm ( dəmirdən iki dəfə möhkəm ) və yeyici mühitin təsirinə qarşı çox davamlı olan, xüsusi çəkisi isə çox böyük olmayan (4,5 q/sm3) metaldır. Buna görə də o çox qiymətli konstruksiya metalı sayılır. Titandan təyyarə qayırma sənayesində, kimya sənayesində və sənayenin bəzi başqa sahələrində geniş istifadə edilir. Titan səsdən yüksək sürətlər və kosmos əsrinin metalı adlandırılır. Buna səbəb titanın oda və korroziyaya müstəsna davamlılığı, yüngüllüyü və yüksək möhkəmliyə malik olmasıdır. Məhz buna görə də titan kosmos gəmilərinin, orbital stansiyaların yaradılmasında, raket texnikasında müvəffəqiyyəylə tətbiq edilməkdədir. Titandan elektrik-vakuum texnikasında işlədilən qazuducular, anodlar, şəbəkələr, rentgen boruları üçün antikatodlar, qalınlığı 0,075 mm-dək olan şox nazik təbəqələr, diametri 0,1 mm-dək olan məftil, tük nazikliyində tellər və yaylar hazırlayırlar. Dəniz suyunda titanın korroziya sürəti 1250 il ərzində cəmi 0,025 mm-ə bərabərdir.
Titan almaq üçün işlədilən filizlər rutil (tərkibində TiO2 vardır) və ilmenitdir (tərkibində FeTiO3). Ilmenitlərin əsas mənbəyi titan-maqnetitli filizlərdir (ilmenitin maqnetit ilə qarışığıdır). Belə filizlə yaş üsul ilə və ya elektromaqnit üsulu ilə saflaşdırılır, nəticədə titan konsentratları alınır. Filizlərdən titanın çıxarılması çətin məsələdir, çünki qızdırıldıqda o havanın oksigeni və azotu ilə, ərinmiş halda isə bizə məlum olan odadavamlı maddələrin hamısı ilə reaksiyaya girir.Titanın metallurgiyası aşağıdakı proseslərdən ibarətdir.
Elektrik şaxta sobasında dördxlorlu titan (TiCl4) alınması. O, titan konsentratlarının qarışığından hazırlanmış briketləri və ya texniki titan 4-oksidi (TiO2) xlor axınında kömür ilə qızdırmaqla alınır. Dördxlorlu titan, buxarları mayeləşdirdikdən sonra bulannıq qırmızımtıl maye halında alınır. Onu distilə etməklə təmizləyirlər.
Dördxlorlu titanın reduksiya etməklə süngər titanın alınması. Bunun üçün (titan 4-xlorid neytral mühitində, arqon və ya helium mühitində) temperaturu 950-10000 C olan reaksiya zonasında maqnezium ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində reduksiya olunur. Burada reaksiya zonasının temperaturu titan-xlorid verilişinin sürəti ilə tənzim edilir.
Mövzu 12. Tökmə istehsalatı haqqında ümumi məlumat.
Tökmə istehsalatı - maşınqayırmanın əridilmiş metalı qəliblərə tökməklə çeşidli pəstahlar və ya detallar hazırlanması ilə məşğul olan sahəsidir.Tökmə texnologiyasının tərtibi, modelin və içlik qutusunun konstruksiyasının yaradılması. Qəlib və içlik qatışığının hazırlanması. Metalın əridilməsi və hazırlanması. Qəlibə maye metalın tökülməsi, qəlibdə metalın kristallaşması və töküyün soyuması.
