1- ما هو صب الاستثمار؟
صب الاستثمار، والذي يعرف أيضًا بصب الشمع المفقود أوصب الدقةيشير إلى تشكيل السيراميك حول أنماط الشمع لإنشاء قالب متعدد الأجزاء أو جزء واحد لاستقبال المعدن المنصهر. تستخدم هذه العملية عملية نمط الشمع المصبوب بالحقن القابلة للاستهلاك لتحقيق أشكال معقدة ذات خصائص سطحية استثنائية. لإنشاء قالب، يتم غمس نمط الشمع، أو مجموعة من الأنماط، في مادة السيراميك عدة مرات لبناء قشرة سميكة. ثم تتبع عملية إزالة الشمع عملية تجفيف القشرة. ويتم بعد ذلك إنتاج القشرة الخزفية الخالية من الشمع. يتم بعد ذلك صب المعدن المنصهر في تجاويف أو كتلة القشرة الخزفية، وبمجرد صلابة وتبريدها، يتم كسر القشرة الخزفية للكشف عن الجسم المعدني المصبوب النهائي.المسبوكات الاستثمارية الدقيقةيمكنها تحقيق دقة استثنائية لكل من أجزاء الصب الصغيرة والكبيرة في مجموعة واسعة من المواد.
2- ما هي مميزات الصب الاستثماري؟
✔ سطح أملس وممتاز
✔ التحمل الأبعاد الضيقة.
✔ أشكال معقدة ومعقدة مع مرونة التصميم
✔ القدرة على صب الجدران الرقيقة وبالتالي فهي مكون صب أخف
✔ تشكيلة واسعة من معادن الزهر والسبائك (الحديدية وغير الحديدية)
✔ لا يشترط المسودة في تصميم القوالب.
✔تقليل الحاجة إلى الآلات الثانوية.
✔ انخفاض هدر المواد.
3- ما هي خطوات عملية الصب الاستثماري؟
أثناء عملية الصب الاستثماري، يتم طلاء نمط الشمع بمادة سيراميكية، والتي، عند تصلبها، تتبنى الهندسة الداخلية للصب المطلوب. في معظم الحالات، يتم تجميع أجزاء متعددة معًا لتحقيق كفاءة عالية عن طريق ربط أنماط الشمع الفردية بعصا شمع مركزية تسمى ذرب. يتم إذابة الشمع خارج النموذج - ولهذا السبب تُعرف هذه العملية أيضًا باسم عملية الشمع المفقود - ويتم سكب المعدن المنصهر في التجويف. عندما يتصلب المعدن، يتم نفض قالب السيراميك، ليترك الشكل الصافي القريب من الصب المطلوب، يليه التشطيب والاختبار والتعبئة.
4- ما هي المسبوكات الاستثمارية المستخدمة؟
تستخدم المسبوكات الاستثمارية على نطاق واسع فيالمضخات والصماماتالسيارات والشاحنات,الهيدروليكيةوالرافعات الشوكية وغيرها الكثيرالصناعات. بسبب تحملها الاستثنائي للصب واللمسة النهائية الممتازة، يتم استخدام مصبوبات الشمع المفقودة أكثر فأكثر. خصوصا،المسبوكات الاستثمارية الفولاذ المقاوم للصدأتلعب دورًا حيويًا وهامًا في بناء السفن والقوارب لأنها تتمتع بأداء قوي ضد الصدأ.
5- ما هو تفاوت الصب الذي يمكن أن يصل إليه المسبك الخاص بك عن طريق الصب الاستثماري؟
وفقًا للمواد الرابطة المختلفة المستخدمة في تصنيع الغلاف، يمكن تقسيم صب الاستثمار إلى صب سول السيليكا وصب الزجاج المائي. تتمتع عملية صب استثمار سول السيليكا بتفاوتات صب أبعادية (DCT) وتفاوتات صب هندسية (GCT) أفضل من عملية صب الزجاج المائي. ومع ذلك، حتى في نفس عملية الصب، ستكون درجة التسامح مختلفة عن كل سبيكة مصبوبة نظرًا لاختلاف قابليتها للصب.
