تتنوع المسبوكات الفنية بشكل كبير من حيث التعقيد والوزن والمواد التي صنعت منها. وهكذا، في إنتاج مصنع كاسلي في جبال الأورال وحدها، يمكنك العثور على مصبوبات تزن من عدة جرامات إلى عدة أطنان، بأبعاد من سنتيمتر إلى عدة أمتار، وبسمك الجدار من ملليمتر إلى عشرات المليمترات. وبطبيعة الحال، فإن متطلبات قوالب هذه المسبوكات المختلفة ليست هي نفسها أيضًا. على سبيل المثال، لا يمكن أن تكون قوة جدار التمثال الذي يزن 5 أطنان مساوية لقوة جدار الصندوق المخرم أو سوار الساعة. ولذلك، يتم اختيار مركبات القولبة لكل صب.

مواجهة الخليطيتلامس مع النموذج والصب. إن الخليط المواجه، الذي يستنسخ بصمة سطح النموذج، هو أول خليط يتحمل تأثيرات درجة الحرارة للمعدن المصبوب في القالب ويجب أن يتمتع بقوة جيدة، وليونة، ومقاومة للحريق، ونفاذية للغاز. لذلك، كقاعدة عامة، تحتوي على المزيد من مواد التشكيل الطازجة، وباعتبارها الأغلى ثمناً، يتم استخدامها في القالب بكميات صغيرة (طبقة من 20 إلى 30 ملم على سطح النموذج).

خليط الحشويتكون بشكل أساسي من خليط معاد تدويره مع كمية صغيرة من المواد الطازجة.

يتم استخدام مخاليط التشكيل أثناء صب الماكينات للمسبوكات المعمارية ، نظرًا لخصائص عملية التشكيل التكنولوجية ، في وقت واحد كخليط مواجهة وملء وتسمى مخاليط مفردة.

طبيعي،أو خلطات طبيعيةعبارة عن رمال طينية من الدرجات P0063 وZh005 بمحتوى طين يتراوح من 12 إلى 30%. تُستخدم مخاليط القولبة الطبيعية على نطاق واسع في إنتاج المصبوبات المخرمة ذات الجدران الرقيقة والحديد الزهر والمسبوكات غير الحديدية للقوالب المصبوبة خامًا وبعد التجفيف. تتمتع هذه الخلائط بمرونة جيدة وقوة رطبة وجافة.

صناعي، أو الاصطناعية، مخاليطالأكثر شيوعا في إنتاج المسبوكات الفنية والمعمارية. وهي عبارة عن خليط من الرمل والطين أو عدة رمال تحتوي على خليط من الطين والنفايات أكثر أو أقل. يتم خلط الرمال وخليط العمل بنسب بحيث تكون النتيجة خليط قولبة له الخصائص الضرورية.

رمال صب لقوالب الحديد الزهر.يعتمد تكوين رمال القولبة (الجدول 72) على مدى تعقيد تكوين المسبوكات وسطحها وسمك جدرانها وحالة قالب الصب قبل صبها.

الجدول 72

تكوين وخصائص رمال القولبة لأشكال المسبوكات الفنية والمعمارية من الحديد الزهر

المسبوكات	متطلبات خاصة للمسبوكات	حالة القالب قبل الصب	خليط	خصائص الخليط
قوة الضغط القصوى، MPa	نفاذية الغاز، الوحدات التقليدية	رطوبة، ٪	فخار	المكملات الغذائية الطازجة	إعادة تدوير الخليط
مخرمة ذات جدران رقيقة (الصناديق والمزهريات والأطباق وما إلى ذلك)	زيادة نظافة السطح	خام	متحد	0,03–0,035	80–90	3–4	12–20	10–12	استراحة
خزانة (تماثيل نصفية للطاولة، تماثيل صغيرة، إلخ.)	نظافة ونعومة السطح (يتم صلب المسبوكات)	جاف	مواجهة	0,085–0,09	19–21	9–10	25–30	60–70	30–40
حشو	0,055–0,06	20–25	6–8		–
التماثيل (التماثيل والآثار)	نظافة السطح	جاف	مواجهة	0,08–0,09	20–25	5–6
حشو	0,068–0,07	26–30	6–7	2,4	12,5	87,2
معمارية (شبكات، أعمدة، درابزينات، نقوش بارزة، إلخ.)	نظافة السطح	خام	تواجه زيت الوقود	0,02–0,025	30–50	4–6	12–15
حشو مستحلب البنتونيت	0,02–0,03	66–70	4–6	10–12

يجب أن تضمن مخاليط أشكال المسبوكات المخرمة التي لها سطح معقد وجدار رقيق وعدد كبير من الفجوات التي تشكل المخرم الحصول على بصمة واضحة للسطح المعقد للنموذج في شكل وقوة أصغر الفراغات التي توفير الثغرات في الصب. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الحديد الزهر بدرجة حرارة أعلى عند صبه في قالب مقارنة بالسبائك غير الحديدية. لذلك، يجب أن تتمتع مخاليط صب القوالب المملوءة بالحديد الزهر بمقاومة كافية للحريق.

تؤدي الزيادة في درجة حرارة صب الحديد الزهر إلى إطلاق غاز أكثر كثافة عند تسخين القالب - يجب أن تتمتع مخاليط التشكيل بنفاذية جيدة للغاز. وبالتالي، يجب أن تكون مخاليط القولبة للقوالب المملوءة بالحديد الزهر، ذات القوة الكافية، نفاذية للغاز ومقاومة للحريق.

مخاليط صب لقوالب الصب المصنوعة من السبائك غير الحديدية.تتميز سبائك النحاس والبرونز والألومنيوم المستخدمة في إنتاج المسبوكات الفنية بدرجة حرارة صب أقل وسيولة أكبر مقارنة بالحديد الزهر. لذلك، في صناعة قوالب الصب، يبدو من الممكن استخدام مخاليط صب ذات حبيبات دقيقة، والتي تعطي سطح صب نظيفًا وسلسًا.

رمال القولبة للقوالب المصبوبة الرطبة، تستخدم في صناعة قوالب الصب للمسبوكات ذات الجدران الرقيقة والمخرمة (النقوش البارزة والألواح المخرمة والمزهريات وأجزاء التماثيل وما إلى ذلك).

للحصول على بصمة جيدة في القالب، وسطح معقد للنموذج وقوة الفراغات الصغيرة التي تشكل فجوات في الصب، يجب أن تتمتع مخاليط القولبة من هذه الأشكال بنفاذية غاز جيدة وليونة وتكون قوية بدرجة كافية. لذلك، عند تحضير المخاليط، يتم استخدام الرمال ذات الحبيبات الدقيقة ذات المحتوى العالي من الطين (الطين الطبيعي والمخصب بمضافات الطين كمكون مستقل للخليط).

كما تستخدم مخاليط القوالب الرطبة في صناعة قوالب المسبوكات المعمارية. في هذه الحالة، تتطلب الكتلة الكبيرة للصب وحجم القوالب استخدام رمال أكبر ومواد مضافة تزيد من مقاومة الخليط للحريق في مخاليط الصب.

صب الرمل للقوالب بعد التجفيف. تعد قوالب صب التماثيل والتماثيل النصفية أكثر تعقيدًا من المسبوكات التقليدية. لإنتاجها، كقاعدة عامة، يتم استخدام صب قطعة معقدة. في هذه الحالة، فإن المشكل، عند تفكيك القالب لإزالة النموذج، لا يتعامل مع القوالب النصفية المثبتة بجدران القارورة، ولكن مع أجزاء من القالب على شكل قطع مضغوطة من رمل القالب. وبطبيعة الحال، يجب أن تكون هذه النماذج مصنوعة من مخاليط صب أكثر دواما.

