گزارش ساخت قالب گچی و ساخت دوغاب

ساخت قالب گچی

شرح آزمایش

یکی از موارد عمده استفاده گچ برای ساخت انواع قالب و جذب آب دوغاب های مختلف است . قالب های گچی به دلیل داشتن لوله های موئین نقش مهمی را در دریافت و جذب رطوبت قالب ها ایفا می کنند .

در این آزمایش هدف درست کردن یک قالب گچی ساده است . به این ترتیب که 1300 gr گچ را الک نموده (زیرا هرگونه ناخالصی ممکن است به بدنه قالب در این آزمایش آسیب بزند .) و چون نسبت گچ به آب 1.4 است پس 928 gr آب اضافه می کنیم .

برای درست کردن دوغاب از همان روش اولیه ی 90-60-60-90 استفاده می کنیم . لازم به ذکر است که قبل از تهیه دوغاب مقدار 2 kg خاک رس را با آب مخلوط کرده و دوغابی همگن درست می کنیم . (این میزان دوغاب مورد استفاده تمامی گروه ها قرار می گیرد.) سپس بعد از گذشت زمانی مثلا یک هفته از دوغاب بدست آمده گل تهیه می کنیم . زمان داده شده به دوغاب برای انجام مرحله aging  بر روی ذرات رس اعمال می شود .

دوغاب حاصله را روی لوح گچی ریخته و سپس ورز داده تا به صورت گل پلاستیک درآید . سپس گل را داخل یک لیوان می ریزیم به طوری که تمام لیوان را پر کند . این لیوان پر از گل می تواند به ساخت قالب کمک کند .

بدین صورت که لیوان را سروته داخل ظرفی بزرگتر که می خواهیم از آن قالب درست کنیم قرار می دهیم . لازم است تا بدنه ی لیوان و ظرف را کاملا به روغن آغشته کنیم تا هنگام بیرون آوردن قالب گچی از داخل ظرف این کار به راحتی صورت پذیرد .

وقتی که از قرار گیری لیوان حاوی گل درست در وسط ظرف اطمینان حاصل کردیم دوغاب گچ را داخل ظرف می ریزیم . باید هنگام ریختن دقت داشت تا لیوان حاوی گل جابه جا نشود .

آنقدر دوغاب را اضافه می کنیم تا ظرف را کاملا پر کند . خال همانند آزمایشات پیشین بایست مدت زمانی معین را صبر کرد تا گچ بسته شده و خشک گردد . پس از گذشت نیم ساعت می توان با در نظر گرفتن گرمای حاصله از قالب در اثر واکنش گچ و آب قالب ساخته شده را با دقت از لیوان گل ته ظرف جدا کنیم .

نکته اساسی آنجا است که اگر تمامی مراحل فوق به درستی صورت پذیرفته باشند باید سطح داخل و خارج دوغاب کاملا مسطح و بدون هیچ گونه شکاف و ترکی باشد .               

وجود شکاف و یا ترک ممکن است به علت ناپایدار و غیرهمگن بودن دوغاب و یا جمع شدن مقداری روغن در یک قسمت خاص باشد . به طوری که بر اثر خاصیت عدم اختلاط روغن و آب روغن منافذ موجود در داخل قالب را بسته و مانع از خروج تدریجی رطوبت به سطح قالب می گردد .

                                                                      -------------------------------------------------------------

ریخته گری

بعد از آماده شدن قالب بایست مواد تشکیل   دهنده ریخته گری در قالب را آماده کنیم .                      این کار با ترکیب نسبت مشخصی از مواد زیر صورت می گیرد ::

نوع ماده	فلدسپات	کائولن	سیلیس	سیلیکات سدیم	TPP	آب
میزان مورد نیاز	10%	45%	45%	0.25%	0.1%	35%

لازم به ذکر است مقادیر فوق مورد استفاده تمامی گروه ها قرار گرفته است .

