الصب بالقالب هو عملية تشكيل معدنية عالية الدقة تحول المعدن المنصهر بسرعة إلى أشكال هندسية معقدة. وتتضمن عملية الصب ملء المعدن المنصهر مثل سبائك الألومنيوم في قالب دقيق بسرعة عالية باستخدام ماكينة الصب بالقالب. ثم استخدام الضغط العالي لإنتاج كميات كبيرة من المسبوكات بدقة عالية وسطح صب ممتاز في وقت قصير.

تأمل ما الذي يجعل بعض سبائك الصب الأكثر استخدامًا على نطاق واسع ذات قيمة كبيرة أثناء بحثنا.

"وفقًا لأحدث الأبحاث، تُستخدم سبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب بالضغط (HPDC) لتبديد الحرارة في المركبات والإلكترونيات والاتصالات. ومع تزايد الطلب على هذه السبائك، يقوم الباحثون باستكشاف الموصلية الحرارية لسبائك الألومنيوم."

المصدر: ليو وييشيان وشينغوو شيونغ. "التقدم البحثي في التوصيل الحراري لسبائك الألومنيوم المصبوب عالي الضغط." Metals, vol. 14, no. 4, Mar. 2024, p. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

على سبيل المثال، تهيمن سبائك A380 (ADC12) على سبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب والتي تمثل أكثر من 901 تيرابايت 3 طن من الإنتاج. تتمتع السبائك الأخرى بمزايا فريدة: A360 هو الأفضل للمكونات رقيقة الجدران، في حين أن AlSi9Cu3 قوي ومقاوم للتآكل للمكابس والتروس.

وهو يوفر جودة ممتازة لا يمكن الحصول عليها بطرق الصب الأخرى مثل الصب بالقالب الرملي والصب بالجاذبية، بما في ذلك دقة الأبعاد العالية وسطح الصب الجيد ودرجة عالية من الحرية في التصميم.

ما هو الصب بالقالب الألومنيوم؟

صب الألومنيوم بالقالب هي طريقة تصنيع عالية الدقة. وتستخدم هذه الطريقة مع سبائك الألومنيوم الأخرى لصنع أجزاء مختلفة من المعدن المنصهر. تمر هذه العملية عادةً بالخطوات التالية:

1. إنشاء القوالب
2. صهر المعدن
3. الحقن والتصلب
4. إخراج الجزء وإنهاءه

سبائك الألومنيوم المسبوكة بالقالب الألومنيوم الشائعة

ملاحظة: تعتمد مستويات التفاوت المسموح به بشكل مباشر على التصميم، وسُمك الجدار، والشركة المصنعة لقالب الصب المحدد. من الأفضل استشارة الشركة المصنعة لقالب الصب.

سبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب | مادة ADC

الخواص الميكانيكية لسبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب

ADC1

قوة الخضوع أقل قليلاً، لذا فهي غير مناسبة للأجزاء التي تتطلب قوة عالية. ومع ذلك، كما ذُكر أعلاه، يُقال إنه جيد للأشكال المعقدة والجدران الرقيقة بسبب قابليته الجيدة للسبك، ولكنه مادة قياسية نادرًا ما تُستخدم.

ADC3

ويتميز بخصائص طلاء كهربائي جيدة إلى حد ما ويتمتع بمقاومة جيدة للتآكل وقابلية التشغيل الآلي. كما أنه يتمتع بخصائص قوة ممتازة ومقاومة ممتازة للهواء في درجات الحرارة العالية. وبالإضافة إلى مقاومة الضغط، فإنه يتمتع أيضًا بقوة شد ممتازة ومقاومة ممتازة للصدمات، مما يجعله مفيدًا في التطبيقات التي تتطلب مثل هذه القوة.

يمكن مقارنة مقاومة التآكل أيضًا بـ ADC1وقابلية الصب جيدة، على الرغم من أنها ليست جيدة مثل ADC1. السبائك الأخرى المماثلة تعادل A360.0.

ADC5

على الرغم من أنه يتمتع بمقاومة جيدة جدًا للتآكل، إلا أنه لا يتمتع بقابلية جيدة للسبك، لذا فهو غير مناسب للمنتجات ذات الأشكال المعقدة. أما بالنسبة للخصائص الميكانيكية، فهي تتمتع بمعايير جيدة للاستطالة وقيمة الصدمات، لذا يمكن اعتبارها عند الحاجة إلى القوة.