يجب أن تتحمل مخاليط القوالب المقطوعة ضغطًا لا يقل عن 0.09 ميجا باسكال على سطح القالب. وتكون نفاذية الغاز لهذه المخاليط في شكلها الخام منخفضة (20-25 وحدة تقليدية) بسبب كمية الطين الكبيرة التي تحتوي عليها. ولذلك فإن القوالب المصنوعة من هذه الخلطات لا يمكن صبها في شكلها الخام، حيث أن كمية البخار والغاز المتزايدة لن تخرج القالب بحرية من خلال جدرانه. يتم تحسين نفاذية الغاز للقوالب المصنوعة من رمال التشكيل الدهنية عن طريق تجفيفها. أثناء عملية التجفيف، نتيجة تبخر الرطوبة واحتراق المواد المضافة، تزداد مسامية القالب. تزداد نفاذية الغاز للخليط في القالب بعد التجفيف إلى 60-70 وحدة تقليدية.

يتم استخدام خليط واحد مستهلك كمواد مالئة للخليط. يقومون بتجديده مع الأخذ في الاعتبار وجود كمية كبيرة من قطع القوالب غير المحترقة المملوءة بخليط دهني.

مخاليط صب خاصة . في إنتاج الصب الفني، غالبا ما تكون هناك حالات عندما يتطلب تعقيد الصب استخدام طرق خاصة لصنع قالب الصب، واستخدام مخاليط صب خاصة.

مركب صب السائليستخدم في قولبة المسبوكات النحتية لوضع طبقة مواجهة على سطح النموذج الشمعي وتصنيعه على شكل قضيب. يتم تطبيق الخليط السائل على سطح النموذج عن طريق رش النموذج. عند صنع القضيب، يُسكب الخليط في تجويف قالب الجبس. يشتمل الخليط السائل على رمل الكوارتز والكوارتز الغباري والأسمنت والماء. يتم استخدام التعليق مع رابط سيليكات الإيثيل لتطبيق طبقة على سطح نموذج الشمع المفقود، والذي يشكل بعد الذوبان قالبًا سيراميكيًا متكاملاً - غلافًا للصب.

رابط التعليق عبارة عن محلول متحلل من سيليكات الإيثيل، والحشو عبارة عن غبار الكوارتز (المارشاليت) من درجات KP1، KP2، المكلس عند درجة حرارة 850-900 درجة مئوية، مع مساحة سطحية محددة لا تقل عن 5 م 2 /ز.

مخاليط الراتنج الرملتستخدم في إنتاج المسبوكات التي يتم الحصول عليها في قوالب القشرة. يحتوي الخليط على رمل الكوارتز بحبيبات يقل حجمها عن 0.2 مم كحشو. يتم استخدام الراتنج المتصلد بالحرارة كمواد رابطة. من أجل توفير الراتنجات الباهظة الثمن، يتم تصنيع أغلفة أنصاف القوالب في طبقتين. في هذه الحالات، يتم تقسيم مخاليط الراتنج الرمل إلى مواجهة وملء. يتم تحضير الواجهات بمحتوى راتينج أعلى، والحشوات بمحتوى أقل.

مخاليط أساسيةأثناء عملية الصب، تتعرض القوالب لظروف أكثر قسوة من قوالب القولبة، لذلك يجب أن تكون أكثر متانة، ونفاذية للغاز، ومرونة، ومقاومة للحريق، وأقل استرطابية، ولها خروج جيد من الصب (جدول 73).

المواد الرئيسية لإعداد المخاليط الأساسية، وكذلك للتشكيل، هي الرمل والطين. ومع ذلك، فإن كمية كبيرة من الطين، اللازمة لزيادة القوة، تضعف نفاذية الغاز، والمرونة، وضرب الخليط، وتزيد من التصاقه بجدران الصب. لتحسين جودة الخليط الأساسي، يتم إدخال السحابات في تكوينه بدلا من الطين. وتشمل هذه أنواعًا مختلفة من الزيوت والدكسترين والزجاج السائل والمواد الخاصة الأخرى.

الجدول 73

المخاليط الأساسية للمسبوكات الفنية والمعمارية من الحديد الزهر

المسبوكات

خصائص الخليط

محتوى المكونات في الخليط، بالوزن. %

نفاذية الغاز، الوحدات التقليدية

رطوبة، ٪

قوة الشد، MPa

المكونات الجافة

التراكيب السائلة

عند ضغطها

عندما امتدت

إعادة تدوير الخليط

رمل

فخار

LST

الدكسترين مادة صمغية

الزجاج السائل

2K2O2016

ف 2 01

1ت1س1016

1 ك 1 س 1 01

3 ك 3 أو 3 02

خزانة (تماثيل نصفية للطاولة، وتماثيل صغيرة، ومجموعات)

3–4

0,018–0,03

0,2

–

–

–

–

–

–

–

6–7

0,02–0,03

0,2

–

–

–

–

–

–

–

–

المعمارية (الأعمدة، الخزانات، المزهريات المزخرفة، الخ)

5–6

0,03–0,035

0,07–0,15

–

–

–

–

–

–

3–4

0,015–0,03

0,3–0,5

–

–

–

–

–

5–7

تتمتع مخاليط الرمل والطين بقوة كافية في شكلها الخام، ويتم استخدامها في نوى الأشكال البسيطة من المسبوكات الفنية المنتجة في الحالة الخام. تستخدم مخاليط الزيت الرملي في نوى القوالب المقطوعة التي تُسكب بعد التجفيف.

في العملية التكنولوجيةفي صناعة القضبان، يستغرق تجفيفها جزءًا كبيرًا من الوقت. يتم التخلص تمامًا من تعقيد ومدة عملية تجفيف القضبان أو تقليلها إلى الحد الأدنى عند استخدام الزجاج السائل في مخاليط القضبان كمواد رابطة (5-7%). وتتصلب القضبان المصنوعة من هذه المخاليط في الهواء دون معالجة، وذلك بعد نفخها بثاني أكسيد الكربون CO 2 . يتم استخدامها في الحالات البلاستيكية والسائلة. تعتبر الخلائط ذاتية التصلب (ZhSS، PSS) أكثر فعالية.

لتحسين المرونة ونفاذية الغاز، تتم إضافة القش المفروم ونشارة الخشب والخث إلى مخاليط الرمل والطين الأساسية للحصول على نوى كبيرة من مصبوبات التماثيل.

بالنسبة لنوى التماثيل الصغيرة، يتم أحيانًا استخدام خليط مواجه للقولبة المقطوعة بدلاً من خليط أساسي خاص.

خلطات لصب المجوهرات

للصب مجوهراتالتكوين المعقد لسبائك النحاس ( ت pl حتى 1100 درجة مئوية) ما يسمى عملية الإدخالباستخدام أشكال الكريستوباليت-الجبس. إنهم يستخدمون كلاً من مواد القولبة المستوردة ("K-90"، "Satincast"، "Supercast" - الجدول 74، "Investright" - الجدول 75) وكتلة القوالب المحلية "المجوهرات". تتميز رمال القولبة المستوردة بنقاوة كيميائية عالية للمكونات: 70-75٪ خليط من β-cristobalite و β-quartz؛ 25 – 30% جبس ألفا عالي القوة CaSO 4 · 1/2H 2 O. ولا يتجاوز حجم الكريستوباليت ومساحيق الجبس في هذه الخلطات 100 ميكرون.

