العربية 
صب المعادن، لا تزال عملية التصنيع القديمة التي يرجع تاريخها إلى 6000 عام ، مدرجة في الصناعة الحديثة. طريقة للتصحيح عن طريق سكب المعادن المنصهرة في قالب وتركها تبرد إلى شكل صلب ، فإنها تتيح إنتاج القطع بأشكال 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 بالكامل أهم معلمات التصميم والمخاوف الهندسية المستخدمة في عملية الصب المعدنية ، أينما كنت في شركة الصب المعدنية حيث تعمل ، أو تفعلداي الألمنيوم صب، وسوف يوفر لك فهمًا تقنيًا ممتازًا يسمح لك بفهم هذا المجال التكنولوجي 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 إلى متطلبات عمليات الصب المعدنية.
- الخطوة 2: يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة عالية جدًا حتى يتحول إلى مصهور. المعدن منصهريمكن أن يكون الحديد والألمنيوم والنحاس وما إلى ذلك ، اعتمادًا على متطلبات المنتج.
- الخطوة 3: يتم سكب المعدن المنصهر في القالب. إنها الخطوة الأكثر أهمية 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 أن يكون المعدن يتزايد تمامًا ، يفتح المشغل القالب ويزيل الصب. قد يكون لصب في هذه المرحلة بوابات زائدة أو فورس.
- 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 الاعتبارات الأكثر أهمية في تصميم صب المعادن؟
1. اختيار التكوين الماص
يجب أن نختار المادة المعدنية بناءً على الغرض من الجزء. لألومالوي المعادن الصب، يجب الحفاظ على محتوى السيليكون تحت السيطرة من 8-12 ٪. 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 قدر الإمكان بحيث يكون الانكماش غير المنتظم أمرًا لا مفر منه عند التبريد ، مما يؤدي إلى تشوه أو انكماش أو تكسير ، خاصة في حالة الصب المعدني Alumalloy حيث يكون انكماش سبيكة الألمنيوم أكبر. إذا كان لا يمكن تجنب سماكة بعض المناطق ، فيجب علينا استخدام بنية انتقالية تدريجية حتى لا نجلب تغييرات مفاجئة.
3. تحدد السيطرة وهيكل العفن
عندما تتأثر كفاءة demolding بموضع سطح فراق القالب ، ينبغي تعزيز الأجزاء المعقدة مع آلية القاذف لمنع تشويش الصب في التجويف. أثناء التشغيل ، يجب تفتيش القالب بانتظام للارتداء والدموع ، ويجب إرجاع القوالب بأكثر من 0.1 مم للانحراف للإصلاح.
4. الزوايا المثيرة والتشجيع
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 المعدن Alumalloy ، يجب أن يكون نصف قطر الزاوية في الزوايا المستديرة 20 ٪ على الأقل من سمك الجدار من أجل ضمان استدامة الصب.
5. إدارة درجة الحرارة والتبريد
يجب السيطرة على نقطة انصهار المعدن خلال ± 15 ℃. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى حجم الحبوب الخشنة ، ويمكن أن تؤدي درجة الحرارة المنخفضة إلى ضعف صب. نستخدم ماءنظام التبريدبالاقتران مع نظام تبريد الهواء ، بحيث يكون الفرق في درجة الحرارة بين الأسطح الداخلية والخارجية لسباق الجدران السميكة أقل من 50 ℃.
6.TELERANCE درجة
يعتمد التسامح مع المادة والعملية والتطبيق. إن تحمل الرمل الكبير ، في حين أن التسامح الدقيق في الصب صغير. عادة ما تتطلب التحمل الأبعاد النموذجية على سبائك الألومنيوم ما بين 0.5 مم إلى ± 2 مم ، وقد تتطلب أسطح التزاوج الحرجة الدقيقة تحكمًا أكثر تشددًا في التحمل. يحتاج المصممون إلى اختيار الدقة المناسبة كما هو مطلوب لتجنب الإفراط في المعالجة لزيادة التكلفة.
7. تنظيم نظام 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 فيمكون السياراتمشروع.
صب القالب تصميم مفصل ، ما هي الاعتبارات؟
1. التصميم الساق
يجب إغلاق مفاصل العفن 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 التسرب ، يمكن زيادة التحميل المسبق أو استبدال مادة الختم المقاومة للدرجات.
2. متطلبات القوة البنية
تحتاج المفاصل المعقدة مثل Y-type و + + إلى تعزيز إضافي لتحملها. سوف يتحمل المفصل الضغط العالي أثناء الصب ، ويجب التحقق من الهيكل. في حالة التكسير ، نحتاج إلى ثخانة الجزء الضعيف أو التغيير إلى ارتفاعمادة 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
يجب استخدام مفاصل V-type 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. تطابق نظام التبريد
يجب ألا تحتوي مفاصل Y-Type و + + على مجرى مائي تبريد. في حالة التبريد غير المتكافئ ، ينبغي للمرء تحريك الممر المائي أو إضافة نقاط التبريد المحلية.