Tökmə istehsalatı - maşınqayırmanın əridilmiş metalı qəliblərə tökməklə çeşidli pəstahlar və ya detallar hazırlanması ilə məşğul olan sahəsidir. Qəliblərin daxili boşluqları pəstahın (detalın) xarici görünüşü ilə eyni olur. Soyutma zamanı qəlibə tökülmüş metal bərkiyərək içərisinə töküldüyü boşluğun görünüşünü saxlayır. Alınan son məmulata ( qəlibdən çıxarılan) tökük deyilir. Əridilmiş metalın kristallaşma və sonrakı soyuma proseslərində töküklərin mexaniki və istismar xassələri formalaşır. Tökmə istehsalatının əsas vəzifəsi detalın forma və ölçülərinə yaxın töküyün alınmasından və mexaniki emal prosesini sadələşdirməkdən ibarətdir. Töküklərin hazırlanmasında müxtəlif tökmə üsüllarından istifadə olunur: torpaq qəliblərda tökmə, əridilən modellər üzrə tökmə, metal qəliblərə tökmə, mərkəzdəz qaçma üsulu ilə tökmə, təsyiq altında tökmə və s. tökmə üsulunun tətbiq sahəsi istehsalın həcmindən, töküyün forma və ölçüsündən, iqtisadi samaraliliyindən və digər amillərdən asılıdır. Tökmə qəlibi – işlək boşluq əmələ gətirən elementlər sistemidir ki, həmin boşluğa metal tökdükdə tökük formalaşır. Tökmə qəlibləri birdəfəlik və daimi qəliblərə ayrılır. Birdəfəlik qəliblər qum-gil qarışıqlarından hazırlanır və yalnız bir tökmə almaq üçün yarayır, sonra dağıdılır. Daimi qəliblər metallardan hazırlanır və çoxlu miqdarda (yüzlərlə, minlərlə) töküklər almaq üçün yararlı qalır. Qəliblər əl və maşın vasitəsilə hazırlanır. Əl ilə qəlib hazırlama üsulu bir və ya bir neçə tökük alınması üçün və böyük kütləli tökükləri hazırladıqda tətbiq edilir. Torpaq qəlibləri əsasən maşınla hazırlanır, alınmış töküklərin dəqiqliyi və əmək məhsuldarlığı yüksək olur. Qəlibləmə - tökmə proseslərinin mexanikləşdirilməsi və avtomatlaşdırılması, əmək məhsuldarlığının artmasını, maya dəyərinin aşağı düşməsini və töküklərin keyfiyyətinin yüksəlməsini təmin edir. Ümumilikdə tökmə məhsulları müəyyən məsaməliyə, qeyricinsliyə və döymələrə nisbətən zəif mexaniki xassələrə malik olur.
Töküklərin birdəfəlik qum-gil qəliblər vasitəsilə istehsal texnologiyası aşağıdakı proseslərdən ibarətdir:
1. Tökmə texnologiyasının tərtibi,modelin və içlik qutusunun konstruksiyasının yaradılması;
2. Model və içlik qutusunun hazırlanması;
3. Tökmə qəlibin və içliyin hazırlanması;
4. Qəlib və içlik qatışığının hazırlanması;
5. Metalın əridilməsi və hazırlanması;
6. Tökmə qəlibinin quraşdırılması;
7. Qəlibə maye metalın tökülməsi, qəlibdə metalın kristallaşması və töküyün soyuması;
8. Töküyün qəlibdənçıxarılması, içliyin tökükdən şıxardılması;
9. Töküyün təmizlənməsi və budalanması (çapılması);
10. Töküklərin termik emalı və töküyün keyfiyyətinə nəzarət.
Tökükləri istehsal etmək üçün qara metalların ərintilərindən: boz, yüksəkmöhkəmlikli, döyülən və başqa növ çuqunlardan; karbonlu və legirlənmiş poladlardan; mis, sink, alüminium və maqnezium kimi əlvan metal ərintilərindən; titan, molibden, volfram və s. kimi çətinəriyən metalların ərintilərindən istifadə edirlər.
