صب الفراغ له العديد من الأسماء الأخرى مثل صب الفراغ المختوم، صب الرمل بالضغط السلبي،عملية الصب Vوالصب على شكل V، فقط بسبب الضغط السلبي المستخدم لصنع قالب الصب. من الأهمية بمكان دراسة عمليات الصب للحصول على جدار رقيق عالي الدقةfأجزاء صب المعادن الخاطئةلأن العمليات مفيدة في تقليل استهلاك الطاقة وتوفير المواد الخام وتقليل وزن الماكينة. ولتحقيق هذه الأهداف، تم تطوير العديد من أساليب الصب. يتم استخدام عملية القولبة بالفراغ المختوم، عملية V باختصار، على نطاق واسع لتصنيع مصبوبات الحديد والصلب بجدار رقيق نسبيًا ودقة عالية وسطح أملس. ومع ذلك، لا يمكن استخدام عملية الصب الفراغي للصب المسبوكات المعدنيةبسماكة جدار صغيرة جدًا، لأن ملء المعدن السائل في تجويف القالب يعتمد فقط على رأس الضغط الثابت في العملية V. علاوة على ذلك، لا يمكن للعملية إنتاج مصبوبات تتطلب دقة أبعاد عالية جدًا نظرًا لقوة الضغط المقيدة للقالب.
من أجل تحسين قدرة التعبئة للمعدن السائل المنصهر وزيادة قوة الضغط للقالب، قمنا بتطوير طريقة صب جديدة تسمى صب القالب المحكم بالتفريغ تحت الضغط. على الرغم من أن عملية الصب هذه تعتمد على عملية V، إلا أنها مختلفة لأنه في هذه العملية يمتلئ المعدن السائل ويتصلب في قالب محكم الغلق تحت ضغط عالٍ. باستخدام هذه الطريقة، تم بنجاح إنتاج مصبوبات معدنية ذات جدران رقيقة وسطح أملس وأبعاد دقيقة.
القالب يستخدم هذا الجديدعملية الصب فراغمشابه لتلك المستخدمة في عملية V الشائعة. بعد صنع القالب، يتم وضعه في وعاء. عن طريق إزالة الهواء من خلال أنبوب العادم، يمكن الحفاظ على مستوى الفراغ في القالب بقيمة ثابتة. يُسكب المعدن السائل في المغرفة الموجودة داخل الوعاء. ثم يتم إغلاق الوعاء. ويتم زيادة ضغط الهواء في الوعاء إلى القيمة المحددة عن طريق ضخ الهواء عبر القناة. بعد ذلك، يتم سكب المعدن السائل في تجويف القالب عن طريق تدوير الذراع المتأرجح. أثناء عملية التعبئة والتصلب، يتم امتصاص الهواء الموجود داخل القالب بشكل مستمر عبر الأنابيب ويتم الاحتفاظ بالقالب في حالة فراغ. بعد ذلك، يمتلئ المعدن السائل ويتصلب تحت الضغط العالي.
بشكل عام، يمكن تشكيل القالب والحفاظ عليه من الانهيار عندما يكون فرق الضغط أكثر من 50 كيلو باسكال. تتمثل وظيفة شاشة التنفيس التي تربط تجويف القالب بالقديم في تعزيز تدفق المعدن السائل إلى تجويف القالب عن طريق سحب الغاز أو الهواء من تجويف القالب من خلال الرمل الجاف في القالب. عندما تكون هناك شاشة تنفيس، يقل فرق الضغط أثناء الصب؛ لكنها لا تزال أعلى من 150 كيلو باسكال، أي أكبر بكثير من 50 كيلو باسكال. ولذلك، فإن شاشة التنفيس لا تدمر وظيفة الفيلم البلاستيكي الموجود على قالب المواجهة.
ولذلك يمكن استخدام العملية الكهروضوئية لإنتاج مصبوبات الحديد الزهر ذات الجدران الرقيقةالمسبوكات الصلببدقة عالية. في إنتاج الصب العملي، يتم تطبيق بعض الأساليب الشائعة لتحسين قدرة تعبئة المعدن السائل، بما في ذلك زيادة رأس الضغط الثابت للمعدن السائل، لزيادة درجة حرارة القالب وزيادة ضغط التعبئة. يعد تقليل الضغط في التجويف القديم أيضًا وسيلة فعالة لزيادة قدرة الملء.
إن قوة ضغط القالب في هذا النوع الجديد من عملية الصب الفراغي تنتج من فرق الضغط بين القالب الداخلي والخارجي. كلما زاد فرق الضغط، زاد الاحتكاك بين حبيبات الرمل، وزادت صعوبة حركة حبيبات الرمل ضد بعضها البعض، مما يؤدي إلى زيادة قوة ضغط العفن. قوة الضغط العالية مفيدة في إنتاج المسبوكات بدقة أبعاد عالية وعيوب صب أقل أو معدومة.
على الرغم من أن الأساليب مثل زيادة محتوى المادة الرابطة، وخبز القالب الأخضر، واستخدام الرمل المرتبط بالراتنج يمكن أن تعمل جميعها على تحسين قوة ضغط القالب، إلا أنها ستزيد أيضًا من تكلفة الإنتاج بشكل كبير. تحت درجات الحرارة العالية، يلين الفيلم البلاستيكي الموجود على سطح تجويف القالب ويذوب، ثم يتبخر الفيلم وينتشر في رمل القالب تحت تأثير فرق الضغط، وفي هذه العملية يفقد القالب قدرته على مقاومة الهواء تدريجيًا. تسمى هذه العملية بعملية الحرق والخسارة للفيلم البلاستيكي. تؤثر العديد من العوامل على سرعة فقدان الفيلم البلاستيكي، مثل نوع الفيلم البلاستيكي وسمكه، وحجم الصب، وفرق الضغط بين داخل القالب وخارجه، ودرجة حرارة المعدن السائل المنصهر وما إذا كان هناك طلاء طبقة على الفيلم البلاستيكي. مع ذلك، عندما يتم رش طبقة الطلاء على الفيلم، فإن سرعة فقدان الاحتراق تقل بشكل كبير ويكون القالب ذو خاصية جيدة ضد الهواء.
وقت النشر: 24 يناير 2021