نظرة عامة على الاستثمار الصب
عند استخدام الشمع لعمل نمط ، يُطلق على صب الاستثمار أيضًا اسم "صب الشمع المفقود". يشير الاستثمار المصبوب عادةً إلى مخطط الصب الذي يتكون فيه الشكل من مواد قابلة للانصهار ، وسطح الشكل مغطى بعدة طبقات من المواد المقاومة للصهر لصنع غلاف القالب ، ثم يتم صهر القالب من غلاف القالب ، لذلك للحصول على القالب بدون سطح فراق ، يمكن ملؤه بالرمل وصبه بعد التحميص بدرجة حرارة عالية. غالبًا ما يُطلق على صب الاستثمار "صب الشمع المفقود" بسبب الاستخدام المكثف للمواد الشمعية لتصنيع النموذج.
أنواع السبائك التي يتم إنتاجها عن طريق الصب الاستثماري هي الكربون الصلب ، وسبائك الفولاذ ، وسبائك مقاومة للحرارة ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك الدقة ، وسبائك المغناطيس الدائم ، وسبائك المحامل ، وسبائك النحاس ، وسبائك الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم ، وحديد الزهر العقدي ، إلخ.
بشكل عام ، شكل الاستثمار المسبوكات معقد نسبيًا. يمكن أن يصل الحد الأدنى لقطر فتحة الصب إلى 0.5 مم ، والحد الأدنى لسمك جدار الصب هو 0.3 مم. في الإنتاج ، يمكن تصميم بعض الأجزاء المكونة في الأصل من عدة أجزاء في جزء كامل وصبها مباشرة عن طريق الاستثمار من خلال تغيير هيكل الأجزاء ، من أجل توفير ساعات المعالجة واستهلاك المواد المعدنية ، بحيث يكون هيكل الأجزاء أكثر عقلانية.
عملية صب سبائك الألومنيوم
يشير صب سبائك الألومنيوم إلى مقاطع سبائك الألومنيوم التي يمكن الحصول على أجزائها على الفور عن طريق عملية تشكيل المواد المعدنية. يتجاوز تكوين عنصر السبائك لمسبوكات سبائك الألومنيوم عمومًا تركيبة مقاطع سبائك الألومنيوم المشوهة المقابلة. يعتبر صب سبائك الألومنيوم مادة معدنية تقليدية ، نظرًا لكثافتها الصغيرة نسبيًا وخصائصها العالية القوة ، وتستخدم على نطاق واسع في شركات الطيران والفضاء والمركبات والمعدات الميكانيكية وغيرها من المجالات.
ملامح سبائك الألومنيوم
تتكون سبائك الألومنيوم من سبائك الألومنيوم كمادة خام ، مضيفة بعض العناصر ، مثل النحاس والسيليكون والمغنيسيوم والزنك والمنغنيز والمواد المساعدة الأخرى من خلال سلسلة من العمليات المعقدة ، وهي الأكثر استخدامًا في صناعة فئة غير - مواد إنشائية حديدية. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران والفضاء والسيارات والتصنيع الميكانيكي والصناعات الكيماوية. في الوقت الحاضر ، تعتبر سبائك الألومنيوم أكثر السبائك تنوعًا ودائمًا.
خصائص سبائك الألومنيوم:
1. كثافة منخفضة
2. كثافة عالية
3. التوصيل الجيد والتوصيل الحراري
4. المقاومة للتآكل
5. سهل المعالجة
أنواع الألمنيوم المستخدمة في صب الاستثمار
1. سبائك الألومنيوم والسيليكون ، والمعروفة أيضًا باسم "سيليكون الألومنيوم أمين" أو "سيليكون الألومنيوم أمين". إنه يتمتع بأداء صب جيد وبعض الخصائص المقاومة للاهتراء للغاية ، ومعامل التمدد الحراري صغير نسبيًا. من بين سبائك الألومنيوم المصبوب ، التنوع هو الأكثر ، أكبر كمية من السبائك ، محتوى السيليكون هو 4٪ ~ 13٪. في بعض الأحيان تضيف 0.2٪ ~ 0.6٪ سبائك الألومنيوم سيليكون المغنيسيوم ، وتستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية. تستخدم هذه السبائك على نطاق واسع في أجزاء مثل المكابس.