الجدول 74

التركيب الكيميائيمركبات صب لصب المجوهرات

استمرار الجدول. 74

الجدول 75

تكوين وخصائص خليط "Investrite".

تستخدم مركبات القولبة المستوردة مواد خام تحتوي على الكريستوبالايت من رواسب سان كريستوبال (المكسيك) أو منتج اصطناعي من السيليكا غير المتبلورة يتم حرقه عند درجة حرارة تتراوح بين 1150 و1200 درجة مئوية، ويتم الحصول عليها عن طريق تحلل المعادن الطبيعية في بيئة قلوية.

السمات الرئيسية للعملية الحديثة هي العمليات التكنولوجية التالية:

1. استخدام الفراغ والاهتزاز في صناعة المعلقات المائية ومتجانسات قوالب الصب لإزالة فقاعات الغاز منها الممتزة بجزيئات الجبس وسطح النماذج الشمعية.

2. استخدام المضافات التكنولوجية التي تعمل على إبطاء عملية تثبيت الجبس وإطالة فترة سيولة معلقات القولبة:

أ) في خليط "K-90" - حوالي 2٪ H 3 VO 3 · 10H 2 O أو 0.5٪ Na 2 B 4 O 7؛

ب) في خليط "Supercast" – حوالي 3% Na 2 SiO 3 وH 3 BO 3 ·10H 2 O؛

ج) في خليط Satincast - حوالي 1٪ Na 2 SiO 3 و H 3 BO 3 10H 2 O.

3. استخدام جبس الكريستوباليت كمعوضات للانكماش، والذي يحدث تحوله في نطاق درجة حرارة 250-300 درجة مئوية ويصاحبه تأثير كبير للتمدد الحجمي. تشمل مزايا رمال القولبة المستوردة إمكانية تصنيع عمليات القولبة والطرق وتنظيف المسبوكات. أما عيوبه فهي المحتوى العالي من الجبس الذي يميل إلى التحلل عند درجات حرارة تصل إلى 650 درجة مئوية وما فوق.

يحتوي خليط K-90 على 25% جبس، 35% كوارتز، 40% كريستوبالايت. يتم استخدام حمض البوريك والأسبستوس وسيليكات الصوديوم بنفس طريقة استخدام المواد المضافة المقوية. ومع ذلك، في صب الشمع الدقيق، عند إدخاله مادة صب Na 2 SiO 3 ·9H 2 O + H 3 BO 3 لوحظ انخفاض في نظافة السطح.

في بلدنا، قامت شركة VNIIyuvelirprom بتطوير مركب صب "المجوهرات" الذي يتكون من الديناس والجبس. كمادة حشو حرارية، يتم استخدام مسحوق السيليكا من السيليكا من فئة ED، والتي، بالمقارنة مع الدرجات الأخرى، تحتوي على أقل ومحدود من محتوى CaO، Fe 2 O، وأعلى كمية من SiO 2 - 96٪. مخاليط القولبة المصنوعة من مسحوق الديناس بكسور ED 0.08 مم، أقل من 0.08 مم والمسحوق غير المنخل إلى كسور لها قيم مماثلة من حيث السيولة وفترة التصلب (الجدول 76).

الجدول 76

المعلمات التكنولوجية لصب الرمال

من مسحوق الديناس بمختلف التشتت

ملاحظة: التركيب المعدني للديناس: الكوارتز + آل كريستوبالايت + جي ترايديميت.

البيانات الفنية لخليط صب "المجوهرات" هي كما يلي: 80-88% دينار، 20-12% جبس، سيلر – ماء مع حمض الأرثوفوسفوريك (حتى 5 مل لكل 1 لتر من الماء). تبلغ كمية مادة السداد لكل 1 كجم من جزء المسحوق 380 مل: سيولة سوتارد 140 مم؛ التصلب، يبدأ (ينتهي) عند 14 دقيقة، وينتهي عند 24 دقيقة؛ الانهيار – 0.27%.

من أجل الصب الدقيق للمعادن غير الحديدية في رمال التشكيل، يتم استخدام الجبس عالي القوة كمواد رابطة. عند المعالجة الحرارية المائية لحجر الجبس ببخار الماء المشبع في الأجهزة المغلقة (الأوتوكلاف)، يتم تشكيل ألفا هيميهيدرات (الجبس عالي القوة)، وفي الأوعية المفتوحة يتم تشكيل هيميهيدرات بيتا (جبس البناء). عندما يتم خلط مسحوق الجبس مع الماء، يتكون CaSO 4 · 2H 2 O ثنائي الهيدرات - وهي مادة صلبة تشبه الحجر. يحدث التفاعل الكيميائي لتحلل الجبس (ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم) نظريًا عند درجة حرارة 107 درجة مئوية:

CaSO4·2H2O = CaSO4·0.5H2O + 1.5H2O

في نطاق درجة حرارة 170-200 درجة مئوية، يفقد الجبس ماء التبلور بشكل أكبر، ويتشكل ما يسمى الأنهيدريت القابل للذوبان CaSO 4، والذي يتحد بشكل فعال مع الماء. عند درجات حرارة 200-400 درجة مئوية، تتم ملاحظة الإزالة الكاملة تقريبًا لمياه التبلور من الجبس. يتكون خليط من الأنهيدريت غير القابل للذوبان والقابل للذوبان. عند درجات حرارة أعلى من 450 درجة مئوية، يتحول الجبس إلى جبس أنهيدريت CaSO 4 محترق بإحكام. عند درجات حرارة 750-800 درجة مئوية، يتم تشكيل جبس النشا.

بعد خلط مسحوق الجبس مع الماء وتكوين جسم يشبه الحجر، تصل قوة الجبس إلى أقصى حد عندما يجفف إلى كتلة ثابتة. يمكن تحقيق إبطاء عملية تماسك الجبس عن طريق إدخال الجير المطفأ (1-2%)، بالإضافة إلى حمض البوريك (1.0-2.5%) ومركبات أخرى.

في خليط القولبة المحلي "المجوهرات"، يتم استخدام مسحوق السيليكا الذي تم الحصول عليه عن طريق طحن الأوراليت لطوب السيليكا من الدرجة ED كمادة حشو حرارية. تحتوي Electrodynas على محتوى محدود من CaO وAl 2 O 3، وهو أقل محتوى من مركبات الحديد وأعلى محتوى SiO 2 (96٪).

التركيبات النموذجية لالتزامات التشكيل

رمال القولبة لقوالب صب الفولاذ

المتطلبات الرئيسية لهذه الخلائط هي القوة والاستقرار الكيميائي الحراري العالي، وهو أمر مهم بشكل خاص في إنتاج المسبوكات الكبيرة. بعض تركيبات رمال القولبة المصنوعة من مواد شديدة المقاومة للحرارة للمسبوكات الفولاذية الكبيرة موضحة في الجدول 1.

الجدول 1 - تركيبات صب الرمل للمسبوكات الفولاذية الكبيرة

	تكوين الخليط،٪		رطوبة، ٪	نفاذية الغاز	قوة الشد عند ضغطها الرطب، كيلو باسكال
	مواد ملزمة	مواد مقاومة للحريق
كبيرة الحجم، تزن أكثر من 5000 كجم؛ سمك الحائط	زجاج 7.5	كروماجناسيت
كبيرة بشكل خاص وثقيلة، حيث يصل وزنها إلى أكثر من 5000 كجم		كروميك خام الحديد
من سبائك نوح الصلب	قفل	رمل الزركون 100

لزيادة القوة والاستقرار الكيميائي الحراري، يتم تجفيف قوالب صب الفولاذ الكبيرة. ومع ذلك، فإن هذه العملية تطيل الدورة التكنولوجية، لذلك يتم استخدام التجفيف السطحي للقوالب والمخاليط سريعة التصلب على نطاق واسع. يعد استخدام الخلائط سريعة التصلب والتصلب الذاتي في إنتاج المسبوكات الفولاذية الكبيرة أحد الاتجاهات الرئيسية لتطوير وتحسين تكنولوجيا تصنيع القوالب.

