عيوب الصب الشائعة: الأسباب وطرق الوقاية

في عملية إنتاج الصب، تُعد العيوب أمرًا شائعًا، وقد تُسبب خسائر فادحة للمُصنِّعين. يُعد فهم أسبابها وتطبيق أساليب وقائية فعّالة أمرًا بالغ الأهمية لضمان الجودة. فيما يلي عيوب الصب الأكثر شيوعًا، بالإضافة إلى أسبابها والحلول المُقترحة.

1. المسامية (الفقاعات، ثقب الاختناق، الجيب)

المميزات: تظهر المسامية في المسبوكات على شكل ثقوب في السطح، تتراوح أشكالها بين الدائرية وغير المنتظمة. قد تُشكّل المسام المتعددة جيوبًا هوائية تحت السطح، غالبًا ما تكون على شكل كمثرى. عادةً ما تكون ثقوب الاختناق خشنة وغير منتظمة الشكل، بينما تكون الجيوب عادةً مقعرة وذات أسطح أكثر نعومة. يمكن اكتشاف المسامات اللامعة بصريًا، بينما تصبح الثقوب الدقيقة مرئية بعد المعالجة الميكانيكية.

الأسباب:

• درجة حرارة تسخين القالب منخفضة للغاية، مما يؤدي إلى تبريد المعدن السائل بسرعة عند صبه.
• يفتقر تصميم القالب إلى العادم المناسب، مما يؤدي إلى احتباس الغازات.
• طلاء أو طلاء غير مناسب مع تهوية سيئة.
• تتسبب الثقوب والحفر الموجودة في تجويف القالب في تمدد الغاز بسرعة، مما يؤدي إلى إنشاء ثقوب الاختناق.
• أصبحت أسطح تجويف القالب متآكلة ولم يتم تنظيفها.
• يتم تخزين المواد الخام (النوى) بشكل غير صحيح أو عدم تسخينها مسبقًا قبل الاستخدام.
• عامل اختزال رديء أو جرعات وتشغيل غير صحيحين.

طرق الوقاية:

• قم بتسخين القوالب بالكامل وتأكد من أن الطلاءات (مثل الجرافيت) تحتوي على أحجام جزيئات مناسبة للتهوية.
• استخدم طريقة الصب المائل لتعزيز التوزيع المتساوي.
• قم بتخزين المواد الخام في مناطق جافة وجيدة التهوية وقم بتسخينها مسبقًا قبل الاستخدام.
• اختر عوامل الاختزال الفعالة (على سبيل المثال، المغنيسيوم).
• التحكم في درجة حرارة الصب لمنع التبريد السريع أو ارتفاع درجة الحرارة.

2. الانكماش

المميزات: عيوب الانكماش هي ثقوب خشنة تظهر على سطح الصب أو داخله. يتكون الانكماش الطفيف من حبيبات خشنة متناثرة، وغالبًا ما يحدث بالقرب من المجاري، أو الروافع، أو المقاطع السميكة، أو المناطق ذات سماكة الجدران المتفاوتة.

الأسباب:

• درجة حرارة القالب لا تدعم التصلب الاتجاهي.
• اختيار طلاء غير مناسب، أو سمك طلاء غير متساوٍ.
• وضع الصب غير الصحيح داخل القالب.
• سوء تصميم أنبوب الصب، مما يؤدي إلى عدم تجديد المعدن بشكل كافٍ.
• درجة حرارة الصب منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا.

طرق الوقاية:

• زيادة درجات حرارة القالب لدعم التصلب المتساوي.
• قم بضبط سمك الطلاء وتأكد من التطبيق المتساوي.
• استخدم التدفئة أو العزل الموضعي للقالب لمنع الانكماش الموضعي.
• قم بتنفيذ كتل النحاس الساخنة أو المبردات لإدارة معدلات التبريد.
• قم بتصميم المبردات في القالب أو استخدم رش الماء لتسريع عملية التبريد.
• استخدم قطع التبريد القابلة للفصل داخل التجويف لضمان الإنتاج المستمر.
• قم بإضافة أجهزة الضغط إلى الرافعات وقم بتصميم أنظمة البوابات بدقة.

3. ثقوب الخبث (خبث التدفق وخبث أكسيد المعدن)

المميزات: ثقوب الخبث هي ثقوب ساطعة أو داكنة في المصبوبات، غالبًا ما تكون مملوءة بالخبث أو ملوثات أخرى. قد تكون غير منتظمة الشكل، وعادةً ما توجد بالقرب من مجاري أو زوايا المصبوبات. قد يصعب اكتشاف خبث الصهر في البداية، ولكنه يصبح مرئيًا بعد إزالته. غالبًا ما يظهر خبث الأكسيد في بوابات شبكية بالقرب من السطح، وأحيانًا على شكل رقائق أو سحب غير منتظمة.

الأسباب:

• عمليات صهر وصب السبائك غير الصحيحة، بما في ذلك تصميم نظام البوابة السيئ.
• لا يؤدي القالب نفسه بشكل عام إلى حدوث ثقوب في الخبث؛ ولكن استخدام القوالب المعدنية يمكن أن يساعد في منع هذا العيب.

طرق الوقاية:

• قم بتصميم أنظمة البوابات بدقة وفكر في استخدام مرشحات الألياف المصبوبة.
• استخدم طرق الصب المائلة لتقليل تكوين الخبث.
• اختر عوامل الاندماج عالية الجودة وحافظ على مراقبة الجودة الصارمة.

بفهم هذه العيوب الشائعة واتباع أساليب الوقاية الموصى بها، يمكن للمسابك تحسين جودة إنتاجها وتقليل الأخطاء المكلفة. ترقبوا الجزء الثاني، حيث سنتناول المزيد من عيوب الصب الشائعة وحلولها.