Qəlibin hazlrlanması üçün istifadə edilən model, içlik qutusu, tökmə sistemi üçün vasitələr, modelaltı taxta və ya model tavası birlikdə model komplektini təşkil edir. Model komplekti ağac, metal, plastik kütlə, gips və sement materiallardan hazırlanır. Modelin vəzifəsi hissənin xarici formasını qəlibdə yaratmaqdan ibarətdir. Modelin üzərində içliklərin qəlibdə oturdulmasını təmin etmək üçün içlik nişanları (başaltı yeri) qoyulur. İçlik qutuları töküklərdəki daxili boşluqları yaratmaq üçün qəlibə qoyulan içliklərin hazırlanması üçün istifadə edilir.Modelaltı taxta ağacdan hazırlanır və fərdi qəlibləri əl ilə hazırladıqda tətbiq edilir.Model tavası metaldan hazırlanır və xüsusi maşınla bir və ya bir neçə modeli, tökmə sistemi, tökmə sistemi, nəfəslik və əlavəlik elementlərini bağlamaq üçün istifadə edilir. Bir tərəfli və ikitərəfli model tavasından istifadə edilir. Birtərəfli model tavasında yalnız bir yarımmodel, ikitərəflidə isə hər iki yarımmodellər birləşdirilir. Odur ki, bir ikitərəfli model tavası ilə həm üst həm də alt yarımqəliblər hazırlanır. Model komplektində əsas hissələr olan model və içlik qutuları kifayət qədər möhkəm olmalı, qabarmamalı, nəm çəkməməli, öz ölçüsünü saxlamalı, modelin qəlibdən, içliyin qutudan asanlıqla çıxmasını təmin etməli və.s. tələbləri ödəməlidir. Fərdi və kiçik seriyalı istehsalda model və içlik qutuları ağac materialdan hazırlanır. Bunun üçün qoz, cökə, küknar, şam, ağcaqayın və s. istifadə edilir. Ağac modellər qurudulmuş materialdan, xırda kəsikləri, doğrantıları birləşdirməklə hazırlanır və nəmlik çəkməməsi üçün rənglənir, laklanır. Modelin səthi töküyün metalından və səthin emal olunub- olunmamasından asılı olaraq qırmızı (çuqun üçün), ğöy (polad) və ya sarı (əlvan metal üçün) rənglərlə boyanır. Modeldəki içlik nişanları qara rənglənir. Ağac model ucuz başa gəlir, lakin dözümlülüyü az olur. Seriyalı istehsalda epoksid qətranlarından və plastik kütlələrdən hazırlanmış model və qutulardan da istifadə edilir. Iri seriyalı və külli istehsalda model və içlik qutuları alüminium ərintilərindən, çuqun, tunc və bürüncdən hazırlanır ki, bunlarında ölçü dəqiqliyi və dözümlülüyü yüksək olur. Metal model əl ilə qəlibləmədə 10 minədək, maşınla 50-150 minədək qəlibləmə üçün yararlı qalır. Modeli hazırladıqda tökülən maye metalın yığışma dərəcəsini nəzərə almaq lazımdır. Əsas qəlibləmə vasitəsi olan opoklar (qəlib qutuları) çuqun, polad və tökmə alüminium ərintilərindən hazırlanır. Opoklarda qəlib qırışıqlarını yaxşı saxlamaq, möhkəmlətmək və qəlibdə ventilyasiyanı təmin etmək üçün onlar arakəsməli, gözlüklü hazırlanırlar. Opokları daşımaq üçün onların yan dəstəkləri və ya qulpu (sapfası) olur. Qum- gil qəliblərini hazırlamaq üçün müxtəlif qəlibçi alət və vasitələrdən, lopatkalardan, əl və pnevmatik döyəcəklərdən, xəlbirlərdən, malalardan, ərsinlərdən və s. istifadə edilir.
Qəlibləmə materialları və qatışıqları.Qəlib və içlik qatışıqlarının əsasını qum və gil təşkil edir. Köməkçi materiallar kimi ağac kəpəyi, torf, koks və ya daş kömür tozu, mazut, müxtəlif bərkidicilər və yanmaya qarşı hazırlanmış xüsusi qatışıqlardan istifadə edilir. Qəlib qumu müxtəlif ölçüdə kvars dənələrindən, gil və başqa oksidlərdən ibarət olur. Gil və başqa bərkidicilər qum dənələrini birləşdirir.