مخاليط صب الكروم والمغنسيت على السائل زجاج(الجدول 1، السطر 1) تتمتع بثبات كيميائي حراري عالي وتستخدم لتصنيع قوالب الصب الكبيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للحرارة. تتمتع مخاليط الكروم والمغنسيت الموجودة على الزجاج السائل بمرونة أقل قليلاً من المخاليط المماثلة الموجودة على اللجنوسلفونات التقنية (LST). ولذلك، فإن القضبان والأجزاء البارزة من القالب، والتي تمنع انكماش الصب، مصنوعة من خليط LST.

عيب مخاليط الكروم والمغنسيت هو انخفاض نفاذية الغاز، ونتيجة لذلك يجب ألا يتجاوز سمك الطبقة المواجهة 10 - 15 ملم لمنع تكوين جيوب غازية في المسبوكات.

يتم تحضير مخاليط الكروم والمغنسيت من نفايات طوب الكروم والمغنسيت التي تحتوي على 15 - 20٪ Cص 2 يا 3 ولا تقل عن 42%أهداب الشوق. بعد سحق وتكسير المجاري، يتم غربلة مسحوق الكروم والمغنسيت من خلال منخل بحجم شبكة يتراوح من 0.8 إلى 1.5 مم. لتحضير الخلطات للمسبوكات الكبيرة يجب أن تكون نسبة المتبقي على المنخلين الأخيرين والحوض 30-35%. بالنسبة للمسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم، يوصى بالطحن الدقيق (البقايا على نفس المناخل 35-40٪).

مخاليط تعتمد على خام الحديد الكروم(جدول 1، سطر 2) تستخدم لقوالب الصب التي يصل وزنها إلى 160 طن بسماكة جدار لا تزيد عن 70 ملم مصنوعة من الكربون والفولاذ الخاص. يتم سحق خام حديد الكروم وغربلته من خلال منخل بخلايا بحجم 1.0 - 1.5 مم.يجب ألا يحتوي خام حديد الكروم الذي تم فحصه على أكثر من 30-40% من جزء الغبار. من الرمل الناتج، يتم تحضير خليط صب يحتوي على نسبة رطوبة تتراوح بين 6-7٪ في المجاري. لا يلزم إدخال مواد ربط إضافية، لأن بعد التجفيف، يتم تشكيل قشرة كثيفة. إذا كانت القوة غير كافية، تتم إضافة 0.75 - 3.0٪ LST إلى الخليط. يعتمد سمك الطبقة المواجهة للخليط على سمك الجدار والكتلة وتكوين الصب ويتم اختياره في حدود 25 - 150 مم.

يرتبط استخدام مخاليط المواجهة بعدد من مضايقات الإنتاج - الاستهلاك العالي لخام حديد الكروم، وتقشير الطبقة المواجهة للقالب؛ عند الصب في التربة وعلى آلات الاهتزاز، يتم خلط خليط المواجهة مع الحشو. لذلك، غالبًا ما يتم تبطين القوالب بمعاجين خام الحديد والكروم. بالنسبة للمسبوكات التي يبلغ وزنها 1.5 - 2 طن، يجب أن يكون سمك طبقة المعجون 1.5 مم، وبالنسبة للمسبوكات التي يبلغ وزنها 30 طنًا أو أكثر، يجب أن يكون سمك الطبقة 2 - 4 مم. يتم استخدام دبس السكر (10-12%) والدكسترين (0.1-2.0%) كمواد رابطة في العجينة. في قوالب المسبوكات الكبيرة ذات الجدران السميكة، يتم تطبيق المعجون على طبقتين.

مركبات صب الزركون(الجدول 1، السطر 3) يجعل من الممكن الحصول على نظافة عالية لسطح المسبوكات، ولكن نظرًا لارتفاع تكلفة الرمال، نادرًا ما يتم استخدامها، إلا في تصنيع المصبوبات بالغة الأهمية.

مخاليط رمل وطين زجاجية سائلة سريعة التصلبتحتل موقعًا مهيمنًا في إنتاج المسبوكات من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ. يؤدي الانتقال من مخاليط الرمل والطين إلى مخاليط الزجاج السائل إلى تقصير دورة الإنتاج، وزيادة نمو إنتاج الصب لكل عامل، ويضمن إنتاج مصبوبات عالية الجودة. ومع ذلك، فإن هذا يزيد من استهلاك المواد الطازجة. في الممارسة العملية، غالبًا ما يتم استخدام مخاليط المواجهة سريعة التصلب في المسبوكات الفولاذية، والتي يتم عرض تركيباتها في الجدول 2.

الجدول 2 - تركيبات مخاليط مواجهة سريعة التصلب مع الزجاج السائللقوالب صب الصلب

	تكوين الخليط في الوزن،٪
	أنفق	رمل K02,	مساحيق	الطين العام
تعيينات
	رطوبة، ٪		نفاذية الغاز	قوة الشد، كيلو باسكال / م 2
				للضغط (خام)		خرق (جاف)
تعيينات

مخاليط صب الرمل والطينتستخدم لتصنيع مسبوكات الفولاذ الكربوني ذات الوزن المنخفض والمتوسط ​​(الجدول 3).

الجدول 3 - تركيبات مخاليط صب الرمل والطين لقوالب صب الفولاذ

	خصائص الصب	تكوين الخليط، بالوزن٪						رطوبة، ٪	نفاذية الغاز	قوة الضغط القصوى في حالة رطبة،
		أنفق	كوارتز		إجمالي محتوى الطين
صب خام	وزن يصل إلى 100 كجم، وسمك الجدار يصل إلى 25 ملم
	الوزن 100-500 كجم، سمك الجدار يصل إلى 25 ملم
	وزن يصل إلى 500 كجم، وسمك الجدار يصل إلى 50 مم
	وزن يصل إلى 5000 كجم، وسمك الجدار يصل إلى 50 ملم
	عرضة للشقوق الساخنة. سمك الجدار يصل إلى 80 ملم
للقولبة خام	وزن يصل إلى 100 كجم
* يتم إضافة ما يصل إلى 8% (حجم) من نشارة الخشب إلى الخليط.

يتم إنتاج المسبوكات ذات الجدران الرقيقة التي يصل وزنها إلى 500 كجم في قوالب رطبة، بينما يتم إنتاج المصبوبات الحرجة والأثقل في قوالب جافة. بالنسبة للمسبوكات الكبيرة التي يزيد وزنها عن 5000 كجم، والمسبوكات المتوسطة التي يزيد سمك جدارها عن 50 مم، يتم تحضير خليط المواجهة فقط من مواد طازجة ويتم إضافة ما يصل إلى 30٪ من المارشاليت كمادة غير لاصقة.

بالنسبة للمسبوكات الفولاذية، يتم تحضير رمال القولبة من رمل الكوارتز الخشن لزيادة مقاومة الخليط للحريق. بعد التجفيف، يتم طلاء القوالب بطلاء المارشاليت.

سوف تتحسن جودة المسبوكات الفولاذية عند استخدام مخاليط البنتونيت ذات المحتوى الرطوبي 4-5% مع إضافات صغيرة من المواد الرابطة العضوية (LST، قار الخشب، GTP، إلخ) (الجدول 4).