ملكنامسبك صب الاستثمارأود أن أتحدث معك إذا كان لديك طلب خاص بشأن التفاوتات المطلوبة. فيما يلي درجة التفاوتات العامة التي يمكن أن نصل إليها من خلال عمليات صب سول السيليكا وصب الزجاج المائي بشكل منفصل:
✔ درجة DCT من سيليكا سول صب الشمع المفقود: DCTG4 ~ DCTG6
✔ درجة DCT بواسطة صب الشمع المفقود من الزجاج المائي: DCTG5 ~ DCTG9
✔ درجة GCT من صب الشمع المفقود من سيليكا سول: GCTG3 ~ GCTG5
✔ درجة GCT بواسطة صب الشمع المفقود من الزجاج المائي: GCTG3 ~ GCTG5
6- ما هي حدود حجم مكونات الجبيرة الاستثمارية؟
يمكن إنتاج المسبوكات الاستثمارية بجميع السبائك بدءًا من جزء من الأوقية لتقويم الأسنان وحتى أكثر من 1000 رطل. (453.6 كجم) لأجزاء محركات الطائرات المعقدة. يمكن صب المكونات الأصغر بمعدل مئات لكل شجرة، بينما غالبًا ما يتم إنتاج المسبوكات الأثقل باستخدام شجرة فردية. يعتمد حد الوزن لصب الاستثمار على معدات معالجة القالب فيخطة الصبt. تقوم المرافق بصب أجزاء يصل وزنها إلى 20 رطلاً. (9.07 كجم). ومع ذلك، تعمل العديد من المرافق المحلية على زيادة قدرتها على صب الأجزاء والمكونات الأكبر حجمًا بوزن 20-120 رطلاً. أصبح النطاق (9.07-54.43 كجم) شائعًا. النسبة المستخدمة غالبًا في تصميم صب الاستثمار هي 3: 1 — لكل 1 رطل. (0.45 كجم) من الصب، يجب أن يكون هناك 3 رطل. (1.36 كجم) للشجرة حسب المحصول اللازم وحجم المكون. يجب أن تكون الشجرة دائمًا أكبر بكثير من المكون، وتضمن النسبة أنه أثناء عمليات الصب والتصلب، سينتهي الأمر بالغاز والانكماش في الشجرة، وليس في الصب.
7- ما نوع التشطيبات السطحية التي يتم إنتاجها باستخدام الصب الاستثماري؟
نظرًا لأن الغلاف الخزفي يتم تجميعه حول أنماط ناعمة يتم إنتاجها عن طريق حقن الشمع في قالب ألومنيوم مصقول، فإن اللمسة النهائية للصب تكون ممتازة. يعتبر التشطيب الدقيق بقطر 125 rms قياسيًا، كما أن التشطيبات الدقيقة (63 أو 32 rms) ممكنة من خلال عمليات التشطيب الثانوية بعد الصب. تتمتع مرافق صب المعادن الفردية بمعاييرها الخاصة للعيوب السطحية، وسيقوم موظفو المنشأة ومهندسو التصميم/العملاء بمناقشة هذه القدرات قبل إصدار طلب الأدوات. تعتمد معايير معينة على الاستخدام النهائي للمكون والميزات التجميلية النهائية.
8- هل المسبوكات الاستثمارية باهظة الثمن؟
نظرًا للتكاليف والعمالة في القوالب، فإن المسبوكات الاستثمارية تكون تكاليفها أعلى عمومًا من الأجزاء المزورة أوصب الرملوطرق صب القالب الدائم. ومع ذلك، فإنها تعوض التكلفة الأعلى من خلال تخفيضبالقطعيتم تحقيقه من خلال تفاوتات الشكل المصبوب بالقرب من الشبكة. أحد الأمثلة على ذلك هو الابتكارات في الأذرع المتأرجحة للسيارات، والتي يمكن صبها دون الحاجة إلى أي عملية ميكانيكية تقريبًا. كثيرالأجزاء المعدنيةالتي تتطلب الطحن والخراطة والحفر والطحن حتى النهاية يمكن أن تكون استثمارية بمخزون نهائي يبلغ 0.020-0.030 فقط. علاوة على ذلك، تتطلب المسبوكات الاستثمارية الحد الأدنى من زوايا السحب لإزالة الأنماط من الأدوات؛ وليس هناك حاجة إلى أي مسودة لإزالة المسبوكات المعدنية من الغلاف الاستثماري. يمكن أن يسمح ذلك بتصميم المسبوكات بزوايا 90 درجة دون أي معالجة إضافية للحصول على تلك الزوايا.
