ما هي طرق الصب الخاصة؟

تحدث المقال السابق عن الأنواع المختلفة للصب. ازدادت متطلبات الصب مع تقدم العلم والتكنولوجيا. فنحن نحتاج إلى إنتاج مصبوبات أكثر دقة وأفضل أداءً وأقل تكلفة. لتلبية هذه المتطلبات، اخترع عمال الصب العديد من طرق الصب الجديدة. تُعرف هذه الطرق مجتمعة باسم طرق الصب الخاصة، أي الصب الخاص.
الصب الخاص: الصب باستخدام رمل أو رمل أقل، باستخدام تكنولوجيا ومعدات خاصة لطرق الصب، مثل الصب بالاندماج، والصب المعدني، والصب بالضغط، والصب بالضغط المنخفض، والصب بالطرد المركزي، والصب الخزفي، والصب الصلب. (ستلقي هذه المقالة نظرة فاحصة على الأنواع المختلفة للصب الخاص)

1. من وجهة نظر عملية الصب، تتمتع المسبوكات الخاصة بلمسة نهائية سطحية أفضل.
2. يغيّر الصب الخاص ظروف تعبئة وتبريد المعدن السائل، مع بنية حبيبات أكثر كثافة وأكثر دقة.
3. تقليل استهلاك المعادن ومعدل خردة الصب، وكفاءة إنتاج عالية
4. يمكن تبسيط عملية الصب الخاصة (باستثناء الصب الاستثماري)، ومن السهل ميكنتها وأتمتتها.
5. يمكن خفض تكاليف الإنتاج وتحسين ظروف العمل وزيادة إنتاجية العمالة.
6. لها ليونة أفضل من المسبوكات

1. إنتاج تجويف القالب (مع مراعاة حجم وشكل الجزء والانكماش)
2. عملية الذوبان
3. تقنية الصب (سرعة الصب المناسبة لتقليل التآكل والعيوب)
4. عملية التصلب
5. إزالة العفن
6. عمليات التنظيف والتشطيب والفحص

1. دقة عالية الأبعاد
2. جودة معدنية أعلى
3. انخفاض تكاليف الإنتاج
4. القدرة على صب أجزاء رقيقة للغاية
5. إنتاجية عالية
6. تشطيب السطح الأفضل للمسبوكات الخاصة
7. الحد الأدنى من الحاجة إلى مزيد من التصنيع الآلي للقالب
8. قد تحتوي على بنية حبيبات أكثر دقة وكثافة
9. المصبوبات أكثر متانة وقابلية للسحب من مصبوبات القوالب الصلبة

1. رش الأنماط: يتم رش قالب الصب الخاص بعامل تحرير على النموذج قبل الصب. يشكل ذلك طبقة رقيقة لمنع التصاق الجص بالتصميم.
2. القوالب: يتم خلط الجص ولفه حول التصميم. يُفرد الجص على التصميم ويُرج لتغطية جميع الزوايا. بعد 15 دقيقة، قم بإزالة التصميم. بعد ذلك، نقوم بتسخين القالب بين 120 درجة مئوية و260 درجة مئوية للتخلص من الرطوبة الزائدة.
3. صب المعادن: بعد الانتهاء من صنع نموذج الصب بالجبس، يمكننا ملء القالب بالفولاذ المنصهر.
4. صب الجبس: يوفر الصب بالجص بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لطرق الصب التقليدية. وهذا غير مناسب للمعادن غير الحديدية منخفضة الانصهار مثل النحاس أو المغنيسيوم أو الزنك.

عملية صب القشرة

1. صناعة القوالب: نقوم بتسخين تصميم الحديد الزهر الخاص إلى 230-315 درجة مئوية. ونسمح للرمل بالجلوس عليه لبضع دقائق ليعالج جزئياً. ثم يتم قلب قالب الصب الخاص وإزالة الرمال الزائدة. بعد ذلك، نحصل على صدفة بسُمك جدار يتراوح بين 10-20 ملم. سيكون للنموذج والصدفة قوة شد تتراوح بين 350-450 رطل لكل بوصة مربعة بعد معالجة الرمال.
2. إزالة النمط: بعد معالجة القشرة، قم بإزالة النمط.
3. تجميع القالب: يتم تثبيت القالبين النصفين معاً لإكمال قالب صب القشرة. إذا كانت هناك حاجة إلى أي نوى، يتم إدخالها قبل إغلاق القالب. ثم يتم وضع القالب الصدفي في القارورة، مدعومًا بمادة الدعم.
4. الصب: يتم تثبيت القوالب بإحكام معًا حيث يتم سكب المعدن المنصهر من المغرفة في نظام الصب ويملأ تجويف القالب.
5. تطبيق الصب بالصدفة: بعد أن يبرد المعدن المصهور، يمكن أن يكسر القالب، ويتم إزالة الصب الخاص. يلزم إجراء عملية تشذيب وتنظيف لإزالة المعدن الزائد من نظام التغذية وأي رمال في القالب.

