ماكينة درفلة القضبان والقطاعات الإنشائية.

اشرح ماكينة درفلة القضبان والقطاعات الإنشائية.

تستخدم هذه الماكينة في إنتاج المواسير ذات الأقطار الكبيرة وتتكون الماكينة من عدد من أزواج الدرافيل مرتبة في شكل دائري وبها ممرات مختلفة المقاسات يتوسطها قضيب تشكيل حيث يولج القضيب الداخلي فى االتجويف الداخلي للكتلة ويضغط الدرفيل على سطحها الخارجي وتدار الدرافيل بحيث تدور الماسورة وتتحرك أثناء تشكيلها حول محورها وبذلك يكون مسار الدرافيل حول الماسورة حلزونياً ويلاحظ في هذه الطريقة أن الدرافيل لا تشكل جدار الماسورة في الاتجاه الطولي كما في طريقة بيلجر بل يجرى التشكيل في الاتجاه المستعرض ويمكن استخدام هذه الماكينة في تشكيل الكتل المجوفة إلى أوعية وأسطوانات قد يصل قطرها إلى مترين وطولها إلى حوالي (18 متراً) وقد يبلغ وزنها (70 طناً).

السؤال

اشرح مع الرسم التشكيل على البارد للألواح والشرائط لإنتاج الأعواد المعدنية.

يتم التشكيل على البارد للألواح والشرائط والرقائق المعدنية ذات السمك من (0.125 : 20مم) بأسلوب التشكيل المستمر وبدون تسخين وبواسطة مجموعات من درافيل التشكيل. وتتم العملية بطاقة إنتاجية كبيرة وتكون المنتجات ذات دقة جيدة. ويوضح شكل (1-29) بعض هذه الأعواد المصنوعة من الرقائق المعدنية. ويمكن تشكيل المعادن ذات المطيلية الجيدة وتستخدم سوائل التزييت لمنع الاحتكاك وإطالة عمر درافيل التشكيل وتصنع الدرافيل من سبائك الصلب التي تتحمل التآكل.

السؤال الثالث عشر: اكتب ما تعرفه عن

1-    البثق المباشر.

وتعرف هذه الطريقة أيضاً بطريقة البثق الأمامية وفي هذه العملية توضع كتلة المعدن المراد تشكيلها داخل الوعاء الأسطواني كما في شكل (1-32) حيث يوجد في الوعاء فتحة التشكيل (الأسطمبة) التي يكون لها نفس شكل مقطع وأبعاد المنتج ويكبس المعدن بواسطة مكبس في الجانب الأخر من الوعاء فيندفع المعدن للمرور  من خلال فتحة التشكيل وتستمر عملية الكبس حتى يتم خروج المعدن.

ويلاحظ أن المعدن يخرج من فتحة التشكيل في أتجاه حركة المكبس وتكون القوة اللازمة لتشكيل المعدن وللتغلب على قوة الأحتكاك التى تنشأ بين جدران الوعاء الأسطواني والمعدن نتيجة لانزلاقه على جدار الوعاء أثناء التشكيل وعلى هذا تحتاج هذه الطريقة إلى قوة كبيرة كما أنه لايمكن خروج المعدن كله الموجود في الوعاء من فتحة التشكيل بل يتبقى جزء من المعدن في الوعاء يحتاج إلى قوة كبيرة ويسمى هذا الجزء بالفاقد وتتراوح نسبة الفاقد من (15-20%) من وزن المعدن المراد بثقه ولتقليل هذه النسبة يستخدم مكبس ذو طرف مخروطي ويجهز قاع الوعاء الأسطواني على شكل مخروط وتحدد زاوية رأس المخروط حسب الخواص الميكانيكية للمعدن المراد بثقه.

2-    البثق بالصدم إلى أعلى.

وتتلخص طريقة البثق إلى أسفل بالصدم ، أو طريقة هوكر ، الشكل (1-34) في ضغط كتلة سميكة من المعدن (قد يكون لها شكل فنجان) خلال فتحة القالب بسرعة صدم كبيرة. وتصنع بهذه الطريقة المبثوقات الخفيفة ، مثل الأنابيب رقيقة الجدران غير الملحومة ، وأغلفة الطلقات النارية الصغيرة ، فتوضع قطعة المعدن في قالب التشكيل ثم تضغط في القالب بواسطة سنبك يصدمها بسرعة ، فينبثق المعدن إلى أسفل بالشكل المطلوب. ومن الواضح أن المعدن ينساب خلال الحيز الموجود بين السنبك وبين فجوة القالب.

                           أسئلة الباب الثاني

السؤال الأول

تكلم عن العيوب التي تظهر في الكتل النصف مدرفلة وطرق تلافيها.

المتضمنات

الفجوات الأنبوبية

          ويطلق عليها اسم فجوات الانكماش أو فجوات التقلص. والفجوة الأنبوبية هي فجوة محورية أي بطول محور الكتلة تنتج عن الانكماش الفجائي للكتلة أثناء تجمدها. وبما أن هذه الفجوات تكون معرضة للجو فإن سطوحها تتأكسد مع تكون طبقة من القشور تمنع تلاحم بنية المعدن أثناء عمليات الدرفلة التالية.

