في التاريخ الطويل للحضارة الإنسانية ، تلعب تقنية صب المعادن بلا شك دورا محوريا. من الأواني البرونزية البسيطة في العصور القديمة إلى المكونات الميكانيكية المعقدة والمتطورة في الصناعة الحديثة ، شهد صب المعادن ، كعملية تصنيع قديمة وديناميكية ، التاريخ المجيد للتقدم التكنولوجي البشري. لا تؤثر هذه التكنولوجيا بشكل عميق على أساليب الإنتاج لدينا فحسب ، بل تثري أيضا الثقافة المادية للمجتمع البشري بشكل كبير. حتيكيف يعمل صب المعادن؟اليوم ،فريق لونغشينغيأخذ الجميع إلى محيط المعرفة حول صب المعادن لمعرفة ذلك.
ما هو صب المعادن؟
صب المعادن هو عملية تصنيعيتضمن صب المعدن المنصهر في قوالب لإنشاء أجزاء معدنية 3D. يحتوي القالب على تجاويف من الهندسة المطلوبة ، ويبرد المعدن المنصهر لتشكيل الجزء الصلب.
تشير كلمة "مصبوب" أيضا إلى الأجزاء المصنوعة من خلال عملية الصب ، والتي يعود تاريخها إلى 6000 عام. تاريخيا ، تم استخدام عمليات الصب لإنشاء أجزاء معقدة وكبيرة قد يكون من الصعب أو المكلف إنشاؤها باستخدام عمليات التصنيع الأخرى.
الصب هو الخيار الأول للهندسة المعقدةلأنها أكثر فعالية من حيث التكلفة والعملية أبسط مقارنة ، على سبيل المثال ،التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.لكن الصب يستخدم أيضا على نطاق واسع لأبسط الأشكال بسبب وقت الاستجابة السريع وقدرات الإنتاج الكبيرة. اليوم ، ينتشر استخدام منتجات المصبوب على نطاق واسع لدرجة أنه بغض النظر عن البيئة التي تتواجد فيها ، لا يمكنك تجنب استخدام المنتجات المصبوبة. تشمل بعض الأمثلة على المنتجات المعدنية المصبوبة كتل المحركات وصنابير إطفاء الحرائق والمحركات الكهربائية والأدوات وإشارات المرور وغرف التفتيش والأنابيب والصمامات والتجهيزات المختلفة.
ما هي مزايا وعيوب صب المعادن؟
كعملية تشكيل المعادن مع تاريخ طويل ،يلعب صب المعادن دورا حيويا في التصنيع الحديث. إنها ليست قادرة فقط على إنتاج أجزاء معدنية بأشكال معقدة وأبعاد دقيقة ، ولكن لديها أيضا استخدام عالي للمواد وفعالية من حيث التكلفة. لكنيحتوي صب المعادن أيضا على بعض التحديات والقيود المتأصلة.
مزايا صب المعادن
- يمكن لعمليات صب المعادن تصنيع قطع العمل ذات الأشكال المعقدة وخاصة التجاويف الداخلية المعقدة ، مثل الصناديق وكتل الأسطوانات وما إلى ذلك ؛
- مجموعة واسعة من التعديلات.
- اليمكن أن تستخدم عملية صب المعادن الحديد منخفض التكلفةوخردة الصلب ، حطام الطحن ، وما إلى ذلك ، ومعدات الصب منخفضة نسبيا.
- الحجم والوزن غير مقيدين تقريبا مع قطع عمل صب المعادن ؛
- شكل وحجم المسبوكات قريبة جدا من قطعة العمل. لذلك فإن عملية صب المعادن تقلل من كمية أعمال المعالجة الإضافية وتوفر المواد المعدنية.
عيوب صب المعادن
- تجعل عمليات الإنتاج الأكثر انخراطا نسبيا عمليات الصب أكثر صعوبة في التحكم فيها بالكامل ؛
- قطع عمل الصب أكثر عرضة للأخذ مع عيوب الصب ؛
- اتساق ودقة الأبعاد ضعيفة نسبيا ؛
- بالمقارنة مع المطروقات من نفس الحجم والشكل ، فإن الجودة الجوهرية للمسبوكات أضعف ، وقدرة التحمل أقل من قدرة المطروقات ؛
- بيئة عمل سيئة مع ارتفاع درجة الحرارة والغبار وكثافة اليد العاملة العالية.
