مع زيادة الطلبات والتطبيقات الصناعية ، كانت هناك زيادة موازية في الطلب على المنتجات المعقدة وعالية الجودة. لحسن الحظ ، هناك أنواع مختلفة من عمليات الصب التي يمكنها تصنيع منتجات معقدة ودقيقة لمختلف التطبيقات واحتياجات المستخدمين.
من أجل تحديد طريقة الصب المناسبة لمتطلبات التصنيع الخاصة بك ، من المفيد إدراك مزايا وعيوب هذه الطرق. تقدم هذه المقالة لمحة موجزة عن أنواع مختلفة من عمليات الصب وإيجابياتها وسلبياتها.
نظرة عامة على عملية الصب
عملية الصب هي طريقة تصنيع تنتج الأجزاء المعدنية بالشكل المطلوب عن طريق صب المعدن المنصهر في قالب وترسيخه وتبريده إلى درجة حرارة الغرفة. إنها قادرة على إنتاج أجزاء معقدة ومعقدة ، بغض النظر عن أحجامها.
يمكن أن ينتج عن عملية الصب أجزاء معدنية متناحرة بكميات كبيرة ، نتيجة لذلك ، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بالجملة. علاوة على ذلك ، لتلبية متطلبات المستخدم المحددة ، هناك أنواع مختلفة من المصبوبات التي تختلف حسب المادة والقالب المستخدم.
أنواع مختلفة من عمليات الصب
هناك أنواع مختلفة من عمليات الصب ، ولكل عملية مزاياها وعيوبها حسب متطلبات المستخدم.
1. عملية صب الرمل
صب الرمل هو عملية صب متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لصب أي سبيكة معدنية ، حديدية أو غير حديدية. يستخدم على نطاق واسع للإنتاج الضخم في الوحدات الصناعية ، مثل أجزاء الصب المعدنية للسيارات ، مثل كتل المحرك ، ورؤوس الأسطوانات ، وأعمدة الكرنك ، إلخ.
تستخدم العملية قالبًا مصنوعًا من مواد أساسها السيليكا ، مثل الرمل المترابط بشكل طبيعي أو الرمل الصناعي الذي يشكل سطح القالب الأملس. يتكون سطح القالب من جزأين ، يتكيف (النصف العلوي) ويسحب (النصف السفلي). يُسكب المعدن المنصهر في النموذج باستخدام كوب سكب ويترك ليتجمد ليأخذ الشكل النهائي. أخيرًا ، يتم قطع المعدن الإضافي لإنهاء منتج الصب المعدني النهائي.
صب الرمل له مزايا وعيوب.
| المزايا | عيوب |
| غير مكلف نسبيًا من حيث تكاليف الإنتاج ، خاصة في الإنتاج ذي الأحجام المنخفضة | درجة دقة أقل مقارنة بالطرق البديلة |
| تصنيع مكونات كبيرة | من الصعب استخدام هذه الطريقة للمنتجات ذات مواصفات الحجم والوزن المحددة مسبقًا |
| صب السبائك الحديدية وغير الحديدية | تنتج العملية منتجات بسطح خشن |
| القدرة على إعادة التدوير | |
| معالجة المعادن ذات درجات حرارة الانصهار العالية ، مثل الفولاذ والتيتانيوم |
2. الجاذبية يموت الصب
تستخدم صب الجاذبية بالقالب ، المعروف أيضًا باسم صب القالب الدائم ، قوالب قابلة لإعادة الاستخدام مصنوعة من المعدن ، مثل الفولاذ والجرافيت وما إلى ذلك لتصنيع المعادن والسبائك المعدنية. يمكن لهذا النوع من صب المعادن تصنيع أجزاء مختلفة مثل التروس ، وغطاء التروس ، ووصلات الأنابيب ، والعجلات ، ومكابس المحرك ، إلخ.
في هذه العملية ، يتم السكب المباشر للمعدن المنصهر في تجويف القالب تحت تأثير الجاذبية. للحصول على تغطية أفضل ، يمكن إمالة القالب للتحكم في الحشو. ثم يُسمح للمعدن المنصهر بالتبريد والتصلب داخل القالب لتشكيل المنتجات. نتيجة لذلك ، تجعل هذه العملية صب المواد مثل سبائك الرصاص والزنك والألمنيوم والمغنيسيوم وبعض البرونز والحديد الزهر أكثر شيوعًا.
