الانتقال إلى المحتوى الرئيسي
MecAgentMecAgent
الدرس 1.6التشكيل الأوليالفصل 1 · السباكة

السبك بالرغوة المفقودة (Lost foam casting)

معدن يُصبّ على نسخة رغوية مدفونة في رمل سائب

يدفن السبك بالرغوة المفقودة نسخة رغوية من القطعة في رمل سائب ويصبّ المعدن عليها مباشرة. يبخّر المعدن الساخن الرغوة ويأخذ مكانها بالضبط. وتُصنع هكذا كتل المحرّكات ورؤوس الأسطوانات وأجزاء المحرّكات الخارجية، غالبًا بممرات داخلية معقدة كانت ستحتاج إلى قلوب كثيرة في السبك الرملي.

المعدن المصبوب على نسخة رغوة مدفونة يحرق الرغوة ويأخذ مكانهامقاطع جانبية: نموذج الرغوة يبقى في القالب حتى يصل المعدننسخة الرغوة، مطليةنسخة الرغوةمغمور في طبقة رقيقةطلاء مقاوم للحرارة12الدفن في رمل سائبرمل جاف، بلا رابط،مرصوص بالهزطاولة مهتزةهز3اصبب المعدنالرغوة تتحول إلى غازويخرجالرمل يُفرَّغ،القطعة مرفوعة للخارج45نموذج الرغوةمعدن منصهرالرمل والطلاء والمعدات
السبك بالرغوة المفقودة · غطِّ، وادفن، واسكباقرأ اللوحات الثلاث من اليسار إلى اليمين؛ وتطابق الأرقام المحاطة بدوائر الخطوات أدناه.

كيف تعمل

  1. اصنع نسخة رغوية. يُقولَب النموذج من حبيبات البوليسترين المتمدد، وهي الرغوة الخفيفة نفسها لكوب الاستعمال الواحد، أو يُقطَّع يدويًا للقطع المفردة. تُلصق مجاري رغوية، ويمكن لصق القطع المعقدة من عدة شرائح رغوية.

  2. غطِّها. تُغمس الرغوة في طلاء حراري رقيق (مقاوم للحرارة) وتُجفَّف. يمنع الطلاء دخول الرمل لكنه يسمح بمرور الغاز.

  3. ادفنها في رمل سائب. تدخل الرغوة المطلية في صندوق، ويُصبّ رمل جاف بلا رابط حولها. وهزّ الصندوق على طاولة اهتزازية يرصّ الرمل في كل تجويف.

  4. الصبّ. يُصبّ المعدن المصهور على مجرى الرغوة. تنصهر الرغوة وتتحول إلى غاز قبل المعدن مباشرة، ويهرب الغاز عبر الطلاء إلى الرمل.

  5. أفرغ الرمل. بعد التبريد يُقلَب الصندوق؛ فيسيل الرمل السائب ويُعاد استخدامه. تُرفع المسبوكة ويُقطع مجراها.

حقائق أساسية

المواد
في الغالب سبائك الألومنيوم والحديد الزهر؛ وكذلك بعض الفولاذ وسبائك النحاس
القطع النموذجية
كتل المحرّكات ورؤوس الأسطوانات، ومشعّبات السحب، وأغلفة المحرّكات الخارجية، وأجسام المضخات والصمامات، وقطع فنية
حجم القطعة
من أقل من 1 كغ إلى عدة مئات من الكيلوغرامات
الدقة
نحو ±0.3 إلى ±0.5 مم على ميزة بطول 100 مم
تشطيب السطح
Ra (متوسط الخشونة) نحو 2.5 إلى 25 µm، وغالبًا يظهر ملمس خفيف من حبيبات الرغوة
حجم الدفعة المناسب
إنتاج كبير بالرغوة المقولبة؛ وقطع مفردة بالرغوة المقطوعة يدويًا
كلفة العدّة والآلة
قوالب الألومنيوم للرغوة تكلّف عشرات الآلاف من الدولارات؛ والخطوط الآلية تكلّف ملايين
السرعة
يستغرق التبريد من دقائق إلى ساعة؛ وتملأ الخطوط الآلية صندوقًا كل دقيقة أو نحوها

نقاط القوة والحدود

نقاط القوة

  • أشكال معقدة وممرات داخلية دون قلوب
  • لا خط فصل، فلا زوائد
  • الرمل السائب بلا رابط سهل إعادة الاستخدام
  • يمكن دمج عدة قطع في مسبوكة واحدة

الحدود

  • يُحرق نموذج رغوي جديد لكل قطعة
  • النماذج الرغوية هشة وسهلة التلف
  • بقايا الرغوة قد تسبب عيوبًا مثل الطيّات أو علامات الكربون
  • قولبة النماذج الرغوية تحتاج إلى عُدد مكلفة للإنتاج الكبير

أين تُستخدم

  • السياراتكتل المحرّكات، ورؤوس الأسطوانات، وأعمدة المرفق، والمشعّبات
  • البحريةكتل وأغلفة المحرّكات الخارجية
  • المضخات والصماماتأغلفة المضخات، وأجسام الصمامات، ووصلات الأنابيب
  • الآلاتأغلفة علب التروس، والحوامل
  • الفن والنماذج الأوليةمنحوتات وقطع مفردة من رغوة منحوتة يدويًا

كيف تتعرف عليها

  • نمط باهت من غمّازات صغيرة مستديرة على السطح، تتركها حبيبات الرغوة.
  • لا درزة خط فصل في أي مكان من القطعة.
  • خطوط لصق حيث وُصلت شرائح الرغوة، تظهر أحيانًا كحروف رقيقة.
  • ممرات داخلية معقدة في قطعة واحدة، بلا ثقوب مواضع القلوب.

قارنها بـ

شاهدها

Heinrichs Made · شرح للمبتدئين: نحت الرغوة، ودفنها في الرمل، والصب، والنتيجة

Brian J · صب في ورشة صغيرة من نموذج الرغوة إلى القطعة المنتهية

FATA Aluminum · مصنع صناعي يصنع كتل المحرّكات بالرغوة المفقودة

Завод АКС, ЛВМ и ЛГМ технология литья · خط آلي: الصناديق، ورصّ الرمل، والصب

شاهد صورًا حقيقية

تذكّر

  • نموذج الرغوة لا يُزال أبدًا: المعدن يحرقه.
  • الرمل السائب غير المترابط وغياب خط الفصل يجعلان القالب بسيطًا.
  • ممتاز للقطع المعقدة من قطعة واحدة مثل كتل المحرّكات.

جرّبه

سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.

انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.