صب مقابل تزوير

هناك مجموعة متنوعة من عمليات التصنيع لإنتاج أجزء معدني مخصص. ولكل منها مجموعتها الخاصة من المزايا والعيوب. بعض العوامل الهامة التي تؤثر على اختيار العملية تشمل ما يلي:
- كمية المادة المطلوبة
- تصميم الجزء المعدني
- التسامح المطلوبة
- مواصفات المعادن
- مطلوب الانتهاء من السطح
- تكاليف الأدوات
- اقتصاديات التصنيع مقابل تكاليف العملية
- متطلبات التسليم

صب
تتكون عملية الصب من صب أو حقن المعدن المنصهر في قالب يحتوي على تجويف بالشكل المطلوبالمسبوكات. يمكن تصنيف عمليات صب المعادن إما حسب نوع القالب أو حسب الضغط المستخدم لملء القالب بالمعدن السائل. إذا كان من الممكن تصنيف عملية الصب حسب نوع القالب إلى صب الرمل، وصب الاستثمار، وصب القوالب المعدنية؛ بينما إذا تم استخدام الضغط لملء القالب، فيمكن تقسيم عملية الصب إلى صب الجاذبية، وصب الضغط المنخفض، وصب الضغط العالي.

أساسيات الصب
الصب هو عملية التصلب. ولذلك، يمكن ضبط البنية المجهرية بدقة، مثل بنية الحبوب، وتحولات الطور، وهطول الأمطار. ومع ذلك، فإن العيوب مثل مسامية الانكماش والشقوق والفصل ترتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالتصلب. هذه العيوب يمكن أن تؤدي إلى انخفاض الخواص الميكانيكية. غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى معالجة حرارية لاحقة لتقليل الضغوط المتبقية وتحسين الخواص الميكانيكية.

مزايا الصب:
- تتميز منتجات صب المعادن الكبيرة والمعقدة بالسهولة.
- معدل إنتاج مرتفع، خاصة عن طريق خط التشكيل الآلي.
- مرونة التصميم متاحة وأكثر ملاءمة.
- المعادن المتنوعة المتاحة: الحديد الرمادي، الحديد المرن، الكربون الصلب، سبائك الصلب،الفولاذ المقاوم للصدأوسبائك الألومنيوم والنحاس والبرونز وسبائك الزنك.

عيوب الصب:
- عيوب داخل المسبوكات
- انكماش المسامية
- الإسقاطات المعدنية
- الشقوق، والتمزق الساخن، والإغلاق البارد
- لفات، أكاسيد
- أخطاء في التشغيل، حجم غير كاف
- الادراج
- يتطلب مراقبة دقيقة للعملية وعمليات تفتيش (قد تحدث مسامية)
تزوير
الحدادة هي عملية تصنيع حيث يتم تشكيل المعدن عن طريق تشوه البلاستيك تحت ضغط كبير إلى أجزاء عالية القوة. وفقًا لما إذا تم استخدام قالب الحدادة، يتم إدخال عملية الحدادة في تزوير القالب المفتوح وتزوير القالب المغلق. ولكن إذا كانت درجة حرارة المعدن والسبائك المزورة قبل الحدادة، يمكن تقسيم عملية الحدادة إلى تزوير بارد، وتزوير دافئ، وتزوير ساخن.

أساسيات تزوير
الحدادة أو التشكيل على البارد هي عمليات تشكيل المعادن. لا يوجد ذوبان وما يترتب على ذلك من تصلب. يؤدي التشوه اللدن إلى زيادة في عدد حالات الخلع مما يؤدي إلى حالة أعلى من الضغط الداخلي. في الواقع، يُعزى تصلب الإجهاد إلى تفاعل الاضطرابات مع الاضطرابات الأخرى والحواجز الأخرى (مثل حدود الحبوب). في الوقت نفسه، يتغير شكل البلورات الأولية (التشعبات) بعد المعالجة البلاستيكية للمعدن.

مزايا تزوير:
- خصائص ميكانيكية جيدة (قوة الخضوع، الليونة، والمتانة)
- الموثوقية (تستخدم للأجزاء الهامة)
- لا يوجد معالجة للمعادن السائلة

مساوئ تزوير:
- يموت شاغرة
- يموت الفشل
- الشكل محدود عندما تكون هناك حاجة إلى قطع سفلية أو أقسام محفورة
- التكلفة الإجمالية عادة أعلى من تكلفة الصب
- خطوات متعددة مطلوبة في كثير من الأحيان

يمكننا التمييز بين العمل الساخن والعمل البارد. يتم تنفيذ العمل الساخن فوق درجة حرارة إعادة البلورة؛ يتم تنفيذ العمل البارد تحته. في العمل الساخن، يتم التخلص من تصلب وبنية الحبوب المشوهة بسرعة كبيرة من خلال تكوين حبيبات جديدة خالية من الإجهاد نتيجة لإعادة البلورة. يساعد الانتشار السريع في درجات حرارة العمل الساخنة في تجانس التشكيل. يمكن أيضًا تقليل المسامية الأولية بشكل كبير، وفي النهاية يتم شفاءها تمامًا. تعتبر الظواهر المعدنية مثل تصلب الإجهاد وإعادة البلورة مهمة لأن هذه التغييرات في البنية تؤدي إلى زيادة في الليونة والمتانة على حالة الصب.

الشيء المهم الذي يجب أخذه في الاعتبار هو أن جودة المواد والمعالجة الحرارية قد تكون عاملاً أكثر أهمية من الفرق بين الصب والتزوير في بعض الحالات.