تعمل عملية الصب هذه على نهج من أسفل إلى أعلى لملء القالب ، على عكس عمليات الصب بالضغط الأخرى. على الرغم من أن هذه العملية لديها معدل صب أعلى من صب الرمل. لكنها تكلفة أعلى نسبيًا بسبب القوالب المعدنية باهظة الثمن. تحقق من مزاياها وعيوبها أدناه.
| المزايا | عيوب |
| يوفر جودة سطح أفضل للمنتجات بسبب التصلب السريع | من الصعب صب الأشياء المعقدة |
| تتميز منتجات الصب بالدقة العالية والتسامح الشديد | تكاليف تصنيع القوالب أعلى |
| توفر القوالب القابلة لإعادة الاستخدام الوقت وتزيد من الإنتاجية مما يقلل من تكاليف الإنتاج | في بعض الأحيان ، تشكل آلية الإخراج لإزالة الصب من القالب انبعاجًا في المنتج |
| المنتجات تمتلك خصائص ميكانيكية أفضل | |
| إنتاج المنتجات ذات الجدران الرقيقة |
3. يموت الصب بالضغط
هناك نوعان من ضغط الصب حسب الضغط. و هي صب يموت الضغط المنخفض و صب يموت الضغط العالي. يعتبر صب القوالب عالي الضغط أكثر شيوعًا للإنتاج الضخم للهندسات المعقدة التي تتطلب دقة عالية. بينما ، لإنتاج الأجزاء الكبيرة والبسيطة ، فإن عملية الصب بالضغط المنخفض هي عملية صب مفضلة.
في هذا النوع من صب المعادن ، يتم حقن المعادن غير الحديدية والسبائك مثل الزنك والقصدير والنحاس والألمنيوم في قالب قابل لإعادة الاستخدام مغطى بمادة تشحيم تحت ضغط عالٍ. وبالتالي ، يتم الحفاظ على الضغط العالي طوال عملية الحقن السريع لتجنب تصلب المعدن. أخيرًا ، بعد الانتهاء من العملية ، يتم استخراج الصب والتشطيب لإزالة أي مادة زائدة.
يختلف صب القالب بالضغط عن صب القالب بالجاذبية في عملية ملء القالب. حيث يستخدم صب الضغط بالضغط حقنًا عالي الضغط من المعدن المنصهر في القالب المعدني. ثم يتم تجميد المعدن المنصهر بسرعة لإنتاج المنتج المطلوب.
مزاياها وعيوبها ملخصة أدناه.
| المزايا | عيوب |
| دقة عالية وتحمل الأبعاد | تكاليف أداة عالية نسبيًا |
| كفاءة عالية وجودة منتج جيدة | يقتصر على المواد غير الحديدية |
| تقليل الحاجة إلى ماكينات ما بعد الصب | من الصعب ضمان الخصائص الميكانيكية للمنتجات ، لذلك لا يتم استخدامه للأجزاء الهيكلية |
| التبريد السريع للمعدن المصهور من أجل معدلات إنتاج أسرع | يتطلب الإعداد الكامل استثمارًا رأسماليًا كبيرًا |
| يمكن أن تستمر العملية لساعات أطول دون الحاجة إلى استبدال القالب |
أكثر: اختر عملية Righ بين الصب بالقالب مقابل صب الرمل لتطبيقاتك.
4. صب الاستثمار
صب الاستثمار ، المعروف أيضًا باسم صب الشمع المفقود ، هو عملية تستثمر نمط الشمع مع مادة مقاومة للصهر وعامل ربط لتشكيل قالب خزفي يمكن التخلص منه ، ثم يتم سكب المعدن المنصهر في القالب لعمل مصبوبات معدنية. يعتبر الاستثمار في الصب عملية مكلفة وكثيفة العمالة ويمكن استخدامها للإنتاج الضخم أو في المسبوكات المعقدة لإنتاج منتجات صب المعادن التي تتراوح من التروس وجذوع الدراجات وأقراص الدراجات النارية وقطع الغيار في آلات التفجير.