9- ما هي الأدوات ومعدات الأنماط اللازمة لصب الشمع المفقود؟
لإنتاج أنماط قالب الشمع، يجب صنع قالب معدني ذو تجويف منقسم (على شكل الصب النهائي). اعتمادًا على مدى تعقيد عملية الصب، يمكن استخدام مجموعات مختلفة من المعدن أو السيراميك أو النوى القابلة للذوبان للسماح بالتكوين المطلوب. تتكلف معظم الأدوات المستخدمة في صب الاستثمار ما بين 500 إلى 10000 دولار. يمكن أيضًا استخدام النماذج الأولية السريعة (RP)، مثل نماذج الطباعة الحجرية المجسمة (SLA). يمكن إنشاء نماذج RP خلال ساعات وتأخذ الشكل الدقيق للجزء. يمكن بعد ذلك تجميع أجزاء RP معًا وتغليفها بملاط خزفي وحرقها مما يسمح بوجود تجويف مجوف للحصول على نموذج أولي لمكون الصب الاستثماري. إذا كان الصب أكبر من غلاف البناء، فيمكن تصنيع أجزاء متعددة من مكونات RP الفرعية، وتجميعها في جزء واحد، وصبها لتحقيق مكون النموذج الأولي النهائي. لا يعد استخدام أجزاء RP مثاليًا للإنتاج العالي، ولكنه يمكن أن يساعد فريق التصميم على فحص الجزء للتأكد من دقته وشكله وملاءمته ووظيفته قبل تقديم طلب أداة. تسمح أجزاء RP أيضًا للمصمم بتجربة تكوينات أجزاء متعددة أو سبائك بديلة دون إنفاق كبير على تكلفة الأدوات.
10- هل هناك عيوب مسامية و/أو انكماش في المسبوكات الاستثمارية؟
يعتمد هذا على مدى نجاح منشأة صب المعادن في إخراج الغاز من المعدن المنصهر ومدى سرعة تصلب الأجزاء. كما ذكرنا سابقًا، ستسمح الشجرة المبنية بشكل صحيح بحبس المسامية في الشجرة، وليس في الصب، كما تسمح القشرة الخزفية عالية الحرارة بتبريد أفضل. كما تعمل مكونات الصب ذات الاستثمار الفراغي على تخليص المعدن المنصهر من عيوب الغازات حيث يتم التخلص من الهواء. تُستخدم المسبوكات الاستثمارية في العديد من التطبيقات المهمة التي تتطلب الأشعة السينية ويجب أن تفي بمعايير السلامة المحددة. يمكن أن تكون سلامة صب الاستثمار أعلى بكثير من الأجزاء المنتجة بطرق أخرى.
11- ما هي المعادن والسبائك التي يمكن صبها عن طريق الصب الاستثماري في المسبك الخاص بك؟
تقريبا معظم المعادن الحديدية وغير الحديدية وسبائكيمكن صبها عن طريق عملية صب الاستثمار. ولكن، في مسبك صب الشمع المفقود الخاص بنا، نقوم بشكل أساسي بصب الشمعالصلب الكربوني، سبائك الصلب، الفولاذ المقاوم للصدأ،سوبر دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ، الحديد الزهر الرمادي، الحديد الزهر المرن،سبائك الألومنيوم والنحاس. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب بعض التطبيقات استخدام سبائك أخرى متخصصة تستخدم بشكل أساسي في البيئات القاسية. تلبي هذه السبائك، مثل التيتانيوم والفاناديوم، المتطلبات الإضافية التي قد لا يتم تحقيقها باستخدام سبائك الألومنيوم القياسية. على سبيل المثال، غالبًا ما تُستخدم سبائك التيتانيوم لإنتاج شفرات التوربينات ودوارات المحركات الفضائية. تعد سبائك قاعدة الكوبالت وقاعدة النيكل (مع مجموعة متنوعة من العناصر الثانوية المضافة لتحقيق قوة محددة وقوة التآكل ومقاومة درجات الحرارة) أنواعًا إضافية من المعادن المصبوبة.
12- لماذا يسمى الصب الاستثماري أيضًا بالصب الدقيق؟
يُطلق على صب الاستثمار أيضًا اسم الصب الدقيق لأنه يتمتع بسطح أفضل بكثير ودقة أعلى من أي عملية صب أخرى. خاصة بالنسبة لعملية صب سول السيليكا، يمكن أن تصل المسبوكات النهائية إلى CT3 ~ CT5 في تحمل الصب الهندسي وCT4 ~ CT6 في تحمل الصب الأبعاد. بالنسبة للأغلفة التي يتم إنتاجها عن طريق عملية الصب الاستثماري، ستكون هناك حاجة أقل أو حتى معدومة لإجراء عمليات التشغيل الآلي. إلى حد ما، يمكن أن يحل صب الاستثمار محل عملية التصنيع الخام.
13- لماذا تسمى صب الشمع المفقود صب الاستثمار؟
حصل صب الاستثمار على اسمه لأن الأنماط (النسخ المتماثلة الشمعية) يتم استثمارها مع المواد المقاومة للحرارة المحاطة أثناءعملية الصب. كلمة "استثمر" هنا تعني أن تكون محاصرًا. يجب أن تكون النماذج الشمعية مستثمرة (محاطة) بمواد مقاومة للحرارة لتتحمل درجة الحرارة العالية للمعادن المنصهرة المتدفقة أثناء الصب.