تزوير مقابل صب

صقل

الحدادة هي عملية تشوه حيث يتم التلاعب بالقضيب أو التشكيل (القصف، الضغط، الطرق، إلخ) وتشكيلها تحت الضغط.

يمكن تشكيل العديد من المعادن، بما في ذلك الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الفولاذ، على الرغم من أن الاختلافات في التركيب والخصائص ستؤثر على عملية الحدادة المستخدمة. هناك العديد من عمليات الحدادة، بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، الحدادة على الساخن، والتزوير على البارد، والتزوير الدافئ، والتزوير بالقالب الانطباعي، والتزوير بالضغط. يمكنك عرض منشور مدونتناهنالمعرفة المزيد عن طرق تزوير مختلفة.

بغض النظر عن الطريقة المحددة المستخدمة، فإن الحدادة لا تضيف أو تزيل مادة، وبالتالي فإن الشكل الناتج يكون له نفس وزن وحجم قطعة البليت حتى يتم قطع الجزء من الطبق.

تزوير المزايا

واحدة من أكبر مزايا الحدادة هو تأثيرها على هيكل السبائك. تتكون جميع المعادن من حبيبات، وتعد كيفية تشابكها عاملاً مهمًا في قوتها وليونتها. التلاعب بالفراغ المعدني بالتزويرتمتد هذه الحبوب في اتجاهات متعامدة مع المكان الذي يتم تطبيق القوة منه. وهذا يزيد من قوتها، بشكل كبير في بعض الأحيان، عن حالتها الأصلية.

الميزة الثانية للتشوه هي الانخفاض الكبير في العيوب الداخلية مثل المسامية وتجزئة السبائك.

تشمل المزايا الأخرى للتزوير ما يلي:

• سرعة:يعد التشكيل سريعًا مقارنة بالصب (خاصة بالنسبة للطلبات ذات الحجم الكبير)، حتى عندما تحتاج الفراغات إلى التسخين المسبق.
• معدل الخردة المنخفض:بمجرد تطوير الأدوات، يصبح كل جزء مصنوع متطابقًا، دون أي عيوب نموذجية في عملية الصب.
• خصائص متسقة:تكون الخواص الميكانيكية أكثر اتساقًا بعد المعالجة الحرارية مما هو الحال بالنسبة للأجزاء المصبوبة أو المصبوبة.

تزوير التحديات

تزوير لا يخلو من حدوده. هناك نوعان من القيود الأساسية:

• حدود الحجم: للتزوير بعض القيود على الوزن والطول، والتي تختلف بناءً على المعدات المستخدمة أثناء العملية. بشكل عام، لا يمكن لعملية الحدادة أن تنتج مكونات كبيرة جدًا مثل الصب.
• القيود المادية:على الرغم من إمكانية تشكيل معظم المعادن، إلا أن نوع عملية التسخين المستخدمة في الفراغات يمكن أن يمنع تشكيل بعض السبائك.

يصب

تتم عملية الصب حيث يتم صهر المعدن، وسكبه في تجويف على شكل المكون النهائي، ثم يترك حتى يصلب. يمكن إنتاج التجاويف كقوالب مستهلكة تستخدم مرة واحدة أو كقوالب دائمة. يعتبر صب الرمل والاستثمار من عمليات صب القوالب القابلة للاستهلاك، بينما تستخدم الجاذبية والصب بالقالب قوالب دائمة. تتطلب القوالب قنوات لتدفق المعدن إلى تجويف الجزء و"الصوامع" التي تعمل كخزانات كعقود معدنية أثناء التبريد.

يتم إنشاء التجاويف الداخلية باستخدام النوى. يتم وضع النوى في القالب قبل صب المعدن. بعد أن يتصلب المعدن، يتم تفكيك التجويف حيث يتم تحرير المكون النهائي من القالب.

تنتج جميع أنواع الصب أجزاء ذات شكل شبه شبكي، على الرغم من أن مستوى التفاصيل التي يتم إعادة إنتاجها وكمية المعدن الذي سيتم تشكيله يعتمد على العملية المستخدمة. يعتبر صب الرمل هو الأقل دقة، في حين أن صب الاستثمار، على وجه الخصوص، قادر على الحصول على تفاصيل دقيقة وتشطيبات سطحية ناعمة.

يمكن صب أي معدن، ولكن الأكسدة يمكن أن تكون مشكلة. تتم معالجة هذه المشكلة من خلال الصهر والصب بالفراغ، مما يزيد من تعقيد المعدات المطلوبة.

