عملية الصب بالرمل للألومنيوم هي تقنية أولية. وهي تصنع تطبيقات داخلية رائعة من المنزل إلى القطاعات الصناعية. يتم تسييل المادة في هذه العملية ثم صبها في القالب.

بعد التصلب، يُخرج تجويف القالب الجزء الاستثناء. يعتبر تصنيع الصب بالصنفرة آلية قديمة ولكنها لا تزال آلية مؤثرة. هذا هو البديل الفعال من حيث التكلفة بالنسبة للقالب الصلب مقارنةً بأعمال الصب الأخرى.

اقرأ لتتعرف على صب الرمل مراحل سير العمل والمزايا والقيود.

ما هو الصب بالرمل الألومنيوم؟

صب الألومنيوم باستخدام القالب الرملي هو الإطار الذي يكون فيه الرمل على رأس قائمة اللوازم الإلزامية. يتم تحويل المادة المختارة، مثل الألومنيوم، إلى سائل في أفران أو بوتقات أو أفران أخرى. يتم تسخينها إلى درجة الحرارة المثلى لتسييلها.

يتم بعد ذلك حقن الألومنيوم السائل الذي تم تصنيعه في القالب المصنوع عن طريق القولبة الرملية. بعد التصلب، تتشكل المادة المعدنية بالشكل المطلوب. بعد ذلك، يتم كسر القالب للحصول على المنتجات.

في بعض الأحيان، تحث الكوارث على دمج الألومنيوم مع سبائك أخرى، مثل السيليكون، لتحقيق الشكل المطلوب مع تشطيب دقيق.

تعتبر منهجية الصب بالرمل المصنوع من الألومنيوم تقنية عريقة. يعود تاريخها إلى أكثر من 2000 عام. وهي تصنع بشكل فعال التطبيقات الصغيرة أو المتوسطة أو الفردية ذات الصب المعقد والدورات السريعة.

يُستخدم هذا التدفق الإجرائي على نطاق واسع في عدد لا يحصى من الصناعات نظرًا لتعدد وظائفه في إنتاج أجزاء ذات مسامية منخفضة. وتشمل هذه الصناعات ما يلي:

• السيارات
• الفضاء الجوي
• التعدين
• الإنشاءات
• الزراعة
• البحرية

أنواع إجراءات الصب بالرمل للألومنيوم

تتم عملية التشكيل بالرمل للألومنيوم باستخدام الطريقتين التاليتين:

1. صب الرمل الأخضر
2. الصب بالرمل الجاف

1. صب الرمل الأخضر

الصب بالرمل الأخضر هو الدورة التي يتم فيها البدء في صب الألومنيوم المركب. يشتمل هذا الخليط على طين 90% و10% وتخصيص كمية كافية من الماء. يتم وضع التشكيلة حول الاضمحلال لتشكيل نمط.

بعد انتهاء النموذج، يتم تحرير القالب ليترك تجويفًا. ثم يتم تزويد الألومنيوم المسال في هذا التجويف لتجميع الهيكل المتوقع. هذه الممارسة غير مكلفة ولكنها تحتاج إلى تحسين لبناء أشكال معقدة.

2. الصب بالرمل الجاف

تقوم الشركة المصنعة بإعداد قالب القالب عن طريق خلط الرمل مع راتنج التصلب الحراري. يساعد ذلك على تصلب الرمل لصنع قالب ثابت. يمكن لعمال الصهر التحكم في خصائص المواد في هذه العملية. كما أنها مفضلة لتصنيع الأشكال المعقدة.

عملية الصب بالرمل في 6 خطوات

العديد من تقنيات التصنيع، بما في ذلك الصب, تزويرإلخ، تُستخدم لتصنيع المعدات المعدنية الوفيرة؛ ومع ذلك، تبرز هذه الأنماط كأقدم الاستراتيجيات.

يتم استخدام الصب بالرمل على نطاق واسع في كل الصناعات تقريبًا. ويلجأ المصنعون إلى هذه التقنية لتصنيع المجوهرات والأسلحة وقطع غيار الماكينات والأدوات والنحت وما إلى ذلك.

فيما يلي الخطوات الست الأساسية المتبعة في صب الألومنيوم بالرمل:

• الخطوة 1: إنشاء النمط
• الخطوة 2: تحضير القالب
• الخطوة 3: صهر وصب الألومنيوم
• الخطوة 4: التبريد والتصلب
• الخطوة 5: إزالة العفن وتنظيفه
• الخطوة 6: علاجات ما بعد الصب

الخطوة 1: إنشاء النمط

إعداد نمط القالب هو الخطوة الاستهلالية في الصب بالرمل. يعد إنشاء النمط المتماثل للجزء شرطًا أساسيًا للصب. يمكنك تطوير الهيكل باستخدام الخشب أو البلاستيك أو المعدن.