الفجوات الأنبوبية

          ويطلق عليها اسم فجوات الانكماش أو فجوات التقلص. والفجوة الأنبوبية هي فجوة محورية أي بطول محور الكتلة تنتج عن الانكماش الفجائي للكتلة أثناء تجمدها. وبما أن هذه الفجوات تكون معرضة للجو فإن سطوحها تتأكسد مع تكون طبقة من القشور تمنع تلاحم بنية المعدن أثناء عمليات الدرفلة التالية.

الانعـــــــــزال

          هو توزيع غير منتظم لبعض المكونات أو الشوائب ينشأ أثناء تجمد الكتلة وتنتج عنه فروق واختلافات في التركيب الكيميائي لبنية الكتلة. وللإنعزال عدة أخطار أهمها عدم تجانس البنية وحرمان مناطق الكتلة التي تحدث فيها الإنعزالات من المكونات التي سبق أن أضيفت للمعدن المنصهر أثناء إنتاجه فلا يتوفر لهذه المناطق الخواص الفيزيائية والكيماوية والميكانيكية المطلوبة.

التفصم الطبقي

          وهو انفصال المعدن إلى طبقتين أو أكثر بسبب عدم تواصل بنيته. ويكون عادة عبارة عن طبقة أو طبقتين من متضمنات غير معدنية أو فجوة أنبوبية في المعدن فتؤدي إلى حدوث تشققات طبقية في الكتلة المدرفلة. ويشتد خطر هذه التشققات إذا أجريت على الكتل المدرفلة تغيرات شكلية كبيرة في الاتجاهات الطولية والمستعرضة فتتغلغل التشققات في بنية المعدن وقد تؤدي إلى انهياره التام.

الشروخ الشعرية

وهي تصدعات داخلية في المعدن بسبب الإجهادات التي يحتمل حدوثها من مجموعة عوامل متعددة مثل التغيرات الحجمية الناشئة عن التحولات الميثالورجية أثناء تبريد المعدن أو التقصف الناتج عن وجود الهيدروجين.

السؤال الثاني

أشرح أثر الحرارة العالية على الكتل الخام النصف مدرفلة.

     يجب تسخين الكتل الخام النصف مصنعة قبل تشكيلها لتكتسب لدونة عالية ولكي تصبح مقاومتها للتغير الشكلي أقل ما يمكن ، وكذلك للإقلال من استهلاك الطاقة المستخدمة في تشكيل المعدن ومن الأفضل استعمال درجة حرارة تسخين مناسبة ولكن درجات التسخين الأعلى من اللازم يؤدي إلى:

تكون القشور السميكة

انخفاض نسبة الكربون في الطبقة السطحية

التسخين المفرط

حرق المعدن

السؤال الثالث

أذكر أهم العيوب التي تظهر في الألواح والصاج المدرفل على البارد والساخن.

ج-  العيوب التي تظهر في الألواح والصاج المدرفل على الساخن والبارد

         تنقسم العيوب الرئيسية في الألواح والصاج المدرفل على الساخن إلى:

1-    اختلاف تخانة الألواح أي أن التخانة تكون مختلفة في نقط متعددة على عرض الألواحوغالباً تكون هذه الاختلافات بالزيادة ويحدث هذا نتيجة تآكل في سطح الدرافيل أو عندما يدرفل الصاج الرفيع بمقدار سحب كبير في المشاوير النهائية أو عندما تنتهي الدرفلة في درجة حرارة منخفضة وتختلف التخانة أيضاً على طول اللوح نتيجة التفاوتات في درجات الحرارة على طول اللوح بسبب عدم انتظام تسخينه في الفرن أو عدم انتظام تبريده أثناء الدرفله. كما ينشأ اختلاف التخانة على طول اللوح من عدم الاستدارة التامة لبدن الدرافيل العاملة أو السانرة أي تكون بيضاوية قليلاً كما أن عدم انتظام استدارة رقبات الدرافيل أو التآكل غير المنتظم في كراسي الدرافيل يؤدي إلى نفس العيوب.

2-    الأكاسيد فهذه الأكاسيد تغوص في سطح الألواح أثناء الدرفلة وتنتشر عند القص والاستعدال وتؤدي إلى ترك سطحاً خشناً غير منتظم.

ويظهر هذا العيب بوضوح على سطح الألواح والصاج الرفيعة ويؤدي إلى زيادة أستهلاك الحامض في عملية التخليل وزيادة استهلاك القصدير في عملية القصدرة أو الزنك عند الجلفنة. كما تؤدي إلي خفض قابلية الألواح للتشكيل علاوة على أن الأكسيد يؤدي إلى صغر تخانة معدن اللوح في المواضع التي توضع بها.

3- ومن عيوب السطح الأخرى البروز والنقر والخدوش وعدم انتظام السطح التي قد تنتج عن سوء حالة دليل ماكينة الدرفلة.