ADC6

إنها مادة ذات مقاومة ممتازة للتآكل وقابلية ممتازة للتشغيل الآلي ولها قابلية صقل جيدة. وهي سبيكة تعادل 515.0.

ADC10

وبالإضافة إلى قابلية التشغيل الآلي وقابلية الصب الجيدة، يتم تحسين القوة أيضًا بإضافة النحاس كعنصر مضاف. إنه نوع متوازن من قوالب الألومنيوم المصبوبة من الألومنيوم التي تتمتع بقوة ممتازة وقابلية صب جيدة.

وغالبًا ما يستخدم لأنه يمكن أن ينتج منتجات ذات خواص ميكانيكية ممتازة ومقاومة جيدة للضغط. ومع ذلك، على الرغم من أنه يتمتع بتوازن مماثل لـ ADC12، لا يمكن أن تتطابق مع الكمية المستخدمة. كسبيكة، فهي تعادل A380.0.

ADC10Z

على الرغم من أن لها خصائص مشابهة لخصائص ADC10 كقالب صب من الألومنيوم، مثل قابلية الصب والقوة الميكانيكية، فإنه يحتوي على الزنك كشائب، ويميل إلى أن يكون أقل شأناً في مقاومة التشقق في الصب ومقاومة التآكل.

المواد التي تحتوي على حرف Z في نهايتها هي مواد مصبوبة من الألومنيوم يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 3% زنك (Zn) كشوائب ومصنوعة لتتوافق مع المعايير الخارجية.

ADC12

ADC12 هو نوع من السبائك المتوازنة ذات الخصائص الميكانيكية العالية، وقابلية التشغيل الآلي، وقابلية الصب لصب الألومنيوم بالقالب. يُقال إن أكثر من 90% من إنتاج الألومنيوم المصبوب بالقالب هو ADC12، ويستخدم معظمه في قطع غيار السيارات.

ولهذا السبب، فإنه يتمتع بتوزيع جيد وهو مادة مفيدة من حيث السعر وسهولة الاقتناء. ومع ذلك، فإن المجالات التي تتسم بالضعف فيها تشمل مقاومة التآكل، وخصائص الطلاء بأكسيد الألومنيوم، وخصائص الطلاء بالتحويل الكيميائي. ومع ذلك، فإن خصائص الطلاء الكهربائي جيدة جدًا.

عملية تصنيع قوالب الألومنيوم المصبوبة بالقالب

التصميم

يجب تحديد العديد من الأمور مسبقاً. أولاً، هل التصميم ممكن؟ من أخذ القياسات إلى تحديد سُمك الجدار، وما إذا كان سيتم صنعه كقطعة واحدة أو على أجزاء. يعد هذا الاجتماع التمهيدي مهمة مهمة، حيث إن له تأثيرًا كبيرًا على المنتج النهائي وتاريخ التسليم. نقوم بإجراء تحليل التصلب باستخدام التصميم بمساعدة الحاسوب وإنشاء الشكل الأمثل للمنتج وخطة الصب.

إنتاج القوالب

بناءً على القرارات، نبدأ في صنع قالب الصب بالقالب من الألومنيوم. نأخذ في الاعتبار حجم المنتج ومدى تعقيده وقابليته للتشغيل، ونقوم بتصنيعه بواسطة ماكينة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي، وآلة الصقل الإلكتروني، وماكينة الصب بالرغوة، وغيرها من عمليات التصنيع ذات الصلة مثل تلميع القالب، والشبكات، وتركيب القالب، والتجميع.

وضع قالب الصب بالقالب في ماكينة الصب بالقالب

بمجرد الانتهاء من قالب الصب بالقالب تمامًا، ثم يجب بدء تجربة القالب، ووضع قالب الصب بالقالب من الألومنيوم في آلة الصب بالقالب، وربط كل نصف في الماكينة بشكل صحيح، وتوصيل قناة التبريد، وتغذية القالب، والتحقق من كل التفاصيل قبل بدء عملية الصب.