كيف يعمل صب المعادن؟
عملية صب المعادن هي عملية يتم فيها صهر المعدن في سائل يلبي متطلبات معينة ويصب في قالب. بعد التبريد والتصلب والتنظيف ، يتم الحصول على صب ذو شكل وحجم وأداء محدد مسبقا. فيما يلي مقدمة مفصلة لعملية صب المعادن:
- إعداد النمط:الخطوات الأولية فيغالبا ما تتضمن عملية صب المعادن إنشاء نمط، وهي نسخة طبق الأصل من الجزء الأخير المستخدم في صنع القوالب اللاحقة. تتوفر النماذج في مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك الأنواع المتينة مثل الخشب والبلاستيك ، بالإضافة إلى مواد الشمع ذات الاستخدام الواحد ، اعتمادا على احتياجات الصب الخاصة بك.
- التصميم الأساسي:بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى الصب بهياكل مجوفة ، فإن تصميم القلب أمر بالغ الأهمية. إنها قطعة صلبة من المواد الموضوعة داخل تجويف القالب لتحديد الهندسة الداخلية للصب. على سبيل المثال ، عند صب الأجسام الأنبوبية ، يتم وضع قلب أسطواني داخل قالب أسطواني أكبر لضمان تشكيل هيكل مجوف مقابل داخل الصب.
- تشكيل القالب:تختلف طريقة صنع القالب حسب عملية الصب. يتم تشكيل القوالب المعدنية الدائمة بدقة باستخدامآلات التحكم باستخدام الحاسب الآلي، بينما يتم بناء قوالب الرمل عن طريق تطبيق خليط الرمل طبقة تلو الأخرى على سطح النموذج. صنع القوالب هو مهارة مهنية تغطي العملية برمتها من التصميم إلى الصب.
- تعبئة القالب:يتم تسخين المعدن إلى حالة منصهرة وحقنه في تجويف القالب عن طريق الجاذبية أو الضغط. في صب الجاذبية ، يتدفق المعدن المنصهر بشكل طبيعي إلى القالب ؛ في صب القوالب عالي الضغط ، يتم دفع المعدن إلى القالب تحت ضغط عال ، مما يتطلب قوة تثبيت عالية لضمان سلامة وسلامة القالب.
- طرد الجزء:بمجرد أن يبرد الصب ويتصلب ، يمكن إزالته من القالب. بالنسبة لصب الرمل ، يعني هذا عادة تدمير القالب لتحرير الصب ؛ بينما بالنسبة لعمليات الصب باستخدام قوالب دائمة ، يمكن فصل نصفي القالب للسماح بإعادة استخدام القالب.
- مرحلة ما بعد المعالجة:قبل استخدام الأجزاء المعدنية المصبوبة ، قد تحتاج إلى التنظيف (مثل إزالة بقايا العفن) وغيرها من خطوات المعالجة اللاحقة الضرورية لضمان جودة الأجزاء وأدائها.
ما هي أنواع طرق صب المعادن الموجودة؟
1. صب الرمل
صب الرمل هو عملية صب عالمية يمكن استخدامها لصب أي سبيكة معدنية، سواء كانت حديدية أو غير حديدية. يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الضخم في الوحدات الصناعية مثل أجزاء صب المعادن للسيارات مثل كتل المحرك ، ورؤوس الأسطوانات ، وأعمدة الكرنك ، إلخ.
تستخدم العملية قوالب مصنوعة من مواد قائمة على السيليكون ، مثل الرمل المرتبط بشكل طبيعي أو الرمل الصناعي ، لإنشاء سطح قالب أملس. يتكون سطح القالب من جزأين ، القالب العلوي (الجزء العلوي) والقالب السفلي (الجزء السفلي). يتم استخدام كوب صب لصب المعدن المنصهر في القالب ، حيث يتصلب لتشكيل الشكل النهائي. أخيرا ، يتم قطع المعدن الزائد لإكمال المنتج المصبوب المعدني النهائي.
2. الصب
بينما يمكن لصب الرمل أن يذوب السبائك ذات نقاط الانصهار الأعلى ، يمكنك استخدام صب القوالب لتشكيل المعادن ذات نقاط الانصهار المنخفضة. بعد تغيير المادة من مادة صلبة إلى سائل منصهر ساخن ، يمكنك حقنها في قالب مصبوب طويل العمر مصنوع من الفولاذ المقوى. تتكون هذه الأدوات من تجويف ، نواة ، وأحيانا إدراج. على عكس قولبة حقن البلاستيك ، تكون الميزات الجانبية للتصنيع بعد الصب في بعض الأحيان أكثر جدوى من استخدام الإجراءات الجانبية. يموت الصب يعود إلى القرن ال 19.