كما أن عيوب الدرفلة على الساخن تؤدي إلى انخفاض الخواص الميكانيكية وعدم مطابقتها للمواصفات المطلوبة نتيجة خطأ التسخين أو انخفاض درجة حرارة الدرفلة أو التبريد غير المنتظم بعد الدرفلة.

السؤال الرابع

بين خمسة من أهم العيوب الشائعة في إنتاج المطروقات.

(1)   عيوب تنتج من عملية الصهر

مثل ما يوجد في المعدن المعد للتشكيل بالحدادة من بقايا خبث أو شوائب لم تفصل عن المعدن أثناء عملية الصهر. أو تكون فجوات صغيرة (بخبخة) يسببها انطلاق الغازات أثناء تجمد قطعة المعدن الخام.

(2)   عيوب في تكوين الشبقات نفسها

مثل القنوات والتشققات أو تشوه السطح أو تطاير بعض العناصر ومركباتها الكيميائية في كتلة الخام وسبب هذا التطاير توزيع هذه العناصر في الخام دون انتظام أو عدم اتزان تركيب المعدن الكيميائي.

(3)   عيوب سببها أخطاء في عمليات اللحامات

 مثل اللحامات الداخلية والتشققات والثنيات وهي عبارة عن انفصالات في بنية الكتلة الخام المعدنية .

(4)   عيوب سببها أخطاء في عمليات الحدادة

مثل احتراق الخامة وتناقص الكربون وتكوين القشور الداخلية . ويسبب ملامسة الصلب للهواء تناقص الكربون فيه فيخرج الكربون من سطح الصلب بالأكسدة وفي كثير من الأحيان يصعب اكتشاف عيوب الخامة إلا إذا كانت هذه العيوب موجودة على السطح وكانت كبيرة يمكن رؤيتها بالعين المجردة .

السؤال الخامس

أكتب صفات الرقائق التي تشكل على المكابس الرأسية ومكابس الأسطح؟

ج- صفات الرقائق التي تشكل على المكابس الرأسية ومكابس الأسطح : -

1-    معرفة درجة انسيابية المعدن والربط بين درجة الحرارة ولدونة المعدن.

2-    درجة الصلادة بحيث تكون الخامة غير صلدة حتى تتحمل ظروف التشكيل على الاسطمبات.

3-    قوة تماسك ذرات المعدن ومقاومته للتآكل أثناء الضغط.

درجة اندماج ذرات المعادن وتحمله لعمليات الكبس والسحب والتشكيل

السؤال السادس

وضح خمسة من عيوب المسبوكات وطرق العلاج؟ وما هي مميزات التشكيل بالسباكة.

(1)   البخبخــــة

     وهي عبارة عن فقاعات من الهواء أو الغازات التي تتكون في القالب وتحدث في المسبوك على صورة جيوب غازية وموزعة على أجزاء المسبوك المختلفة ومن أهم أسباب حدوث هذا العيب هو زيادة نسبة الرطوبة في رمل القالب مع عدم نفاذية الرمل ولتلافي حدوث البخبخة في المسبوكات هو ضمان نفاذية مناسبة للرمل المستخدم والاهتمام بتجفيف سطح فراغ القالب.

(2)   الزوائـــــــد

     وهي عبارة عن زوائد في المسبوك تحدث عند سطح الانفصال وعند أدلة الدليك وذلك نتيجة لوجود خلوص بين نصفي القالب الرملي وتحرك نصف الريزق نتيجة ضغط المعدن المنصهر. ولتلافي ذلك يراعى الاهتمام بتشطيب أسطح الرمل بالنسبة لنصفى الريزق ومنع تحرك الغطاء إلى أعلى أثناء صب المعدن.

3- تغير أبعاد المسبوك

      وينتج هذا التغير من تصميم وتنفيذ النموذج ، وقد يحدث انحراف في شكل الفراغ في القالب الرملي نتيجة لعدم الدقة في وضع نصفى الريزق بالنسبة لبعضهما أو نتيجة لعدم ضمان وضع جزئي النموذج بالنسبة لبعضهما أثناء إعداد القالب الرملي ويمكن تلافي ذلك بالاعتماد على دلائل التثبيت بالنسبة للنموذج والريزق

4     - تجمد المسبوك وعدم اكتماله

     وهي عبارة عن عدم اكتمال صب المعدن في فراغ القالب الرملي وذلك لتجمد المعدن قبل ملئه لفراغ القالب الرملي. وهذا العيب يظهر كنتيجة لوجود خطأ في تصميم مجاري الصب أو انخفاض درجة حرارة المعدن المصبوب مما يؤثر على سيولته ولتلافي ذلك يستخدم أكثر من مجرى للصب كما يتم رفع درجة حرارة المعدن المصبوب في حدود القيمة المسموح بها.