مزايا الصب

عمليات الصب لديها الكثير من التنوع. المزايا الرئيسية هي:

• القدرات المادية:تتم أعمال الصب مع جميع أنواع المعادن، رغم أن بعضها يحتاج إلى احتياطات ضد الأكسدة.
• تكاليف أقل للأدوات:تتميز طرق القوالب القابلة للاستهلاك، وخاصة صب الرمل، بتكاليف أدوات منخفضة، مما يجعلها اقتصادية للطلبات الصغيرة.
• قدرات الحجم: يمكن استخدام الصب لإنشاء أجزاء كبيرة جدًا. من الممكن إجراء مصبوبات تزن آلافًا، وحتى عشرات الآلاف من الجنيهات.
• يمكن إعادة إنتاج الأشكال الهندسية المعقدة:يعد صب الاستثمار جيدًا بشكل خاص في هذا الصدد لأنه لا يحتاج إلى زوايا مسودة.

تحديات الصب

هناك العديد من المواقف وأنواع الأجزاء التي لا يكون الصب فيها هو الأمثل.

وتشمل القضايا الخاصة ما يلي:

• المهل الزمنية:تتمتع عملية الصب بفترات زمنية أطول بسبب الحاجة إلى إنتاج الأدوات وإثباتها (خاصة مع الاستثمار وصب القوالب الدائمة).
• أوقات إنتاج أطول:هذه العملية معقدة وتستغرق وقتا طويلا، وخاصة بالنسبة لعمليات العفن المستهلكة.
• المسامية:لا يمكن تجنب المسامية بشكل عام في المسبوكات، مما يؤدي إلى عيوب داخلية تؤدي إلى إضعاف الجزء.
• الادراج والأكاسيد:تؤدي الشوائب والأكاسيد الموجودة في المعدن المنصهر إلى حدوث عيوب في الجزء النهائي.
• انكماش:الانكماش أثناء التصلب يمكن أن يسبب التشقق.
• سوء استخدام المواد : عادة ما يكون هناك المزيد من هدر المواد في عملية الصب مقارنة بالتزوير. يمكن في بعض الأحيان استعادة المواد العداءة والناهضة على حساب التسخين الإضافي.

كيفية اختيار أفضل طريقة

يتطلب اختيار عملية تشكيل المعادن تقييم التطبيق.

1. ما نوع المواد المطلوبة لتطبيقك؟
2. ما مدى تعقيد هندسة الجزء؟
3. كم عدد المكونات التي تحتاجها؟
4. ما هي الخواص الميكانيكية المطلوبة في المكون النهائي؟
5. ما هي ميزانيتك؟
6. هل يلزم تشطيب سطح معين؟

يعتبر التشكيل بشكل عام أكثر فعالية من حيث التكلفة، وأقل إهدارًا، وأسرع من الصب، وينتج مكونات أقوى، وهو رائع للطلبات الصغيرة والكبيرة الحجم. تُفضل المطروقات عادةً للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل أو المكونات التي من المتوقع أن تؤدي أداءً جيدًا في البيئات المجهدة. ومع ذلك، قد لا يكون التشكيل هو الخيار الأفضل للمكونات الكبيرة والمعقدة للغاية أو إذا كان التطبيق يتطلب استخدام مادة لا يمكن تشكيلها.

تشمل التطبيقات العامة للأجزاء المطروقة مكونات السيارات مثل قضبان التوصيل والأعمدة المرفقية، وأجزاء نقل الطاقة مثل العجلات التاجية والتروس، وأجزاء للتطبيقات البحرية والدفاعية والغابات والتعدين.

نسبيًا، تعتبر عمليات الصب، وخاصة الصب الاستثماري، مثالية لإنتاج أجزاء خفيفة الوزن ومعقدة ورقيقة الجدران مع تشطيب سطحي استثنائي ومكونات أثقل تزن أكثر من 100 رطل. لكن العيوب أكثر شيوعًا في المسبوكات منها في المطروقات، وعادةً ما تستغرق عملية إنشاء الأدوات وقتًا أطول حتى تكتمل.

تُستخدم عمليات الصب بشكل شائع لإنتاج كتل المحرك والمكابس والأنابيب والصمامات والمكونات الأخرى للتطبيقات الفضائية والسيارات والتطبيقات الصناعية.