يتضمن الصب بالطرد المركزي صب الصلب المنصهر في قالب دوار. تعمل قوة الطرد المركزي للقالب على وضع المعدن وتغذيته. بعد أن يبرد المعدن، يدور القالب. ينتج الصب بالطرد المركزي معدن أكثر كثافة ونظافة. ويرجع ذلك لأن المعدن الأثقل يمكن أن يرتد إلى جزء القالب بعيداً عن مركز الدوران. ويمكن أن تقذف الشوائب الأخف وزنًا إلى المركز. تتميز أنواع المسبوكات الناتجة عن هذه العملية ببنية حبيبية محكمة وتفاصيل ممتازة. كما أنها تتمتع بخصائص ميكانيكية فائقة.

الصب بالطرد المركزي الحقيقي

ينتج الصب بالطرد المركزي الحقيقي مصبوبات مجوفة ذات ثقوب مستديرة. تتميز العملية بقوة الطرد المركزي وحدها لصنع الثقب دون استخدام قلب. يدور القالب حول محور الثقب، الذي يبقى أفقياً أو مائلاً أو عمودياً.

الصب بالطرد المركزي

يتم سكب المعدن من خلال بوابة مركزية على طول محور الدوران هذا ويتدفق إلى تجويف القالب من خلال بوابة داخلية شعاعية مقطوعة في واجهة القالب. يساعد التحسين على إنتاج الصب بشكل صحيح، مما ينتج عنه صب نظيف ودقيق.

يُعرف الصب الاستثماري أيضاً باسم الصب بالشمع المفقود. في الصب الاستثماري، يتم استخدام الشمع في الصب الاستثماري، مما يسهل إنتاج أنماط رقيقة الجدران ذات تصميمات هندسية معقدة. تخلق هذه العملية أجزاء دقيقة وقابلة للتكيف في مختلف المعادن والسبائك عالية الأداء. وتعد عملية الصب الخاصة هذه مناسبة لصب الأجزاء الحساسة والدقيقة ولكن بتكلفة أعلى. ومع ذلك، مع زيادة التصنيع على نطاق واسع، تنخفض تكلفة الوحدة. طريقة الصب الخاصة هذه مناسبة عند إنتاج تفاصيل ذات تصميمات معقدة.

مزايا الجبيرة الخاصة

1. السطح الأكثر سلاسة للمسبوكات من الصب الاستثماري
2. يمكن صب الأشكال المعقدة
3. لا تحتوي المسبوكات اللولبية على أي خطوط فاصلة مشوهة
4. يمكن القضاء على عمليات التشغيل الآلي

عيوب الصب الخاص

1. دورة الإنتاج أطول
2. العملية أغلى نسبيًا من العمليات الأخرى
3. النمط قابل للتطوير
4. حجم الجزء المراد صبّه محدود. فمعظم المسبوكات تزن أقل من 0.5 كجم

يمكننا تنفيذ صب القوالب الخزفية للنماذج الدائمة باستخدام الجص أو البلاستيك أو الخشب أو المعدن. ومثل القوالب الاستثمارية، فإن القوالب الخزفية قابلة للاستهلاك. ومع ذلك، تُصنع القوالب الخزفية من مزيج من القوالب العلوية والسفلية. وهذا يختلف عن القوالب المتجانسة المستخدمة في الصب الاستثماري.

عيوب الصب الخاص

1. تكلفة عالية
2. صعوبة التحكم في التفاوتات في الأبعاد

يُطلق على الصب الدائم للقالب الدائم أيضاً اسم الصب بالقالب غير القابل للاستهلاك. ويشبه هذا النوع إلى حد كبير صب القوالب، باستثناء أن القالب دائم. وغالباً ما يتكرر الصب باستخدام قوالب قابلة لإعادة الاستخدام. وهذا الصب الخاص بالعمليات الخاصة مناسب للإنتاج بكميات كبيرة. وتكون القوالب من المعدن أو الجرافيت، والتي يمكن استخدامها لصب المعادن والسبائك المختلفة. ولهذا السبب تنتج معظم عمليات صب القوالب الدائمة أجزاء معدنية أساسية.

الصب بالجاذبية هي طريقة شائعة لصب المعادن. يتم صب المعدن المنصهر باستخدام الجاذبية وحدها دون تفريغ أو قوة طرد مركزي. كما أنها تتطلب قالباً مصغراً لإنشاء تجويف القالب. ويتكون القالب المصغر عادةً من الرمل أو الجبس أو الطف.

