1, صب الرمل
طريقة صب لإنتاج المسبوكات في قوالب رملية. يمكن الحصول على مصبوبات من الفولاذ والحديد ومعظم السبائك غير الحديدية بطريقة الصب الرملي.
ميزات تقنية:
(1) مناسبة لصنع الفراغات ذات الأشكال المعقدة، وخاصة تلك التي تحتوي على تجاويف داخلية معقدة؛
(2) القدرة على التكيف على نطاق واسع والتكلفة المنخفضة؛
(3) بالنسبة لبعض المواد ذات اللدونة الضعيفة، مثل الحديد الزهر، فإن الصب الرملي هو عملية التشكيل الوحيدة لتصنيع أجزائها أو الفراغات.
التطبيق: مصبوبات لكتل أسطوانات محرك السيارات، رؤوس الأسطوانات، أعمدة الكرنك، إلخ.
2, الاستثمار في الصب
يشير هذا المصطلح عادة إلى مخطط صب حيث يتم تصنيع قالب من مادة قابلة للانصهار، ويتم طلاء عدة طبقات من المواد المقاومة للحرارة على سطح القالب لتشكيل غلاف. ثم يتم إذابة القالب وتفريغه من الغلاف للحصول على قالب بدون سطح فصل. بعد التكليس في درجات حرارة عالية، يمكن ملؤه بالرمل وصبّه. غالبًا ما يشار إليه باسم "صب فقدان الشمع".
مزايا:
(1) دقة عالية في الأبعاد والهندسة؛
(2) خشونة السطح العالية؛
(3) قادرة على صب المسبوكات ذات الأشكال المعقدة وسبائك الصب غير المقيدة.
العيوب: العمليات المعقدة والتكاليف المرتفعة
التطبيق: مناسب لإنتاج أجزاء صغيرة ذات أشكال معقدة أو متطلبات دقة عالية أو صعوبة في المعالجة الأخرى، مثل شفرات محرك التوربينات.
3, صب القوالب
الصب بالقالب هو عملية استخدام الضغط العالي للضغط بسرعة على المعدن المنصهر في تجويف قالب معدني دقيق، ثم يبرد المعدن المنصهر ويتصلب تحت الضغط لتشكيل الصب.
مزايا:
(1) أثناء الصب بالقالب، يتحمل السائل المعدني ضغطًا عاليًا ويكون معدل تدفقه سريعًا؛
(2) جودة المنتج جيدة، والحجم مستقر، وقابلية التبادل جيدة؛
(3) كفاءة إنتاج عالية والاستخدام المتكرر لقوالب الصب؛
(4) مناسبة للإنتاج على نطاق واسع مع فوائد اقتصادية جيدة.
سلبيات:
(1) المسبوكات عرضة لإنتاج مسام صغيرة ومسامية الانكماش؛
(2) تتميز المسبوكات بالقالب بمرونة منخفضة ولا تصلح للعمل تحت الأحمال الصدمية والاهتزازات؛
(3) عند صب السبائك ذات نقطة الانصهار العالية، تكون مدة حياة القالب منخفضة، مما يؤثر على توسع إنتاج الصب بالقالب.
التطبيق: تم استخدام قوالب الصب لأول مرة في صناعات السيارات والأجهزة، ثم توسعت تدريجياً في وقت لاحق لتشمل صناعات مختلفة، مثل الآلات الزراعية، وصناعة أدوات الآلات، وصناعة الإلكترونيات، وصناعة الدفاع الوطني، والكمبيوتر، والمعدات الطبية، والساعات، والكاميرات، والأجهزة اليومية.
4, صب تحت ضغط منخفض
يشير الصب تحت الضغط المنخفض إلى طريقة ملء القالب بالمعدن السائل تحت ضغط أقل (0.02-0.06 ميجا باسكال) والتبلور تحت الضغط لتشكيل الصب.
ميزات تقنية:
(1) يمكن تعديل الضغط والسرعة أثناء الصب، مما يجعلها مناسبة لقوالب الصب المختلفة (مثل قوالب المعادن، وقوالب الرمل، وما إلى ذلك)، وصب سبائك مختلفة ومصبوبات بأحجام مختلفة؛
(2) اعتماد حقن القاع، وملء السائل المعدني سلس وخالٍ من التناثر، مما يمكن أن يتجنب احتباس الغاز وتآكل جدار القالب واللب، وتحسين معدل تأهيل الصب؛
(3) تتبلور المسبوكات تحت الضغط، مع بنية مجهرية كثيفة، وخطوط واضحة، وسطح أملس، وخصائص ميكانيكية عالية، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص لصب الأجزاء الكبيرة والرقيقة الجدران؛
(4) القضاء على الحاجة إلى الرافعات الانكماشية، وزيادة معدل استخدام المعدن إلى 90% إلى 98%؛
(5) كثافة العمالة المنخفضة، وظروف العمل الجيدة، والمعدات البسيطة، وسهولة تنفيذ الميكنة والأتمتة.
