عيوب الصب بالقالب: أنواعها وأسبابها وكيفية الوقاية منها

تتضمن عملية الصب بالقالب تطبيق ضغط عالٍ على المعدن المنصهر ، وهي عملية مماثلة لقولبة البلاستيك بالحقن. ومع ذلك ، فإن عملية صب القوالب معقدة ، وقد تؤدي العديد من العوامل إلى الإضرار بجودة المنتجات المصبوبة. تعتبر عيوب الصب بالقالب الآن من الاهتمامات الرئيسية بسبب التحكم في المواد الخام غير الملائم ، والعملية غير الكافية وتخطيط الإنتاج ، وغيرها.

وبالتالي ، فإن عدم القدرة على حل عيوب الصب هذه بشكل صحيح سيؤثر على جودة المنتجات النهائية. ومع ذلك ، هناك شيء أساسي يجب ملاحظته وهو أنك قد لا تتمكن من تجنب كل عيب أثناء عملية الصب يموت. في مثل هذه الحالات ، قد يضطر المصممون إلى تعديل تصميم القالب.

لذلك ، سنناقش الأنواع المختلفة من عيوب غلاف القالب في هذه المقالة ، مع توضيح أسبابها وحلولها وكيفية منعها. دعنا ندخله مباشرة!

عيب الصب يموتs: أنواع، الأسباب, والحلs

هنا ، سنغطي مختلف عيوب وعلاجات صب القوالب. تحدث هذه العيوب غالبًا بسبب الحشوات غير الصحيحة أو مرحلة التصلب غير الكافية ، وهناك فئتان رئيسيتان:

داخلي عيوب صب القوالب

يصعب العثور على هذه الأنواع من عيوب الصب ، كما أنها تضعف المقاومة الهيكلية للمكونات. عيبان رئيسيان في الصب الداخلي هما:

1. مسامية الغاز

يتضمن ذلك تكوين فقاعات في الجبيرة بعد التبريد. سترى مسامات الغاز على شكل هياكل دائرية أو بيضاوية على جسم أجزاء الصب ، ولها أيضًا أسطح ناعمة أو بيضاء أو صفراء.  

لا يمكن أن تحتوي معظم المعادن الصلبة على كمية كبيرة من الغاز المذاب ، لكن المعادن السائلة يمكنها ذلك. ونتيجة لذلك ، يشكل الغاز الموجود في المعدن الصلب فراغات أو فقاعات داخل القالب أثناء تبريده. يحدث هذا غالبًا أثناء مرحلة التصلب ، وقد تلاحظ بعض الثقوب داخل الجبيرة. اعتمادًا على شدة مسامية الغاز ، يمكن أن يؤدي إلى أنواع أخرى من العيوب وزيادة معدلات الخردة.

الأسباب:

• الهيدروجين المنطلق من السبائك المعدنية المنصهرة - غالبًا ما تؤدي درجات حرارة الصهر المرتفعة إلى ارتفاع قابلية ذوبان الهيدروجين في السبائك المعدنية المنصهرة. يقلل التبريد والتصلب المتضمن في الصب بالقالب من قابلية ذوبان الهيدروجين وإطلاقه من المعدن المنصهر. نتيجة لذلك ، تحدث مسامات الغاز.
• الغازات الداخلة في عملية تعبئة السبائك المعدنية - تتضمن عملية الصب بالقالب ملء سبيكة معدنية منصهرة في قوالب بسرعة عالية وضغط. لذلك ، يمكن أن تحدث الاضطرابات إذا لم تستطع السبيكة السائلة التدفق بشكل مستقر ومنظم ، مما يؤدي إلى مسامية الغاز.
• الغازات من العوامل المسببة للعفن - عادة ما تتحلل عوامل إطلاق العفن وتطلق الغازات عند التسخين بواسطة سبيكة معدنية منصهرة. وبالتالي ، يمكن أن يحدث تطاير الغاز بسبب الإفراط في استخدام عوامل تحرير العفن.