5     - شروخ التجمد

     وهذه الشروخ تحدث نتيجة لاختلاف معدلات تجمد أجزاء المسبوكات عند وجود عدم انتظام في مقطع المسبوك. ويمكن تلافي هذا العيب بتحسين تصميم المسبوك أو استخدام مبردات لضمان الحصول على معدلات تبريد منتظمة بالنسبة لأجزاء المسبوك وهناك عيوب تعتمد على نوعية رمل المسبك مما ينتج عنه احتراق الرمل والتصاقه بسطح المسبوك وحجم حبيباته الذي يؤثر في مدى خشونة السطوح الناتجة وضرورة تشغيلها بعد السباكة. لذا يجب اختيار رمال السباكة اختياراً جيداً مع ضمان التدرج المناسب في حجم الحبيبات.

وقد توجد بعض الحبيبات الرملية بجسم المسبوك مما يدل على تهدم في بعض أجزاء القالب الرملي أثناء عملية الصب. وينتج هذا نظراً لقلة تماسك الرمل.

مميزات التشكيل بالسباكة

1-    يمكن بواسطتها إنتاج الأشكال المعقدة التي يصعب إنتاجها بعمليات التشكيل أو التشغيل أو اللحام.العادية .

2-    بعض المعادن كالحديد الزهر لها خصائص ميكانيكية لا تمكنها من التشكيل عن طريق الحدادة والدرفلة والسحب في حين أنه يمكن سباكتها بسهولة.

3-    الأجسام التي يتم سباكتها من قطعة واحدة قد يحتاج الأمر لإنتاجها بالطرق الأخرى من عدة أجزاء يتم تجميعها بعد ذلك.

4-    سباكة المعادن ملائمة لاحتياجات الإنتاج بالجملة كما هو الحال في حالة السباكة باستخدام القوالب المعدنية.

السؤال السابع

أكتب ما تعرفه عن اسطمبات السحب وما هي مميزات السحب.

تصنع الأسطمبات من الصلب السبائكي ، أو كربيد التنجستين أو من الماس الصناعي وهي تكون الجزء الأساسي في منصة السحب. وتحاط الاسطمبة بمثبت خاص ، وتشتمل الاسطمبة على أربعة مناطق أساسية: شكل (3-4)

(أ)    منطقة التزييت.

(ب)   منطقة التغير الشكلي.

(ج)   منطقة ضبط شكل ومقاسات المقطع.

(د)    منطقة خروج المعدن.

ويلاحظ أن المناطق (أ ، ب ، د) مخروطية الشكل في حين أن المنطقة (ج) أسطوانية .

مميزات السحب

يكتسب المعدن المسحوب شكل وأبعاد فتحة الاسطمبة مما يحقق المزايا الآتية:

1-    دقة أبعاد المقطع المنتج.

2-    نظافة ونعومة سطح المعدن المسحوب.

3-    دقة شكل مقطع المنتج.

4-    زيادة صلابة المعدن نتيجة التشكيل على البارد.

5-    تحسين الخواص الميكانيكية للمنتجات.

السؤال الثامن

اشرح مع الرسم التشكيل بالسحب العميق.

السحب العميق

     في هذه العملية يتم تشكيل الأقراص المختلفة لإنتاج أشكال أسطوانية أو صندوقية باستخدام القوالب (الاسطمبات) وتستخدم هذه الطريقة لإنتاج علب العصائر وأواني الطهي والطلقات النارية كما يمكن استخدامها في إنتاج هياكل السيارات وكذا بعض الأجزاء المصنعة من الصاج والتي تستخدم في الثلاجات والبوتاجازات.

      ويجرى سحب هذه الأقراص بواسطة مكبس تشكيل وقالب السحب (الاسطمبة) وتستخدم لوحة الضغط لمسك القرص ويتم ضغطها بالمقدار المناسب حتى تحافظ عليها من التموجات أو الشروخ أو التشققات التي تنشأ أثناء السحب شكل (2-9) وعند تحرك المكبس فإن القرص يأخذ شكل القالب ويتحول إلى قدح قطره الخارجي هو القطر الداخلي للقالب وقطره الداخلي يساوي قطر مكبس التشكيل.

     ويراعى أنه في حالات التغيير الكبير في الشكل فإن عملية السحب تتم على مراحل متتابعة وفي هذه الحالة فإن المعدن تقل لدونته وتزداد صلادته جراء تشكيله على البارد مما يوجب تطريته بين عمليات السحب بإجراء المعالجة الحرارية التي تعيد إليه خصائصه. ويمكن أثناء السحب استخدام مواد مزلقة نباتية أو حيوانية لتقليل معامل الاحتكاك وقد يستخدم الجرافيت أو الشحم أو الصابون

 

السؤال التاسع

للحصول على منتج جيد يجب مراعاة قواعد تصميم الاسطمبات. اذكرها. وما هي مميزات التشكيل بالاسطمبات؟

للحصول على منتج جيد يجب مراعاة قواعد تصميم الاسطمبات وهي:

1.    يتم تحديد جزئي فراغ الاسطمبة بحيث يكون المنتج مطابقاً للأبعاد المطلوبة كما يسمح تصميم الاسطمبة بخروج المنتج بعد تشكيله ويستحسن أن يكون مستوى الانفصال عند محور الجزء المراد تصنيعه.

