العربية 
لا تزال عملية الصب المعدني ، وهي عملية تصنيع قديمة تعود إلى 6000 عام ، مدرجة في الصناعة الحديثة. طريقة الصب عن طريق سكب المعادن المنصهرة في قالب وتركه يبرد إلى شكل صلب ، فإنه يتيح إنتاج قطع مع أشكال معقدة ومناسبة للإنتاج الضخم. يحتاج المهندسون إلى القدرة على التحكم في مزيج المواد ، ودقة القالب ومعدل التبريد ، مما يؤثر بشكل مباشر على قوة الصب.
ستتناول هذه المقالة بشكل كامل أهم معلمات التصميم والمخاوف الهندسية المستخدمة في عملية الصب المعدنية ، أينما كنت في شركة الصب المعدنية التي تعمل فيها ، أو تقوم بتصوير الألمنيوم dyi ، وسوف يوفر لك فهمًا تقنيًا ممتازًا يسمح لك بفهم هذا المجال القديم ولكن المعاصر بشكل أفضل.
ببساطة ، كيف يعمل صب المعادن؟
- الخطوة 1: يجب أن يكون هناك انطباع ، نفس المنتج النهائي. الانطباع هو الرمال أو المعدن أو أي شيء آخر ، ويستند الاختيار الدقيق على متطلبات عمليات الصب المعدنية.
- الخطوة 2: يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة عالية جدًا حتى يتحول إلى مصقول. يمكن أن يكون المعدن المنصهر من الحديد والألمنيوم والنحاس وما إلى ذلك.
- الخطوة 3: يتم سكب المعدن المنصهر في القالب. إنها أهم خطوة في عمليات الصب المعدنية ويجب تنفيذها بعناية بحيث يمكن تجنب العيوب.
- الخطوة 4: التبريد التدريجي للمعادن في القالب حتى يصلب. يعتمد وقت التبريد على المعدن وحجم المنتج.
- الخطوة 5: بمجرد ترسيخ المعدن بالكامل ، يفتح المشغل القالب ويزيل الصب. قد يكون للسكب في هذه المرحلة بوابات أو فورس زائدة.
- أخيرًا: تم تلميع الصب أو التنظيف أو المعالج بطريقة أخرى لتحقيق الانتهاء من السطح النهائي والشكل المطلوب. هذه الخطوة تجعل المنتجات النهائية لإجراءات الصب المعدنية تلبي المعايير.
ما هي أكثر الاعتبارات أهمية في تصميم صب المعادن؟
اختيار التكوين المادي
يجب أن نختار المادة المعدنية بناءً على الغرض من الجزء. من أجل صب المعادن Alumalloy ، يجب أن يظل محتوى السيليكون تحت السيطرة من 8 إلى 12 ٪. النسبة تعزز السيولة ومقاومة الكراك في سبائك الألومنيوم. يجب أن يقوم المسبك بإجراء اختبار لنقاء المادة باستخدام مطياف لإبقاء الشوائب خارج القوة النهائية.
2. سماكة الجدار والتوحيد
في تصميم الصب المعدني ، يجب أن يكون سمك الجدار حتى وقت الإمكان حتى يكون الانكماش غير المنتظم حتميًا عند التبريد ، مما يؤدي سبيكة أكبر ، هذه الظاهرة أكثر بروزًا. إذا كان لا يمكن تجنب سماكة بعض المناطق ، فيجب علينا استخدام بنية انتقال تدريجية حتى لا نجلب تغييرات مفاجئة.
حيث تتأثر كفاءة demolding بوضع سطح الفراق للقالب ، يجب تعزيز الأجزاء المعقدة مع آلية القاذف لمنع التشويش على الصب في التجويف. أثناء التشغيل ، يجب فحص القالب بانتظام للارتداء والدموع ، ويجب إرجاع القوالب بأكثر من 0.1 مم للانحراف الدقة للإصلاح.
