ساخت قطعات برنجی

به طور کلی ساخت قطعات برنجی شامل فورج برنج ، ریخته گری برنج ، ورق برنجی و جوشکاری می باشد.

ریخته گری برنج

ریخته گری برنج روشی است که در آن برنج ، آلیاژی از مس و روی، درکارخانه ذوب فلز ذوب می شود و به اشکال مختلف ریخته گری می شود تا در ساخت و ماشینکاری استفاده شود. فلز مذاب در قالب ریخته می شود و در حین ریخته گری شکل دو بعدی قالب را به خود می گیرد. ریخته‌گری برنج فرآیندی خودکار است که در آن مذاب مایع با فشار بالا و با سرعت پر شدن بالا در قالب ریخته می‌شود.

از ریخته گری برنج استفاده های بسیار زیادی می شود که ساخت دستگیره یکی از این موارد است. در این روش برنج ذوب شده و در اشکال مختلف ریخته گری می شود تا در ساخت ، ماشینکاری و … استفاده شود. به منظور ساخت قطعات برنجی با عملیات ریخته گری سه روش کلی وجود دارد که در ادامه به توضیح هر یک پرداخته می شود.

ریخته گری لاست واکس (Lost-wax)

در ساخت قطعات برنجی به روش ریخته گری دقیق ، صنعتگران می توانند با استفاده از قالب های مومی (wax) که با پوسته های سرامیکی پوشانده شده اند آلیاژ مذاب را برای جایگزینی موم تزریق کنند.

ریخته گری دایکاست

یکی دیگر از روش های ساخت قطعات برنجی ریخته گری دایکاست است. این روش معمولا در کارخانه های ریخته گری بزرگ و تجاری استفاده می شود زیرا هزینه اولیه راه اندازی آن کم است. در ریخته گری دایکاست ، مواد مذاب با فشار داخل قالب تزریق می شود و در همان حالت یعنی تحت فشار مواد مذاب منجمد می شود.

فرآیند ریخته گری دایکاست برنجی به تولیدکنندگان کمک می کند تا قالب های ریخته گری قطعات برنجی در حجم مورد نیاز تولید کنند. همچنین قطعات ریخته گری برنج دارای بالاترین خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی می باشد.

ریخته گری ماسه ای

ساخت قطعات برنجی به روش ریخته گری ماسه ای یکی از قدیمی ترین روش های ریخته گری است. برای ریخته‌گری های کوچک استفاده از این روش به لحاظ اقتصادی به صرفه تر و معقول تر است.

فورج برنج

ساخت قطعات برنجی به روش فورج ، یک فرآیند فورجینگ گرم است که در آن بیلت های برنجی گرم می‌شوند و سپس در عرض چند ثانیه با فشار بالا پرس (فشرده) می شوند. به عبارت دیگر، ابتدا فلز برنج یا آلیاژ برنجی گرم می شود. سپس این فلزی که به اندازه کافی گرم و نرم شده، تحت فشار قرار می گیرد تا فرم مدنظر را بگیرد و برای تولید یک قطعه برنجی عاری از نقص آماده شود.

ورقکاری برنج

به طور کلی فرآیند ساخت قطعات برنجی به شکل ورق در چند مرحله انجام می شود که در ادامه توضیح داده شده است.

ذوب

به منظور ساخت قطعات برنجی ، در مرحله اول آلیاژ مس در دمای 1050 درجه سانتیگراد در کوره الکتریکی ذوب می شود. پس از ذوب فلز مس، مقدار مناسبی از فلز روی به آلیاژ مس اضافه می شود. گاهی نیز مقدار کمی روی اضافی به آلیاژ مس اضافه می شود تا تبخیر روی در طی عملیات ذوب جبران شود.

سپس فلز ذوب شده در ساختار مکعبی ریخته می شود تا خنک شود و اجازه داده می شود.

نورد گرم

در مرحله دوم ساخت قطعات برنجي قالب ها در کوره قرار می گیرند و حرارت داده می شوند تا به دمای دلخواه برسند. سپس این قالب های گرم شده از یک غلتک فولادی عبور داده می شوند تا ضخامت قطعه برنج کاهش یابد. در طی این فرآیند عرض قطعه نیز افزایش می یابد.

پس از سرد شدن، قطعه برنجی از دستگاه فرز که اسکالپر (scalper) نام دارد عبور می کند. همچنین این دستگاه لایه بیرونی را که بسیار نازک است از برنج جدا می کند. زیرا این لایه از اکسیدهایی تشکیل شده که هنگام قرار گرفتن فلز در هوا تشکیل می شود.

مرحله آنیل کردن و نورد سرد

در مرحله سوم ساخت قطعات برنجی ، قطعه حرارت داده می شود تا مقداری از سختی آن کاسته شده و داکتیل شود. به این فرآیند آنیل کردن گفته می شود. دمای آنیل ممکن است با توجه به ترکیب برنج متفاوت باشد.

سپس قطعات آنیل شده به منظور کاهش ضخامت برنج از یک سری غلطک ها عبور داده می شوند. این فرآیند نورد سرد نامیده می شود که به افزایش سختی و استحکام برنج کمک می کند.

نورد نهایی

در آخرین مرحله ساخت قطعات برنجي ، ورق ها به نورد سرد نهایی منتقل می شوند تا تلرانس را به دقت مشخص کرده و سطح صافی در قطعه برنجی حاصل شود. سپس این ورق ها بسته به نیاز، به اندازه دلخواه بریده می شوند.

جوشکاری برنج

در ساخت قطعات برنجی با استفاده از جوشکاری MIG و یا جوشکاری آرگون برنج را جوش می دهند. فرآیند آماده سازی عامل مهمی در خط جوش خوب و تمیز است. ضرروی است که برنج بدون لک باشد و لبه های مخروطی دوتایی داشته باشد تا قوی ترین اتصال ها برقرار شود.

لازم به ذکر است که جوشکاری برنج می تواند کمی مشکل باشد زیرا مقدار ترکیب روی به طور قابل توجهی بر نقطه ذوب تأثیر می گذارد. همچنین روی هنگامی که گرم می شود بخار می دهد که می تواند باعث آسیب های ریوی شود.

هزینه ساخت قطعات برنجی

هزینه ساخت قطعات برنجی به میزان ترکیب درصد عناصر آلیاژی ، تعداد نیروهای متخصص و نوع روش ساخت آن بستگی دارد. به عنوان مثال روش ریخته گری برای ساخت قطعات برنجی روش به صرفه ای است که هزینه اولیه آن نسبت به روش های دیگر کمتر می باشد.