2.    لتسهيل عملية خروج المنتج بعد تشكيله بترك سماح السحب الذي يتراوح بين   (3-510) (في حالة الصلب يتراوح بين 5-57).

3.    يؤخذ في الاعتبار سماحي الانكماش والتشغيل.

4.    يراعى وجود الاتزان بين مقاطع المنتج المختلفة لتفادي الفروق الكبيرة في انسياب المعدن داخل فراغ الاسطمبة.

5.    يجب تجهيز الاسطمبات بدلائل لضمان دقة المنتجات.

مميزات التشكيل بالاسطمبات

1-    الوفر في استعمال الخامات حيث يخف وزن المنتج لعدم وجود زيادات في أبعاده.

2-    الحصول على أسطح ناعمة.

3-    سرعة تنفيذ الإنتاج الكمي (المتكرر) لنوع واحد.

4-    تجعل المعدن المشكل يقاوم الأحمال والإجهادات.

5-    خلو المنتجات من الإجهادات والعيوب الداخلية .

6-    إكساب المعدن قوة ومتانة عالية.

7-    الوفر في تكاليف المنتج إذ كان من الممكن استخدام المنتج دون إجراء عمليات تشغيل أخرى.

السؤال العاشر

عدد اربعة من العمليات التي تجرى لتلافي عيوب الألواح والصاج.

إزالة الأكاسيد من سطح الصاج

عند درفلة الألواح والصاج على الساخن يراعى أن يكون سطحها نظيفاً أملس ولذلك من الضروري إزالة الأكاسيد من على السطح باستخدام ماكينات خاصة لتكسير الأكاسيد سحب ثم تزال هذه الأكاسيد بالمياه المضغوطة بواسطة رشاشات مثبتة أعلى وأسفل ماكينات الدرفلة.

2- استعدال الألواح

تستعدل الألواح المنتجة بوحدات الدرفلة المفتوحة وهي ساخنة نظراً لصغر القوة المطلوبة عما لو كانت باردة كما أن ذلك يقلل من الإجهادات المختلفة ولإتمام ذلك في درجات حرارة عالية توضع ماكينة الاستعدال بعد حصيرة الخروج بمسافة لا تزيد عن (60متر) من ماكينة الدرفلة النهائية.

المعالجة الحرارية

الغرض من المعالجة الحرارية هو التخلص من التصلد الذي نشأ من التشغيل بالدرفلة في درجات الحرارة المنخفضة ، وحتى تتحسن اللدونة وللحصول على بنية رقيقة الحبيبات .

التخمير

تخمر الأنواع المختلفة من الصلب السبائكي ومن صلب العدة لزيادة استطالة الصلب ولتخفيض صلادته. ويتم ذلك في أفران ذات الغطاء وعادة تستخدم هذه الأفران لتخمير الصاج المدرفل على البارد.

المعادلة

تهدف عملية المعادلة إلى تهذيب البنية البلورية للصلب وإزالة الانفعالات الداخلية به والتي تكون قد حدثت به نتيجة للتشغيل على البارد فعندما يتم تشغيل الصلب على البارد (طرق أو درفلة أو بثق ... الخ) فإن البنية البلورية سوف تتهتك  

 ويصير المعدن هشاً وكذلك عندما يتم تسخين الصلب ثم حفظه عند هذه الدرجة لمدة كبيرة.

التقسية (التصليد)

تهدف عملية التقسية إلى زيادة صلادة الصلب والتي تعتمد على عدة عوامل تتحكم في عملية التقسية

س- ما الهدف من عملية التقسية وما هى العوامل التي تتحكم فيها ؟

التقسية (التصليد)

تهدف عملية التقسية إلى زيادة صلادة الصلب

 العوامل تتحكم في عملية التقسية وهي:

1.    درجة حرارة التسخين.

2.    زمن الإبقاء عند درجة حرارة التسخين.

3.    وسط التبريد.

4.    سرعة التبريد.

الشروط الواجب توافرها في الخامات التي تشكل على آلات الثني والكبس

         من المعروف أن المعادن المستخدمة في إنتاج الأثاث المعدني لها خواص وصفات معينة تختلف من معدن طبقاً لطبيعة التشكيل سواء على الساخن أو البارد.

فالمعادن التي تشكل على الثنايات العادية والمكابس الرأسية للحصول على ثنيات طولية أو عرضية أو قوسية ويجب أن تتوافر فيها الصفات والشروط الآتية:

1-    قابلية المعدن للسحب والطرق.

2-    قابلية المعدن للثني والالتواء.

3-    أن يتميز بقوة التماسك ومقاومة الشد.

4-    قابلية المعدن للاستطالة والتمدد (الممطولية).

5-    أن يكون المعدن مسحوب على البارد ليكتسب مرونة واندماج في بلوراته لتلاشي مسببات التلف والتشقق عند عملية الثني أو التشكيل.

