ما هو الصب تحت الضغط العالي؟

هل تساءلت يومًا عن كيفية تصنيع مكونات السيارات المعقدة؟ على سبيل المثال، كتل المحركات، أو نواقل الحركة، أو أنظمة التعليق. يُعدّ الصب بالقالب عالي الضغط عملية تصنيع شائعة. سواءً كان مكونًا كبيرًا للسيارات أو أداة خفيفة الوزن تُستخدم في المجال الطبي، يُمكن تصنيعه باستخدام الصب بالقالب عالي الضغط.

في هذه المقالة، يمكنك التعرّف على معلومات أكثر تفصيلاً حول هذه العملية. ستعرّفك على طريقة صبّ القوالب تحت الضغط العالي، وكيفية عملها، وفوائدها. هذا سيسمح لك برؤية مدى ملاءمة هذه العملية لاحتياجاتك التصنيعية.

ما هو الصب تحت الضغط العالي؟

في عملية الصب بالقالب تحت الضغط العالي، يُسكب المعدن السائل في قالب. ثم يُترك المعدن ليتصلب ليُشكّل القطعة المطلوبة. عادةً ما يُضغط المعدن المنصهر في تجويف القالب تحت ضغط عالٍ، ويُثبّت في مكانه بواسطة مكبس قوي. عندما يتصلب المعدن السائل، يُفتح القالب لإخراجه. بعد دفع الصب المكتمل للخارج، يُقفل القالب مجددًا لبدء عملية الإنتاج التالية. تُشكّل الكتلتان الفولاذيتان اللتان تُشكّلان قالب الصب بالقالب تحت الضغط العالي طرفي تجاويف القالب، واللتان تُستخدمان لإنتاج المنتج المطلوب.

أصل الصب بالقالب تحت الضغط العالي

لذا، ما هو صب القوالب? ال صب القوالب عملية طُرِحَت هذه التقنية لأول مرة في صناعة الطباعة في منتصف القرن التاسع عشر. كانت مفاتيح المطابع تُصنع بصب خليط من الرصاص والقصدير في قالب فولاذي. لاحقًا، عُرِفَت هذه العملية في مجالات أخرى عديدة أيضًا. عند صب القوالب، يُمكن صنع مجموعة واسعة من المنتجات باستخدام قوالب بأشكال مختلفة.

بعد عام ١٩١٤، بدأ استخدام مواد مختلفة، مثل سبائك الزنك والألومنيوم، في عمليات التصنيع. ولا تزال هذه المواد تُستخدم على نطاق واسع في الصناعة حتى اليوم. بالإضافة إلى ذلك، في العصر الحديث، تستخدم المزيد والمزيد من الصناعات عملية صب المعادن بالقالب.

كيف تعمل عملية الصب تحت الضغط العالي؟

تحضير القالب، والحقن، والقذف، والمعالجة اللاحقة للصب هي الخطوات الأربع الرئيسية في عملية الصب عالي الضغط. قد يلزم تعديل الطرق لتناسب المنتجات المختلفة. تشمل بعض هذه التعديلات الصب بالقالب الفراغي، والصب بالقالب البطيء، وتشكيل المعادن شبه الصلبة (SSM)، وغيرها. فيما يلي خطوات عامة يجب اتباعها عادةً:

صنع القالب

قبل البدء في صنع الأجزاء، قالب الصب يجب تنظيف القالب لإزالة أي أوساخ أو غبار. ثم يُدهن الجزء الداخلي منه. هذا يُحافظ على درجة حرارة القالب ثابتة، ويُسهّل إزالة المنتج النهائي.

حقن

يُسكب المعدن المنصهر في حجرة الحقن بالضغط، ثم يُحقن المعدن السائل في القالب. هناك طريقتان مختلفتان لعملية التعبئة: الأولى هي الحقن في حجرة ساخنة، والثانية هي الحقن في حجرة باردة.

حقن الغرفة الساخنة

في هذه الطريقة، يُوضع جهاز الحقن مباشرةً في الفرن. يمر المعدن المنصهر عبر مكبس الحقن إلى الفوهة، ثم إلى القالب. يمكن معالجة معادن مثل الزنك والمغنيسيوم والرصاص بهذه الطريقة. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم صب القوالب في غرفة ساخنة.

حقن الغرفة الباردة

بهذه الطريقة، يُمكن صبّ المعدن السائل يدويًا أو آليًا في غلاف حجرة باردة. ثم يُدفع مكبس هيدروليكي بالكامل داخل الغلاف. يُدفع المعدن السائل عبر المكبس إلى القالب ويُغلق المنفذ. عند اكتمال التصلب، يُزال المكبس ويُفتح القالب، ثم تُزال القطعة. يُمكن استخدام المواد الصلبة ذات درجات الانصهار العالية، مثل المغنيسيوم والألمنيوم والنحاس، في هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استخدام الحقن الأفقي أو الرأسي في عملية الحجرة الباردة.

في كلتا الطريقتين، تتم عملية الحقن تحت ضغط عالٍ. عادةً ما يُحافظ على الضغط بين 1500 و25000 رطل/بوصة مربعة. لتحقيق التصلب، يجب إغلاق القالب بإحكام وتثبيته تحت هذا الضغط العالي. بالإضافة إلى ذلك، تُضغط أي غازات عالقة في القالب، مما يُساعد على انكماش التبريد أثناء التصلب.