الحلول:

• تحكم في عملية الذوبان عن طريق إذابة المادة الخام في فراغ تحت التدفق أو حول غاز منخفض الذوبان لمنع الهواء من الوصول إلى المعدن المنصهر.
• تأكد من وجود سبيكة معدنية نظيفة وجافة.
• استخدم معلمات الصب بالقالب التي يمكن تمييزها ، بما في ذلك سرعة الحقن.
• سيساعد الطول الكافي للذرع والعداء على تدفق السبائك المنصهرة بثبات وتفريغ الغازات بسهولة. 
• حدد عوامل تحرير العفن عالية الجودة واستخدم كمية معقولة.

2. انكماش المسامية

تتشكل مسامية الانكماش أثناء عملية التبريد والتصلب في الصب ، وتتقلص السبائك المعدنية عند التبريد. لذلك ، هناك احتمال كبير لحدوث هذا العيب دون احتياطات كافية. ومع ذلك ، فإنه يصبح عيبًا عندما يؤدي الانكماش غير المتساوي إلى تشويه الشكل أو إحداث ثقوب في القالب.

يمكن أن تحدث مسامية الانكماش على شكل انكماش مفتوح ، وتواء ، وانكماش مغلق ، مما يؤثر على إجهاد المعدن. قد ترى هذا العيب كحواف زاويّة ، وقد تأتي أيضًا مع تشققات أو كسور شجيريّة.

الأسباب:

• تصميم غير معقول لنظام التبريد.
• فتح القالب في وقت مبكر جدا.
• باستخدام درجة حرارة صب عالية للغاية.

الحلول:

• تحسين هيكل الصب العام. 
• أعد تصميم نظام (البوابة) الجاري بحيث يحتوي على رافعات تسمح بالتدفق المستمر للمعادن المنصهرة.
• أدخل قشعريرة داخلية أو ملفات تبريد أو ضلوعًا لزيادة تبديد الحرارة.
• اضبط درجة حرارة الصب لتقليل العجز الكلي في الحجم.

3. الادراج

هذه ثقوب غير منتظمة الشكل داخل الصب أو على سطحه. مع الادراج ، توجد جزيئات غير مرغوب فيها من الرمل أو المادة أو الخبث أو منتج إزالة الأكسدة في صب المعدن. يمكن أن تؤثر الادراج على الوظائف الميكانيكية لصب المعادن ، ويمكن تحديدها باستخدام الأشعة السينية أو UT.

الأسباب:

• الشوائب من المعدن بسبب التنقية غير الصحيحة أو تلوث القمامة.
• انخفاض شحنة الفرن. 
• تفاعل المعدن مع الجو المحيط أو مع سطح القالب.
• تضمين الكثير من الجرافيت في عوامل تحرير القالب. 

الحلولs:

• تأكد من أن شحنة الفرن نقية.
• التنقية المناسبة للسائل المعدني مع الإزالة الكاملة للخبث.
• نظف تجويف القالب والمغارف بشكل صحيح. 
• إذا كانت عوامل تحرير العفن تحتوي على الجرافيت ، فتأكد من الخلط والتقليب بشكل متساوٍ. 

سطحي مات صب العيوب

غالبًا ما تكون هذه الأنواع من عيوب الصب مرئية ، وهي تدمر سطح المكون وجودته الجمالية. يشملوا:

1. الشقوق

تحدث التشققات عندما تنكسر المادة بسبب الضغط داخل وخارج المادة. تظهر على شكل أنماط غير منتظمة أو خطية على أسطح صب القالب. يحدث الكراك الأول أثناء عملية التبريد والتصلب.

يحدث ذلك لأن مواد هندسة التجويف لا يمكن أن تتقلص في حالتها الطبيعية. نتيجة لذلك ، ينتج عن الإجهاد المتبقي تشققات أو تشوهات في القالب. يحدث الشكل الثاني من الكراك بسبب القوة الخارجية على المكون. تأتي القوى من مرحلة القطع أو العفن أثناء طرد الجزء.

تحدث التشققات نتيجة لعناصر صناعة السبائك غير الملائمة الموجودة في سبيكة التشكيل. وبالتالي ، فأنت تريد استخدام عناصر السبائك الصحيحة أثناء الصهر. أيضًا ، تحسين هيكل المكون وضمان سمك جدار موحد سيمنع هذا العيب. يعتبر طرد جزء الصب المتوازن أيضًا حلاً جيدًا لعيب الصب هذا.