التطبيق: يعتمد بشكل أساسي على المنتجات التقليدية (رأس الأسطوانة، محور العجلة، إطار الأسطوانة، وما إلى ذلك).
5, صب الطرد المركزي
الصب بالطرد المركزي هو طريقة صب يتم فيها صب المعدن المنصهر في قالب دوار، وملء القالب تحت قوة الطرد المركزي، ويتصلب في الشكل.
مزايا:
(1) لا يوجد استهلاك معدني تقريبًا في نظام الصب ونظام الرفع، مما يحسن إنتاجية العملية؛
(2) عند إنتاج المصبوبات المجوفة، لا تكون هناك حاجة إلى اللب، وبالتالي يمكن تحسين قدرة ملء المعدن بشكل كبير عند إنتاج المصبوبات الأنبوبية الطويلة؛
(3) تتميز المسبوكات بكثافة عالية وعيوب أقل مثل المسام وشوائب الخبث، وخصائص ميكانيكية عالية؛
(4) سهولة تصنيع المسبوكات المعدنية المركبة للأسطوانات والأكمام.
سلبيات:
(1) هناك بعض القيود عند استخدامه لإنتاج قوالب ذات أشكال خاصة؛
(2) قطر الثقب الداخلي في الصب غير دقيق، وسطح الثقب الداخلي خشن نسبيًا، والجودة رديئة، وهناك بدل تصنيع كبير؛
(3) المسبوكات عرضة لفصل الجاذبية النوعية.
التطبيق: تم استخدام الصب الطردي المركزي لأول مرة في إنتاج الأنابيب المصبوبة، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل علم المعادن والتعدين والنقل وآلات الصرف والري والطيران والدفاع الوطني والسيارات سواء محليًا أو دوليًا لإنتاج سبائك الصلب والحديد وسبائك الكربون غير الحديدية. يعد إنتاج الصب مثل أنابيب الحديد الزهر الطردي المركزي وبطانات أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي وأكمام العمود أمرًا شائعًا بشكل خاص.
6, صب الجاذبية
يشير مصطلح الصب بالجاذبية إلى طريقة صب يتم فيها ملء قوالب معدنية بمعدن سائل تحت تأثير الجاذبية ثم يبرد ويتصلب في القالب للحصول على المسبوكات.
مزايا:
(1) الموصلية الحرارية والسعة الحرارية للقوالب المعدنية عالية، وسرعة التبريد سريعة، وهيكل الصب كثيف، والخصائص الميكانيكية أعلى بنحو 15% من قوالب الصب الرملية.
(2) المسبوكات التي يمكنها تحقيق دقة أبعاد عالية وقيم خشونة سطح منخفضة، ولها استقرار جودة جيد.
(3) من خلال عدم استخدام أو استخدام نوى الرمل بشكل نادر، يتم تحسين البيئة، وتقليل الغبار والغازات الضارة، وتقليل كثافة العمالة.
سلبيات:
(1) القالب المعدني نفسه ليس له قابلية للتنفس، ويجب اتخاذ تدابير معينة لتصدير الهواء الموجود في تجويف القالب والغاز الناتج عن قلب الرمل؛
(2) القوالب المعدنية ليس لها خصائص خضوع وهي عرضة للتشقق أثناء تصلب الصب؛
(3) إن دورة تصنيع القوالب المعدنية طويلة والتكلفة مرتفعة، وبالتالي فإن الإنتاج الضخم فقط هو الذي يمكن أن يحقق نتائج اقتصادية جيدة.
التطبيق: صب القالب المعدني مناسب للإنتاج الضخم للصب المعدني غير الحديدي ذي الشكل المعقد مثل سبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم، وكذلك لإنتاج صب المعادن الفولاذية والسبائك وما إلى ذلك.
7, صب الفراغ بالقالب
إن عملية الصب بالقالب الفراغي هي عملية صب بالقالب متقدمة تعمل على إزالة أو تقليل المسامية والغاز المذاب بشكل كبير في تجويف قالب الصب بالقالب أثناء عملية الصب بالقالب، وبالتالي تحسين الخصائص الميكانيكية وجودة سطح الصب بالقالب.
مزايا:
(1) إزالة أو تقليل المسامية الداخلية في المسبوكات، وتحسين الخصائص الميكانيكية وجودة سطح المسبوكات، وتحسين أداء الطلاء؛
(2) يمكن تقليل الضغط الخلفي لتجويف القالب عن طريق استخدام سبائك ذات ضغط نوعي أقل وأداء صب أضعف، ومن الممكن استخدام آلات صغيرة لصب مصبوبات أكبر؛
(3) تحسين ظروف التعبئة، وقادرة على صب الصب الرقيق.
