ما هو الصب يموت
إن عملية الصب بالقالب هي عملية تصنيع تستخدم لإنتاج أجزاء معدنية بدقة عالية الأبعاد وتشطيب سطحي.إنها تنطوي على دفع المعدن المنصهر إلى تجويف القالب تحت ضغط عالٍ.يتم إنشاء تجويف القالب بواسطة قالبين من الفولاذ المتصلب يتم تشكيلهما بالشكل المطلوب.
تبدأ العملية بصهر المعدن، عادةً الألومنيوم أو الزنك أو المغنيسيوم، في الفرن.يتم بعد ذلك حقن المعدن المنصهر في القالب تحت ضغط عالٍ باستخدام مكبس هيدروليكي.يتصلب المعدن بسرعة داخل القالب، ويتم فتح نصفي القالب لتحرير الجزء النهائي.
يتم استخدام الصب بالقالب على نطاق واسع لإنتاج أجزاء ذات أشكال معقدة وجدران رقيقة، مثل كتل المحرك، وعلب ناقل الحركة، ومختلف مكونات السيارات والفضاء.تحظى هذه العملية أيضًا بشعبية كبيرة في إنتاج السلع الاستهلاكية، مثل الألعاب وأدوات المطبخ والإلكترونيات.
صب الضغط بالضغط
تعتبر عملية الصب بالقالب عملية متخصصة إلى حد ما والتي تطورت في الغالب خلال القرن العشرين.تتكون العملية الأساسية من: صب/حقن المعدن المنصهر في قالب فولاذي ومن خلال سرعة عالية وضغط ثابت ومكثف (في صب القوالب بالضغط) وتبريد المعدن المنصهر يتصلب ليشكل صبًا صلبًا.عادةً، تستغرق العملية نفسها بضع ثوانٍ فقط وهي طريقة سريعة لتشكيل منتج معدني من المواد الخام.يعتبر الصب بالقالب مناسبًا لمواد مثل القصدير والرصاص والزنك والألومنيوم والمغنيسيوم وسبائك النحاس وحتى سبائك الحديد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.السبائك الرئيسية المستخدمة اليوم في صب القوالب بالضغط هي الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم.بدءًا من آلات الصب المبكرة التي وجهت أدوات القالب في الاتجاه الرأسي إلى المعيار الشائع الآن للتوجيه والتشغيل الأفقي، وأربعة مراحل لشد شريط الربط ومراحل عملية يتم التحكم فيها بالكامل بواسطة الكمبيوتر، تقدمت العملية على مر السنين.
لقد نمت الصناعة لتصبح آلة تصنيع عالمية، مما يجعل المكونات لمجموعة متنوعة من التطبيقات، والتي سيكون الكثير منها في متناول اليد لأن تطبيق منتج المسبوكات بالقالب متنوع للغاية.
فوائد الصب بالضغط
بعض فوائد الصب بالضغط العالي:
• هذه العملية مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة.
• إنتاج مصبوبات معقدة إلى حد ما بسرعة مقارنة بعمليات تشكيل المعادن الأخرى (مثل التصنيع الآلي).
• مكونات عالية القوة يتم إنتاجها في حالة الصب (تخضع لتصميم المكونات).
• التكرار الأبعاد.
• من الممكن وجود أقسام رقيقة من الجدار (مثلاً 1-2.5 ملم).
• تحمل خطي جيد (على سبيل المثال 2 مم/م).
• تشطيب جيد للسطح (على سبيل المثال 0.5-3 ميكرومتر).
تتضمن عملية الصب بالضغط في الغرفة الساخنة صهر سبيكة معدنية داخل فرن يقع بالقرب / جزء لا يتجزأ من نصف اللوح الثابت لآلة الصب بالقالب وحقن المعدن المنصهر عبر مكبس مغمور مباشرة من خلال عنق المعقوفة والفوهة وإلى داخل أداة الموت.تتطلب المعقوفة والفوهة التسخين لمنع تجمد المعدن قبل أن يصل إلى تجويف القالب، والتسخين الكامل وعنصر المعدن المنصهر في هذه العملية هو المكان الذي تأتي منه الغرفة الساخنة المعينة.يتم تحديد وزن طلقة الصب من خلال شوط وطول وقطر المكبس بالإضافة إلى حجم الكم/الغرفة كما تلعب الفوهة أيضًا دورًا يجب أخذه في الاعتبار عند تصميم القالب.بمجرد ترسيخ المعدن في تجويف القالب (يستغرق بضع ثوانٍ فقط)، يتم فتح اللوحة النصف المتحركة للآلة التي تم تثبيت النصف المتحرك من القالب فيها ويتم إخراج الصب من وجه القالب وإزالته من الأداة.يتم بعد ذلك تشحيم وجوه القالب عبر نظام الرش، ويتم إغلاق القالب وتدور العملية مرة أخرى.