فيما يلي يلخص مزاياها وعيوبها.
| المزايا | عيوب |
| يمكن أن تنتج أجزاء بجدران رقيقة ، وأكثر تعقيدًا وجودة سطح عالية | يتطلب عمالة للاستخدام |
| يقلل من الحاجة إلى ماكينات ما بعد الصب | دورة الإنتاج أطول |
| يمكن أن يلقي سبائك يصعب صهرها مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الرقيق ، إلخ. | ارتفاع تكاليف تصنيع القوالب |
| بسبب كسر قالب الغلاف ، فإنه يسمح بالمسبوكات بزاوية 90 درجة | متطلبات قوالب جديدة لإنشاء أنماط الشمع لكل دورة صب |
| دقة أبعاد عالية في المنتجات | |
| بدل الانكماش في القالب |
5. صب الجص
تشبه عملية صب الجبس صب الرمل ، إلا أن القالب مصنوع من خليط يسمى "جص باريس". بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة والسعة الحرارية للجص ، فإنه يبرد المعدن بشكل أبطأ مقارنة بالرمل ، مما يساعد في تحقيق دقة عالية ، خاصة بالنسبة للأجزاء الرقيقة ذات المقطع العرضي. ومع ذلك ، فهي غير مناسبة للمواد الحديدية ذات درجة الحرارة العالية.
على وجه الخصوص ، يمكن تصنيع المسبوكات الصغيرة التي يبلغ وزنها 30 جرامًا ، وكذلك المسبوكات الكبيرة التي يبلغ وزنها 45 كجم ، من خلال عملية صب قالب الجبس. على سبيل المثال ، تُظهر الصورة أدناه مكونًا مصبوبًا بسمك مقطع يبلغ 1 مم تم إنشاؤه بواسطة هذه العملية.
تعرف على المزيد حول مزاياها وعيوبها.
| المزايا | عيوب |
| سطح أملس | تميل العملية إلى أن تكون أكثر تكلفة من معظم عمليات الصب |
| دقة أبعاد أكبر من صب الرمل | تطبيقات محدودة للألمنيوم وسبائك النحاس |
| القدرة على صب الأشكال المعقدة بجدران رقيقة | قد يتطلب استبدال متكرر لمواد صب الجص |
| غير مناسب للمواد عالية الانصهار | |
| أوقات تبريد أطول ، مما يؤثر على معدلات الإنتاج | |
| مادة غير مستقرة مقارنة بالرمل ، والتي يمكن أن تؤثر على العملية الكاملة |
6. صب الطرد المركزي
الصب بالطرد المركزي ، المعروف أيضًا باسم صب الروتو ، هو عملية لتصنيع الأجزاء الأسطوانية صناعياً بقوى الطرد المركزي. يستخدم هذا النوع من صب المعدن قالب غزل مسخن مسبقًا يُسكب فيه المعدن المنصهر. تساعد قوى الطرد المركزي على توزيع المعدن المنصهر داخل القالب تحت ضغط عالٍ.
توجد ثلاثة أنواع مختلفة من الصب بالطرد المركزي ؛ عملية الصب بالطرد المركزي الحقيقية ، عملية الصب شبه بالطرد المركزي ، وعملية الصب بالطرد المركزي العمودية. الصب شبه بالطرد المركزي ، على عكس الصب بالطرد المركزي الحقيقي ، فإن القالب مملوء بالكامل باستخدام ذرب. ومع ذلك ، في الصب الحقيقي بالطرد المركزي ، يلتصق المعدن المنصهر بالجوانب بسبب الدوران المستمر. على العكس من ذلك ، يستخدم الصب بالطرد المركزي العمودي ، كما يوحي الاسم ، صبًا اتجاهيًا يتبع نفس العملية مثل الصب بالطرد المركزي الحقيقي.