س- اذكر الاختبارات التي تجرى على الرقائق المعدنية لمعرفة قابلية الثني والتشكيل ؟

ج- يؤتى بيشريحة من الرقائق المطلوب تشغيلها وتجرى عليها بعض المعلومات اليدوية الآتية:

1-    تطوى الشريحة لمعرفة قابليتها للثني والطي.

2-    تطوى حافة الشريحة على هيئة دسرة ثم تفرد مرة أخرى لمعرفة قدرتها على التشقق.

3-    كشط سطح الشريحة لمعرفة مدى اندماج المعدن أي ليس به قشور.

4-    تسخن الشريحة لدرجة الإحمرار ثم تبرد لمعرفة قابليتها للصلابة.

5-    يقبب جزء من المعدن لمعرفة درجة الانسيابية.

6-    تجلخ الشريحة لمعرفة طبيعة الشرر الناتج وتحديد نوع الصلب الطري (الصاج).

اذكر الطرق المختلفة إنتاج المواسير الغير ملحومة ؟

ج- الطرق المختلفة إنتاج المواسير الغير ملحومة :-

تنتج المواسير غير الملحومة بعدة طرق اكثرها انتشاراً هي عملية الدرفلة أو البثق أو السحب وتستخدم الدرفلة على نطاق واسع.

السؤال الثاني

اشرح مع الرسم خطوات تشكيل كتلة مصمتة إلى كتلة مجوفة في ماكينة درفلة التخريم ؟

ج- خطوات تشكيل كتلة مصمتة إلى كتلة مجوفة في ماكينة درفلة التخريم :-

      وهي عبارة عن وحدة الدرفلة الثنائية وتحتوي درافيلها على ممرات مستديرة وموضوعة الواحد تلو الآخر. وقبل إدخال الكتلة الإعدادية بين الدرافيل يركب في الممر قضيب تشكيل داخلي وهذا القضيب مثبت على قضيب تثبيت طويل بحيث يتحدد سمك جدار الماسورة الجاري درفلتها بمقدار الخلوص بين قضيب التشكيل الداخلي وبين الممر الموجود بين الدرفيلين. وفي هذه الحالة يتم تشكيل المعدن بين الدرافيل وقضيب التشكيل الداخلي بحيث يقل سمك جدران الماسورة. ويقل قطرها الخارجي وحيث أن إجراء مرحلة درفلة واحدة على قضيب التشكيل الداخلي لا يكفي تشكيل جدران الماسورة بشكل منتظم على امتداد طولها فإن عملية الدرفلة تجرى على مرحلتين وأحياناً على ثلاث مراحل بحيث تدار الماسورة بزاوية مقدارها (590) عند كل مرحلة وعادة لا يزيد طول الماسورة بعد درفلتها عن (1.4-1.6) في كل مرة.

     وأثناء عملية الدرفلة يعمل قضيب التشكيل الداخلي في ظروف صعبة ويرجع ذلك لتأثير درجة الحرارة المرتفعة وضغط الدرفلة الكبير إلى جانب وجود احتكاك انزلاقي بين قضيب التشكيل الداخلي وبين السطح الداخلي للماسورة. ولهذا ينزع قضيب التشكيل الداخلي بعد كل مرحلة ويبرد في الماء. ولتقليل معامل الاحتكاك بين الماسورة وبين قضيب التشكيل الداخلي ترش الماسورة من الداخل بملح الطعام أو مخلوط من ملح الطعام والجرافيت ومع هذا فإن هذا الأسلوب لا يمنع حدوث استهلاك القضيب الداخلي باستمرار.

      وتعتبر ماكينة الدرفلة الأوتوماتيكية أحادية الاتجاه أي لا تعكس اتجاه دورانها لذلك بعد انتهاء المرحلة الأولى من الدرفلة يتطلب الأمر إلى إعادة الماسورة إلى الجهة الأخرى وهذه العملية تتم بشكل آلي بمساعدة أسطوانات التنفيذ العكسية الموضوعة في الجهة الخلفية للماكينة وبعد الانتهاء من درفلة المعدن بين الدرافيل برفع الدرفيل العلوي لزيادة الحيز الموجود بين الدرفيلين بحيث يتوافر المكان اللازم لإرجاع المواسير في اتجاه العكسى وفي نفس الوقت ينزع قضيب التشكيل الداخلي من قضيب التثبيت بواسطة أداة نزع خاصة أو يدوياً, بعد ذلك تضغط الماسورة بين أسطوانة التغذية العكسية وبين الأسطوانة العليا وتنقل الماسورة تحت تأثير قوي الاحتكاك إلى الجهة الأمامية لوحدة الدرفلة ثم يركب قضيب تشكيل داخلي ثم يضغط الدرافيل العلوي من جديد إلى وضع التشغيل مع إدارة الماسورة بمقدار (590م) وتدفع بين الدرافيل لإجراء المرحلة التالية للدرفلة وتتكرر هذه العملية حسب عدد الممرات الموجودة بالدرافيل حتى الحصول على القطر المطلوب للماسورة.