تعمل عملية الصب الخاصة هذه على تصنيع أجزاء معدنية كبيرة وثقيلة مثل الشواحن التوربينية وفرجار المكابح ورؤوس أسطوانات المحرك. يمكنك استخدام هذه التقنية في مجالات أخرى مثل الإضاءة ومعدات المطبخ.

الصب بالقالب هو أحد أنواع الصب. يتم إنجاز صب العمليات الخاصة عن طريق إنتاج تجويف قالب بأداتين للتصلب. يمكن أن ينتج هذا الصب الخاص معادن غير حديدية مثل الزنك والنحاس والألومنيوم. تشمل التطبيقات النموذجية لعملية الصب بالقالب قطع غيار السيارات، والأجهزة المنزلية، والأجهزة المختلفة، وأجزاء أخرى مماثلة.

مزايا عملية الصب بالقالب.

1. عمر طويل للقالب وكفاءة إنتاج عالية
2. مصبوبات مُحكمة وسطح لامع.
3. سرعة الإنتاج السريع
4. يمكن صب الأجزاء الهشة، ويمكن الحصول على تفاصيل ممتازة بتشطيب سطحي جيد.

عيوب عملية الصب بالقالب.

1. ارتفاع تكلفة القوالب والماكينات.
2. يبلغ الحد الأقصى لحجم المسبوكات حوالي 100 كجم لسبائك الزنك و30 كجم لسبائك الألومنيوم.
3. لا يمكن صب المعادن غير الحديدية مثل الزنك والألومنيوم والنحاس الأصفر والمغنيسيوم في قوالب.
4. الخواص الميكانيكية الضعيفة لمنتجات الصب بالقالب

الصب بالقالب بالبثق هو طريقة تشكيل المعادن المختلطة. تجمع هذه الطريقة بين الصب بالقالب والطرق. يتم سكب السبيكة المنصهرة في قالب بعد تسخينها وتشحيمها وختمها وتقويتها تحت الضغط.

فوائد الصب بالقالب بالبثق.

1. القضاء على العيوب الداخلية مثل المسامية والانكماش والانكماش والانكماش
2. دقة أبعاد ممتازة وأقل خشونة في السطح
3. يمنع الكسور الخاصة بالسبك الخاص
4. المكننة والأتمتة بسيطة.
5. توفير الطاقة

على عكس الرمل الرطب، الرمل المترابط طبيعياً، يتطلب صب الرمل الراتنجي مادة محفزة ومواد رابطة. يتم خلط الرمل والراتنج والدافع، ويؤدي التفاعل الكيميائي إلى تصلب رابطة الرمل.

تشكيل تركيبات رمل الراتنج الراتنج

1. الوصفة التالية هي عملية صنع قوالب الصب بالرمل الراتنج.
2. رمل (SiO2) (40-60 %)؛ 7.7-1.3% راتنج، اعتمادًا على جودة الصب. اعتمادًا على متطلبات الصب وهيكل الجزء، قد تكون هناك حاجة إلى القليل من النيتروجين أو عدم الحاجة إليه.
3. تعتمد عملية الصب على الراتنج. وهو يتألف من 75 % فورفوريل %، و11 % فورمالدهايد، و9 % يوريا. تؤثر نسبة الفورمالدهايد واليوريا على وقت المعالجة والقوة ومقاومة الحرارة.
4. عامل المعالجة وعامل الالتصاق (30-50 %)

مزايا الصب بالرمل الراتنجي

1. القدرة على إنشاء سطح أملس
2. يقلل من الثقوب الرملية والمسامية والانكماش
3. ينتج عن الصب بالرمل الراتنجي أجسام ضخمة تزن عدة أطنان

مساوئ الصب بالرمل الراتنجي

1. إنها أكثر تكلفة من طرق الصب الأخرى للعمليات الخاصة.
2. المتطلبات الخاصة للمواد الخام
3. تلوث البيئة

الصب المعدني هو أكثر أنواع الصب شيوعًا. الصب الخاص هو أكثر أنواع الصب شيوعاً. يستخدم صب المعادن إما القوالب القابلة للاستهلاك أو غير القابلة للاستهلاك. يمكننا استخدام الرمل الراتنجي القابل للاستخدام لمرة واحدة أو القوالب الخزفية أو القوالب المغلفة بالجص أو القوالب الرغوية لصب المعادن. وتشمل هذه القوالب الشمع المفقود، والقولبة بالصهر، والصب بالرمل. يمكن استخدام هذه القوالب لإعادة الاستخدام مصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ. تستخدم قوالب الصب بالقالب والصب بالمينا قوالب غير قابلة للاستبدال.

فوائد الصب المعدني