المشكلات في صب القوالب بالسبائك الألومنيوم


التاريخ:

2022-11-29

يتم تحليل أسباب المشكلات المحتملة في صب القوالب بالسبائك الألومنيوم على النحو التالي:

المشكلات في صب القوالب بالسبائك الألومنيوم

يتم تحليل أسباب المشكلات المحتملة في صب القوالب بالسبائك الألومنيوم على النحو التالي:

1- أوجه القصور الهندسية: يجب تصحيح مظهر الصب بالضغط، والمواصفات، والتصميم؛ كما توجد انحرافات في المقياس، وتشوهات شدّية، وتشوّهات، وغيرها.

عيوب السطح: مظهر القطعة غير جيد، إذ تظهر خطوط، علامات هوائية، فصل بارد، بقع، نقص في اللحم، حواف خشنة، علامات انكماش، كدمات، وغيرها.

أوجه القصور الهيكلية الداخلية: فتحات التهوية، الانكماش، عيوب الصب، الشقوق، الخلط، الآلية الهيكلية الداخلية، وعدم استيفاء الخصائص الفيزيائية للمتطلبات.

2. العوامل

(1) أسباب آلة الصب بالضغط: تتمثل في أن خصائص آلة الصب بالضغط لا توفر الطاقة الحركية الكافية لتلبية معايير الحقن المطلوبة، مثل قوة الحقن، ومعدل الحقن، وقوة الإحكام. كما أن اختيار وضبط مؤشرات عملية الصب بالضغط غير مناسب، بما في ذلك ضغط التشغيل، والسرعة، والوقت، ومسافة الشوط، وغيرها.

(2) ناتج عن قالب الصب بالضغط

قالب الختم: تصميم القالب، مواصفات نظام التغذية والأجزاء، سلسلة صغيرة وتوزيع معقول، نظام التبريد.

تصنيع القوالب: خشونة سطح القالب، دقة الأبعاد، مقاومة المواد.

تطبيقات القالب: التحكم في درجة الحرارة، تنظيف الأسطح، الصيانة.

(3) مخطط تصميم الصب بالقالب

سمك الصب بالقالب، زاوية القالب، زاوية السحب، الوصلة الساخنة، التجويف العميق، وغيرها.

(4) ناتج عن التشغيل الفعلي لعملية الصب بالضغط

درجة حرارة بيئة صب سبائك الألمنيوم، ودرجة حرارة بيئة الصهر، وكمية الطلاء المستخدمة في البناء والتشغيل الفعلي، ووقت الإنتاج، وغيرها.

(5) ناتج عن مادة سبائك الألومنيوم

مكونات المواد الخام وتكاليف العودة، ومستوى النظافة، والتحضير، وتكنولوجيا الصهر والمعالجة، وغيرها. إن عدم صحة أي من العناصر المذكورة أعلاه قد يؤدي إلى ظهور عيوب.

يمكن ملاحظتها مباشرةً: يمكن تحليل جودة سطح قطعة العمل بالعين المجردة، إذ يمكن رؤية الخطوط والخدوش والتجاويف والتشوهات وفواصل البرد والتلاشي والبقع وغيرها، كما يمكن استخدام عدسة مكبرة لتضخيم الصورة بنحو خمسة أضعاف لتسهيل الكشف.

تتمثل الخصائص التقنية المهمة لفولاذ الصب بالقالب من سبائك الألمنيوم فيما يلي:

1. مقاومة عالية للحريق والغاز، ولإجهاد الحرارة والبرودة

يجب أن تتمتع قوالب الصب بالضغط المصنوعة من سبائك الألمنيوم، والتي تُنتج بكميات كبيرة وبشكل مستمر، دائمًا بمتانة عالية في ظل ظروف معينة، وألا تلتصق بالقالب، وألا تتكون عليها طبقة أكسيد.

لذلك، ينبغي أن تتمتع القالب بمقاومة جيدة للأكسدة واستقرار عالي عند التهدئة. فطبقة السطح في قوالب الصب بالضغط المصنوعة من سبائك الألومنيوم تتعرض باستمرار لعمليات تسخين وتبريد، ما يؤدي إلى تمددها وانكماشها المتواصل، مما يُحدث تغيرات متناوبة في الإجهاد الداخلي تتجاوز الحدّ المرن لفولاذ القالب، فتؤدي إلى تشوه بلاستيكي مستمر، ومن ثم إلى ظهور التعب الحراري.

2. يتمتع بقوة ضغط كافية، ومتانة، وقابلية للتشكيل، ومقاومة جيدة للحرارة.

تُعدّ قوالب الصب بالضغط المصنوعة من سبائك الألمنيوم عرضةً للتشوه بسهولة، بل وقد تتصدع أحيانًا، نظرًا لارتفاع درجة الحرارة، وشدة الجهد الكهربائي، والإجهاد الداخلي الناتج عن حقن المعدن المصهور. لذلك، ينبغي أن يتمتع مادة القالب بمتانة كافية عند درجات الحرارة العالية، وبمرونة عالية، وصلابة كبيرة، ومقاومة جيدة للحرارة في ظروف التشغيل.

3. نقل حراري جيد

يجب أن تتمتع قوالب الصب بالضغط من سبائك الألمنيوم بأداء جيد في نقل الحرارة لضمان استمرار استخدامها على المدى الطويل مع الحفاظ على بقية خصائصها في بيئة حرارية مرتفعة تتراوح بين 600 و700 درجة مئوية.

4. مقاومة ممتازة للتآكل الناتج عن المعادن المنصهرة

مع استبدال معدات آلات الصب بالضغط المستوردة، ارتفع ضغط التشغيل في عمليات الصب بالضغط. فبعد أن كان الضغط منخفضًا يتراوح بين 20 و30 ميغاباسكال، بات يبلغ الآن ما بين 150 و500 ميغاباسكال؛ كما أن عمليات الصب المستمرة عند درجات حرارة وضغوط عالية تؤدي إلى حدوث أضرار واضحة نتيجة الانصهار، مما يستلزم أن تتمتع القوالب بمزيد من المقاومة.

لذلك، ينبغي أن يتمتع فولاذ القالب بمقاومة ضغط عالية نسبيًا عند درجات الحرارة العالية، وبقلة انجذابه إلى المعدن المنصهر، مما يدل على صغر خشونة سطح القالب، مع وجود طبقة معتدلة من الأكسدة الجوية للقالب، وطبقة معالجة النتريد، وطبقات حماية أخرى، دون وجود طبقة إزالة الكربون.