الجدول 4 - التركيبات النموذجية لمخاليط الرمل البنتونيت المستخدمة في القولبة الخضراء في صناعة المسبوكات الفولاذية

طريقة الخلطة والتشكيل		صب تكوين الرمل،٪				رطوبة، ٪	نفاذية الغاز	قوة الضغط، كيلو باسكال
		إعادة تدوير الخليط	رمل الكوارتز	البنتونيت
مفردة لنفخ الرمل الأوتوماتيكي وخطوط التشكيل بالضغط من النوع Disamatic					0.05-0.10 ورقة النشا
واحد لقولبة الضغط التلقائي	الصغيرة والمتوسطة				0.05-0.10 ورقة النشا 0.01-0.03 خافض للتوتر السطحي
مفردة لقولبة اهتزاز الآلة بالضغط المسبق	الصغيرة والمتوسطة				0.04-0.08 ورقة النشا
تواجه صب الآلة عن طريق الاهتزاز بالضغط المسبق					0.01-0.03 الفاعل بالسطح

في القوالب الرطبة التي تحتوي على خليط من البنتونيت، من الممكن الحصول على مصبوبات حرجة يصل وزنها إلى 1000 كجم بجدران تبلغ سماكتها 20 مم أو أكثر. عند إضافة الزجاج السائل إلى الخليط المواجه في القوالب الرطبة، يمكن إنتاج مصبوبات يزيد وزنها عن 2000 كجم.

مخاليط سائلة ذاتية التصلب (LSH) ومخاليط سريعة التصلبفتح فرص كبيرة لميكنة عمليات القولبة، وتحسين ظروف العمل الصحية والصحية، وزيادة دقة المسبوكات وتقليل كثافة اليد العاملة في تصنيع القوالب.

رمال صب لسبائك الحديد(الجدول 5)

في الإنتاج الضخم مع قسم تحضير الخليط الميكانيكي للغاية، يوصى باستخدام خلائط قولبة موحدة. في قوالب من خليط واحد، يتم تصنيع أجزاء السيارات والجرارات والأدوات الآلية وأجزاء هندسة الطرق، والتي تخضع لمتطلبات متزايدة للجودة ونظافة السطح.

الجدول 5 - تركيبات مخاليط صب الرمل والطين لسبائك الحديد الزهر

تكوين الخليط في الوزن. %

رطوبة، ٪

نفاذية الغاز

قوة الضغط القصوى في الظروف الرطبة، كيلو باسكال

صب

الوزن، كجم

سمك الجدار، مم

قمح

مواجهة

خليط معالج

مواد طازجة

فحم

نشارة الخشب

الخليط المستهلك

مواد طازجة

غبار الفحم

خام

جاف

قوالب الطوب والنوى

خرق جاف

خليط واحدمحضرة من خليط النفايات مع إضافة مواد جديدة (رمل الكوارتز والطين الحراري). يؤدي استبدال الطين الحراري بالبنتونيت (الجدول 6) إلى تحسين جودة المسبوكات بشكل كبير. يتم إدخال غبار الفحم (0.5 - 1.5٪)، وزفت الخشب (ما يصل إلى 1٪)، و LST (ما يصل إلى 2٪)، وما إلى ذلك في تركيبة خليط واحد كمضافات مقوية ومضادة للالتصاق.

لفئة:

إنتاج المسبوكات الدقيقة

إنتاج مصبوبات دقيقة من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس باستخدام نموذج دائم

يتم تصنيع المسبوكات ذات كتلة معينة فقط في قوالب الجبس. يتم إنتاج المسبوكات المعقدة بشكل خاص في قوالب السيراميك الصدفية. وفقًا لتقارير بعض الشركات المتخصصة (Canadion-Marconi، وSterling Metals Limited، وMunetto)، تعد قوالب السيراميك أكثر فائدة للمسبوكات ذات الاختلافات الكبيرة جدًا في السمك.

تم توضيح مزايا قوالب الجبس لصب سبائك الألومنيوم في الأعمال.

خلطات صب الجبس. المادة الرابطة في هذه الخلائط هي الجبس الذي تعتبر جودته ذات أهمية كبيرة. الجبس المناسب لقوالب الجبس هو فقط الجبس الذي لا ينكمش عند تصلبه. تحتوي مخاليط صب الجبس على التركيب التقريبي التالي،٪: 30-100 جبس، 5-40 أسبستوس، 19-30 التلك، 5-80 دقيق الكوارتز، 0-10 طين الفخار، 33 طوب أرضي، 0-50 رمل كوارتز، 70 كريستوبالايت. ، 0-1.5 جير، 0-5 أسمنت بورتلاند، 0.25-3.0 بروميد الأمونيوم.

يتم خلط مخاليط صب الجبس بالماء إلى حالة كريمية بنسب المكونات التالية: 0.35 جزء من الماء لكل جزء واحد من الخليط. تؤثر الإضافات الفردية في مخاليط الجبس على خصائصها على النحو التالي: يزيد الأسبستوس المطحون من المسامية؛ إذا تم استخدام الأسبستوس في شكل ليفي، يتم تحسين الخواص الميكانيكية للنموذج. يجب أن يكون للأسبستوس المطحون حجم الحبوب المناسب. يعمل دقيق الكوارتز على تقليل التغيرات الحجمية في خليط الجبس أثناء تصلب القالب وتكليسه وتبريده. يعوض رمل التلك والكوارتز، كمواد مالئة خاملة، التغيرات الحجمية. يعمل الجير والأسمنت على تثبيت التغيرات الحجمية في الشكل. عند حرق النماذج، يتحلل بروميد الأمونيوم إلى مواد غازية ويساعد على زيادة نفاذية الغاز للنماذج.

بالإضافة إلى هذه الإضافات، يتم أيضًا تقديم العديد من الإضافات الأخرى، والتي يتم استخدامها بشكل أقل تكرارًا: حمض البوريكبكمية تتراوح من 1 إلى 2% والبوراكس 0.35-0.5%، مما يعزز التصلب السريع للخليط. يزيد الزجاج السائل من قوة ومقاومة الأشكال ضد التآكل. ألجينات الصوديوم بكمية 0.1-0.5%، كربونات الصوديوم (0.1-0.5%)، الفورمالين تنظم سرعة المعالجة. ألومينات الكالسيوم بنسبة 2.5-12% وأكسيد الزنك يبطئ عملية المعالجة ويعطي القوالب قوة أكبر. كما تستخدم إضافات أكاسيد الألومنيوم وأكاسيد الحديد وغيرها كإضافات لزيادة قوة القوالب.

يجب أن تتمتع أشكال الجبس بالخصائص الأساسية التالية: القوة الكافية ومقاومة التآكل؛ نفاذية كافية للغاز أصغر التغيرات الحجمية الممكنة.

يتم توفير الخصائص المذكورة من خلال تكوين الخليط وطريقة تحضيره. التأثير الأكبر على خصائص الخليط (بالإضافة إلى تركيبته) هو لزوجة كتلة الجبس التي تحددها نسبة المكونات الجافة والماء. ونتيجة لأبحاث المؤلفين، اتضح أن كمية الماء لكل 1 كجم من رمل التشكيل يجب ألا تتجاوز 0.8 لتر، وإلا فإن القوالب ستكون ذات قوة منخفضة ونفاذية غاز عالية وانكماش كبير أثناء التجفيف؛ أفضل نسبة هي 0.45-0.55 لتر من الماء لكل 1 كجم من الخليط. مع كميات أقل من الماء، يكون خليط الجبس سميكًا جدًا ويصعب ملء النماذج المعقدة به؛ يتم خلط الكثير من فقاعات الهواء في هذا الخليط. إذا اقتربت النسبة من 0.8 لتر من الماء لكل 1 كجم من الخليط، فإن معالجة الخليط تتباطأ بشكل حاد ويظل طريًا حتى بعد 48 ساعة. ويشير ذلك إلى خليط الجبس الذي يتكون من 50% جبس روكاسو و30% رقائق الأسبستوس و20% دقيق الكوارتز.