Bərkidici –bitişdirici metallar xüsusilə qurudulan içlik qarışıqları üçün tətbiq edilir. Bəzi halda əlif yağı , qətran, konifol və neftin distillə məhsullarından da istifadə edilir. Bəzi qarışıqlar (kömür tozu, mazut, xüsusi boyalar və pastalar) yanıb yapışmanın qarşısını alır. Materiallara nəmlik vermək üçün qarışığa su əlavə edilir. Qəlib və içlik qatışıqlarına ilkin təzə materiallarla bərabər xüsusi hazırlıqdan keçmiş, işlənmiş-yanmış qatışıqlar əlavə edilir. Qəlibləmə qatışıqları aşağıdakı əlamətlərə görə təsnif olunurlar:
tətbiq olunma xarakterlərinə görə -üzlük , doldurucu və vahid qəlib qatışıqları;
tökmə zamanı qəlibin vəziyyətinə görə-nəm qəliblər üçün və quru qəliblər üçün qəlib qatışıqları;
tökülən metalın növünə görə- çuqun, polad və əlvan metal töküklər üçün qəlib qatışıqları.
Bəzi orta və iri ölçülü qəliblər üçün tezquruyan (kimyəvi -bərkiyən ) üzlük qəlib qarışığı hazırlanır. Belə qarışıq 40-50% kvars qumundan, 55-45% işlənmiş qarışıqdan maye şüşədən(4-6%), NaOH məhlulundan (0,5-1,1%) , işlənmiş maşın yağından (0,3-0,5% ) hazırlanır.
Mövzu 13. Qəliblərin hazırlanması və tökmələrin alın-sı.
Qəliblərin hazırlanması üsulları barədə anlayış. Töküklərin alınması texnologiyasının tərtib edilməsi. Qəlib və içlik qarışıqları və onların hazırlanması. Birdəfəlik qəliblərin və içliklərin hazırlanma üsulları. Əl ilə qəlib hazırlama. Tökmə pəstahların alınması üsullarının təsnifatı. Tökmələrin alınması üçün ərintilərin hazırlanması və əridilməsi. Tökmə ərintilərinin texnoloji xassələri. Tökmə qəliblərinə maye metalın tökülməsi. Tökük qəliblərin hazırlanmasının maşın üsulları.
Tökmə qəlibləri əsasən aşağıdakı üsullarla hazırlanır.
Fərdi və kiçik seriyalı istehsalda xırda, orta və bəzən iri töküklər üçün qəliblərin qəlib qutularında əl ilə hazırlanması;
Fərdi istehsalda iri töküklər üçün qəliblərin döşəmə torpağında əl ilə model və ülgülər(şablonlar) vasitəsilə hazırlanması;
Kütləvi istehsalda xırda və orta ölçülü töküklər üçün qəliblərin maşınla hazırlanması.
Qəlibhazirlama prosesi müəyyən ardıcıllıqla yerinə yetirilən əməliyyatlarla aparılır: qəlib qatışığının sıxlaşdırılması; modelin formasının qəlibdə dəqiq alinması və qəlibə lazımi möhkəmlik verilməsi; maye metalı qəlibə tökdükdə qəlib boşluğundaki qazların xaric edilməsini təmin etmək üçün ventilyasiya kanallarının quraşdırılması; modelin qəlibdən və içliyin tökükdən çıxarılması və s. Mexanikləşdirmə dərəcəsinə və istehsalat növünə göra qəliblər əl ilə və ya maşınla hazırlanır.
Qəlibləmə şöbəsinin torpaq döşəməsində qəliblər iki üsulla- açıq və qapalı qəlibləmə üsulları ilə aparılır. Açıq qəlibləmə qeyri məsul töküklər üçün tətbiq edilir. Qapalı qəlibləmə iri töküklər üçün bərk yataq üzrə hazırlanır. Fərdi istehsalda fırlanma səthli iri töküklərin qəliblərinin hazırlanması üçün əlverişli olan şablonlardan (ülgülərdən) istifadə edilir. Maşınqayırmada ən çox tətbiq edilən iki opokda qəlibləmə bütöv və sökülən modellər üzrə aparılır. Bütöv model üzrə qəlibləmədə model hamar tərəfi ilə taxta-löhvə üzərinə bərkidilir və tozlanır. Tökülən maye metalın qəlib arasından çıxmaması üçün opoklar bir-birinə qarmaqlanır və yaxud opok üzərinə ağır yük qoyulur. Sökülən model üzrə iki opokda qəlibləmədə içlık nişanları olan və sökülən iki yarımmodellərdən istifadə edilir. Müasir mexanikləşdirilmiş tökmə sexlərində seriyalı və kütləvi istehsalda qəliblərin hazırlanması maşınlar vasitəsilə aparılır.
