مقدمة تفصيلية لعملية صب القالب الدائم -3

تصميم نظام الصب

وفقًا لبعض خصائص صب قوالب المعادن، ينبغي مراعاة النقاط التالية عند تصميم نظام البوابات: سرعة صب المعدن عالية، أي أكثر من حوالي 20% لقالب الرمل. ثانيًا، عند ملء المعدن السائل، يجب إخراج الغاز من تجويف القالب بسلاسة، ويجب أن يكون اتجاه التدفق متوافقًا قدر الإمكان مع اتجاه تدفق السائل، ويجب أن يضغط الغاز بسلاسة إلى الناهض أو المخرج، دون أي دوامات، أو تأثير على الجدار أو القلب، أو تناثر.

ينقسم نظام بوابة القالب المعدني بشكل عام إلى ثلاثة أنواع: الصب العلوي، والصب السفلي، والصب الجانبي

١) يتميز نوع الصب العلوي بتوزيع حراري أكثر معقولية، ويساهم في التصلب التسلسلي، وقد يقلل من استهلاك السائل المعدني. مع ذلك، فإن تدفق السائل المعدني غير مستقر، ويسهل دخوله إلى القالب عند ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى ارتطام قاع القالب بالغراء أو قلبه. عند استخدامه لصب سبائك الألومنيوم، فهو مناسب بشكل عام فقط لصب قطع بسيطة بارتفاع أقل من ١٠٠ مم.

2) نوع الحقن السفلي، يكون تدفق المعدن السائل أكثر استقرارًا، وهو أمر مناسب لغاز العادم، ولكن توزيع درجة الحرارة غير معقول، وهو أمر غير مناسب للتصلب السلس للصب؛

3) نوع الحقن الجانبي، كل من مزايا الاثنين أعلاه، تدفق السائل المعدني سلس، من السهل جمع الخبث، العادم، ولكن استهلاك السائل المعدني، حمل تنظيف البوابة

إن بنية نظام صب القالب المعدني تشبه بنية صب القالب الرملي، ولكن لأن جدار القالب المعدني غير نافذ وله موصلية حرارية قوية، فإن بنية نظام صب القالب المعدني مطلوبة لتقليل سرعة تدفق المعدن السائل، والتدفق السلس وتقليل تآكل جدار القالب. بالإضافة إلى ضمان وجود وقت كافٍ لإزالة تجويف الغاز، ولكن أيضًا لضمان عدم إنتاج رذاذ أثناء عملية الملء.

عند استخدام قالب معدني لصب الحديد، بسبب معدل التبريد العالي للصب والزيادة الحادة في لزوجة تدفق السائل، يتم استخدام البوابة المغلقة عادةً، ونسبة المساحة المقطعية لكل جزء هي: F داخلي: F عرضي: F مستقيم = 1:1.15:1.25

تصميم الناهض

يؤدي رافع الصب الدائم بالقالب نفس وظيفة الصب الرملي: التغذية، وتجميع الخبث، والعادم. كما أنه مصمم بنفس طريقة رافع الرمل. نظرًا لارتفاع معدل تبريد القالب المعدني والطبقة العازلة أو طبقة الرمل، يكون حجم رافع القالب المعدني أصغر من حجم قالب الرمل.

معلمات عملية صب القالب الدائم

تختلف معايير عملية الصب اختلافًا طفيفًا عن صب قالب الرمل نظرًا لخصائص عملية صب المعدن. لا يرتبط الانكماش الخطي في قوالب الصب الدائمة بالانكماش الخطي للسبائك فحسب، بل يرتبط أيضًا ببنية الصب، وحالة منع انكماش المسبوكات في القالب الدائم، ودرجة حرارة خروج المسبوكات منه، وتمدد القالب الدائم بعد التسخين، وتغير حجمه. كما يجب مراعاة هذه القيمة في عملية الصب الاختباري لإفساح المجال لتعديل الحجم.

من أجل إخراج القلب المعدني والصب، يجب أن يكون منحدر الصب مناسبًا في اتجاه القلب، ويجب الرجوع إلى الدليل ذي الصلة فيما يتعلق بمنحدر الصب.

دقة الصب بالقالب الدائم أعلى عمومًا من دقة الصب بالرمل، وبالتالي يمكن أن يكون بدل التشغيل أصغر، وعادةً ما يكون بين 0.5 مم و4 مم.

بعد تحديد معلمات عملية الصب، يمكن رسم مخطط عملية صب القالب المعدني، والذي هو في الأساس نفس مخطط عملية صب القالب الرملي.