تفكيك المكونات

بعد التأكد من تصلب المعدن المنصهر بالكامل، يُمكن إخراج التجويف من القالب. يُفتح التجويف باستخدام قضيب قذف. عادةً ما توجد قضبان القذف في الطرف المتحرك للقالب، حيث تدفع المصبوبة المتصلبة خارج التجويف.

التشذيب

في الخطوة الأخيرة من عملية الصب بالقالب عالي الضغط، تُزال المواد الزائدة من الصب والقالب. ويمكن استخدام قوالب التشذيب أو المناشير أو غيرها من الأدوات في عملية التشذيب. كما يمكن إعادة تدوير الخردة المعدنية واستخدامها لاحقًا في عملية الإنتاج.

مزايا الصب تحت الضغط العالي

تستخدم العديد من أنواع الشركات المختلفة الصب بالقالب عالي الضغط. وذلك لمزاياه العديدة مقارنةً بعمليات التصنيع الأخرى. اطلع على بعض هذه المزايا أدناه:

إنتاجية أعلى

الصب تحت الضغط العالي له إنتاجية أعلى من صب الضغط المنخفض أو الصب بالجاذبية. عند استخدام الضغط العالي، يُمكن حقن المعدن السائل بسرعة، مما يزيد الإنتاجية. هذا يسمح باستخدام هذه العملية لتصنيع منتجات ذات إنتاج كبير.

إنتاج أجزاء عالية الجودة

بالإضافة إلى ذلك، يُنتج الصب عالي الضغط قطعًا عالية الجودة بأبعاد دقيقة وأسطح ناعمة. لا تتطلب هذه المنتجات عالية الدقة خطوات تشطيب إضافية، إلا أن هذه الخطوات قد تُكلف وقتًا وجهدًا إضافيين. كما تتميز قطع الصب عالي الضغط بتجانسها العالي وخصائصها الميكانيكية المثالية.

المنتجات ذات الجدران الرقيقة

نظراً لأن عملية صب القوالب عالية الضغط تحافظ على ضغط عالٍ ثابت أثناء عملية الإنتاج، فإنها تُنتج مقاطع عرضية رقيقة جداً. وهذا غير ممكن في عمليات الصب الأخرى. وحسب احتياجاتك وأبعاد القطعة، يمكنك الحصول على سماكة جدار أقل من 0.40 مم.

تساعد الجدران الرقيقة على تقليل وزن المنتج. كما يُمكن إضافة ملحقات (تُعرف أيضًا بالأجزاء المصبوبة)، مثل البراغي والحشيات، إلى المنتج أثناء الصب. يُساعد ذلك على تقليل عدد الأجزاء التي تحتاج إلى تجميع.

تنفيذ التصاميم المعقدة

يمكن استخدام أشكال قوالب مختلفة في عملية الصب. إذا كان شكل القالب مرنًا، يُمكن صنع أجزاء معقدة أثناء عملية الصب، مما يُسهّل تجميع الأنظمة المعقدة.

قوالب قوية

تتميز القوالب المستخدمة في عملية الصب بالقالب بعمر افتراضي طويل، ما يسمح باستخدامها بشكل متكرر في عمليات إنتاج مختلفة، مما يُقلل من تكلفة كل دفعة من منتجات الصب بالقالب.

تطبيق الصب بالقالب عالي الضغط

نظرًا للجودة العالية للغاية للمنتجات المصنعة بواسطة شركات عالية الجودة صب تحت الضغطولذلك، تم استخدام هذه العملية على نطاق واسع في العديد من الصناعات المختلفة.

صناعة السيارات

يُستخدم الصب بالقالب عالي الضغط لتصنيع أجزاء هيكلية مختلفة للسيارات من الألومنيوم والمغنيسيوم. ويمكن استخدامه لتصنيع أجزاء هيكلية مثل كتل المحرك، وأغطية ناقل الحركة، وأحواض الزيت، وحوامل المحرك، والعوارض المتقاطعة.

الأعمال الطبية

في المجال الطبي، تُستخدم هذه العملية أيضًا في تصنيع الأدوات الجراحية الصغيرة وخفيفة الوزن. كما تُستخدم عملية التثبيت بالضغط العالي في تصنيع الأجهزة الطبية، ومعدات التصوير عالية الإنتاجية، ومضخات التسريب، وغيرها.

صناعة الطيران والفضاء

تحظى عملية الصب بالقالب هذه بشعبية كبيرة في صناعة الطيران والفضاء، نظرًا لقدرتها على إنتاج تصاميم معقدة وسهولة أتمتتها. تُصنع مكونات محركات المركبات الفضائية من سبائك الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم.

للتلخيص

اختيار عملية التصنيع المناسبة لمنتجك أمر بالغ الأهمية. في Yonglihao Machinery، لدينا فريق من المهندسين المحترفين ذوي خبرة واسعة في صب القوالب. فريقنا من المحترفين قادر على تقديم نصائح قيّمة والإجابة على أي استفسارات لديك.

علاوة على ذلك، تتميز Yonglihao Machinery بمعدات متطورة وخبرة إنتاجية واسعة، مما يُمكّننا من إنتاج منتجات عالية الجودة في وقت قصير. نضمن لكم أفضل المنتجات بأسعار تنافسية.