Tökmə sistemlərinin qurulması. Maye metalın qəlibə müntəzəm və müəyyən sürətlə doldurulmasını, posa və başqa qarışıqların töküklərə keçməsinin qarşısını almaq üçün qəlibdə müəyyən quruluşlu tökmə sistemi yaradılır. Tökmə sisteminin elementlərinə tökmə kasası , dirək, posatutucu , qidalandırıcılar və nəfəsliklər daxildir. Tökmə zamanı posanın qəlibə keçməməsi üçün tökmə kasası maye metalla dolu olmalıdır və aşağıya doğru daralan dirəkdə maye metalın zərbəsinə müntəzəm axmasını təmin etməlidir. Bəzən tökmə kasasında süzgəc toru və arakəsmələr də qoyulur. Posa, torpaq qarışıqlarını tökülən metaldan daha dəqiq ayırmaq üçün posatutucu kanal trapesiya formasında yaradılır. Qidalandırıcıların sayı və yerləşdirilməsi töküklərin forma və ölçülərindən asılı olaraq təyin edilir və elə olmalıdır ki, maye metalın torpağı yuyub aparması halı aradan qaldırılmış olsun.
Yüksək keyfiyyətli töküklər almaq üçün qəlib qatışıqları laboratoriyada xüsusi nümunələr üzrə müəyyən edilən aşağıdakı xassələrə malik olmalıdır:
1. Plastiklik . Qəlib və içlik qarışığının, modelin və içlik qutusunun formasını dəqiq yarada bilməsindən ibarətdir. Gil və su plastikliyi artırır.
2. Möhkəmlik. Qəliblərin hazırlanması, yığılması, maye metalla doldurulması və daşınması zamanı statik və dinamik təsirlərdən dağılmaması üçün qatışıqlardan möhkəmlik tələb edir. Qumun xırdalığı, gilin və bərkidici maddələrin artırılması möhkəmliyi artırır. 3. Qaz keçiriciliyi. Bu qəlib qatışığının, havanın, maye metalın və qarışığın yaratdığı qazları, su buxarını xaricə buraxma qabiliyyəti ilə ölçülür. İri qum dənələri narındənəliyə nisbətən məsaməliyi –qazkeçiriciliyi artırır. Ağackəpəyi və bəzi yanan üzvi maddələr də məsaməliliyi artırırlar. 4. Odadavamlılıq .Bu xassə qəlib qarışığının yumşalmadan , ərimədən parçalanmadan və yanaraq metal səthinə yapışmadan yüksək temperatura qarşı davamlı olması qabiliyyətinə deyilir. Qarışıqda parçalanaraq SiO2 ilə birləşmə- asan əriyən silikatlar verə biləcək maddələrin (CaCo3, MgCo3, Fe2O3 və s.) miqdarı az olmalıdır.
5. Yığışmaq qabiliyyəti. Bu xüsusilə içlik qatışıqlarının bərkidikcə sıxılan metala müqavimət göstərmədən sıxıla bilmək xassəsi ilə ölçülür. Qəlib və içlik qarışığına qatılan ağac və un kəpəyi, dekstrin, potoka (şəkər qalığı ) və s. onların yığışmasını –oturmasını artırır, gil isə azaldır.
6. Uzunmüddətlilik. Bu qatışıqların təkrar tətbiq edildikdə öz əsas xassələrini saxlaya bilmək qabiliyyətinə deyilir.
Qəlib qatışıqları ucuz olmalıdır.