تتأثر خصائص قوالب الجبس أيضًا بدرجة الحرارة ووقت الخلط لخليط التشكيل. بالنسبة لخليط الجبس المحدد فمن الأفضل استخدام الماء عند درجة حرارة 50-52 درجة مئوية؛ عند درجة الحرارة هذه، تتمتع القوالب بأقصى قوة ومقاومة للتآكل ونفاذية الغاز وثبات الحجم. يجب ألا يزيد زمن خلط خليط الجبس عن 3 دقائق. يؤدي الخلط الأسرع أو الأطول إلى انكماش قوالب الجبس.

على الرغم من أن قوالب الجبس تحتوي في الخليط على مواد لزيادة نفاذية الغاز، إلا أن قيمتها لا تزال غير كافية، وبالتالي يتم الحصول على المسبوكات مع عيوب، على سبيل المثال، غير الأنماط.

يمكن زيادة نفاذية الغاز بثلاث طرق:

1) عن طريق إضافة مواد إلى خليط القولبة والتي بعد معالجة وتسخين القالب يتم تحويلها إلى غاز وإزالتها منه وبالتالي زيادة نفاذية الغاز. في أغلب الأحيان، يتم استخدام كلوريد الأمونيوم أو بروميد لهذه الأغراض؛

2) التسخين في الأوتوكلاف (طريقة أنطاكية). عند تسخينه في جو رطب عند درجة حرارة 90 درجة مئوية، يتحول الجبس (ثنائي هيدرات الكالسيوم) إلى نصف هيدرات، حيث أن ثنائي هيدرات درجة الحرارة هذه هو شكل غير مستقر من كبريتات الكالسيوم. الماء المنطلق أثناء تحلل ثنائي هيدرات الكالسيوم يذيب نصفي الهيدرات حتى التشبع. نظرًا لأن ذوبان نصف الهيدرات يتناقص مع زيادة درجة الحرارة، يتم الحفاظ على الضغط المنخفض في الأوتوكلاف (من 0.07 إلى 0.2 ميجا باسكال). بعد حفظ القالب في الأوتوكلاف لمدة 6 ساعات، يتم تبريده في جو رطب. يبرد سطح القالب بشكل أسرع من جزئه الداخلي، فتنطلق بلورات ثنائية الهيدرات صغيرة في الطبقات الخارجية للقالب، وبلورات كبيرة في الأجزاء الداخلية للقالب. في هذا النموذج، مع طبقة سطحية دقيقة الحبيبات وجزء داخلي مسامي، تكون نفاذية الغاز أعلى بكثير؛

3)ترغية الخليط (طريقة الجبس هيدروبيرم). جوهر الطريقة هو إضافة عامل رغوة إلى مخاليط الجبس. تضاف مواد إلى الخليط، على سبيل المثال، الكربونات والحمض المخفف أو بيروكسيد الهيدروجين وماء الأمونيا. بينهما، عند تحريك الخليط، تحدث تفاعلات مع إطلاق كمية كبيرة من الغاز. يمكن إدخال عوامل الرغوة العضوية في خليط الجبس، والتي، عند خلطها، تلتقط الهواء وتثبته جيدًا في كامل الحجم. يتم تشبع قالب الجبس المتصلب بفقاعات هواء غازية صغيرة، مما يزيد من نفاذية الغاز للقالب؛ دعونا نسمي هذه الطريقة الرغوة الميكانيكية. كل من هذه الأساليب لها التكنولوجيا الخاصة بها.

في الحالة الأولى، تزداد نفاذية الغاز فقط بعد التسخين إلى درجة حرارة يتم عندها إزالة كل الماء (المجاني والمقيد) عمليًا من القالب. عند تسخينها في الأوتوكلاف وأثناء الرغوة الميكانيكية لكتلة القولبة، تتشكل المسامية في اللحظة التي يكون فيها كل الماء، المرتبط كيميائيًا والمجاني، موجودًا في القالب.

الأشكال التي يتم فيها زيادة نفاذية الغاز بالطريقة الأولى تحتوي على مواد في خليط الجبس الأولي والتي تشكل المسامية مباشرة بعد تصلب الكتلة. يعد ذلك ضروريًا لتسهيل إزالة بخار الماء أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة. تتم إزالة الماء ميكانيكيا عند درجة حرارة 85-96 درجة مئوية. يجب تجفيف القالب بعناية، حيث أن المسامية صغيرة جدًا وقد يحدث تلف إذا تشكلت كميات كبيرة من بخار الماء. الحد الأدنى لوقت التسخين إلى درجة الحرارة المحددة هو 8 ساعات، ويتبع ذلك التسخين إلى 200-220 درجة مئوية، حيث تتم إزالة معظم الماء المتجمع. معدل التسخين 50 درجة مئوية/ساعة. يتم الاحتفاظ بالقوالب عند درجة الحرارة هذه لمدة تصل إلى 12 ساعة، ثم يتم تسخينها إلى 380 درجة مئوية بنفس السرعة لتحلل أملاح الأمونيوم. تبقى عند درجة الحرارة هذه لمدة 5 ساعات. بعد ذلك، يتم تبريد القوالب إلى درجة حرارة 100 درجة مئوية، ثم يتم إخراجها من الفرن وإعدادها للصب.

عند تصنيع أشكال الجبس التي سيتم تسخينها في الأوتوكلاف أو عن طريق الرغوة، لا تتم إضافة المواد المضافة التي تزيد من نفاذية الغاز، مثل الأسبستوس والصوف الزجاجي إلى الخليط. في هذه الحالة فهي غير ضرورية. علاوة على ذلك، عند استخدامها، تزداد خشونة سطح القوالب. أثناء المعالجة الحرارية لقالب الجبس، يصبح نفاذية للغاز بما فيه الكفاية لإزالة الرطوبة. خلال هذه الفترة تتم إزالة المياه الحرة والثنائية الهيدرات. تتم إزالة الماء نصف الهيدرات بينما يتم صب المعدن في القالب. بسبب نفاذية الغاز العالية للقالب، يتم إزالة الأبخرة الناتجة من خلال الجدران دون أي ضرر للقالب.

وبالتالي، فإن المعالجة الحرارية للقوالب عن طريق التسخين في الأوتوكلاف أو الرغوة بسيطة للغاية، والقوالب نفسها ليست حساسة جدًا لمعدل التسخين. تتم المعالجة الحرارية للقوالب عند درجات حرارة منخفضة، تقع بين القمم الماصة للحرارة الناتجة عن فقدان الماء ثنائي الهيدرات ونصف الهيدرات. في ظل الظروف العادية، تتراوح درجة الحرارة هذه بين 180-225 درجة مئوية. يتم حفظ القوالب (حسب حجمها) في نطاق درجات الحرارة هذه لمدة 10-18 ساعة بعد التبريد، يتم تحضير القوالب للصب.