يجب تزويد المسبوكات بزوايا مستديرة أو مشططة لتجنب تركيزات الإجهاد بسبب الحواف الحادة. تميل الزوايا المتشققة إلى الكراك أثناء التبريد أو الإجهاد ، في حين أن الزوايا المستديرة تعزز القوة الهيكلية. على سبيل المثال ، في صب Alumalloy Metal ، يجب أن يكون نصف قطر الزاوية في الزوايا المستديرة 20 ٪ على الأقل من سماكة الجدار من أجل ضمان استدامة الصب. 5. درجة الحرارة وإدارة التبريد يجب التحكم في نقطة انصهار المعدن في ± 15 ℃. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى حجم الحبوب الخشنة ، ويمكن أن تؤدي درجة الحرارة المنخفضة إلى ضعف صب. نحن نستخدم نظام تبريد الماء بالتزامن مع نظام تبريد الهواء ، بحيث يكون الفرق في درجة الحرارة بين الأسطح الداخلية والخارجية من الجدران السميكة أقل من 50 ℃. 6.Tolerance Grade يعتمد تسامح الصب على المواد والعملية والتطبيق. إن تحمل الرمل الكبير ، في حين أن التسامح الدقيق في الصب صغير. الأبعاد النموذجية عادة ما تكون التحمل على سبائك الألومنيوم ما بين 0.5 ملم إلى ± 2 مم ، وقد تتطلب أسطح التزاوج الدقيقة الدقة تحكمًا أكثر تشددًا في التحمل. يحتاج المصممون إلى اختيار الدقة الصحيحة كما هو مطلوب لتجنب الإفراط في المعالجة لزيادة التكلفة. 7.Optimization لنظام البوابات يؤثر تصميم البوابة والنسر على معدل استخدام المواد. يستخدم المصممون برامج المحاكاة للتنبؤ بتوجيه تدفق المعادن وتقليل الخبث المؤكسد الذي تم التمسك به التيار. انخفض معدل فقدان المواد من 18 ٪ إلى 9 ٪ عندما تم تحسين نظام صب في مشروع مكون السيارات . 1.Sealing Design تمامًا لمنع تسرب السائل المعدني. يجب أن يكون L-type و T-type و V-type والمفاصل الأخرى شرائط ختم أو بنية ملائمة الدقة. عند حدوث تسرب ، يمكن زيادة التحميل المسبق أو استبدال مادة الختم المقاومة لدرجة الحرارة. 2. متطلبات القوة البنية المفاصل المعقدة مثل Y-type و + Type تحتاج إلى تعزيز إضافي لتحملها. سوف يتحمل المفصل الضغط العالي أثناء الصب ، ويجب التحقق من الهيكل. في حالة التكسير ، نحن بحاجة إلى تكثيف الجزء الضعيف أو التغيير إلى مادة عالية القوة. 3. تحديد طريقة تحديد المواقع يجب تزويد جميع أنواع المفصل مع دبابيس تحديد موقع أو أخاديد توجيه. النوع T و Type + المفاصل يتطلب موقع ثنائي الاتجاه. عند مواجهة مشاكل الاختلال ، يجب علينا التحقق من عناصر تحديد المواقع للارتداء واستبدالها في الوقت المناسب. 4. التحكم في التشوه الحراري يجب استخدام مفاصل النوع V و L-type لتخليص التمدد الحراري. قد تشوه المفاصل والالتزام بعد تسخين القالب. الحل هو تعديل حجم الفجوة أو معطف سطح التلامس مع مادة مقاومة للحرارة. 5.Cooling System مطابقة يجب ألا تحتوي مفاصل النوع y-type و + نوعها على مجاري مائية تبريد. في حالة التبريد غير المتكافئ ، ينبغي للمرء تحريك الممر المائي أو إضافة نقاط التبريد المحلية. 6. بعد الصيانة t-type و v-type مفاصل من نوعها من التصميم القابل للإزالة. عند حدوث الفشل ، يمكن استبدال الوحدة المصابة دون التأثير على القالب الكلي. معالجة المشكلة المشتركة: 1. خصائص المواد يؤثر نوع المادة بشكل مباشر على اختيار العملية. غالبًا ما تكون سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس والمعادن الأخرى غير الحديدية هي الصب المعدني للفرن ، بسبب حقيقة أن نقطة الانصهار مناسبة لذوبان الفرن. تتطلب المعادن الحديدية مثل الحديد الزهر والصلب المصبوب معدات ذوبان درجة حرارة أعلى. انكماش المواد ، وينبغي أيضا النظر في السيولة. 