Müasir mexanikləşdirilmiş tökmə sexlərində seriyalı və kütləvi istehsalda qəliblərin hazırlanması maşınlar vasitəsilə aparılır. Maşınla qəlibləmənin əl ilə qəlibləməyə nisbətən bir sıra üstünlükləri vardır. Yəni yüksək ixtisaslı fəhlə əməyi tələb edilmir, qəlibin bərkidilməsi və modelin çıxarılması kimi ağır işlər mexanikləşdirilir, qəlibin bütünlüklə eyni sıxlıqda və yüksək möhkəm alınması təmin edilir, töküklərin ən az emal payı ilə alınması (metala qənaət) təmin edilir və tökmə çıxdaşları azalır. Maşınla qəlibləmə əsasən, nisbətən simmetrik hissələr üçün və iki ədəd qabırğalı opoklarda aparılır. Qəlibləmə maşınları qarışığın qəlibdə sıxlaşdırılma (kipləşdirmə) prinsipinə görə aşağıdakı beş qrupa: 1. presləyici, 2.silkələyici, 3.presli-silkələyici, 4.qum üfürücü – presləyici və 5.qumatıcı maşınlara ayrılır. Presləyici maşınlarda qarışığın kipləşdirilməsi alçaq (200 – 250mm) opoklarda qəlibləmə üçün tətbiq edilir və iki üsulla – üstdən və aşağıdan presləmə ilə aparılır.
Mövzu 14. Təzyiqlə emalın mahiyyəti və növləri.
Metalların təzyiqlə emalı prosesləri barədə ümumi məlumat. Metalların təzyiqlə emalının əsas növləri. Plastik deformasiyanın fiziki mahiyyəti. Metalların plastikliyinə təsir edən amillər.
Metalların təzyiqlə emalı onların plastiklik xassələrinə,yəni xarici qüvvələrin təsiri altında öz bütövlüklərini saxlamaqla, qalıcı deformasiya etmə qabiliyyətlərinə əsaslanır. Plastik deformasiya nəticəsində metala müəyyən formanın verilməsi prosesinə təzyiqlə emalı deyilir. Bunun məqsədi sadə pəstahlardan mürəkkəb formalı məmulatlar almaq və metalın kristal quruluşunu dəyişməklə mexaniki xassələrini yüksəltməkdən ibarətdir. Təzyiqlə emal prosesində metala onun elastiklik həddindən yüksək olan xarici qüvvə təsir edir ki, bu da məmulatın ayrı-ayrı hissələri üzrə metalın yenidən paylaşdırılmasına səbəb olur.Təzyiqlə emal üçün yalnız döyülə bilən plastik metallar (polad, mis, alüminium ərintilərin və.s) istifadə edilir.Poladın plastikliyi soyuq halda zəif olduğundan o, əsasən qızdırmaqla emal edilir. Metalın plastikliyi onun kimyəvi tərkibindən də asılı olur.Saf metallar ərintilərə nisbətən daha plastik olur.Metalların təzyiqlə emalı qabaqcıl və sərfəli texnoloji prosesi kimi daimi inkişaf etdirilir və təkmilləşdirilir.Burada əsas istiqamət istehsal olunan məmulat və pəstahların forma və ölçülərinin hazır hissəyə daha çox yaxınlaşdırılmasından ibarətdir. Bu isə kəsmə ilə emala əmək sərfini azaldır,metaldan istifadə edilmə dərəcəsini artırır və məhsulun maya dəyərini azaldır.Təzyiqlə emal ilə alınan məmulatların ölçü dəqiqliyi və səthi təmizliyi yüksək alınır. Təzyiqlə emalda metal tullantısı kəsmə ilə emala və tökməyə nisbətən az olur, hazır məmulun mexaniki xassələri yüksək alınır. Təzyiqlə emalın bəzi növləri –yayma,pres-avtomatlarda soyuq oturma, qızğın və soyuq ştamplama və.s ən yüksək istehsalat məhsuldarlığını təmin edir.
Metalların təzyiqlə emalının əsas növləri. 1.Yayma.(şəkil a) Metalın (2) fırlanan vallar (1) arasında keçirilərək sıxılması ilə forma və ölçülərinin dəyişdirilməsinə yayma deyilir.
2.Çəkmə (şəkil b ) Metalın pəstahın (2) onun en kəsiyindən gözlükdən (1) çəkilərək eninə ölçülərinin azalması və uzunluq ölçüsünün artırılması prosesinə çəkmə və ya çəkib uzatma deyilir.