أظهرت الاختبارات المقارنة لجميع الطرق الثلاث الموصوفة، التي أجرتها شركة ZPS في جوتوالد (تشيكوسلوفاكيا)، أن

كانت نفاذية الغاز للقوالب في حدود 48-52 J. N. R. كما كانت جودة سطح المسبوكات وكثافة المعدن مباشرة تحت جلد الصب هي نفسها.

تتطلب أشكال الرغوة صيانة دقيقة للمعايير التكنولوجية: الضغط ودرجة الحرارة والوقت في الأوتوكلاف.

لزيادة نفاذية الغاز بسبب تحلل أملاح الأمونيوم، من الضروري إجراء معالجة حرارية بطيئة ودقيقة للقوالب. يمكن زيادة الاستقرار الحجمي لهذه الأشكال بإضافة 1٪ كبريتات الألومنيوم A12 3. يتم استخدام معالجة أشكال الجبس في الأوتوكلاف في الإنتاج الضخم، ويتم استخدام الرغوة الميكانيكية في الإنتاج الفردي.

إذا كان من الضروري أن يكون لديك جزء معين فقط من الصب ذو سطح عالي الجودة بشكل خاص وتفاوتات ضيقة للأبعاد، فاستخدم قالبًا مدمجًا. يتم إدخال قضيب الجبس أو جزء من قالب الجبس في قالب الرمل.

الحد الأقصى لوزن مصبوبات سبائك الألومنيوم التي يمكن إنتاجها في قوالب الجبس هو 10-160 كجم. الحد الأدنى لسمك الجدار هو 1.5 ملم، وفي حالات خاصة 0.55 - 1.0 ملم.

تتراوح خشونة السطح من 60 إلى 80 RMS. ترتبط الموصلية الحرارية لقوالب الجبس بالتوصيل الحراري للقوالب الرملية التقليدية بنسبة 0.65: 1.0، والتي يجب أخذها في الاعتبار، على وجه الخصوص، عند صب البرونز الرصاص. يجب ألا يزيد محتوى الرصاص في هذه البرونزيات عن 2.5%، ومحتوى الكربون لا يزيد عن 7%؛ مع ارتفاع محتوى الرصاص، يحدث فصله أثناء التبريد.

تعريفات صب الأرض
دعونا نحدد المصطلحات المستخدمة لوصف تقنية المسبك لصب المعدن في قوالب ذات أساس رملي. تعتبر الصيغ التالية متشابهة:
- صب الرمل، المخاليط؛
- الصب في قوالب الرمل والطين والمخاليط.
- الصب في الأرض.
تشير كل هذه المصطلحات إلى نفس تقنية الصب. سيتم اعتبار الاستخدام الإضافي لأي من الأسماء نظائرها.

منتجات المسبك

صب الرمل هو طريقة لصب المعادن والسبائك حيث يتم صب المعدن المنصهر في قالب مصنوع من الرمل المضغوط بإحكام. لربط حبيبات الرمل معًا، يتم خلط الرمل مع الطين والماء والمواد الرابطة الأخرى.
يتم إنتاج أكثر من 70% من جميع المسبوكات المعدنية باستخدام عملية الصب الرملي.
المراحل الرئيسية

هناك ست خطوات في هذه العملية:
-ضع النموذج في قالب بالرمل لإنشاء قالب.
- يتم ربط نظام البوابات والأرصفة في الأماكن المطلوبة.
- أخرج النموذج من الدورق وقم بتوصيل أنصاف القوالب.
- املأ تجويف القالب بالمعدن المنصهر.
- تثبيت المعدن المتصلب في القوالب حسب التقنية.
- تخلص من الصب وحرره من المسامير والفتحات.

نماذج مسبك

بناءً على الرسومات وتقنيات الصب التي طورها تقني أو مصمم، يقوم المصمم ذو الخبرة بصنع نموذج لجزء من الخشب أو المعدن أو البلاستيك أو رغوة البوليسترين. ينكمش المعدن أثناء عملية التبريد، وقد يكون التبلور غير متجانس بسبب التبريد غير المتساوي. وبالتالي، يجب أن يكون النموذج أكبر قليلا من الصب النهائي، وذلك باستخدام ما يسمى بعامل انكماش المعدن. يتم استخدام معدلات انكماش مختلفة معادن مختلفة. أثناء عملية التشكيل، تترك النماذج تجاويف مطبوعة في الرمل في القالب، حيث يتم وضع قلب الرمل. يتم تقوية هذه القضبان أحيانًا بتعزيزات سلكية، والتي تستخدم لإنشاء تجاويف لا يمكن تشكيلها بواسطة النموذج الرئيسي، مثل ممرات الصمامات الداخلية أو نقاط التبريد في كتل المحرك.
نظام البوابات لإدخال المعدن إلى تجاويف القالب عبارة عن دليل ويتضمن قمعًا وأذرعًا تحافظ على ضغط جيد للمعدن السائل من أجل ملء تجويف القالب بشكل أكثر اتساقًا. يهرب الغاز والبخار المتولد أثناء الصب من خلال الرمال النفاذة أو من خلال الناهضات، والتي يتم تصنيعها إما في النموذج نفسه أو في شكل أجزاء منفصلة.

قوارير صب
للقولبة، يتم استخدام قارورتين أو أكثر. تصنع القوارير على شكل صناديق يمكن ربطها ببعضها البعض وربطها ببعضها البعض. النموذج غائر في الجزء السفلي من الدورق حتى أوسع مقطع عرضي له. ثم يتم تركيب الجزء العلوي من النموذج. يتم ربط الجزء العلوي بالجزء السفلي من القارورة بمشابك ويضاف خليط القولبة هناك ويتم ضغطه بحيث يغطي النموذج بالكامل. يتم تثبيت Sprues و التوجهات في الأماكن المطلوبة. ثم يتم قطع القارورة إلى النصف وإزالة النموذج والبراغي الخشبية والتوقف منه.

تبريد المعادن
للتحكم في تبلور الهيكل المعدني، يمكن وضع الألواح المعدنية والثلاجات في القالب. وبناء على ذلك، يشكل التبريد المحلي السريع هيكلا معدنيا أكثر تفصيلا في هذه الأماكن. في الصب الأسود، يكون التأثير مشابهًا لتصلب المعدن في المسبك. في المعادن الأخرى، يمكن استخدام المكثفات للتحكم في التصلب الاتجاهي للصب. من خلال التحكم في طريقة تبريد الصب يمكن منع الفراغات الداخلية أو المسامية داخل الصب.

إنتاج
تُستخدم القضبان لإنشاء تجاويف في المسبوكات، مثل سائل التبريد في كتل المحرك ورؤوس الأسطوانات. عادة، يتم وضع قلوب الصب في القالب بعد إزالة النموذج. بعد التجفيف، يتم وضع الدورق مع القالب على منصة المسبك ليتم ملؤه بالمعدن المنصهر، عادة الفولاذ والبرونز والنحاس والألمنيوم والمغنيسيوم والزنك. بعد ملئها بالمعدن السائل، لا يتم لمس القوارير حتى تبرد عملية الصب. بعد ضرب الصب، تتم إزالة النوى من الصب. يجب فصل معدن الرايب والأبراج عن الصب بأي وسيلة. متنوع المعالجات الحراريةيمكن استخدامه لتخفيف الضغط الناتج عن التبريد الأولي وإضافة الصلابة في حالة التبريد بالماء أو الزيت. يمكن زيادة صلابة سطح الصب عن طريق الصقل بالرصاص، مما يضيف مقاومة للتشقق والتمدد وتنعيم الأسطح الخشنة.