منذ ظهورها في عالم التصنيع ، تم تطوير نوعين من البرامج لاستخدامك. الأول عبارة عن غرفة ساخنة ، والتي تتميز بفرن مدمج داخل الماكينة لإذابة المواد. إذا كنت تستخدم عملية الغرفة الباردة ، الإجراء الثاني ، فإنك تذوب المادة في فرن منفصل ثم تنقل المادة المنصهرة إلى غرفة الحقن. يمكنك تنفيذ صب القوالب لإنتاج كميات كبيرة من قطع غيار الطيران والسيارات ، وكذلك الألعاب والأثاث والإلكترونيات. يتم توفير صب القوالب من خلال خدمات Longsheng الأساسية ، ويمكن إنشاء عروض الأسعار من خلال محرك عرض الأسعار الفوري.
3. صب الاستثمار
صب الاستثمار ، المعروف أيضا باسم صب الشمع المفقود، يستخدم نمط شمعي يمكن التخلص منه مطلي بمادة خزفية تتصلب في شكل الصب. تتمثل الخطوة الأولى في عملية الصب هذه في إنشاء نمط شمعي ، عادة ما يكون مصنوعا من الشمع أو البلاستيك. نظرا لأن العملية تتطلب قياسات دقيقة ، فإن التجارب والأخطاء المتعددة تجعل الاستثمار عملية تصنيع مكلفة. يسكب الشمع في القالب ، ويزال بعناية ، ثم يغطى بمادة لاصقة أو مقاومة للحرارة لتشكيل قشرة سميكة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تجميع نماذج متعددة على البوابة الرئيسية. بمجرد أن تصلب القشرة ، يتم قلب النموذج وتسخينه في الفرن لإزالة الشمع. يسكب المعدن المنصهر في القشرة المتبقية ويتصلب في شكل قالب الشمع. بالإضافة إلى ذلك ، يتم قطع الغلاف الحراري للكشف عن الصب النهائي. تستخدم عملية الصب هذه بشكل شائع لصنع مكونات توليد الطاقة والسيارات والفضاء.
4. صب الطرد المركزي
الصب بالطرد المركزي ، المعروف أيضا باسم الصب الدوراني ، هو عملية تستخدم قوة الطرد المركزي لتصنيع الأجزاء الأسطوانية صناعيا. يستخدم هذا النوع من صب المعادن قالبا دوارا مسخنا مسبقا يسكب فيه المعدن المنصهر. تساعد قوة الطرد المركزي على تشتيت المعدن المنصهر داخل القالب عند الضغط العالي.
هناك ثلاثة أنواع من الصب بالطرد المركزي: عملية الصب بالطرد المركزي الحقيقية ، عملية الصب شبه بالطرد المركزي وعملية الصب بالطرد المركزي العمودي. يختلف الصب شبه بالطرد المركزي عن الصب بالطرد المركزي الحقيقي من حيث أنه يستخدم بوابة لملء القالب بالكامل. ومع ذلك ، في الصب بالطرد المركزي الحقيقي ، يلتصق المعدن المنصهر بالجانبين بسبب الدوران المستمر. في المقابل ، يستخدم الصب بالطرد المركزي العمودي ، كما يوحي الاسم ، القولبة الاتجاهية ، باتباع نفس العملية مثل الصب بالطرد المركزي الحقيقي.
عادة ، ينتج الصب بالطرد المركزي شكلا دوارا يشبه الأسطوانة. خاصة أجزاء مثل المحامل وألواح القابض وحلقات المكبس وبطانات الأسطوانات. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد صب المعدن في وسط القالب على تقليل العيوب مثل المسامية والانكماش والجيوب الهوائية. ومع ذلك ، فإنه لا يعمل مع جميع أنواع السبائك المعدنية.
5. الصب المستمر
الصب المستمر هو طريقة صب متقدمة. مبدأها هو صب المعدن المنصهر باستمرار في قالب معدني خاص يسمى التبلور. يتم سكب المسبوكات الصلبة (المتقشرة) باستمرار من الطرف الآخر من جهاز التبلور. للخارج ، ثم اسحبه للخارج من أحد طرفيه للحصول على صب بأي طول أو طول محدد.
6. فقدت رغوة الصب
يشبه صب الرغوة المفقودة صب الاستثمار ، باستثناء أنه يستخدم الرغوة بدلا من الشمع كنموذج. بمجرد تشكيل النموذج ، يتم طلاءه بالسيراميك المقاوم للحرارة عن طريق الغمس أو الطلاء أو الرش أو التنظيف بالفرشاة. ثم يتم سكب المعدن المنصهر في قوالب لتشكيل المنتج المطلوب.