3.Presləmə (şəkil v).Konteyner (3) adlanan silindirə yerləşdirilmiş metalın (4) puansonun (1) pres-şaybası (2) vasitəsilə sıxılaraq matris (6) deyişindən keçirilməsinə presləmə deyilir.
4.Sərbəst döymə (şəkil q) Çəkicin ardıcıl zərbələri ilə və yaxud presin sıxması ilə metal pəstahın (2) üst (1) və alt(3) döyəclər arasında sərbəst istiqamətlərdə deformasiya etdirilməsinə sərbəst döymə deyilir.
5.Qızğın həcmi ştamplama və ya ştamplarda döymə (şəkil ğ). Metalın (2) ştamp alətlərin (1) daxili boşluğunda deformasiya etdirilməsinə həcmi ştamplama deyilir.
6.Soyuq təbəqə ştamplama (şəkil d) Təbəqə metalın (4) formasınıın soyuq ştamp-preslərdəki puanson (1) sıxıcı (2) və matris (3) vasitəsilə dəyişdirilməsinə təbəqə ştamplama deyilir. Soyuq təbəqə ştamplama xüsusilə avtomobilqayırma, təyyarəqayırma, cihazqayırmada, elektrik maşınqayırmasında və məişət məmulatlarının istehsalında geniş tətbiq edilir.
Mövzu 15. Yayma prosesi və presləmə.
Yayma prosesinin mahiyyəti. Əsas yayma növlərinin istehsalı. Xüsusi yayma növlərinin istehsalı. Presləmənin mahiyyəti. Düzünə və əksinə presləmə metodları. Preslənən profillər.
Yayma prosesi təzyiqlə emalın bir növüdür və əsasını plastik deformasiya təşkil edir. Yayma zamanı pəstah aralarındakı məsafə pəstahın diametrindən (qalınlığlndan) az olan fırlanan vallar arasında keçirilərək sıxılır – plastik deformasiyaya uğrayır; nəticədə onların hündürlük ölçüsü (diametri,qalınlığı) azalır, uzunluğu və eni isə artır. Yayma nəticəsində alınan məmulata və ya yarımfabrikata yayıq, onların en kəsiyinin şəklinə isə profil deyilir. metallar əsasən üç – eninə, uzununa və eninə-vintvari (çəp) üsulları ilə yayılır. Əsasən uzununa yayma zamanı pəstah müxtəlif istiqamətlərə fırlanan vallar vasitəsilə deformasiyaya uğradılaraq onların oxlarına perpendikulyar istiqamətdə uzanır. Eninə yayma zamanı dəzgahın yayıcı valları eyni istiqamətdə fırlandığından pəstah da bu istiqamətdə fırlanaraq deformasiyaya uğrayır və valların uzununa oxu boyunca hərəkət edir. Eninə - vintvari və ya çəpinə yerləşdirilmiş vallarla yayma zamanı işlək valların bir-birinə nəzərən çəpinə yerləşdirilməsi və eyni istiqamətdə fırlandırılması pəstaha eyni zamanda həm irəli, həm də fırlanma hərəkəti verir. Müxtəlif profilli məmulat, məsələn, rels, tavrlı tir, şveller və s. almaq üçün kalibrlənmiş, yəni üzərində müxtəlif şəkildə kanalcıqlar açılmış vallar tətbiq edilir. Kalibrlənmiş valların işlək səthində şırnaqlar adlanan kanalcıqlar açılır. Vallar cütləşdikdə bunların arasında alınan iki şırnağın cəminə kalibr, vallara isə kalibrlənmiş vallar deyilir. Kalibrin profili yayma yolu ilə alınacaq məmulatın profilinə uyğun olur. Alinacaq yayıqların konfiqurasiya və xarakterindən asıiı olaraq tək və çox kalibrli vallar tətbiq edilir. Pəstah bir kalibrdən digərinə keçdikdə əvvəlcə təxmini, axırda isə dəqiq ölçü və konfiqurasiya kəsb edir. Iş prinsipinə qörə üç növ kalibr tətbiq edilir: 1.sıxıcı; 2.hazırlayıcı; 3.tamamlayıcı kalibrlər.