6. بعد الصيانة
يجب أن تكون مفاصل T-type و V-type ذات تصميم قابل للإزالة. عند حدوث الفشل ، يمكن استبدال الوحدة المصابة دون التأثير على القالب الكلي.
معالجة المشاكل المشتركة:
- مشكلة الكراك: تبريد مفصل T-type سريعًا جدًا لإحداث تشققات ، قم بتعديل مسافة الأنابيب المبردة بالماء من المفصل 15 مم إلى 10 مم بعد المحلول.
- مشكلة BURR: إن إزالة مفصل L-type ضعيف للغاية مما يؤدي إلى حافة الطيران ، واستبدل دبوس تحديد المواقع المكسور وتقليل التسامح من ± 0.1 إلى ± 0.05 مم.
- مشكلة العفن اللزجة: خشونة سطح المفصل من النوع V ليست كافية ،رش بورونعميل إطلاق قالب النيتريد بعد انخفاض قوة الإطلاق بنسبة 40 ٪.
ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على اختيار عملية الصب؟
1. البث المواد خصائص
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. الإنتاج حجم الدُفعة
يمكن استخدام إنتاج الدُفعات الكبيرة لدرجة عالية من عملية الأتمتة ، مثل الصب. يمكن أن يستخدم إنتاج الدُفعات الصغيرةصب الرمال. عادة ما يستخدم صب المعدن الفرن لمتطلبات إنتاج الدُفعات المتوسطة.
3. متطلبات دقة الأبعاد
المسبوكات العامة تسمح بتسامح ± 1mm ، تتطلب الأجزاء الدقيقة ± 0.1mm التسامح. يمكن أن تحقق عمليات مختلفة دقة مختلفة:
| عملية الصب |
التسامح الأبعاد (مم)
|
خشونة السطح (ميكرون) | سمك الجدار الأدنى (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 |
| يموت | ± 0.05-0.2 | 0.8-3.2 | 0.5 |
| صب الاستثمار | ± 0.1-0.5 | 1.6-6.3 | 1.0 |
4. قيود الميزانية
التكاليف الرئيسية للإنتاج هي تكاليف العفن ، وتكلفة المواد ، وتكلفة العمالة وانخفاض المعدات. تختلف التكاليف بين عمليات الصب تمامًا عن بعضها البعض:
| مشروع التكلفة | صب الرمال | صب القالب الدائم | يموت | صب الاستثمار |
| تكلفة العفن (مليون) | 0.5-2 | 3-10 | 15-50 | 5-20 |
| تكلفة المواد لكل قطعة | قليل | مركز | أدنى | طويل |
| تكلفة العمالة | 30-40 ٪ | 20-30 ٪ | 10-20 ٪ | 25-35 ٪ |
| انخفاض قيمة المعدات | 10-15 ٪ | 15-25 ٪ | 30-40 ٪ | 20-30 ٪ |
| حجم دفعة مناسب (قطع) | 1-1000 | 10-10 ألف | أكثر من 10 آلاف | 100-5000 |
5. متطلبات وقت دورة المنتج
يجب أن تأخذ أوامر الطوارئ في الاعتبار وقت دورة العملية. يميل الصب المعدني للفرن إلى الحصول على وقت دورة أسرع منصب الاستثمار.
6. شروط السلطة وشروط السلطة
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.
ما هو جوهر التمييز بين قالب سكين الصب المعدني والعفن العام؟
1. اختيار المواد المتفضرة
يتطلب قالب سكين الصب المعدني 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 ℃. يظهر قياس بيانات شركة JS أن السكين الخاصمادة العفنأنقذ 200 ٪ من حياة العفن.
2. تباين التركيز على التصميم البنيي
سكين القالب 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 الإجمالية. تستخدم قوالب أدوات js تصميم فراق السطح المنحني ثلاثي الأبعاد ، والذي يوفر 30 ٪ معالجة لاحقة مقارنة مع قوالب الفراق المسطح.
3. متطلبات معالجة السطح
يجب أن تمر القوالب المعدنية لالتقاط الأداة 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 ملفالانتهاء من السطحمن RA0.8 بعد 500 دورات متتالية من العملية.
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 خدمة الخدمة
عمر خدمة أداة الأداة المعدنية عمومًا تتراوح بين 3000 و 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.