2. سبائك الألومنيوم والنحاس ، سبيكة مع محتوى نحاسي من 4.5٪ ~ 5.3٪ لها أفضل تأثير تقوية. يمكن أن تؤدي الإضافة المناسبة للمنغنيز والتيتانيوم إلى تحسين القوة وأداء الصب بشكل كبير في درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة المرتفعة. تستخدم بشكل أساسي لصنع مصبوبات الرمل التي تحمل حمولة ديناميكية وثابتة كبيرة وشكل ليس معقدًا.
3. سبائك الألومنيوم المغنيسيوم ، سبائك الألومنيوم المصبوب مع أقل كثافة (2.55 جم / سم 3) وأعلى قوة (حوالي 355 ميجا باسكال) ، تحتوي على 12٪ مغنيسيوم ، لها أفضل تأثير تقوية. تتمتع السبيكة بمقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي ومياه البحر ، وخصائص ميكانيكية جيدة وإمكانية تشغيل في درجة حرارة الغرفة.
4 ، سبائك الألومنيوم والزنك ، من أجل تحسين الأداء في كثير من الأحيان إضافة السيليكون والمغنيسيوم ، والمعروف في كثير من الأحيان باسم "الزنك السيليكون الألومنيوم مينغ". تحت ظروف الصب ، يكون للسبائك تأثير التبريد ، أي "التبريد الذاتي". يمكن استخدامها بدون معالجة حرارية ، للمعالجة الحرارية المتحولة ، تتمتع المسبوكات بقوة عالية.
ما هي السبائك في صب الالومنيوم؟
مواد سبائك الألومنيوم في صب سبائك الألومنيوم تنقسم بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع من المواد: سبائك الألومنيوم والسيليكون ، سبائك الألومنيوم والسيليكون والنحاس وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم.
1. سبيكة Al-si: تشمل بشكل أساسي YL102 (ADC1 ، A413.0 ، إلخ) ، YL104 (ADC3 ، A360) ؛
2. سبائك الألومنيوم والنحاس والسيليكون: تشمل بشكل أساسي YL112 (A380 ، ADC10 ، إلخ) ، YL113 (3830) ، YL117 (B390 ، ADC14) ، ADC12 ، إلخ ؛
3. سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم: تشمل بشكل أساسي 302 (5180 ، ADC5 ،) ADC6 ، إلخ.
ملامح صب الاستثمار سبائك الألومنيوم
يعتبر صب سبائك الألومنيوم عملية متعددة الاستخدامات للغاية توفر مجموعة من المزايا الإضافية بما في ذلك:
1. نسبة عالية من القوة إلى الوزن.
2. استقرار كيميائي ممتاز.
3. مقاومة ممتازة للتآكل.
4. مقاومة درجات الحرارة العالية.
5. الموصلية الحرارية والكهربائية ممتازة.
6. السلس ، يلقي النهاية.
الفرق بين مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم
فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين مصبوبات الألمنيوم ومسبوكات الفولاذ المقاوم للصدأ التي تؤثر على اختيار السبائك للأجزاء الصناعية:
1. الميكنة. الألمنيوم أكثر مرونة وأسهل في العمل من الفولاذ المقاوم للصدأ.
2. اللحام. الفولاذ المقاوم للصدأ أسهل في اللحام من الألومنيوم.
3. القوة والوزن. في حين أن الألمنيوم ليس قويًا مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، إلا أنه يزن حوالي الثلث ، مما يجعله اختيارًا جيدًا في المواقف التي تكون فيها نسب القوة إلى الوزن مهمة.
4. الموصلية الكهربائية. الألومنيوم موصل جيد للغاية ، بينما الفولاذ المقاوم للصدأ سيء للغاية.
5. مقاومة الحرارة. ينعم الألمنيوم عند 400 درجة فهرنهايت ، بينما يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ أن يتحمل درجات حرارة أعلى.
