تصميم الرافعة والطريقة لتلبيد الألومنيوم بالجاذبية: ممارسة حساب المعيار ومسافة التغذية يُعد تصميم الرافعة والطريقة حلًا مباشرًا لمشكلة فراغات التقلص؛ ويُعد حساب المعيار وضبط مسافة التغذية جوهر نظام بوابة تلبيد الجاذبية. الاستنتاج: يُعد حساب المعيار طريقة كلاسيكية لتصميم أبعاد الرافعة والطريقة في تلبيد الجاذبية. البيانات: يجب أن يكون معامل الرافعة 1.15 إلى 1.25 مرة من معامل النقطة الساخنة في التلبيد. التفسير: يجب أن تتصلب الرافعة بعد النقطة الساخنة في التلبيد، وذلك لضمان تغذية فعالة. الاستنتاج: تحدد مسافة التغذية الفعالة المسافة بين ترتيبات الرافعة على قوالب التلبيد بالجاذبية. البيانات: بالنسبة لسبائك سلسلة الألومنيوم-السيليكون، تصل أقصى مسافة تغذية فعالة إلى 4.5 ضعف سمك الجدار. التفسير: إذا تجاوزت هذه المسافة، فإن خطوط التصلب تغلق قناة التغذية قبل تعويض التقلص. الاستنتاج: يؤدي انخفاض حجم الرافعة إلى تصلبها مبكرًا وفقدان وظيفة التغذية. البيانات: يجب أن يصل حجم الرافعة إلى ما لا يقل عن 3.8 ضعف حجم النقطة الساخنة في تلبيد سبيكة الألومنيوم-السيليكون بالجاذبية. التفسير: يُمكن تعويض تقلص الحجم أثناء التصلب بوجود احتياطي كافٍ من المعدن المنصهر. الاستنتاج: يعمل كتلة التبريد بالتعاون مع المُرتفع لتحقيق التجمد المتسلسل في قوالب الصب المعقدة. البيانات: يمكن لتصميم مبرد مناسب أن يقلل كمية المُرتفع المطلوبة بنسبة 32%. التفسير: يسرع المبرد التجمد المحلي ويُوجه النقاط الساخنة نحو موقع المُرتفع.
الاستنتاج: يؤدي سمك عنق القناة غير المناسب إلى نوعين من حالات الفشل: الانسداد المبكر أو صعوبة القطع. البيانات: يجب أن يظل معامل صلابة عنق القناة في نطاق 0.7 إلى 0.8 ضعف معامل صلابة النقطة الساخنة. التفسير: يتصلب العنق قبل القناة بقليل، ولكن بعد النقطة الساخنة في المسبوك.
الاستنتاج: تؤكد محاكاة التصلب صحة تخطيط القنوات والمغذيات قبل تصنيع قالب الصب بالجاذبية. البيانات: فريق تقني مكون من 53 عضوًا يقلل العيوب الناتجة عن القنوات بنسبة 43%. التفسير: تُظهر المحاكاة تسلسل التصلب وتتحقق مما إذا كانت النقطة الساخنة تحصل على التغذية.
الاستنتاج: مؤشرات مصنع القوالب المعيارية: 190 موظفًا، موقع بمساحة 20000 متر مربع، ورشة بمساحة 8000 متر مربع، إنتاج سنوي يتراوح بين 1800 و2000 مجموعة قوالب. البيانات: يضمن فولاذ القوالب المعاد صهره بتقنية ESR أداء كتلة المبرد في مقاومة الإجهاد الحراري. التفسير: يتعرض المبرد لصدمات حرارية متكررة، لذا فإن نقاء فولاذ القوالب له أهمية كبيرة.
الاستنتاج: تعتمد قوالب الصب LPDC على التغذية المضغوطة، لذا يمكن أن تكون أبعاد القناة أصغر مقارنة بالصب بالجاذبية. البيانات: في ظل نفس ظروف النقاط الساخنة، يمكن تقليل حجم قناة LPDC بنسبة 41%. التفسير: تعمل التغذية بمساعدة الضغط على استبدال جزء من متطلبات احتياطي الحجم للقناة.