كيف يلبي تصميم الصب المعدني احتياجات عملية المواد الخفيفة؟
يمكن معالجة تصميم المعادن لتلبية احتياجات عمليات المواد الخفيفة من الجوانب الخمسة التالية ، وترتبط هذه الحلول مباشرة بتكنولوجيا صناعة الصب المعدنية للتبريد النفاثة وتتماشى في وقت واحد مع خصائص شركة JS:
1. تصميم لمدى ملاءمة المواد
سبائك الخفيفة 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.شركتنايوفر حلول موقع بوابة محسّنة لعملائنا عبر قاعدة بيانات من اختبارات خصائص المواد. في الإنتاج المصبوب ذو الجدران الرقيقة ، يتم استخدام نظام صب متدرج لمكافحة معدل تدفق المعدن السائل ، ويتم استخدام تقنية الفراغ لتقليل عيوب المسامية.
2. تكامل 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
نستخدم منصة محاكاة لتصميم نماذج ثلاثية الأبعاد. يمكن للمصممين التنبؤ بتوزيع الإجهاد أثناء عملية تصلب المواد وتعديل شكل القالب مسبقًا. من خلال تحسين المحليةتصميم قناة التبريدفي مشروع فئة 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 DEVELONCED
بالنسبة لمركبات مصفوفة المعادن المعدنية التي تعززها ألياف الكربون ، فإننا نستخدم مزيجًا من عملية الصب المنخفض للضغط وعملية التشكيل شبه 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 من 88 ٪ إلى 97 ٪ ، وفي الوقت نفسه يقصر وقت فحص الجودة بنسبة 40 ٪.
ملخص
اخترقت تقنية الصب المعدني جميع مستويات التصنيع الحديث ، بدءًا من الدقة الدقيقة 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 من خلال نظام التحكم في درجة الحرارة الذكي ، ومنصة المحاكاة الرقمية والوحدةتصميم العفن.
على فرضية تعميات ما بين مواد السبائك الخضراء وتكنولوجيا التفتيش عبر الإنترنت ، تتجاوز عملية التمثيل قيودها السابقة وتستمر في تمكين السيارات الخفيفة والمنزل الذكي وغيرها من الصناعات. مرحبًا بك لزيارة موقعنا على الويب للحصول على مجموعة كاملة من الحلول التي تتراوح من المسبوكات الشاقة إلى المسبوكات ذات الحجم الصغير ، واستكشاف الإمكانات التي لا حدود لها فيالتكنولوجيا الصب.
تنصل
محتويات هذه الصفحة هي لأغراض إعلامية فقط.سلسلة JSلا توجد تمثيل أو ضمانات صريحة أو ضمنية ، فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحة المعلومات. لا ينبغي استنتاج أن مورد أو الشركة المصنعة من طرف ثالث سيوفر معلمات الأداء ، التحمل الهندسي ، خصائص التصميم المحددة ، جودة المواد ونوعها أو صنعة من خلال شبكة Longsheng. إنها مسؤولية المشتريتتطلب اقتباس قطع الغيارتحديد متطلبات محددة لهذه الأقسام.يرجى الاتصال بنا لمزيد من المعلومات.
فريق JS
JS هي شركة رائدة في الصناعةالتركيز على حلول التصنيع المخصصة. لدينا أكثر من 20 عامًا من الخبرة مع أكثر من 5000 عميل ، ونركز على الدقة العاليةتصنيع CNCوصفيحة تصنيع المعادنوطباعة ثلاثية الأبعادوصب الحقنوختم المعادن ،وغيرها من خدمات التصنيع الشاملة.
تم تجهيز مصنعنا بأكثر من 100 مراكز للآلات ذات 5 محاور ، ISO 9001: 2015 معتمدة. نحن نقدم حلول تصنيع سريعة وفعالة وعالية الجودة للعملاء في أكثر من 150 دولة في جميع أنحاء العالم. سواء كان إنتاج حجم صغير أو تخصيص واسع النطاق ، يمكننا تلبية احتياجاتك بأسرع تسليم في غضون 24 ساعة. يختارتقنية JSوهذا يعني كفاءة الاختيار والجودة والكفاءة المهنية.
لمعرفة المزيد ، تفضل بزيارة موقعنا على الويب:www.cncprotolabs.com
الأسئلة الشائعة
1. ما هو الاستثمار الصب؟
عملية الاستثمار هي عملية صب دقيقة يتم فيها تصنيع النموذج أولاً من الشمع ، ثم المطلية بطبقات متعددة من المواد الحرارية لتشكيل قذيفة ، وتسخين لتشكيل تجويف بعد إزالة الشمع ، وأخيراً سكب المعدن. يمكن أن تنتج هذه العملية مصبوبات دقيقة بأشكال معقدة وأسطح ناعمة ، مع دقة الأبعاد تصل إلى CT4 والحد الأدنى من سمك الجدار البالغ 0.5 مم ، وهو مناسب لإلقاء الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك درجات الحرارة العالية والمواد الأخرى.
2. ما هي مزايا الحديد الزهر؟
الحديد الزهر لديه 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 ، وكلما ارتفع الارتفاع ، زاد الميل.
4. لماذا الزوايا المستديرة؟
يمكن للزوايا المستديرة القضاء 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.
الموارد