عادة ، ينتج الصب بالطرد المركزي أشكالًا دورانية مثل الأسطوانات. على وجه الخصوص ، الأجزاء مثل محامل الأدغال ، وألواح القابض ، وحلقات المكبس ، وبطانات الأسطوانات ، وما إلى ذلك أيضًا ، يساعد صب المعدن في وسط القالب في تقليل العيوب مثل ثقوب النفخ ، والانكماش ، وجيوب الغاز. ومع ذلك ، فهي ليست مناسبة لجميع أنواع السبائك المعدنية.
| المزايا | عيوب |
| عوائد عملية محسنة وتقليل الفاقد | يتطلب الصب بالطرد المركزي استثمارات عالية |
| يتميز الصب بكثافة عالية ولا توجد عيوب تقريبًا | شرط العمالة الماهرة |
| هذه العملية مريحة لتصنيع البرميل والمسبوكات المعدنية المركبة | إنتاج أشكال محددة |
| لا يوجد شرط للبوابات و الناهضين |
7. صب الرغوة المفقودة
تشبه طريقة صب الرغوة المفقودة صب الاستثمار مع اختلاف أنها تستخدم الرغوة للنمط بدلاً من الشمع. بمجرد تشكيل النموذج ، يتم الطلاء بسيراميك حراري عن طريق الغمس أو الطلاء أو الرش أو التنظيف بالفرشاة. بعد ذلك ، يُسكب المعدن المنصهر في القالب لتشكيل المنتج المطلوب.
يمكن استخدام هذه التقنية لمواد مختلفة مثل سبائك الصلب ، والفولاذ الكربوني ، وسبائك الحديد الزهر ، وسبائك الحديد ، وما إلى ذلك ، على وجه الخصوص ، يتم تصنيع المنتجات مثل مبيت المضخة ، وصنابير إطفاء الحرائق ، والصمامات ، والتجهيزات من خلال عملية صب الرغوة المفقودة.
تمتلك صب الرغوة المفقودة العديد من المزايا التي تشمل الدقة العالية والإنتاج عالي الدقة. ومع ذلك ، هناك بعض القيود على هذه العملية التي تجعلها غير مناسبة للتطبيقات ذات الحجم المنخفض.
| المزايا | عيوب |
| صب عالي الدقة | تكاليف نمط عالية لإنتاج حجم منخفض |
| يسمح بتصميم مرن | تسبب القوة المنخفضة تشويهًا أو تلفًا للنمط |
| الإنتاج النظيف | العديد من عمليات الإنتاج ووقت التسليم الأطول |
| اقتصادي للإنتاج بكميات كبيرة |
8. صب الفراغ
صب الفراغكما يوحي الاسم ، هو نوع الصب حيث يحدث الإنتاج تحت ضغط تفريغ 100 بار أو أقل لتصريف الغاز من تجويف القالب. في هذه العملية ، يتم سكب المعدن المنصهر في تجويف القالب داخل حجرة مفرغة من أجل التخلص من الفقاعات والجيوب الهوائية. يقلل التفريغ الفراغي لتجويف القالب من حبس الغازات داخل التجويف أثناء عملية حقن المعدن. أخيرًا ، تتم معالجة المعدن في غرفة التسخين وإزالته من القالب.
إن عملية الصب بالقالب الفراغي شائعة في العديد من الصناعات بما في ذلك السيارات ، والفضاء ، والإلكترونيات ، والبحرية ، والاتصالات السلكية واللاسلكية ، وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك ، تشتمل بعض المكونات المصنعة بواسطة عملية التصنيع هذه على مكونات هيكلية هيكلية وأجزاء هيكل السيارة.
| المزايا | عيوب |
| تقليل المسامية وتحسين الخواص الميكانيكية وجودة السطح لقالب الصب | تكلفة الأدوات العالية |
| إنتاج منتجات رقيقة الجدران | القالب المستخدم في العملية له عمر قصير |
| اللحام والمعالجة الحرارية للمنتجات ممكن | قضايا الفراغ المحتملة |
| مناسبة لإنتاج حجم منخفض | |
| لا يوجد شرط لإنهاء أداة صعبة باهظة الثمن | |
| يقلل من جيوب الهواء والفقاعات في المراحل المبكرة |
9. الضغط على الصب
الصب بالضغط أو التشكيل بالسائل هو عملية تشكيل المعادن الهجينة التي تدمج صب القالب الدائم وتزوير القوالب في خطوة واحدة. في هذه العملية ، يتم حقن كمية محددة من سبيكة المعدن المنصهر في قالب ، ويتم الضغط على تشكيلها. بعد ذلك ، يتم تسخين الجزء المعدني فوق درجة حرارة الانصهار ويتم استخلاصه من القالب.