يجب أن يحيط النمط بمساحة كافية للسماح بانكماش المعدن خلال عملية التصلب. يجب أن يكون أكبر من الجزء المصبوب المطلوب. تأكد من دقة أبعاد النموذج من حيث الشكل والحجم.

الخطوة 2: تحضير القالب

يتطلب إعداد القالب نموذج قالب ونصفين من الصناديق. يوضع نصف الصندوق على سطح به قالب. بعد ذلك، يتم ملء الرمل بالتساوي في الصندوق. يُطبق الضغط لشد النمط. بعد ذلك، يتم تحريك الرأس بقلب الصندوق وإدخال النصفين التاليين. كرر الخطوة السابقة من تطبيق الضغط. يُزال الصندوق بمساعدة البراغي أثناء إنتاج النمط.

الخطوة 3: صهر وصب الألومنيوم

بعد تشبيك النصفين الخشبيين، اسكب الألومنيوم المنصهر في القالب من خلال دورق أو أداة. صب المادة المنصهرة بسرعة لتجنب التصلب المبكر. يمكن أن يؤدي ذلك إلى انكماش أو مسامية.

الخطوة 4: التبريد والتصلب

اترك الألومنيوم المنقول في القالب لفترة وجيزة حتى يبرد ويتصلب. تأكد من أن المعدن المنصهر أصبح صلبًا. يتأثر الانصهار بحرارة المعدن وسُمك جدار التجويف.

الخطوة 5: إزالة العفن وتنظيفه

قم بنفض القالب وتحرير مشابك الأنصاف الخشبية. اكسر القالب للحصول على الجزء المصبوب. بعد فك المشابك، يصبح الرمل مفكوكاً. لهذا، قم باغتصاب جوانب القالب باستخدام المطارق والأدوات. لتجنب حدوث سحابة كبيرة من حطام الرمال، يجب رش القليل من الماء على الرمال لتثبيت رطوبتها.

الخطوة 6: علاجات ما بعد الصب

تنظيف سطح الجزء عن طريق تشغيل الماء أو باستخدام عمليات الصنفرة أو الصقل أو الطحن. تجفيفه لإعداده للمعالجة بعد الصب. إزالة طبقات الأجزاء غير المرغوب فيها أو حواف المنتجات المولدة عن طريق تقنيات التشذيب أو المعالجة الآلية. تزويدها بمعالجة سطحية لتوسيع خصائص الجودة والمتانة.

مزايا صب الألومنيوم بالرمل

يعد التسلسل المحدد جيدًا للألومنيوم المصبوب بالرمل تقنية أكثر شيوعًا من الأساليب الأخرى. يمكن إجراؤها يدويًا أو باعتماد آلات متطورة. هذه هي أسهل طريقة لتطوير مجموعة كبيرة ومتنوعة من المنتجات بكفاءة. اكتشف فوائدها التالية:

• الفعالية من حيث التكلفة
• مرونة التصميم
• مرونة المواد
• دقة الأبعاد
• تشطيب السطح

الفعالية من حيث التكلفة

يتطلب تقدم عملية الصب بالرمل ميزانية قليلة، مما يجعلها الخيار الفعال من حيث التكلفة للمصنعين. تتطلب هذه الدورة من العمليات مكونات رخيصة لتجميع نمط القالب، مثل الرمل والطين والخشب وما إلى ذلك. ولا تتطلب تجهيزات آلات ثقيلة ويمكن القيام بها يدوياً.

مرونة التصميم

يتيح الصب الرملي لمصنّعي القوالب إنتاج منتجات مصممة بخصائص مرنة. بعد صب المعدن المنصهر، تأخذ الأجزاء على الفور الشكل المطلوب.

مرونة المواد

الصب بالرمل هو تقنية تصنيع للألومنيوم والمعادن المتنوعة، بما في ذلك النحاس والفضة والسيليكون والمغنيسيوم.

دقة الأبعاد

إذا تم إنشاء نمط القالب بدقة، فإن نتائج الإنتاج ستكون دقيقة في الأبعاد المطلوبة. يسمح للمشغلين بإنشاء العناصر بأي بُعد، حتى من الأشياء الصغيرة إلى الكبيرة.