الذوبان

يتم وضع سبيكة سبيكة (AC4C أو AC7A) أو مادة مرتجعة من نفس المادة في فرن الصهر وصهرها. تتم إزالة الشوائب مثل الغاز والأكاسيد من السبيكة المنصهرة (المعدن المنصهر). تبلغ درجة حرارة الصهر حوالي 660 درجة مئوية، ودرجة حرارة الصب أكثر من 700 درجة مئوية. يتم تحديد درجة حرارة ماء الصب بناءً على حجم العنصر.

الصب

يُسحب المعدن المنصهر ويُسكب في قالب ويتصلب بواسطة نظام التبريد. يتم فتح قالب الصب بالقالب ويتم إزالة الصب المتصلب بواسطة الروبوت وأنظمة القاذف. يمكن استخدام الرفوف المقطوعة والبئر البارد والفلاشات غير الضرورية للمنتج. يمكن استخدام الرفوف والبئر البارد التي تم قطعها كمادة مرتجعة عن طريق صهرها وإعادة استخدامها.

الإنهاء

نقوم بإجراء عمليات التقويم والتلميع والطلاء لجعلها جاهزة للشحن كمنتج. وإذا لزم الأمر، تخضع بعض العناصر لعمليات تصنيع إضافية لتحقيق دقة الأبعاد. كما نقوم بإجراء معالجات سطحية مثل الألوميت والطلاء والطلاء.

كيفية زيادة قوة الجزء المصبوب بالقالب من الألومنيوم

الجزء المصبوب بالقالب من الألومنيوم لديه بالفعل درجة معينة من القوة. ومع ذلك، يمكنك تحسينه أكثر من خلال المعالجة السطحية. نظرًا لوجود طرق مختلفة للمعالجة السطحية، قم بدمج الطريقة ذات الصلة وفقًا لمتطلبات الجزء الخاص بك.

ملاحظة: يبرز الجدول عناصر السبائك، وليس المعالجات السطحية.

المعالجات المعدنية وفوائدها

الملاحظات:

• يبرز الجدول استخدام النحاس + السيليكون في سبيكة غير مطلية.
• لا يستخدم الطلاء عادةً كعلاج لهذه المعادن لتحقيق الفوائد المذكورة.
• يمكن زيادة قوة الألومنيوم المصبوب من خلال زيادة صلابة السطح بالطلاء.
• يتميز الصب بالقالب بقوة أعلى من الصب بالرمل أو الصب بالقالب. بالمقارنة مع طرق الصب الأخرى، يكون معدل التبريد أسرع ويكون هيكل الصب أدق.

مزايا الصب بالقالب من الألومنيوم

هناك ست مزايا رئيسية لصب قوالب الألومنيوم.

1. مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة
2. دقة الأبعاد هي الأعلى
3. سطح الصب هو الأكثر سلاسة.
4. يمكن أيضًا تصنيع منتجات رقيقة الجدران.
5. يمكنك الاختيار من بين المواد ذات الخصائص المختلفة حسب الغرض.
6. من الممكن إجراء معالجات سطحية مختلفة مثل الطلاء والمعالجة الكيميائية التحويلية والألوميت والطلاء حسب الاستخدام.

بالإضافة إلى ذلك، حتى المنتجات المعقدة والتي تتطلب الدقة يمكن تصنيعها في عملية واحدة لصب المعدن في قالب. وينتج عن ذلك إنتاجية عالية وقدرة على تصنيع المنتجات بكميات كبيرة بتكلفة منخفضة.

ومع ذلك، يلزم إجراء المعالجة والتشطيب بعد الصب. بالمقارنة مع المسبوكات الأخرى، يوفر الصب بالقالب دقة أبعاد أعلى. نظرًا لأن السطح يتم تشطيبه بسلاسة، فقد لا تكون المعالجة بعد الصب ضرورية.

لصب قوالب الألومنيوم، اتصل بـ ALU Die Casting!

صب الألو بالقالب هي واحدة من أفضل شركات صب القوالب. إلى جانب الألومنيوم، يمكننا توفير أجزاء من مواد أخرى أيضًا مثل الصب بالقالب المفرغ من الزنك و صب القوالب المغنيسيوم. من خلال دمج أحدث المعدات، يمكننا تقديم أجزاء صب الألومنيوم عالية الجودة.