گزارش کاراموزی روش تولید بوش سیلندر اتومبیل

بوش سیلندر

 بوش سیلندر از جمله قطعات چدنی است كه نسبت به ساختار زمینه بسیار حساس است  و ویژگی های ساختاری قطعه تعیین كنندة عمر و دوام و سلامت موتور اتومبیل می باشد . برای تولید این قطعه در صنعت از دو روش استفاده می شود . روش نخست ، ریخته گری در ماسه به روش سیلیكات سدیم است . بوشی كه از این روش تولید می شود دارای استحكام پایینی بوده و بعلت رطوبت موجود در سیستم ، عیوب انقباضی و گازی فراوانی در قطعه مشاهده می شود .

        روش صنعتی و جدید برای تولید بوش سیلندر ریخته گری در قالب فلزی به روش گریز از مركز است . در این روش مذاب به سرعت در قالبی كه در حال گردش است ، ریخته شده ، شكل می گیرد . استفاده از روشهای گریز از مركز برای تولید بوش چدنی به جای روش ریخته گری در ماسه دارای مزایای زیر است :

1ـ حداقل عیوب گازی و انقباضی به همراه ضریب تراكم جرمی بالا

2ـ حذف سیستم راه گاهی و تغذیه و مشكلات موجود در این سیستمها

3ـ حذف سیستم ماهیچه گذاری و مشكلات موجود در این سیستم

4ـ تولید بوش با حداقل ضخامت ممكن برای انجام مراحل ماشین كاری

5ـ استحكام و خواص مكانیكی بالاتر نسبت به سیستم ریخته گری در ماسه

6ـ افزایش سرعت تولید

        گرچه استفاده از روشهای گریز از مركز در تولید بوش از مزایای زیادی برخوردار است ،‌ولی باید توجه داشت كه به دلیل شرایط خاصی كه به لحاظ استفاده از قالب فلزی بر نحوة انجماد حاكم است ،‌ باعث می شود تا كنترل ساختار متالورژیكی قطعه با مشكلات عدیده ای روبرو باشد كه از آنجمله می توان به موارد زیر اشاره  كرد :

1ـ جدایش فازها در اثر نیروی گریز از مركز

2ـ تغییر ساختار متالورژیكی و تشكیل مناطق كاربیدی

        در فرآیندهای متداول ریخته گری سیلندر ، دستیابی به ساختاری مناسب در قسمت سیلندر با پیستون كه سایش و حرارت بالایی ایجاد می كند عملاً غیر ممكن است . به منظور بالابردن مقاومت به سایش و ضریب هدایت حرارتی از به كار بردن قطعه ای استوانه ای شكل (بوش سیلندر) كه بطور جداگانه با ساختار مطلوب ریخته گری می شود ،‌در آن محل استفاده می كنند . بوش سیلندر را معمولاً از جنس چدنهای خاكستری بدللی دارا بودن قابلیت ریخته گری خوب و خواص فیزیكی و مكانیكی ویژه تهیه می كنند . نوع و اندازة‌گرافیتها و فازهای تشكیل دهندة زمینة‌ریز ساختار پارامترهای اصلی تعیین كنندة‌خواص چدنهای خاكستری هستند .

        گرافیت نوع A (گرافیت لایه ای نازك با توزیع یكنواخت) با اندازة‌متوسط از نظر مقاومت به سایش عالی هستند . در چدنهای خاكستری با گرافیتی نوع A ،‌    ورقه های گرافیت شبیه مخزن روغن كاری كننده عمل می كنند . همچنین این نوع گرافیتها باعث هدایت حرارتی و كنترل دمای سطوح مرتبط با منبع گرما می شوند . گرافیتهای ورقه ای ضمن داشتن قابلیت ماشین كاری خوب ، شرایط عالی در برابر سایش نیز دارند . برای افزایش مقاومت به سایش چدنهای خاكستری می توان از ایجاد فازهای مختلف و مناسب در ریز ساختار بهره گرفت . بطور كلی سختی چدن خاكستری با زمینة‌ كاملاً پرلیتی حدود HB 180 است . با افزودن مقداری فسفر حدود 5/0 % به چدن فاز استریت با سختی حدود HB  400 در اطراف سلولهای یوتكتیك تشكیل می گردد . این فاز در برابر سایش بسیار مقاوم می باشد .

        با توجه به مصرف گستردة‌ بوشها و كاربرد حساس آنها در سیلندر تولید آنها با مشخصات مناسب ضروری می باشد  لیكن با توجه به طبیعت انجماد جهت دار در ریخته گری گریز از مركز ، تولید چنین محصولاتی با مشكلاتی روبرو خواهد بود . لذا هدف اصلی تولید چدن خاكستری با داشتن گرافیتهای نوع A ضمن داشتن ریز ساختاری شامل حدود 95% پرلیت و حدود 5% فسفید آهن می باشد .  

قالب های مورد استفاده در روش ریخته گری گریز از مركز افقی :

بسته به شرایط كاری ، سرعت تولید ، جنس آلیاژ ریخته گری به دو دسته مصرف شدنی و دائمی تقسیم بندی شده است ، كه قالب های مورد استفاده در ریخته گری گریز از مركز لوله های چدنی مورد نظر فولاد دائمی است .