2. اغلاق بارد

هنا ، توجد خطوط خطية غير منتظمة على سطح المصبوب. الخطوط ضيقة وصغيرة ، ذات حواف ناعمة قد تمتد بقوى خارجية. تحدث عيوب الإغلاق البارد في صب القالب بالضغط عندما يكون هناك اندماج غير لائق لجبتين معدنيتين سائلتين في تجويف القالب. وبالتالي ، هناك نقطة ضعف متبقية على المكون.

إن انخفاض درجة الحرارة المنصهرة ، وسرعة الحقن المنخفضة ، والتصميم غير المعقول لنظام البوابة ، وسوء سيولة السبيكة هي بعض أسباب الإغلاق البارد. ستساعدك الفحوصات المرئية على اكتشاف هذا العيب. هناك طريقة جيدة لتجنب الإغلاق البارد وهي زيادة درجة حرارة المعدن المنصهر والعفن. يمكنك أيضًا تغيير حجم اللعبة وموضعها مع زيادة سرعة المكبس.

3. شقوق الشبكة

تظهر شقوق الشبكة على شكل نتوءات ونواتج شبيهة بالشعر أو الشبكة على سطح الجزء المصبوب. يمتد نتوء القالب مع زيادة أوقات صب القالب. قد يحدث بسبب تجويف القالب الخشن ، ودرجة حرارة التعبئة العالية ، ومواد الصب غير المناسبة ، والمعالجات الحرارية غير المناسبة.

يجب أن تكون مادة قالب الصب وعملية المعالجة الحرارية كافية لتجنب هذا العيب. علاوة على ذلك ، يجب عليك ضمان تسخين العفن بشكل متساوٍ وكافٍ لإزالة الضغط الداخلي. يجب ضمان التوازن الحراري لتجويف القالب بطرق التبريد المناسبة. تريد مستوى خشونة جيد لعملية الصب بالقالب. لذلك ، يجب عليك تلميع تجويف القالب ونظام البوابة بانتظام.

4. السحب واللحام

السحب عبارة عن عيوب تحدث بالتوازي مع اتجاه فتح القالب. تظهر على شكل خدوش تشبه الشريط على سطح مكونات الصب. ينتج اللحام عن الالتصاق غير الطبيعي في تجويف القالب والسبائك المعدنية. تظهر كمواد زائدة أو مفقودة في بعض مناطق المكون.

هذه العيوب في الصب بالضغط ناتجة عن سبيكة منصهرة شديدة الحرارة ، أو تلف على سطح تجويف القالب ، أو زوايا سحب غير كافية. قد تتسبب أيضًا آلية الحقن غير المعقولة وجودة عامل تحرير العفن السيئة في حدوث هذه العيوب.

وبالتالي ، سيكون من الأفضل استخدام عوامل تحرير عالية الجودة وتحسين آلية الطرد. إذا كانت هناك أضرار على سطح تجويف القالب ، فتأكد من إجراء الإصلاحات المناسبة. يمكنك أيضًا ضبط اتجاه البوابة للحفاظ على قلب القالب في الحالة الصحيحة.

5. ومضات

يعطي عيب الصب هذا أشكال صفائح معدنية رفيعة وغير منتظمة على الجزء المصبوب. تشمل بعض أسبابه سرعة الحقن العالية ، ودرجة حرارة الحشو العالية ، والقمامة غير النظيفة على السطح الفاصل ، وقوة التثبيت غير الكافية للموت. لذلك ، يجب عليك استخدام معلمات المعالجة الصحيحة والتأكد من الصيانة الدورية للقالب لمنع هذا العيب.

6. نفطةs

تتضمن عملية الصب بالقالب ضغط الهواء في الماكينة وإخراج الجزء من القالب باستخدام صمام تفريغ أو تدفق زائد أو فتحة تهوية. سوف يذوب الهواء المتبقي بالداخل في المعدن المنصهر بتوزيع متساوٍ. تجعل الاضطرابات الجوية الهواء مركَّزًا ، مما يتسبب في تجويف عالي الضغط - بثور. 

