ما هو الفرق بين بثق الألومنيوم مقابل صب الألومنيوم بالقالب؟

في مجال التصنيع الصناعي، أصبح الألومنيوم المادة المفضلة في صناعات السيارات والإلكترونيات والبناء نظراً لخصائصه الخفيفة الوزن والمقاومة للتآكل والقوة العالية. ومع ذلك.بثق الألومنيوم(بثق الألومنيوم)معصب الألومنيوم بالقالب (صب الألومنيوم بالقالب)يؤثر الفرق الأساسي بين العمليتين بشكل مباشر على تكلفة الإنتاج والدقة الهيكلية وكفاءة الإنتاج الضخم. كمجال عميق الجذور في مجال صب الألومنيوم بالقالب20 سنةمن الخبراء التقنيين.مصنع نينغبو هيكسين لصب القوالب في نينغبومن خلال هذه المقالة لتحليل المنطق الهندسي للعمليتين، ومشاركة كيفية تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة للعملاء من خلال تقنية الصب الدقيق للقالب.

مقارنة بين طبيعة مبدأ الصب ومبدأ التشكيل

(الاختلافات الأساسية في طريقة تدفق المواد)

تقوم عملية بثق الألومنيوم بدفع سبائك الألومنيوم المسخّنة إلى درجة حرارة تتراوح بين 400-500 درجة مئوية من خلال فتحات قوالب خاصة عن طريق ضغط هيدروليكي يصل إلى 15000 طن، وهي عملية تشوه بلاستيكية مستمرة تشبه مبدأ "عصر معجون الأسنان". تشبه عملية التشوه البلاستيكي المستمر هذه مبدأ "عصر معجون الأسنان"، حيث يتم إعادة تشكيل المعدن في الحالة الصلبة، مع الحفاظ على استمرارية البنية الحبيبية الأصلية للألمنيوم. وعلى النقيض من ذلك، تستخدم عملية صب الألومنيوم بالقالب مرق الألومنيوم السائل عند درجة حرارة 680-720 درجة مئوية، يتم حقنه في تجويف قالب فولاذي تحت ضغط عالٍ عند 800-1200 بار بسرعة 30-100 متر/ثانية، ويتم تجمده بالتبريد السريع (حتى 1000 درجة مئوية/ثانية).

ويؤدي هذا الاختلاف في الحالة الفيزيائية إلى اختلاف جوهري في أداء المنتج: الأجزاء المبثوقة لها خصائص ميكانيكية متباينة الخواص على طول اتجاه تعزيز قوة البثق 20-30%؛ أما المسبوكات المصبوبة بالقالب فترجع إلى التصلب السريع لتشكيل تنظيم بلوري دقيق، ولكن هناك عيب مسامية من 3-5%. من البنية المجهرية، تكون حبيبات الألومنيوم المبثوقة ممدودة لتكوين نسيج ليفي، وتظهر مصبوبات القوالب بنية شبكية من طور سهل الانصهار البيني.

ثنائية المعالجة في أنظمة المعدات

(مقارنة العملية بأكملها من الفرن إلى المنتج النهائي)

وتتكون المعدات الأساسية لخط البثق من فرن تسخين القضبان الطويلة، وبراميل البثق، ونظام التحكم في درجة حرارة القالب، وقوالب السحب، باستثمار معدات يتراوح بين 2 و5 ملايين دولار أمريكي تقريبًا. وتبلغ سرعات البثق النموذجية 5-50 م/دقيقة، ويصل إنتاج القالب إلى 50-100 طن. ومن ناحية أخرى، يتكون نظام الصب بالقالب من فرن صهر ووحدة طرد وآلية تثبيت. وتتراوح قوة التثبيت لماكينة الصب بالقالب في الغرفة الباردة من 800-5000 طن، بتكلفة معدات تتراوح بين 3-8 مليون دولار أمريكي وعمر افتراضي للقالب يتراوح بين 100,000-200,000 دورة صب.

فيما يتعلق باستهلاك الطاقة، يبلغ استهلاك طن البثق من طاقة الألومنيوم حوالي 500-800 كيلو واط ساعة، ويتركز استهلاك الطاقة الرئيسي في عملية تشوه البلاستيك؛ أما طن الصب بالقالب من استهلاك طاقة الألومنيوم حتى 800-1200 كيلو واط ساعة، منها 60% استهلاك الطاقة لصهر المعادن والتحكم في درجة حرارة القالب. الأداء البيئي، وعملية البثق لمعدل إعادة تدوير النفايات التي تصل إلى 95% أو أكثر، في حين أن عملية الصب بالقالب بسبب مخزون الحساء ومعدل الخردة (حوالي 5-15%) تنتج المزيد من الحاجة إلى العودة إلى نفايات الفرن.

التحليل التطبيقي لخصائص المنتج

(منطق الاختيار من الهواتف الذكية إلى المركبات الفضائية)

عملية البثق جيدة في إنتاج مكونات خطية ذات مقطع عرضي ثابت، سمك الجدار النموذجي من 1.5-25 مم، خشونة السطح Ra0.8-3.2 ميكرومتر. في مجال الحائط الساتر المعماري، تمثل الملامح المبثوقة من سبيكة 6063-T5 أكثر من 80% ؛ يمكن أن يصل طول الأرضية المبثوقة بالكامل لعربات السكك الحديدية إلى 26 مترًا. الصب بالقالب مناسب للنمذجة ثلاثية الأبعاد المعقدة، الحد الأدنى لسمك الجدار يصل إلى 0.6 مم، السطح Ra1.6-6.3 ميكرومتر، كتلة محرك السيارات المستخدمة عادةً A380 صب القالب، ودمج أكثر من 30 هيكل وظيفي في واحد.

من حيث الخواص الميكانيكية، حالة T6 المبثوقةالألومنيومقوة شد تصل إلى 350 ميجا باسكال، مناسبة للأجزاء الهيكلية الحاملة للحمل؛ سبائك الصب بالقالب ADC12 قوة نموذجية تبلغ 280 ميجا باسكال، تركز أكثر على تعقيد الشكل. يمكن أن تؤدي تقنية الصب بالقالب الفراغي الناشئة إلى صب الاستطالة إلى 10% أعلاه، إلى تغيير التصور التقليدي للقالب الصب الهش.

يجب النظر في اختيار العملية بشكل شامل: الإنتاج الشهري لـ 50000 قطعة من التوصيات التالية للبثق (تكاليف القالب منخفضة تصل إلى 10000 دولار)، وإنتاج كميات كبيرة من صب القوالب (على الرغم من أن تكاليف الأدوات تصل إلى 50000 دولار - 200000 دولار، ولكن يمكن تخفيض تكلفة القطعة الواحدة بمقدار 60%). للحاجة إلى أنودة غلاف المنتجات الإلكترونية، فإن أولوية اختيار المحتوى الأقل شوائبًا من سبيكة البثق 6063؛ وغطاء ناقل حركة السيارات بسبب التصميم المعقد لقناة الزيت، يختار حتمًا عملية الصب بالقالب. مع شيوع التكنولوجيا الهجينة، تؤدي أجزاء الجسم المصبوبة بالقالب المدمجة إلى ثورة في تصنيع السيارات، حيث يتم استخدام اللوحة السفلية الخلفية لسيارة تسلا موديل Y باستخدام آلة صب القوالب سعة 6000 طن، 70 جزءًا مدمجًا في جزء واحد.