تشطيب السطح

تكون نتيجة التشطيبات النهائية لتنفيذ إنتاج الألومنيوم المصبوب بالرمل ناعمة نسبيًا. ومع ذلك، يتطلب الأمر خطوات أخرى لجعلها لامعة أو تحقيق المظهر المطلوب. ويشمل ذلك معالجات التسخين، والتلميع، والتشغيل الآلي، وما إلى ذلك.

حدود الصب بالرمل الألومنيوم

• مشكلات المسامية
• عيوب الانكماش
• حدود تشطيب السطح
• مستويات التحمل المحدودة

مشكلات المسامية

يتم سكب الألومنيوم المنصهر في القالب، مما يخلق مسامية. إن وجود مسام الهواء والغاز في الرمال، سواء على السطح أو في الداخل، يولد عيوبًا حتمية في أداء الجزء.

عيوب الانكماش

عادةً ما يتم تنفيذ هذه التقنية يدويًا وتتطلب عمالة ماهرة. قد يؤدي النقص في نمط القالب واحتمالات وجود ثقوب هوائية في الرمال إلى انكماش الألومنيوم المصهور، مما يؤدي إلى توليد نفايات ويحتاج إلى التكرار.

حدود تشطيب السطح

السمك السطحي هو القيد الأساسي لمراحل الصب بالرمل. لا يمكن للمصنعين إنتاج منتجات ذات جودة استثنائية من خلال هذه الخطوة. تخضع هذه الأجزاء كذلك لعملية التشذيب أو الصنفرة أو اللحام.

مستويات التحمل المحدودة

يتميز الصب بالقالب الرملي بدقة أبعاد أقل وتفاوتات أكثر دقة مقارنةً بتقنيات التصنيع بالقالب المصبوب. قد يكون هذا عيبًا للصناعات المتقدمة حيث الدقة مطلب أساسي.

مراقبة الجودة في صب الألومنيوم بالرمل

يستخدم المصنعون تقنيات متنوعة لمراقبة الجودة في تشكيل رمل الألومنيوم. فهم يفحصون بصريًا نتائج المنتجات. تضمن هذه الأساليب عدم وجود تشققات أو تمزقات أو تشوهات أو ثقوب أو فراغات في الصب. إلى جانب ذلك، يتم استخدام العديد من التقنيات في عمليات مراقبة الجودة، مثل:

• فحص الخواص المعدنية
• عمليات فحص الأبعاد
• الاختبار التدميري
• الاختبارات غير المدمرة

فحص الخواص المعدنية

يتحقق معمل المعادن بالمسبك من خصائص السبائك والتركيب الكيميائي. يتأكد صانعو القوالب من أن الخواص الميكانيكية للمنتجات تفي بمتطلبات الحامل، بما في ذلك الصلابة وقوة الشد وقوة الخضوع والقدرة على التحميل.

عمليات فحص الأبعاد

يمكن لعمال المعادن قياس أبعاد التطبيقات المنتجة من خلال مقاييس الميكرومتر، ومقاييس الخيوط والسدادات، ومقاييس الارتفاع. يتم ضبط أبعاد المنتجات وفقًا لمعايير قطاع الصب ومواصفات العميل.

الاختبار التدميري

يتضمن الاختبار التدميري للمسبوكات فحص التحليل الكيميائي. ويضمن هذا التطوير كذلك التوتر في درجات الحرارة المرتفعة، وتمزق الإجهاد، ومقاومة التآكل، والصلابة، وتحليل الفشل.

الاختبارات غير المدمرة

الاختبار غير التدميري هو نهج لفحص الوظائف الداخلية للمنتج وجودة السطح. وتتضمن هذه العملية اختبار الأشعة السينية للفحص الداخلي للأجزاء، واختبار الجسيمات المغناطيسية، والاختبار بالموجات فوق الصوتية، وما إلى ذلك. وهو يساعد على تحديد التسريبات والعيوب وفحص الجسيمات المغناطيسية.

ارتجاج في المخ:

صب الألومنيوم بالرمل هي طريقة واسعة الانتشار وبارعة لتصنيع التطبيقات ذات الأبعاد الصغيرة إلى الكبيرة من التطبيقات، بدءًا من الأجزاء المنزلية وحتى قطع غيار الآلات. إنها ممارسة اقتصادية وأكثر استباقية من العمليات الأخرى. يستخدم المصنعون هذه التقنية منذ سنوات لا تحصى. ومع ذلك، إلى جانب فوائدها الرائعة، فإنها تحتفظ ببعض أوجه القصور المحددة. يجب مراعاة ذلك أثناء تحديد إجراء الصب لمشاريع الألومنيوم.