2. حجم الدفعة الإنتاج يمكن استخدام إنتاج الدُفعات الكبيرة لدرجة عالية من عملية الأتمتة ، مثل الصب. يمكن أن يستخدم إنتاج الدُفعات الصغيرة صب الرمال . عادة ما يستخدم صب المعدن الفرن لمتطلبات إنتاج الدُفعات المتوسطة. 3. متطلبات الدقة الأبعاد تسمح المسبوكات العامة بتسامح ± 1mm ، تتطلب الأجزاء الدقيقة ± 0.1 مم . يمكن أن تحقق عمليات مختلفة دقة مختلفة: قيود الميزانية 4. التكلفة التكاليف الرئيسية للإنتاج هي تكاليف العفن وتكلفة المواد وتكلفة العمالة وانخفاض المعدات. تختلف التكاليف بين عمليات الصب تمامًا عن بعضها البعض: 5. متطلبات وقت دورة المنتج يجب أن تأخذ أوامر الطوارئ في الاعتبار وقت دورة العملية. يميل الصب المعدني للفرن إلى الحصول على وقت أسرع من عملية الاستثمار. 6.equipment و ظروف الطاقة استهلاك الكهرباء في الساعة من فرن القوس الكهربائي أعلى بنسبة 30 ٪ -40 ٪ من فرن التردد المتوسط. يجب أن تختار الشركات معدات الذوبان وفقًا لإمدادات الكهرباء ، بدون كهرباء في المنطقة ، من الأفضل استخدام معظم فرن تسخين الغاز. 1. اختيار المواد المتكافئة قالب سكين الصب المعدني يتطلب مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية. عادةً ما يستخدم قالب سكين الصب المعدني من الصلب H13 أو الصلب التنغستن ، يمكن أن يتحمل أكثر من 1500 ℃ تأثير معدني مصقول. القوالب العامة مصنوعة بشكل أساسي من 45# من الصلب أو الحديد الزهر ، وهي أعلى درجة حرارة عمل ليست أكثر من 600 ℃. يوضح قياس بيانات شركة JS أن وفرت مادة قالب السكين الخاصة 200 ٪ من حياة العفن . 2. تباين التركيز على التصميم الفني قالب السكين إيلاء اهتمام خاص لحافة الهيكل. يجب تصميم الجزء الحافة من قالب الصب المعدني ببدل تصنيع 0.2-0.5 مم لاستيعاب انكماش تصلب المعادن. تولي القوالب التقليدية اهتمامًا خاصًا للقوة الهيكلية الكلية.
يجب أن تمر القوالب المعدنية لالتقاط الأدوات من خلال طلاء سطح من طبقتين. يتم طلاء تجويف القالب أولاً بنيتريد من التيتانيوم 0.1 مم ، ثم يتم طلاء سطح الفراق مع عزل الجرافيت. تتلقى القوالب الأساسية طبقة طلاء كروم واحدة فقط. تتيح هذه العملية قوالب الحفاظ على الانتهاء من السطح من RA0.8 بعد 500 دورة متتالية من التشغيل . 4.Major اختلاف في نظام التبريد يجب أن تكون قوالب السكين مزودة بخطوط تبريد اتجاهية. يحتوي قالب السكين لعملية الصب المعدني على مساحة الحافة المصممة مع قنوات تبريد الماء المدمجة وسرعة التبريد حتى 30 درجة/ثانية. يتم تبريد القوالب العادية بشكل طبيعي بشكل طبيعي. أظهرت التجارب أن التبريد الاتجاهي يزيد من توحيد صلابة الأداة بنسبة 45 ٪. 5. اختلاف في حياة الخدمة عمر خدمة القالب الأدوات المعدنية عمومًا 3000 إلى 5000 قطعة ، في حين أن القوالب التقليدية تحتوي فقط على 800-1،200 قطعة. وذلك في المقام الأول لأن قالب الأداة يأخذ بنية متجانسة ، في حين تستخدم القوالب التقليدية في الغالب هيكلًا مشتركًا. تشير سجلات الصيانة الخاصة بنا إلى أنه يمكن إصلاح الأدوات المهنية 3 مرات أكثر من القوالب التقليدية. تصميم الصب المعدني لتلبية احتياجات عملية المواد الخفيفة من الجوانب الخمسة التالية ، وترتبط هذه الحلول مباشرة بتكنولوجيا صناعة الصب المعدنية للتبريد النفاثة وتتوافق في وقت واحد مع خصائص أعمال شركة JS: 1. تصميم لمدى ملاءمة المواد سبائك خفيفة الوزن مثل سبائك المغنيسيوم وسبائك الألومنيوم تمتلك خاصية منخفضة الكثافة ولكن السيولة الضعيفة في درجات حرارة مرتفعة وارتفاع الانكماش. يحتاج تصميم الصب إلى تعديل بنية القالب ومعلمات نظام صب.