سلبيات:
(1) هيكل الختم للقالب معقد، مما يجعل من الصعب تصنيعه وتركيبه، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف؛
(2) إذا لم يتم التحكم في طريقة الصب الفراغي بشكل صحيح، فلن يكون التأثير كبيرًا جدًا.
التطبيق: تطورت تكنولوجيا الصب بالقالب المفرغ بسرعة وتم استخدامها على نطاق واسع في الصناعات مثل الفضاء والأسلحة والسفن والأجهزة وأجسام الصمامات والأجهزة المنزلية والسيارات.
8, صب القوالب بالضغط
إن عملية الصب بالضغط هي طريقة لتصلب وتشكيل المعادن السائلة أو شبه الصلبة تحت ضغط عالٍ، للحصول مباشرة على قطع العمل أو الفراغات. وتتميز بمعدل استخدام مرتفع للمعادن السائلة، وعملية مبسطة، وجودة مستقرة، مما يجعلها تقنية تشكيل معادن موفرة للطاقة وإمكانية كبيرة.
الصب بالضغط المباشر: طلاء الرش، صب السبائك، إغلاق القالب، الضغط، تثبيت الضغط، تخفيف الضغط، فصل القالب، إزالة القالب الفارغ، وإعادة الضبط؛
الصب بالضغط غير المباشر: رش الطلاء، إغلاق القالب، التغذية، ملء القالب، الضغط، الاحتفاظ بالضغط، تخفيف الضغط، فصل القالب، إزالة القالب الفارغ، وإعادة الضبط.
ميزات تقنية:
(1) يمكن القضاء على العيوب الداخلية مثل المسامية والانكماش والمسامية؛
(2) خشونة السطح المنخفضة ودقة الأبعاد العالية؛
(3) يمكن منع حدوث شقوق الصب؛
(4) سهولة تحقيق الميكنة والأتمتة.
التطبيق: يمكن استخدامه لإنتاج أنواع مختلفة من السبائك، مثل سبائك الألومنيوم، وسبائك الزنك، وسبائك النحاس، والحديد المطاوع، وما إلى ذلك.
9, صب الرغوة المفقودة
صب الرغوة المفقودة (المعروف أيضًا باسم الصب الكامل بالقالب) هو طريقة صب جديدة تجمع بين نماذج البارافين أو الرغوة المشابهة لحجم وشكل الصب في مجموعات نماذج، وفرشاة وتجفيف الطلاءات المقاومة للحرارة، ودفنها في رمل الكوارتز الجاف للصب الاهتزازي، وصبها تحت ضغط سلبي، وتبخير النماذج، واحتلال موضع القالب بالمعدن السائل، وتشكيل الصب بعد التصلب والتبريد.
سير العملية: الرغوة المسبقة → تشكيل الرغوة → غمر الطلاء → التجفيف → التشكيل → الصب → قطرة الرمل → التنظيف
ميزات تقنية:
(1) دقة الصب العالية، لا يوجد قلب رملي، مما يقلل من وقت المعالجة؛
(2) لا يوجد سطح فاصل، تصميم مرن، درجة عالية من الحرية؛
(3) الإنتاج النظيف الخالي من التلوث؛
(4) خفض تكاليف الاستثمار والإنتاج.
التطبيق: مناسب لإنتاج أحجام مختلفة من المسبوكات الدقيقة ذات الهياكل المعقدة، مع أنواع سبائك غير محدودة ودفعات الإنتاج. مثل غلاف المحرك المصنوع من الحديد الزهر الرمادي، وأنابيب الانحناء المصنوعة من الفولاذ المنغنيز العالي، وما إلى ذلك.
10, الصب المستمر
الصب المستمر هو طريقة صب متقدمة يتم فيها صب المعدن المنصهر بشكل مستمر في قالب معدني خاص يسمى البلورة. يتم سحب الصب الصلب (القشرة) بشكل مستمر من الطرف الآخر للمبلور، ويمكن الحصول على مصبوبات بأي طول أو طول محدد.
ميزات تقنية:
(1) بسبب التبريد السريع للمعدن، تكون البلورة كثيفة، والبنية موحدة، والخصائص الميكانيكية جيدة؛
(2) توفير المعادن وتحسين العائد؛
(3) تبسيط العملية، والقضاء على الحاجة إلى التصفيف والإجراءات الأخرى، وبالتالي تقليل كثافة العمالة؛ كما تم تقليص مساحة الإنتاج المطلوبة بشكل كبير؛
(4) من السهل تحقيق الميكنة والأتمتة في إنتاج الصب المستمر، مما يحسن كفاءة الإنتاج.
التطبيق: يمكن استخدام الصب المستمر في صب المسبوكات الطويلة ذات الأشكال المقطعية غير المتغيرة، مثل السبائك والألواح والقضبان والأنابيب وما إلى ذلك، مثل الفولاذ والحديد وسبائك النحاس وسبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم وما إلى ذلك.