  

خطوات انتاج ماسورة غير ملحومة

السؤال الثالث

تكلم باختصار عن المواسير المنتجة بالدرفلة في وحدة بيلجر ؟

ج - المواسير المنتجة بالدرفلة في وحدة بيلجر :- 

          بعد عملية التخريم الأولى تنقل الكتلة المجوفة سميكة الجدار بسرعة إلى ماكينة درفلة تعرف باسم بيلجروهذه الماكينة تنتج الى جانب المواسير المستديرة المواسير المربعة او المسدسة او متدرجة المقطع .وهذه الماكينة تحتوى على ممر متغير المقطع ودرفيل بيلجريحتوى على قناة ذات عرض وارتفاع متغيرين على امتداد محيطه , وهذه القناة تنقسم الى جزئين , جزء لاتجرى فيه الدرفلة (جزء اللاحمل) وفى هذا القسم يكون قطر الممر اكبر من قطر الماسورة الأعدادية الجارى درفلتها والقسم الثانى هو القسم العامل وهو يتكون من منطقة عاملة ومنطقة صقل , حيث تضغط فيها الماسورة الأعدادية وبداخلها قضيب محوري (شاقة) ذات قطر أصغر قليلاً. شكل (1-3) ويكون اتجاه تقدم الدرفيلين في عكس اتجاه تقدم الكتلة المجوفة

السؤال الرابع

اشرح مع الرسم خطوات إنتاج المواسير الغير ملحومة في ماكينة الدرفلة الثنائي الأوتوماتيكية.

قبل إدخال الكتلة الإعدادية بين الدرافيل يركب في الممر قضيب تشكيل داخلي وهذا القضيب مثبت على قضيب تثبيت طويل بحيث يتحدد سمك جدار الماسورة الجاري درفلتها بمقدار الخلوص بين قضيب التشكيل الداخلي وبين الممر الموجود بين الدرفيلين. وفي هذه الحالة يتم تشكيل المعدن بين الدرافيل وقضيب التشكيل الداخلي بحيث يقل سمك جدران الماسورة. ويقل قطرها الخارجي  وحيث أن إجراء مرحلة درفلة واحدة على قضيب التشكيل الداخلي لا يكفي تشكيل جدران الماسورة بشكل منتظم على امتداد طولها فإن عملية الدرفلة تجرى على مرحلتين وأحياناً على ثلاث مراحل بحيث تدار الماسورة بزاوية مقدارها (590) عند كل مرحلة وعادة لا يزيد طول الماسورة بعد درفلتها عن (1.4-1.6) في كل مرة.

 

شكل تخطيطي لدرفلة الماسورة فى ممر وحدة الدرفلة الاوتوماتيكية

السؤال الخامس

تكلم عن إنتاج المواسير الغير ملحومة بالبثق.

ج - إنتاج المواسير الغير ملحومة بالبثق :-

ولإنتاج المواسير بالبثق حيث يحدد الخلوص بين الشاقة وبين القالب تخانة جدار الماسورة الجاري بثقها. لذلك تستعمل بصفة عامة كتلة مجوفة من المعدن حتى يمكن دخول الشاقة فى القالب. وللحصول على تخانة واحدة منتظمة للماسورة أثناء بثقها يجب أن يتحرك المكبس والشاقة على امتداد محوره مع الوعاء وقالب التشكيل. وكذلك يجب أن يكون الثقب المحوري في منتصف الكتلة الخام تماماً

السؤال السادس

اشرح الطرق المختلفة لإنتاج المواسير الغير ملحومة بالبثق.

1-    ويمكن الحصول على الكتلة الخام المجوفة بالصب (السباكة) أو الدرفلة ثم تخرم بماكينات التخريم على الساخن في مكبس مستقل

2-    تستعمل كتل مصمتة لإنتاج المواسير بالبثق وفي هذه الطريقة تخرم الكتلة وتبثق في عملية واحدة بمكبس البثق وفي مكابس البثق الحديثة المستخدمة لهذا الغرض تشغل شاقة التخريم بجهاز هيدروليكى مستقل عن الجهاز الذي يشغل رأس المكبس.

3-    وتستخدم طريقة أخرى لبثق المواسير من الكتل المصمتة المصنوعة من سبائك الألومنيوم أو الماغنسيوم ويتكون جهاز البثق الشكل (1-10) من قالب تشكيل به فتحة نفاذ ذات شكل خاص بحيث ينساب المعدن عند كبسه في القلب خلال مجاري منفصلة حول قلب مركزي ينتهي بشاقة قصيرة

السؤال السابع

اذكر الطرق المختلفة لإنتاج المواسير الملحومة.