يظل هذا العيب في صب القوالب بالضغط مخفيًا إذا كانت درجة حرارة المكون منخفضة ، مما يقلل من قوة المكون. في حالة ارتفاع درجة الحرارة ، تلاحظ فقاعات على السطح. لذلك ، يجب أن تكون معلمات الصب الخاصة بك كافية. يجب عليك أيضًا تحسين نظام البوابة لديك لضمان أداء مناسب للتنفيس.

7. تشويه

يحدث هذا عندما لا يتطابق شكل الجزء الأخير مع الرسم. يحدث التشوه بسبب الإزالة غير الصحيحة للبوابة ، وتصميم المصبوب السيئ ، وفتح القالب المبكر ، وآليات الطرد غير الكافية ، والسحب أثناء طرد الصب.

لذلك ، يجب عليك التأكد من اختيار آلية إزالة البوابة المناسبة. بالإضافة إلى ذلك ، اضبط وقت فتح القالب لضمان الصلابة. كما يساعد تحسين تصميمات الصب الهيكلية وإزالة عوامل فك القوالب غير المواتية على منع هذا العيب.

8. علامات التدفق

هذه خطوط وخطوط غير اتجاهية على سطح جزء الصب بالقالب والتي تختلف في اللون عن قاعدة الصب. غالبًا ما يشكل المعدن السائل الذي يدخل التجويف طبقة رقيقة غير مكتملة يمكن ملؤها بالمعدن المنصهر. هذه الحشوة تترك آثارًا على المكون.

تشمل الأسباب الأخرى لعلامات التدفق انخفاض درجة حرارة القالب ، وضغط الملء المنخفض ، وزيوت التشحيم الزائدة أو عامل تحرير العفن ، ومنطقة المقطع العرضي الصغيرة. لذلك ، يجب عليك زيادة درجة حرارة القالب ، وضبط سرعة الحقن ، ومساحة المقطع العرضي ، ومعلمات الصب الأخرى.

9. حشوة قصيرة

في هذا العيب في صب القوالب بالضغط ، قد تكون بعض المواد مفقودة على مساحة سطح الصب. يحدث ذلك بسبب السيولة السيئة للسبائك المعدنية ، ودرجة حرارة الملء المنخفضة ، وضغط الحقن المنخفض ، وظروف التعبئة السيئة ، والاستخدام المفرط لمواد التشحيم.

من الطرق الجيدة لتجنب الملء القصير اختيار السبيكة المعدنية المناسبة. قد يساعدك أيضًا إذا قمت بزيادة درجة حرارة القالب والتعبئة وكذلك سرعة الحقن والضغط. سيساعد تحسين تصميم نظام البوابة وتحويل تدفق السائل المعدني أيضًا على منع الملء القصير.

10. طبقة سلوفانs

تأتي التصفيح من تداخل طبقتين منفصلتين أثناء عملية التعبئة. من الصعب اكتشاف هذه العيوب في صب القوالب بالضغط. تظهر بعد عمليات ما قبل التشطيب مثل السفع الرملي والهبوط.

يؤدي التأثير بين الصب والإدخالات خلال هذه المراحل إلى رفع طبقات الزنك. نتيجة لذلك ، يمكن إخفاء الأوساخ والسوائل في منتصف هذه الطبقات. قد تظهر المواد المخفية على السطح أثناء عمليات إنهاء السطح مثل الجلفنة والطلاء ، مما يؤدي إلى تدهور النتيجة.

11. المصارف

هذه هي المنخفضات على سطح الصب مع المناطق ذات الجدران السميكة. تحدث الأحواض بسبب الضغط المنخفض للحقن ، وسمك الجدار المصبوب غير المتكافئ ، والسخونة الزائدة الجزئية للقالب ، وأوقات الضغط القصيرة.

يمكنك ضمان سماكة الجدار المتساوية عن طريق تحسين تصميمات الصب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك منع الأحواض من خلال تحسين أداء التنفيس في تجويف القالب وزيادة ضغط الحقن. تعد زيادة وقت الاحتفاظ بالضغط طريقة فعالة أيضًا.