تطوير التكنولوجيا
لكي يكون من الممكن إزالة النموذج دون المساس بسلامة رمل القالب، يجب أن يتم حساب جميع أجزاء النموذج مسبقًا بواسطة تقني وأن تحتوي على أجزاء مهمة لتثبيت القضبان. يجب استخدام منحدر طفيف على الأسطح المتعامدة مع خط الفراق للسماح بإزالة النموذج من القالب. ينطبق هذا الشرط أيضًا على القضبان، حيث يجب إزالتها من التجاويف التي تشكلها. يجب وضع فتحات التهوية والرافعات بشكل يضمن التدفق الأمثل للمعدن إلى القالب والغازات منه لتجنب نقص ملء الصب.

طرق الصب في الارض
هناك طريقتان للصب في القوالب الرملية، الأولى هي استخدام الرمل “الخام” وهو ما يسمى بالقوالب الخام، والثانية هي طريقة الزجاج السائل.
أشكال خام
يستخدم الرمل الرطب لصنع قالب في دورق. يأتي الاسم من حقيقة استخدام الرمل الرطب في عملية التشكيل. "الرمال الخام" عبارة عن خليط من:
- رمل السيليس (SiO2) أو رمل الكروم (FeCr2O) أو رمل الزركونيوم (ZrSiO4) من 75 إلى 85% ومكونات أخرى منها الجرافيت والطين من 5 إلى 11% والماء من 2 إلى 4% ومكونات أخرى غير عضوية. عناصر من 3 إلى 5%، أنثراسايت حتى 1%.
هناك العديد من مخاليط القولبة مع الطين، لكنها تختلف جميعها في الخواص البلاستيكية للخليط، ونوعية السطح، وكذلك إمكانية استخدام المعدن المنصهر في الصب بالنسبة إلى صبيب إطلاق الغازات. عادة ما يتم احتواء الجرافيت بنسبة لا تزيد عن 5٪؛ وهو يحترق جزئيًا عند ملامسته للمعادن المنصهرة مع تكوين وإطلاق الغازات العضوية. كقاعدة عامة، لا تستخدم الخلائط الخام لصب المعادن غير الحديدية، لأن الأشكال الخام تؤدي إلى أكسدة قوية، خاصة لصب النحاس والبرونز. لا تستخدم قوالب الرمل الخام لصب الألومنيوم. لصب الألومنيوم، يتم استخدام مخاليط صب ذات جودة أعلى. يعتمد اختيار الرمل للقولبة على درجة حرارة صب المعدن. درجة حرارة صب النحاس والصلب والحديد الزهر أعلى من المعادن الأخرى، وبالتالي، لا يتم تجديد الطين بشكل أكبر من التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة. بالنسبة لصب الحديد الزهر والفولاذ المبني على الحديد، عادة ما يتم استخدام رمل الكوارتز - وهو غير مكلف نسبيًا مقارنة بالرمال الأخرى. وبما أن الطين يحترق، تتم إضافة جزء جديد من الطين وبعض الرمل القديم إلى جزء جديد من خليط الرمل. السيليكون غير مرغوب فيه في الرمال لأنه تميل حبيبات رمل الكوارتز إلى الانفجار عند تعرضها لدرجات حرارة عالية أثناء الصب. وتبقى هذه الجزيئات معلقة في الهواء، مما قد يؤدي إلى الإصابة بالسحار السيليسي لدى العمال. المسبك لديه تهوية نشطة لتجميع الغبار. نشارة الخشب الصغيرة ( دقيق الخشب) يتم إضافتها لخلق مساحة، عندما تحترق، لتتوسع حبيبات الرمل دون تشويه الشكل.

تقنية ZhSS (خليط الزجاج السائل)

تتكون هذه التقنية مما يلي:
يحتوي خليط القولبة على رمل مكلس بدون طين، ثم يتم خلطه في وعاء خاص به زجاج سائل وتصب الكتلة المختلطة في النموذج. يتم وخز النموذج المصبوب لتزويده لاحقًا بثاني أكسيد الكربون. القارورة مغطاة بغطاء ويتم توفير غاز ثاني أكسيد الكربون. وبعد ذلك يكتسب تكوين القالب المصبوب ZhSS الصلابة.
في كلتا الطريقتين، يتم ترك خليط الرمل حول أدوات النمط، مما يؤدي إلى إنشاء تجاويف القالب لصب المعدن. يتيح لك التشكيل بمخاليط الزجاج السائل الحصول على نصفين يتم تجميعهما بعد التصلب. تتم إزالة النموذج، مما يخلق تجويف القالب. هذا التجويف مملوء بالمعدن السائل. بعد أن يبرد المعدن، يتم تنظيف المسبوكات من مركب القولبة. يتم تدمير قالب LCS بالكامل عند إزالة الصب.
ترتبط دقة الصب بشكل مباشر بنوع الرمل والقولبة. تخلق القوالب الخام خشونة متزايدة على سطح الصب. ولذلك، يمكن تمييز الصب في الأرض على الفور عن الصب باستخدام LSS وCTS. يعد الصب في قوالب الرمل الناعم أكثر نظافة وأقل خشونة. تتيح تقنية ZhSS إمكانية إنتاج المسبوكات من سطح أملس، خاصة عند استخدام النماذج البلاستيكية. في بعض الحالات، على سبيل المثال، عند صب أجزاء من الجسم، يمكنك الاستغناء عنها بالقطععلى الأسطح الكبيرة - وهذا يسمح بصب كتل أسطوانية كبيرة من الحديد الزهر. تتم إزالة بقايا رمل القوالب المحروق في عملية الصب عن طريق السفع بالخردق.
منذ عام 1950، تم تطوير عمليات صب المسبك المؤتمتة جزئيًا إلى خطوط إنتاج مؤتمتة بالكامل.

خليط التصلب البارد (الصب في CTS)
إن استخدام المواد الرابطة العضوية وغير العضوية التي تقوي قوالب الصب تعمل على ربط الرمل كيميائيًا. حصل هذا النوع من القوالب على اسمه لأنه لا يتطلب التجفيف مثل الأنواع الأخرى من القوالب الرملية. يعد صب CTS أكثر دقة من صب الأرض. أبعاد قوالب CTS أصغر مما كانت عليه عند الصب مخاليط الرملولكنها أكثر تكلفة. وبالتالي، يتم استخدام CTS بشكل أقل تكرارًا، في الحالات التي تتطلب صبًا عالي الجودة. شركتنا على استعداد لتزويدك بالمسبوكات باستخدام CTS.

صب سي تي إس
تتطلب الأشكال المصنوعة من خليط متصلب على البارد قولبة سريعة، على عكس مخاليط الرمل والطين، لأنها أنها تحتوي على راتنجات سائلة سريعة التصلب ومسرعات ومحفزات تصلب. بدلاً من ضغط الخليط (كما هو الحال عند الصب في الأرض)، يُسكب خليط صب CTS في القالب وينتظر حتى يصلب الراتينج. تصلب يحدث عادة عندما درجة حرارة الغرفةفي غضون 20 دقيقة. يعمل صب CTS على تحسين جودة الأسطح الخام للمسبوكات الفولاذية بشكل كبير مقارنة بتقنيات صب الرمل الأخرى. عادة، يتم استخدام الخشب أو المعدن أو بلاستيك MDF لصنع معدات نموذجية باستخدام CTS. في أغلب الأحيان، يتم استخدام صب مخاليط التصلب البارد في صب النحاس، وصب الألومنيوم، والفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للحرارة والفولاذ المقاوم للصدأ، وكذلك سبائك الحديد الزهر، لأنها تقلل بشكل كبير من احتمالية حدوث عيوب في الصب.