خطة عملية صب الرغوة المفقودة للألواح المسطحة

قالب أبيض مسطح، قالب أصفر، تصميم قناة، صورة صندوق مدفون، ومقدمة موجزة للتصميم الأصلي

أبعاد القالب 1580 مم × 600 مم × 10 مم. لمنع التشوه، صُممت القوالب كما هو موضح أدناه. على قالب واحد، وُضع نموذجان أبيضان، ثم طُليا، ووُضع القالب مع النموذج الأصفر، ويعتمد النظام بالكامل على صب الحقن السفلي. أبعاد المجرى المستقيم 50 مم × 50 مم، وأبعاد المجرى العرضي 40 مم × 50 مم، وأبعاد البوابات الداخلية الثلاث 70 مم × 8 مم / 70 مم × 30 مم. يقع أحد المجرىين المستقيمين في منتصف طول النموذج، والآخر في نهايته. درجة حرارة الصب 1400 درجة مئوية، والضغط السلبي -0.035 ميجا باسكال. يُثبت الضغط عند -0.02 ميجا باسكال لمدة 10 دقائق.

الشكل 1.1

الشكل 1.2

الشكل 1.3

الشكل 1.4

ثانيًا، الآن مخطط عملية الصب والمشاكل القائمة وتحليلها

الصورة أدناه هي صورة عملية الصب بعد قلب الصندوق

الشكل 2.1

الشكل 2.2

وفقًا للتحليل أعلاه، هناك مشكلتان رئيسيتان:

العيوب الموضحة في الشكل 2.1 لصب الحديد المختلط بالرمل: تعود هذه العيوب إلى التصميم المعيب لوضع النموذج الأصفر، حيث لا يمكن اهتزازه. تم وضع النموذجين الأصفرين متقابلين، بشكل مستقيم، مما أدى إلى وجود زاوية ميتة واسعة. يتم اهتزاز الرمل في الوقت الفعلي من الأعلى إلى الأسفل باتجاه مستوى الزاوية الميتة حول منطقة التعبئة. يؤدي صغر الفجوة الوسطى في أداة التشكيل إلى صغر قناة الرمل، مما ينتج عنه تدفق غير كافٍ، وبالتالي لا يمكن اهتزاز سوى الزاوية الميتة الداخلية. لا يكون رمل تعبئة الزاوية الميتة صلبًا، مما يؤدي إلى تلف الطلاء بعد الصب، وتدفق الحديد المنصهر، واختلاطه برمل مسبك السيراميك، مما يتسبب في عيوب رملية مغلفة بالحديد.

كما هو موضح في الشكل 2.2، تتدرج عيوب فئة العزل البارد تنازليًا حسب شدتها، وتشمل: ① حفر صغيرة متفرقة على السطح، ② سطح غير مستوٍ وفضفاض، ③ سطح غير متصل، ④ عزل بارد. غالبًا ما تُسبب العيوب في الفئات ① و② و③ صعوبة في تحديد العيوب نظرًا لشدتها المعتدلة، لذا من الضروري توخي الحذر عند التمييز بينها. تنتج عيوب الفصل البارد عن انخفاض درجة حرارة تدفق الحديد إلى موضع التبريد. أحد الأسباب هو انخفاض درجة حرارة الصب، والآخر هو بطء سرعة الصب، مما يؤدي إلى فقدان حرارة مفرط وانخفاض درجة الحرارة أثناء عملية تدفق الحديد الساخن.

لا يزال نظام الحقن السفلي الأصلي معتمدًا

بالنسبة للرمل المطلي بالحديد، يوضع المسبوك بزاوية، ويتطلب ذلك تغيير القالب. كل نموذج أبيض يُمثل قالبًا واحدًا، ويتم وضع النموذجين الأبيضين في نفس الاتجاه. يوضح الشكل 3.1 طريقة وضعهما في صندوق الرمل.

الشكل 3.1

⑵ بالنسبة لعيوب العزل الحراري، يتم زيادة عدد البوابات الداخلية من ثلاث إلى ست، وترتفع درجة حرارة الصب إلى 1440-1470 درجة. يوضح الشكل 3.2 أدناه.

الشكل 3.2

التخلي عن المخطط الأصلي واعتماد مخطط العملية الجديد

يُوضح الشكل 3.3 تصميم ونمذجة نظام الصب الجديد. تتمثل ميزة هذا النظام في تغيير موضع زاوية الصب من الجانب السفلي إلى الجانب العلوي مقارنةً بالنظام الأصلي، وإمكانية التحكم اليدوي في الاهتزاز أثناء عملية ملء الرمل، مما يُسهم في التخلص من عيوب الرمل الناتجة عن الحديد، ويُحسّن سرعة الصب. يتم حقن المادة من الأعلى أسفل نظام الصب العرضي، ومن الأسفل فوقه، مما يُساعد على التخلص من عيوب الصب البارد (الانفصال). كما يُمكن خفض درجة حرارة الصب إلى ما بين 1420 و1450 درجة مئوية.

الشكل 3.3

الخطة 1، الخطة 2؛ الخيار 2 هو الأفضل. مع ذلك، سواء في الخطة 1 أو الخطة 2، يجب ضمان وصول سرعة الصب إلى 100 كجم/10 ثوانٍ. إلى حد ما، تُعد سرعة الصب أهم من درجة حرارة الصب.