پس از ترکیب مقادیر فوق از مواد و افزودن روانساز (TPP) به مخلوطی همگن دست    می یابیم که دوغاب اصلی مورد استفاده در ریخته گری را تشکیل می دهد . سپس مخلوط را داخل ظرفی مناسب ریخته و درب آن را به طور کامل می بندیم تا هفته بعد رطوبت خود را از دست ندهد .

در ادامه هفته بعد با باز کردن ظرف مواد و اضافه کردن مقداری آب دوغاب مورد استفاده را آماده می کنیم . چون این ریخته گری برای تهیه جداره توخالی انجام می شود پس این مقدار کم دوغاب مواد برای تولید کافی است .

در مرحله بعد با ریختن دوغاب به داخل قالب گچی کار را ادامه می دهیم . به این ترتیب که دوغاب را به مدت 2 min در داخل قالب نگه داشته سپس قالب را برگردانده تا دوغاب اضافی از قالب خارج شود . این کار به ترتیب برای هر گروه انجام می شود و نسبت جداره های تشکیل شده مشخص می گردد. لازم به ذکر است که دوغاب به زمانی محدود نیاز دارد تا لوله های موئین آب موجود در جداره را به خود جذب کنند و جداره شکل قالب را به خود بگیرد .

بعد از صرف زمان شکل گیری می توان با اعمال ضربه (تنش) به دیواره بیرونی قالب جداره ریخته گری شده را از قالب خارج نمود .

نکته قابل توجه در این باره این است که نمی توان اطمینان داشت که حتما جداره به صورت کامل و سالم از قالب جدا شود .

دو دلیل برای این موضوع می توان مطرح کرد ::

1- به طور کلی هرچه نسبت گچ به آب قالب بیشتر باشد میزان تخلخل های کمتری به خاطر وجود نسبت آب کمتر به وجود می آید . در نتیجه در هنگام ریخته گری میزان جذب آب توسط قالب به طور محسوسی کاهش نشان می دهد . پس در هنگام خروج جداره به دلیل عدم جذب کامل آب احتمال ترک در جداره افزایش یافته و همچنین خروج را کاملا غیر ممکن می سازد . (با اعمال پدیده جذب سطحی جداره به طور کامل به قالب می چسبد و با اعمال ضربه به جای تکه تکه شدن به پودر مواد اولیه اش تبدیل می گردد.)

2- نکته دیگر که برای تمامی قالب های ریخته گری صادق است آن است که قالب تازه بوده و کمتر از آن استفاده شده است . این موضوع باعث بروز انواع عیوب بالاخص ترک در قطعه تولید شده می شود . در نتیجه همواره می توان گفت که :" سرعت ریخته گری دوغابی (سرعت جذب آب توسط قالب گچی) با تکرار استفاده از قالب بیشتر می شود . یعنی بعد از هر بار مصرف قالب و خشک کردن آن سرعت افزایش میابد . زیرا که با هر بار مصرف مقدار تخلخل بیشتر می شود . و این موضوع خود عاملی است که به خروج راحت تر قطعه از درون قالب کمک می کند .

-------------------------------------------------------------------

ارائه نتایج

به دلیل عدم خروج صحیح جداره از قالب تنها عامل مورد بررسی در نمودار زیر برای تعیین سرعت ریخته گری دوغابی ضخامت جداره تشکیل شده می باشد ::

بحث و نتیجه گیری

با نگاهی به نمودار بالا به راحتی می توان گفت که هرچه میزان نسبت ذرات گچ در قالب نسبت به آب بیشتر باشد ضخامت جداره تشکیل شده بیشتر شده در نتیجه می توان گفت که سرعت ریخته گری دوغابی افزایش می یابد .

-------------------------------------------------------------

منابع خطا

• ناپایدار بودن دوغاب مواد اولیه که باعث ریخته گری ناهمگون در قالب شده و ضخامت جداره را کاهش داده و بر سرعت ریخته گری تاثیر منفی می گذارد .

• وجود خلل و فرج اضافی در قالب گچی که باعث نفوذ مواد به داخل آن شده و در نهایت خروج جداره از قالب را با مشکل روبرو می سازد .

• تماس قالب با سطح به هنگامی که تمامی مواد اضافی از آن خارج شده است .