على وجه الخصوص ، يعد ضغط الصب بالقالب عملية صب محتملة للأجزاء الحساسة للسلامة في أنظمة السيارات. على سبيل المثال ، مفاصل إطار الفضاء أو مفاصل التوجيه الأمامية المصنوعة من الألومنيوم أو إطارات الهيكل أو الأقواس أو العقد.
يجمع هذا النوع من صب المعادن بين فوائد عمليات الصب والتزوير. على سبيل المثال ، الضغط العالي المطبق أثناء التصلب يساعد على منع الانكماش والمسامية. ومع ذلك ، نظرًا لمتطلبات الأدوات المحددة ، فهي ليست شائعة مثل عمليات الصب الأخرى للإنتاج الضخم.
| المزايا | عيوب |
| يزيل العيوب الداخلية مثل المسام وفتحات الانكماش ومسامية الانكماش | مرونة أقل في الهندسة الجزئية |
| خشونة سطح منخفضة | إنتاجية أقل |
| يمكن أن يمنع تشققات الصب | متطلبات تصنيع عالية |
| مكونات عالية القوة | يتطلب تحكمًا دقيقًا ، مما يؤدي إلى إبطاء العملية الكلية |
| لا إهدار للمواد |
10 الصب المستمر
كما يوحي الاسم ، فإنه يسمح بالإنتاج الضخم المتسق للقطاعات المعدنية ذات المقطع العرضي الثابت. هذا النوع من الصب شائع في إنتاج القضبان الفولاذية. أيضًا ، فإن الصب العمودي يخلق صبًا شبه مستمر مثل الكتل ، والسبائك ، والقضبان ، إلخ.
في هذه العملية ، يُسكب المعدن المنصهر بمعدل محسوب في قالب مفتوح النهاية ومبرد بالماء يسمح بتكوين سطح من المعدن الصلب على المعدن السائل في المركز. وبالتالي ، يحدث تصلب المعادن من الخارج إلى الداخل. بعد انتهاء هذه العملية ، يمكن استخلاص خيوط من المعدن باستمرار من القالب. يمكن قطع أطوال المنتجات المحددة مسبقًا بواسطة مقصات ميكانيكية أو مشاعل أوكسي أسيتيلين متحركة.
بشكل عام ، تكون المنتجات التي تم إنشاؤها باستخدام الصب المستمر متجانسة ومتسقة وكثيفة. ومع ذلك ، فإنه يحد أيضًا من استخدامه لمثل هذه التطبيقات. بعض المزايا والعيوب الأخرى هي:
| المزايا | عيوب |
| مجموعة أحجام متنوعة من منتجات الصب تتراوح من شريط بسمك بضعة مليمترات إلى قضبان وألواح أكبر | شرط التبريد المستمر للقوالب ، وبخلاف ذلك ، يتطور انكماش خط الوسط |
| انخفاض التكاليف بسبب استمرار الإنتاج | صب الأشكال البسيطة فقط ذات المقطع العرضي الثابت |
| انخفاض الفاقد المادي | يتطلب مساحة أرضية كبيرة واستثمارات أولية عالية |
11 صب شل
قولبة القشرة هي عملية صب قوالب قابلة للاستهلاك. وهي تشبه عملية صب الرمل باستثناء أن غلاف الرمل المتصلب يشكل تجويف القالب بدلاً من دورق الرمل. الرمل المستخدم هو أدق من ذلك المستخدم في صب الرمل ويتم خلطه مع الراتينج بحيث يمكن معالجته حرارياً وتثبيته في الغلاف المحيط بالنمط.