Presləmə ilə emalda qızdırılmış plastik metal qapalı həcmdə sixılaraq öz en kəsiyindən kiçik gözcükdən keçirilməklə müəyyən şəklə salınır. Mürəkkəb formalı uzun məmulatların preslənməsi güclü hidravlik preslər vasitəsilə aparılır. Presləmə müxtəlif üsullarla aparılır: düzünə, əksinə, boru ilə deşməklə birləşdirilmə, dəyişən kəsikli profillər üçün əks-təzyiqlə vakuumda və s. Presləmə yolu ilə karbonlu və legirlənmiş poladlar, mis, alüminium, maqnezium, sink, nikel və titan ərintiləri emal olunur. Ilkin material kimi göstərilən ərintilərdən alınmış tökmə və ya yayıq pəstahlardan istifadə edilir. Alüminium, maqnezium və onların ərintilərindən preslənmiş profillər hazır məhsul şəklində alınır. Preslənmiş profillərin dəqiqliyi yayılmış profillərinkindən yüksək olur. Presləmə ilə ağır əlvan metallardan dairəvi profilli çubuqlar, tərəfinin ölçüsü 10-160 mm-ə qədər olan kvadrat və altıtərəfli profillər və s. istehsal edilir. Presləmə aşağıdakı mərhələlərda yerinə yetirilir: pəstahın hazırlanması – metalkəsən dəzqahlarda yonmaqla pəstahın xarici qüsurları aradan qaldırılır, pəstah müəyyən ölçü və uzunluqda kəsilir, lazımı temperatura qədər qızdırılır, qızdırılmış metal presin konteynerinə verilir, presləmə prosesinin yerinə yetirilməsi, pres – qalığın kənar edilməsi də daxil olmaqla məmulatın tamamlanması, müəyyən uzunluqda kəsilməsi, düzləndirici maşınlarda düzləndirmə, qüsurların aradan qaldırılması, lazımı termik emal aparılması. Xeyli metal tullantısının alınması, məmulatın uzunluğu və en kəsiyi üzrə deformasiya dərəcəsinin və mexaniki xassələrinin qeyri-bərabər olması presləmənin çatışmayan cəhətidir.
Mövzu 16. Çəkib-uzatma, sərbəst döymə və qızmar həcmi ştamplama.
Çəkib uzatmanın mahiyyəti. İlkin material. Çəkib uzatma üçün alət.
Döymə texnoloji prosesinin əsas əməliyyatları. Döymə texnoloji prosesi-nin tərtib edilməsi. Döymə üçün avadanlıq. Həcmi ştamplama üsulları və prosesin mahiyyəti. Çəkiclərdə və preslərdə ştamplama.
Çəkib-uzatma əməliyyatı mahiyyətinə görə pəstahı alətin diametri pəstahın diametrindən az olan, tədricən daralan gözlüyündən dartaraq keçirilmə prosesindən ibarətdir. Bu üsulla çox nazik (5 mm-dən 0,005 mm-ə diametrli) məftillər alınır, 100 mm-dək diametrli çubuqlar və 0,5-400 mm-lik borular kalibirlənir.Çəkilmiş məmulatların en kəsiyinin ölçüsü dəqiq,səthi isə təmiz alınır,yonqar kimi metal itgisi olmur. Çəkmə ilə emal bütün poladlar, əlvan metallar və onların ərintiləri üçün tətbiq edilə bilər. Bir dəfəyə çəkmədə sıxılma 30-35%-ə qədər ola bilər. Tələb edilən profilləri almaq üçün çəkmə əməliyyatı bir neçə keçiddə aparıla bilər. Çəkib-uzatma-yağlama tətbiq etməklə adi temperatur şəraitində aparılır. Çəkib-uzatma prosesində deformasiyanın təsirindən istilik ayrılır, buna görə də pəstahın soyudulması nəzərdə tutulur. Çekmə prosesində metalın möhkəmlik xassələri artır və plastiklik xassələri azalır. Çəkib-uzatma əməliyyatı çəkmə dəzgahlarında aparılır.
|