6. التكلفة. عادة ما يكون الألمنيوم أقل تكلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
إيجابيات اختيار مصبوبات استثمار الألمنيوم
الألومنيوم المصبوب للاستثمار هو نوع من تقنيات الصب الأقل قطعًا أو بدون قطع ، وهي تقنية ممتازة في صناعة الصب ، وتطبيقها واسع جدًا. إنها ليست مناسبة فقط لصب أنواع مختلفة وسبائك مختلفة ، ولكن أيضًا دقة الأبعاد وجودة السطح لأجزاء الألمنيوم المصبوب المنتجة أعلى من طرق الصب الأخرى. حتى الأجزاء المعقدة المقاومة لدرجات الحرارة العالية ، والتي يصعب معالجتها ، والتي يصعب صبها بواسطة طرق الصب الأخرى ، يمكن أن يتم صبها عن طريق الصب الدقيق للاستثمار.
أكبر ميزة للاستثمار في صب الألومنيوم هي أنه نظرًا لأن مصبوبات الاستثمار تتمتع بدقة أبعاد عالية جدًا وتشطيب سطحي ، يمكن تقليل المعالجة الميكانيكية. يمكن ترك القليل من بدل المعالجة فقط في الأجزاء ذات المتطلبات الأعلى. حتى بعض أجزاء الألمنيوم المصبوب لا تترك سوى بدل طحن وتلميع ، ويمكن استخدامها بدون معالجة ميكانيكية. يمكن ملاحظة أن طريقة الاستثمار في صب الألمنيوم يمكن أن توفر الكثير من أدوات الماكينة وساعات المعالجة ، وتوفر المواد الخام المعدنية بشكل كبير.
ميزة أخرى لطريقة الاستثمار في الألمنيوم هي أنه يمكن صب مجموعة متنوعة من المصبوبات المعقدة ، وخاصة المسبوكات الفائقة. على سبيل المثال ، لا يمكن تشكيل شفرة المحرك النفاث ومخططه الانسيابي وتجويف التبريد من خلال تقنية المعالجة الآلية. لا يمكن أن يؤدي استخدام عملية الاستثمار في صب الألمنيوم إلى تحقيق الإنتاج الضخم فقط ، وضمان اتساق المصبوبات ، ولكن أيضًا تجنب تركيز إجهاد الشفرة المتبقية بعد المعالجة.
سلبيات اختيار صب الألومنيوم للاستثمار
1. إدراج الخبث المؤكسد
خصائص العيب: يتم توزيع الخبث المؤكسد بشكل أساسي على السطح العلوي للصب ، في زاوية تهوية قالب الصب. يكون الكسر في الغالب أبيض أو أصفر رمادي ، والذي يوجد من خلال منظور الأشعة السينية أو في المعالجة الميكانيكية ، ويمكن أيضًا العثور عليه في الغسيل القلوي أو التخليل أو الأنودة.
2. المسام والفقاعات
خصائص العيب: تكون المسام الموجودة في جدار المصبوبات الثلاثة مستديرة أو بيضاوية بشكل عام ، مع سطح أملس ، وجلد أكسيد لامع بشكل عام ، وأحيانًا أصفر زيتي.
3. تقليص فضفاض
خصائص العيب: يحدث انكماش مصبوبات الألمنيوم بشكل عام عند سماكة جذر الناهض الذبابة بالقرب من العداء الداخلي ، عند انتقال سمك الجدار وعند الجدار الرقيق بسطح مستو كبير. الكسر رمادي في حالة الصب ، أصفر شاحب بعد المعالجة الحرارية ، أصفر باهت أو أسود رمادي. يظهر فيلم الأشعة السينية شكلاً غائمًا. يمكن العثور على الانكماش الخيطي الخطير من خلال الأشعة السينية والكسر الفلوري وطرق الفحص الأخرى.
4. الشقوق
الأسباب: تصميم هيكل الصب غير معقول ، وهناك زوايا حادة ، وسمك الجدار عريض للغاية ، وقالب الرمل ليس جيدًا ، والسخونة الزائدة المحلية لقالب الصب.