نصائح لتجنب عيوب صب القوالب

تحدث عيوب الصب بالقالب لأسباب مختلفة. جيد دليل تصميم القوالب ستكون فعالة. ومع ذلك ، فإن نصائح "المبدأ الأول" التالية ستساعدك على تجنب هذه العيوب:

نظام تصنيف فعال

سيخبرك نظام التصنيف الفعال بما إذا كنت تقلل العيوب أم أن الموقف يزداد سوءًا. سيساعدك نظام التصنيف على معرفة ما إذا كنت بحاجة إلى تصحيحات. هذا مهم لأنك تريد معالجة الخلل قبل أن يصل إلى مستوى الذروة.

مسامية الغاز والانكماش والشوائب هي عيوب رئيسية في صب القالب بالضغط الذي يتطلب الحكم لمعرفة مدى خطورتها. نظرًا لأنه لا يمكنك تحسين شيء ما دون قياسه ، فأنت بحاجة إلى نظام تصنيف فعال لتجنب هذه العيوب.

سمك الجدار الأيمن

يلعب سمك الجدار دورًا كبيرًا في عيوب الصب ، حيث تنتج الجدران المختلفة نتائج مختلفة. جدار رقيق يجعل السبيكة المعدنية تتجمد ، مما يعزز التشوه. الحد الأدنى لسمك جدار المغنيسيوم والألمنيوم هو 1.5 - 2.5 مم ، و 1.0 مم للزنك.

وقت الملء الصحيح

يبدأ وقت الملء عندما تصل السبيكة لأول مرة إلى البوابة وينتهي عند ملء التجويف. فيما يلي دليل لأقصى وقت تعبئة لمعظم الإرسال:

يمكنك توقع وقت التعبئة المناسب باستخدام حساب PQ2. يتنبأ الحساب بالتغيرات في سرعات البوابة ويملأ الوقت عن طريق تغيير أي مما يلي:

• منطقة البوابة
• حجم الغطاس
• الضغط الهيدروليكي للآلة
• ضبط سرعة المكبس

نمط التدفق المعدني الأيمن

العامل الرئيسي في تصميم البوابة هو تدفق المعادن ، وهو وظيفة معايير التصميم. ستساعدك هذه الخطوات البسيطة على استخدام نمط تدفق المعدن الصحيح:

• استخدم حساب PQ2 لتحديد حجم البوابة والمكبس ، وتأكد من استخدام وقت التعبئة الصحيح وسرعة البوابة وضغط التجويف
• ثم قسّم الجبيرة إلى مناطق
• اقسم البوابات بحيث يتم ملء كل زين في نفس الوقت
• تدفق عبر الجبيرة
• تجنب خلط عيوب الصب

درجة حرارة القالب الصحيحة

يجب عليك استخدام درجة الحرارة المناسبة لتجنب عيوب الصب. تعمل درجات الحرارة المنخفضة على تبريد المعدن السائل وقد تؤثر على السطح عن طريق زيادة الجزء المتصلب. تؤدي النسبة العالية من المعدن الصلب إلى تيبس التيار وعدم خلطه جيدًا. نتيجة لذلك ، قد يكون هناك تدفق بارد يؤدي إلى حدوث عيوب.

العمل مع رابيد دايركت إلى تجنب عيوب صب القوالب

يعد فهم عيوب الصب وأسبابها أمرًا حيويًا لضمان جودة الأجزاء. ومع ذلك ، هناك الكثير مما يجب معرفته ، لذلك من الأفضل الشراكة مع خبير في الصب. يقدم RapidDirect الأفضل خدمات الصب يموت مخصصة باستخدام مواد من الدرجة الأولى وفنيين محترفين وعمليات متطورة.

نحن نتعامل مع مشروعك بهدف ضمان أفضل جودة. كما يقوم الميكانيكيون لدينا بمراقبة العملية بشكل مستمر. وبالتالي ، نحن قادرون على إزالة العمليات غير الفعالة واستخدام تقنيات عالية الجودة فقط. قم بتحميل ملف التصميم الخاص بك اليوم ، واحصل على عرض أسعار فوري.

الأسئلة الشائعة