تنتج المواسير الملحومة بعدة طرق لحام نذكر منها طريقة اللحام التقابلي المتواصل للشرائط وطريقة اللحام بالمقاومة الكهربية وطريقة اللحام بالقوس الكهربي المغمور ومع تقدم اللحام وتطور أساليبه أمكن إنتاج مواسير ملحومة سميكة الجدران كالتي تنتج في ماكينات الدرفلة (ركز) كما أصبح من الممكن أيضاً لحام المواسير في مختلف الأقطار والتخانات .

السؤال الثامن: اكتب ما تعرفه عن

1-    إنتاج المواسير الملحومة باللحام التقابلي المتواصل الشرائط.

ج - تستخم في ذلك لفائف من الشرائط المنتجة على البارد حيث تدخل هذه اللفائف فى فرن التسخين حيث ترفع درجة حرارتها إلى الدرجة الملائمة للحام وعندئذ تخرج من الفرن وتركب على بكرة حرة الحركة لسهولة سحبها حيث يدخل طرف البكرة إلى ماكينة لف المواسير ليتحول مباشرة إلى ماسورة بواسطة درافيل زوجية متتالية وفي نفس الوقت تلحم الأطراف المتقابلة بضغطها معاً وعند مرور الماسورة بين مجموعة درافيل

     التشكيل واللحام بالضغط تمرر على منشار يدور بنفس سرعة خروجها ليقطعها إلى الأطوال المطلوبة. وعند قرب انتهاء اللفة الأولى يلحم بها طرف اللفة التالية  بحيث يستمر خط انتاج المواسيردون انقطاع.

2-    إنتاج المواسير الملحومة بالمقاومة الكهربية.

ج -  يستخدم لذلك لفائف من الصاج على هيئة شريط بعرض يتناسب مع محيط الماسورة المطلوب إنتاجها وتركب لفة الصاج على بكرة فيسهل تحريكها وسحب الشريط بسهولة لتغذية الماكينة ويجهز طرف الشريط ثم يلف الشريط على بكرات لف المواسير حيث تمر عملية اللف على عدة مراحل متتالية حتى تصل إلى الشكل الحلقي المطلوب تشغيله على البارد ثم ترسل الماسورة الملفوفة إلى ماكينة لحام بالمقاومة الكهربية (شكل  ) وفيها يستخدم تيار كهربي يمرر خلال الكترودين من النحاس كل منها على هيئة بكرة لتوصيل التيار الكهربي إلى الماسورة ولرفع درجة حرارة الأطراف حتى درجة التعجين بحيث يتم التلاحم الفعلي بين الأطراف بواسطة الضغط الذي تسلطه درافيل جانبية على الماسورة ثم تدخل على بكرات استعدال القطر بعد ذلك تقطع الماسورة إلى الطول المناسب بواسطة منشار أو أداة قطع ملائمة.

السؤال التاسع

اشرح مع الرسم إنتاج المواسير الملحومة باستخدام قمع التشكيل المخروطي.

إنتاج المواسير الملحومة باستخدام قمع التشكيل المخروطي

       تستعمل هذه الطريقة لإنتاج مواسير مستديرة قطرها من (55 إلى 3.5 ملليمتر) والخامة المستخدمة هى شرائط مسحوبة على البارد مختلفة العروض من الصلب الكربوني وتقطع إلى أجزاء أو تلف في لفات وتتم عملية إنتاج المواسير في عدة خطوات :-

1-    شطف طرفي شريط الصلب في الاتجاه الطولي.

2-    تسخن الخامات إلى حوالي (5100) درجة مئوية ثم تثنى الأطراف الطولية. ويتم لحام النهايات للشريط والذي تم ثنيها لتأخذ الشكل الدائري

3-    تسحب الخامة خلال قمع مخروطي من الصلب المثني على شكل بوق لتأخذ الشكل الأسطواني.

4-    ترفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة اللحام (1300-1350 درجة مئوية) ويتم درفلة الخامة المستخدمة على ماكينة درفلة ثنائية الدرافيل دائرية العيار وبداخلها قلب دائري على هيئة قضيب طويل فتثبت بإطار خاص وراء الماكينة ووتدرفل الخامة الملفوفة بحيث يكون خط اللحام لأعلى.

5-    يتم لحام الماسورة بإحدى طرق لحام القوس الكهربي أو التأثير الكهربي الحثي ثم تستعدل الماسورة الناتجة على ماكينة الاستعدال وتشطيبها وقص الأطراف.

السؤال العاشر

اكتب ما تعرفه عن سحب المواسير موضحاً إجابتك بالرسم.

ج - يمكن سحب المواسير على منصة سحب لإنتاج مواسير أطول ولها أقطار أصغر مما كانت عليه وتسحب المواسير على الساخن أو على البارد إلا أن طريقة السحب على الساخن لم تعد شائعة الاستعمال و خاصة لإنتاج المواسير ذات المقاسات الصغيرة حيث يتم السحب على البارد وللحصول على مواسير ذات أبعاد بالغة الدقة مع زيادة ملاسة أسطحها وتحسين الخواص الميكانيكية لمعدن المواسير وكذلك للحصول على مواسير ذات جدران رقيقة وأقطار أصغر ما يمكن .