بسبب هذا النظام "المغلق" لصهر/حقن المعدن والحد الأدنى من الحركة الميكانيكية، يمكن أن يوفر صب القالب بالغرفة الساخنة وفورات أفضل للإنتاج.يتم استخدام سبيكة معدن الزنك في المقام الأول في صب القوالب بالضغط بالغرفة الساخنة والتي تتميز بنقطة انصهار منخفضة إلى حد ما مما يوفر فوائد إضافية للتآكل المنخفض للآلات (الوعاء، المعقوفة، الأكمام، المكبس، الفوهة) وكذلك التآكل المنخفض لأدوات القالب (أداة أطول جدًا العمر الافتراضي مقارنة بأدوات صب قوالب الألومنيوم - تخضع لقبول جودة الصب).
يأتي اسم الحجرة الباردة من عملية صب المعدن المنصهر في حجرة باردة/كم طلقة يتم توصيله من خلال لوحة نصف القالب الثابتة بالجزء الخلفي من أداة نصف القالب الثابتة.عادةً ما يتم وضع أفران صهر / صهر المعادن المنصهرة في مكان قريب قدر الإمكان من نهاية آلة الصب بالقالب بحيث يمكن للمشغل اليدوي أو مغرفة الصب الأوتوماتيكية استخراج المعدن المنصهر المطلوب لكل طلقة / دورة باستخدام مغرفة وصب المعدن المنصهر المطلوب لكل طلقة / دورة. المعدن المنصهر في فتحة الصب داخل حجرة الكم/الطلقة.يقوم طرف المكبس (وهو جزء يمكن ارتداؤه واستبداله، ويتم تشكيله بدقة للقطر الداخلي لغطاء الطلقة مع السماح بالتمدد الحراري) المتصل بكبش الماكينة بدفع المعدن المنصهر عبر حجرة الطلقة إلى تجويف القالب.ستقوم آلة صب القوالب عند المطالبة بذلك بإجراء المرحلة الأولى لدفع المعدن المنصهر عبر فتحة الصب في الكم.تتم مراحل أخرى تحت ضغوط هيدروليكية متزايدة من الكبش لحقن المعدن المنصهر في تجويف القالب.تستغرق العملية برمتها ثوانٍ، حيث يؤدي الضغط السريع والمكثف بالإضافة إلى انخفاض درجة حرارة المعدن إلى تصلب المعدن في تجويف القالب.يتم فتح نصف اللوح المتحرك لآلة صب القالب (التي تم تثبيت النصف المتحرك لأداة القالب عليها) ويخرج الصب المتصلب من وجه القالب للأداة.تتم إزالة الصب، ويتم تشحيم وجوه القالب بنظام الرش ثم يتم تكرار الدورة.
آلات الغرفة الباردة مناسبة لصب قوالب الألومنيوم، ويمكن استبدال الأجزاء الموجودة على الماكينة (غطاء الطلقة، طرف المكبس) بمرور الوقت، ويمكن معالجة الأكمام المعدنية لزيادة متانتها.يتم صهر سبائك الألومنيوم في بوتقة خزفية بسبب نقطة انصهار الألومنيوم العالية النسبية والحاجة إلى تقليل مخاطر التقاط الحديد الذي يمثل خطرًا داخل البوتقات الحديدية.نظرًا لأن الألومنيوم عبارة عن سبيكة معدنية خفيفة نسبيًا، فإنه يتيح صب المسبوكات الكبيرة والثقيلة أو حيث يلزم زيادة القوة والخفة في المسبوكات القالبية.