تستخدم مصبوبات سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في صناعة الطيران
تتميز سبائك الألومنيوم بسلسلة من المزايا مثل الكثافة المنخفضة ، والقوة النوعية العالية ، ومقاومة التآكل الجيدة والتشكيل ، والتكلفة المنخفضة ، ولديها مجموعة واسعة من آفاق التطبيق وحالة لا يمكن الاستغناء عنها في الطيران ، والفضاء ، وبناء السفن ، والصناعة النووية ، وصناعة الأسلحة. في مجال الطيران ، تعتبر سبائك الألومنيوم هي المادة الرئيسية لهيكل جسم الطائرة.
على الرغم من أن كثافة سبائك الألومنيوم منخفضة ، إلا أن قوتها عالية نسبيًا ، قريبة من أو أكثر من الفولاذ عالي الجودة ، يمكن معالجة اللدونة الجيدة في أشكال مختلفة ، ولديها موصلية كهربائية ممتازة ، وموصلية حرارية ومقاومة للتآكل ، وتستخدم على نطاق واسع في الصناعة ، واستخدام الفولاذ في المرتبة الثانية فقط
يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم إلى سبائك الألومنيوم المشوهة وسبائك الألومنيوم المصبوبة وفقًا لطرق المعالجة. سبائك الألومنيوم المصبوب ، تستخدم في حالة الصب ؛ سبائك الألومنيوم المشوهة ، يمكن أن تصمد أمام معالجة الضغط ، والخصائص الميكانيكية أعلى من الصب. يمكن معالجتها في أشكال مختلفة ومواصفات سبائك الألومنيوم. تستخدم بشكل رئيسي لتصنيع معدات الطيران والضروريات اليومية وأبواب المباني والنوافذ.
تستخدم مصبوبات سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في الصناعة المدنية
تتميز صب سبائك الألومنيوم ببعض المزايا التي لا يمكن أن تتطابق معها المصبوبات الأخرى ، مثل الجمال وجودة الضوء ومقاومة التآكل وغيرها من المزايا ، بحيث يفضلها المستخدمون على نطاق واسع. صب سبائك الألومنيوم ، خاصة وأن سبائك الألومنيوم المصبوبة خفيفة الوزن للسيارات قد استخدمت على نطاق واسع في صناعة السيارات.
كثافة سبائك الألومنيوم أقل من الحديد الزهر والفولاذ المصبوب ، ولكن القوة المحددة أعلى. لذلك ، في ظل نفس ظروف التحميل باستخدام مصبوبات سبائك الألومنيوم ، يمكن أن تقلل من وزن الهيكل ، لذلك في صناعة الطيران وآلات الطاقة وتصنيع آلات النقل ، يتم استخدام أجزاء صب سبائك الألومنيوم على نطاق واسع. سبائك الألومنيوم لديها لمعان سطح جيد ، مقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي والمياه العذبة ، لذلك لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في تصنيع السفن المدنية. الألومنيوم النقي في حمض النيتريك وحمض الخليك ووسيط حمض مؤكسد آخر لديه مقاومة جيدة للتآكل ، لذلك فإن صب سبائك الألومنيوم له استخدام معين في الصناعة الكيميائية. تتميز سبائك الألومنيوم والألومنيوم النقي بموصلية حرارية جيدة ، وأجهزة التبادل الحراري المستخدمة في الإنتاج الكيميائي ، ومتطلبات آلات الطاقة مع أجزاء التوصيل الحراري الجيدة ، مثل غطاء الأسطوانة ومكبس محرك الاحتراق الداخلي ، وهي مناسبة أيضًا للتصنيع باستخدام سبائك الألومنيوم.
ما هي المشاكل التي يمكن أن تنشأ أثناء عملية صب سبائك الألومنيوم؟
المشاكل الشائعة:
1. الثقوب
2. فقاعات
3. ثقوب الرمل
لحل المشاكل المذكورة أعلاه بشكل أساسي حل مشكلة "الماء". لحل مشكلة الماء ، الجوهر هو حل الهيدروجين في هندسة صهر سبائك الألومنيوم. خصائص سبائك الألومنيوم: أكسدة سهلة ، سهلة لامتصاص الهواء ورطوبة سبيكة الألومنيوم نفسها. وذلك للتحكم في ظاهرة الثقب والفقاعات وثقب الرمال ، لمنع والتحكم من المصدر ، بما في ذلك متطلبات درجة الحرارة ، واستخدام عامل الخبث وتفريغ الغاز