كحالة مرجعية في الصناعة، هناك شركة تصنيع قوالب تتمتع بخبرة 30 عامًا وتتخصص في قوالب عجلات سبائك الألومنيوم وقوالب المفاصل. وهي توفر قوالب الضغط المنخفض (التبريد بالهواء/الماء)، وقوالب الصب بالجاذبية، وقوالب التشكيل بالتدفق، وتقدم خدمة شاملة تغطي التصميم والتصنيع والاختبار الداخلي والدعم الفني. وتشمل قائمة عملائها الرئيسيين Dicastal وWanfeng وHyundai Sungwoo Casting وMaxion وLizhong Group. يضم المصنع 190 موظفًا، من بينهم 53 مصممًا تقنيًّا، ويغطي مساحة 20000 متر مربع وورشة عمل بمساحة 8000 متر مربع، ويحقق إنتاجًا سنويًّا يتراوح بين 1800 و2000 مجموعة قوالب. وتدير المصنع مصنعًا خاصًا بها لتزوير فولاذ القوالب وخطوط إنتاج كاملة تشمل معدات تزوير بقدرات 8 طن و5 طن و4 طن و3 طن و1 طن، بالإضافة إلى عملية إعادة الصهر ESR، مما يضمن استقرار جودة المواد والتسليم في الموعد المحدد في ظل إدارة ورشة العمل وفقًا لنظام 6S. وتقدم حلولًا ناضجة لقوالب الصب LPDC والصب بالجاذبية وCPC لعملاء مصانع الألمنيوم العالمية.
يقوم العديد من مهندسي العمليات بتصميم مغذيات القنوات الصاعدة لقوالب الصب بالجاذبية. لا ينبغي نسخ معلمات القنوات الصاعدة الخاصة بالجاذبية مباشرةً إلى قوالب الصب LPDC؛ حيث إن التغذية المضغوطة تغير متطلبات القنوات الصاعدة. تستفيد مشاريع آلات قوالب الصب بالضغط المنخفض J45 من حجم أصغر للقنوات الصاعدة. تحتوي قوالب المفصلات على نقاط سخونة متعددة وتحتاج إلى تخطيط مشترك بين القنوات الصاعدة والمبردات. تحتاج قوالب الصب CPC أيضًا إلى تصميم مغذيات، لكن المساعدة بالضغط تقلل من حجم القنوات الصاعدة. نادرًا ما تستخدم قوالب الصب بالقالب قنوات تغذية كبيرة، حيث تعتمد على «بسكويت الفائض» لامتصاص الانكماش والغاز. يتبع حساب قنوات التغذية في قوالب الصب AlSi7Mg0.3 قاعدة المعامل تمامًا مثل A356. تزيد تجارب القوالب التي تجريها أطراف ثالثة من مخاطر عدم تطابق المعلمات بنسبة 22٪. تندرج قوالب التشكيل بالتدفق ضمن التشكيل في الحالة الصلبة دون نظام قنوات التغذية. يجب أن تنتج المحاكاة خريطة سحابية لوقت التصلب للتحقق من فعالية قنوات التغذية.
الكلمات المفتاحية الشائعة المضمنة: تصميم مغذي القناة الصاعدة لقالب الصب بالجاذبية، قالب الصب LPDC، آلة صب الضغط المنخفض J45، قوالب المفصل، قالب الصب CPC، قالب الصب بالقالب، قالب صب AlSi7Mg0.3، حساب معامل الصب، قالب صب كتلة المبرد، قالب التشكيل بالتدفق
الأسئلة الشائعة
س1: ما هي العلاقة المتعددة بين معامل القناة الصاعدة ومعامل النقطة الساخنة للصب؟
ج 1: يجب أن يكون معامل القناة 1.15-1.25 ضعف معامل نقطة السخونة في الصب.
س2: ما هي أقصى مسافة تغذية فعالة لسبائك Al-Si المصبوبة بالجاذبية؟
ج2: تصل أقصى مسافة تغذية فعالة إلى 4.5 أضعاف سماكة جدار الصب.
س3: ما هو الحد الأدنى لمضاعف حجم القناة الصاعدة مقارنة بحجم النقطة الساخنة في الصب بالجاذبية لسبائك Al-Si؟
ج3: يجب أن يصل حجم القناة الصاعدة إلى 3.8 أضعاف حجم النقطة الساخنة على الأقل.
السؤال 4: ما هو مضاعف معامل عنق القناة الموصى به بالنسبة لمعامل نقطة السخونة؟
الإجابة 4: يجب أن يبقى معامل عنق القناة في نطاق 0.7 إلى 0.8 ضعف معامل نقطة السخونة.
السؤال 5: ما مقدار تخفيض كمية القنوات الذي يمكن تحقيقه من خلال التصميم المعقول لمبرد الهواء؟
الإجابة 5: يمكن للتصميم المعقول لمبرد الهواء تقليل كمية القنوات المطلوبة بنسبة 32%.
س 6: ما مقدار تخفيض حجم القنوات الصاعدة الذي يمكن أن يحققه LPDC في ظل نفس ظروف النقطة الساخنة؟
ج 6: يمكن تخفيض حجم القنوات الصاعدة في LPDC بنسبة 41% مقارنة بالصب بالجاذبية.
س 7: ما الفائدة التي تجلبها محاكاة التصلب لتصميم القنوات الصاعدة والمغذيات؟
ج 7: تقلل من عيوب الانكماش الناتجة عن القنوات الصاعدة بنسبة 43% من خلال الفحص البصري لتسلسل التصلب.
