نظام البوابات هو القناة الموجودة في قالب رملي والتي توجه المعدن المنصهر إلى تجويف القالب. يعتمد نجاح عملية الصب على خصائص المعدن وخصائص القالب وهيكل نظام البوابات. يجب أن يعتمد نظام البوابات المصمم جيدًا على الخصائص الهيكلية للصب والمتطلبات الفنية ونوع السبائك. يتضمن التصميم اختيار نوع نظام البوابات وتحديد نقطة الدخول وحساب أبعاد المقطع العرضي.

 

مبادئ تصميم نظام البوابات

1. توجيه المعدن المنصهر لملء القالب بسلاسة وبشكل مستمر، وتجنب الاضطراب المفرط الذي قد يسبب انحباس الهواء، وإدراج أكسيد المعدن، وتآكل النوى.

2. التحكم في اتجاه التدفق والسرعة أثناء عملية ملء القالب لضمان ملامح الصب واضحة وكاملة.

3. تأكد من ملء تجويف القالب خلال إطار زمني مناسب لمنع العيوب مثل شوائب الرمل أو الإغلاق البارد أو التجاعيد السطحية.

4. تنظيم توزيع درجة الحرارة داخل القالب، مما يسهل انكماش التصلب، ويقلل من ضغوط الصب، ويمنع العيوب مثل التشوه والشقوق.

5. توفير إمكانيات محاصرة الخبث والفائض لتنقية المعدن المنصهر.

6. حافظ على هيكل نظام البوابات بسيطًا وموثوقًا، وتقليل فقدان المعادن، وتسهيل التنظيف بعد الصب.

 

يتكون نظام البوابات في الصب النموذجي من أربعة أجزاء رئيسية:حوض الصب، والسبر، والعداء، والبوابة.

 

أنواع أنظمة البوابات

هناك طريقتان شائعتان لتصنيف أنظمة البوابات:

1. بناءً على نسب المقطع العرضي لمكونات نظام البوابات، تشمل الأنواع ما يلي:نظام البوابات المغلقة،نظام البوابات شبه المغلقة،نظام البوابات المفتوحة,نظام البوابات المغلقة والمفتوحة

2. بناءً على الموضع النسبي للبوابات على موقع الصب (موضع الدخول)، تشمل الأنواع ما يلي:نظام البوابات العلوي,نظام البوابات الأوسط,نظام البوابة السفلية,نظام بوابة الخطوة

 

In صب الاستثمارأنظمة البوابات المغلقة وأنظمة البوابات السفلية هي الأكثر استخدامًا.

 

مبادئ اختيار نقطة دخول المعدن المنصهر

1. تسهيل التصلب وتعويض الانكماش للصب.

2. تحسين البنية المجهرية المصبوبة للصب.

3. تحسين جودة سطح الصب.

4. تأكد من أن المعدن المنصهر يملأ تجويف القالب بسلاسة.

5. تقليل إجهاد الانكماش ومنع الشقوق في الصب.

6. تبسيط عملية التنظيف بعد الصب.

 

In صب الرمل الحديد الرمادي، يجب أن يعطي تصميم موضع دخول المعدن المنصهر الأولوية لتسهيل التصلب وتعويض الانكماش للصب لضمان سلامته وجودته.