تصنع شل القوالب المنتجات الصناعية ، على سبيل المثال ، مبيت علبة التروس ، وقضيب التوصيل ، والقوارب صغيرة الحجم ، وأغطية الشاحنات ، والرؤوس الأسطوانية ، وأعمدة الكامات ، وأجسام الصمامات ، إلخ.
تمتلك منتجات الصب سطح تشطيب جيد ودقة أبعاد. ومع ذلك ، فإن تحديد هذا النوع من الصب يشمل تحديد الحجم والوزن للأجزاء. بعض المزايا والعيوب الأخرى هي:
| المزايا | عيوب |
| صب الأجزاء الرقيقة والمعقدة | غير مناسب للإنتاج على نطاق صغير |
| العمالة شبه الماهرة | قيود على الحجم والوزن |
| لا مزيد من الآلات المطلوبة | يتطلب نقشًا معدنيًا خاصًا مما يجعله مكلفًا للصب الكبير |
| حسابات عيوب السطح |
الخطوات الأساسية لإنتاج الصب المختلفة
في الغالب ، تتبع عمليات الصب بعض الخطوات الأساسية مثل صنع النماذج ، وصنع القالب ، واختيار وصب السبائك المعدنية ، وأخيراً ، إنهاء الجزء المصبوب.
- صنع نمط
لإنشاء نمط ، من المهم تحديد شكل القالب. لهذا الغرض ، فإن المواد المستخدمة هي الشمع أو الرمل أو البلاستيك أو حتى الخشب.
- صنع القالب
بعد ذلك ، هناك حاجة لإنشاء أنواع مختلفة من قوالب الصب. يمكن صنع القالب أحادي الاستخدام من الرمل أو الجبس أو قشرة السيراميك. كل واحد منهم لديه طريقة إنتاج مختلفة. أيضًا ، يتم حرق الأنماط المصنوعة من الرغوة أو الشمع في الفرن.
- اختر السبائك المعدنية
يتم تصنيع المسبوكات المعدنية من سبائك حديدية أو غير حديدية. السبائك عبارة عن مزيج كيميائي من العناصر ذات الخصائص الميكانيكية الأفضل لتطبيقات الصب النهائية. حيث تشتمل السبائك الحديدية على الفولاذ والحديد القابل للطرق والحديد الرمادي. بينما تشمل المعادن غير الحديدية سبائك الألومنيوموالبرونز والنحاس.
- تذوب وتصب السبيكة
بعد اختيار السبائك المعدنية ، فإن الخطوة التالية هي صب المعدن في القالب. تتضمن العملية وضع معدن صلب فوق بوتقة وتسخينه بلهب مكشوف أو داخل الفرن حتى يذوب. بالنسبة للصب الصغير ، يمكن صب المعدن المنصهر مباشرة من البوتقة. ومع ذلك ، قد تتطلب المصبوبات الأكبر نقل المعدن إلى مغرفة أكبر قبل صبها في القالب.
- اللمسات الأخيرة
بعد التصلب ، تتم إزالة منتج الصب و تشطيب الأسطح المعدنية على ذلك. علاوة على ذلك ، يمكن أن تشمل عملية الإنهاء إزالة المواد الزائدة عن طريق الغسل أو المعالجة الآلية لمواد النفايات الأكبر حجمًا.
الاستعانة بمصادر خارجية لاحتياجاتك في الإرسال إلى RapidDirect
من المهم اختيار النوع المناسب لعملية الصب والخبرة لمنتجاتك. في RapidDirect ، نوفر لك الوصول إلى فريق من المهندسين المحترفين ذوي الخبرة الواسعة في خدمات الصب المختلفة ، مثل خدمة الصب يموتs، والصب بالفراغ ، وما إلى ذلك ، فإن خبرة فريق العمل لدينا تضعنا في مكان أفضل لتقديم المشورة لك والإجابة على أي استفسارات قد تكون لديكم.
نحن نقدم اقتباسات سريعة عبر الإنترنت لأجزائك على تحميل ملف التصميم لمنصة الاقتباس الخاصة بنا عبر الإنترنت. يمكنك أن تطمئن إلى أننا نقدم الأفضل بأسعار السوق التنافسية.