2. التفاعل في عملية تبريد النفاثة في عملية الصب المعدني للتبريد النفاثة ، يتم استخدام تقنية تبريد تدفق الهواء الاتجاهي. تتيح هذه التقنية التمييز بين أجزاء مختلفة من الصب مع التحكم الدقيق في اتجاه وقوة طائرة الهواء عالية الضغط. في بيانات التطبيق الفعلية ، تقلل هذه التكنولوجيا من حجم الحبوب لسبائك المغنيسيوم بنسبة 40 ٪ وقوة الشد بنسبة 18 ٪. على وجه التحديد لإنتاج قذائف محرك مركبات الطاقة الجديدة ، يمكن لهذه التكنولوجيا تقصير عملية الإنتاج بنسبة 30 ٪. 3. تحسين المحاكاة البنية نستخدم منصة محاكاة لتصميم النماذج ثلاثية الأبعاد. يمكن للمصممين التنبؤ بتوزيع الإجهاد أثناء عملية تصلب المواد وتعديل شكل القالب مسبقًا. بواسطة تحسين تصميم قناة التبريد المحلية في مشروع قوسين الفضاء ، تم تقليل تشوه الصب من 1.2 مم إلى 0.3 مم. تم تطبيق طريقة التصميم هذه على 85 ٪ من مشاريع الصب الخفيفة في شركتنا. 4.Composite Process Development بالنسبة لمركبات المصفوفة المعدنية المعدنية الألياف الكربونية ، نستخدم مزيجًا منخفضًا للضغط وعملية صب نصف الصلبة . يتحكم الكمبيوتر في درجة حرارة التسخين المسبق في نطاق الدقة ± 5 ℃ ، وتصل المادة إلى معدل طور صلب 20-40 ٪ من خلال جهاز التحريك الكهرومغناطيسي. بالنسبة لإنتاج أجزاء مفصل الروبوت ، زادت العملية من استخدام المواد إلى 92 ٪ ، و 15 نقطة مئوية أعلى مقارنة بالطريقة التقليدية. 5. نظام التحكم في الجودة نحن مغطاة بنظام فحص الأشعة السينية عبر الإنترنت والماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد. أثناء الإنتاج ، نتحقق من معلومات حجم الصب في الوقت الفعلي ، وتصل دقة التفتيش إلى 0.03 مم. في مشروع الجهاز الطبي ، يجعل النظام معدل تمرير المنتج يتحسن من 88 ٪ إلى 97 ٪ ، وفي الوقت نفسه يقصر وقت فحص الجودة بنسبة 40 ٪. على فرضية تعميم الكتلة لتكنولوجيا السبائك الخضراء وتكنولوجيا التفتيش عبر الإنترنت ، تتجاوز عملية التمثيل قيودها السابقة وتستمر في تمكين السيارات الخفيفة والمنزل الذكي وغيرها من الصناعات. المحتوى في هذه الصفحة هو للرجوع إليه بشكل عام فقط. سلسلة JS لا تقدم أي ضمانات صريحة أو ضمنية فيما يتعلق بدقة أو توقيت أو قابلية تطبيق المعلومات المقدمة. يجب ألا يفترض المستخدمون أن مواصفات المنتج أو المعلمات الفنية أو مؤشرات الأداء أو التزامات الجودة لموردي الطرف الثالث تتفق تمامًا مع المحتوى المعروض على هذا النظام الأساسي. يجب أن تعتمد ميزة التصميم المحددة ومعايير المواد ومتطلبات العملية للمنتج على اتفاقية الطلب الفعلية. يوصى بأن يطلب المشتري بشكل استباقي اقتباسًا رسميًا والتحقق من تفاصيل المنتج قبل المعاملة. لمزيد من التأكيد ، يرجى الاتصال بفريق خدمة العملاء للحصول على الدعم المهني. JS هو مزود رائد في مجال خدمات التصنيع المخصصة ، المخصصة لتزويد العملاء بحلول التصنيع العالية والفعالية عالية الكفاءة. من خلال أكثر من 20 عامًا من الخبرة في الصناعة ، نجحنا في توفير المهنيين Machining CNC ، تصنيع الصفائح ، HREF = "https://jsrpm.com/3d-printing"> طباعة ثلاثية الأبعاد ، صب المعادن ، لدينا مصنع حديث معتمد من ISO 9001: 2015 ، مزود بأكثر من 100 مراكز متقدمة من خمسة محور لضمان أن كل منتج يفي بأعلى معايير الجودة. تغطي شبكة الخدمات الخاصة بنا أكثر من 150 دولة حول العالم ، مما يوفر استجابة سريعة على مدار 24 ساعة لكل من إنتاج التجارب الصغيرة والإنتاج على نطاق واسع ، مما يضمن تقدمًا فعالًا في مشروعك. اختيار href = "https://jsrpm.com/"> jsrpm.com 1. ما هو الاستثمار الصب؟ صب الاستثمار هو عملية صب دقيقة يتم فيها تصنيع النموذج أولاً من الشمع ، ثم المطلية بطبقات متعددة من المواد الحرارية لتشكيل قشرة ، وتسخينها لتشكيل تجويف بعد إزالة الشمع ، وأخيراً سكب المعدن. يمكن أن تنتج هذه العملية مصبوبات دقيقة بأشكال معقدة وأسطح ناعمة ، مع دقة أبعاد تصل إلى CT4 والحد الأدنى من سمك الجدار البالغ 0.5 ملم ، وهو مناسب لإلقاء الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك درجات الحرارة العالية والمواد الأخرى. 2. ما هي مزايا الحديد الزهر؟ الحديد الزهر له ثلاث مزايا أساسية. أولاً ، أداء صب ممتاز ، سيولة جيدة ، انكماش منخفض. ثانياً ، التكلفة المنخفضة ، مصدر واسع للمواد الخام وإعادة التدوير. ثالثًا ، الخصائص الميكانيكية المتوازنة ، وامتصاص الصدمات المقاوم للارتداء وسهل المعالجة. مناسبة بشكل خاص لتصنيع كتلة المحرك وغيرها من المسبوكات المعقدة. 3. ما هو استخدام ميل سحب العفن؟ زاوية الميل مخصصة في تصميم القالب ، والدور الرئيسي هو تسهيل عملية إزالة الإلغاء. يمكن أن يقلل من الاحتكاك بين القالب والصب ، ويمنع الأضرار التي لحقت سطح الصب أثناء التخلص منها ، وإطالة عمر خدمة القالب. عادة ما يستغرق 1-3 درجة ، كلما ارتفع الارتفاع ، زاد الميل. 4. لماذا الزوايا المستديرة؟ يمكن أن تقضي الزوايا المستديرة على الحواف الحادة وزوايا المسبوكات وتجنب عيوب الكراك الناجمة عن تركيز الإجهاد. إنه يحسن سيولة السائل المعدني ، ويقلل من عيوب الصب ، ويعزز القوة الهيكلية في نفس الوقت. عادة ما يتم أخذ نصف قطر فيليه بنسبة 20 ٪ -30 ٪ من سمك الجدار. span class = "mw-page-title-main"> صب العفن الدائم 
تصميم مفصل القالب ، ما هي الاعتبارات؟
ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على اختيار عملية الصب؟
عملية الصب
خشونة السطح (ميكرون)
الحد الأدنى لسمك الجدار (مم)
صب الرمال
± 1.0-2.0
12.5-25
3.0
صب القالب الدائم
± 0.3-0.8
6.3-12.5
2.0
die-casting
± 0.05-0.2
0.8-3.2
0.5
casting الاستثمار
± 0.1-0.5
1.6-6.3
1.0
مشروع التكلفة
صب الرمال
صب القالب الدائم
die-casting
استثمار يلقي
تكلفة القالب (مليون)
0.5-2
3-10
15-50
5-20
تكلفة المواد لكل قطعة
low
Center
lower
طويل
تكلفة العمالة
30-40 ٪
20-30 ٪
10-20 ٪
25-35 ٪
انخفاض قيمة المعدات
10-15 ٪
15-25 ٪
30-40 ٪
20-30 ٪
حجم الدُفعة المناسب (قطع)
1-1،000
10-10 ألف
أكثر من 10 آلاف
100-5،000
ما هو جوهر التمييز بين قالب السكين للصب المعدني والعفن العام؟
كيف سيحصل تصميم الصب المعدني على احتياجات عملية المواد الخفيفة؟
يمكن تلبية ملخص
لقد اخترقت تقنية الصب المعدنية جميع مستويات التصنيع الحديثة ، بدءًا من الصب الدقيق للفضاء إلى قطع صغيرة من العمل اليدوي من قبل عشاق الألمنيوم المعدني DIY ، مع تنوع كبير. يمكن أن يدرك كل من JS الإنتاج الضخم الفعال من الصب على المستوى الصناعي والدعم الفني للتصنيع المفصل بواسطة نظام التحكم في درجة الحرارة الذكي ، ومنصة المحاكاة الرقمية وتصميم العفن المعياري. 
إخلاء المسئولية
JS Team
الأسئلة الشائعة
المورد
