السباكة بالرمل
معدن يُصبّ في تجويف محفور في رمل مضغوط؛ ثم يُكسر الرمل
الصب في القوالب الرملية يصنع قطعة معدنية بصبّ المعدن المنصهر في فراغ مشكّل داخل رمل مضغوط. من أمثلته المعتادة كتل المحركات وأغطية البالوعات وأجسام المضخات. وهو من أقدم طرق الصب وما زال الأكثر استخدامًا، لأن القالب رخيص ويمكن صنع أي حجم تقريبًا.

السباكة بالرمل في دقيقة، من MecMade
كيف تعمل
صنع النموذج. النموذج (Pattern) نسخة بالحجم الطبيعي من القطعة، من الخشب أو البلاستيك أو المعدن. يُصنع أكبر قليلًا من القطعة، لأن المعدن ينكمش عند تبريده.
كبس الرمل حوله. يوضع النموذج في صندوق من جزأين يُسمى الإطار (Flask). يُدكّ حوله (يُضغط بقوة) رمل ممزوج بالطين والماء (الرمل الأخضر) أو بمادة رابطة راتنجية، حتى يحافظ على شكله.
إزالة النموذج، ووضع القلب، وإغلاق القالب. يُرفع النصف العلوي (Cope) عن النصف السفلي (Drag) ويُسحب النموذج، فيبقى تجويف. يوضع القلب (Core، قطعة رملية مصلّدة) ليشكّل ثقبًا داخليًا، وتُحفر القنوات، ثم يُغلق النصفان من جديد. الخط الذي يلتقيان عنده هو خط الفصل (Parting line).
الصبّ. يُصبّ المعدن المنصهر من المغرفة (Ladle) في كأس الصب. ينساب عبر المصبّ العمودي (Sprue، قناة رأسية) ثم عبر المجرى (Runner، قناة أفقية) ويملأ التجويف.
ترك المعدن يتصلّب. يستغرق التبريد دقائق للقطع الصغيرة وساعات، بل أيامًا، للقطع الكبيرة جدًا. تواصل المغذّية (Riser، خزان إضافي من المعدن) تغذية القطعة أثناء انكماشها، فيتكوّن ثقب الانكماش في المغذّية وليس في القطعة.
الكسر والتشطيب. يُنفض الرمل ويُعاد تدويره. تُقطع المصبّات والمغذّيات، ويُنظَّف السطح، غالبًا بالسفع بالكريات (الرش بكرات فولاذية صغيرة)، وتُشغَّل الأوجه المهمة بالتشغيل الآلي.
حقائق أساسية
- المواد
- أي معدن يمكن صهره تقريبًا: الحديد الرمادي والمطيل، الفولاذ، الألومنيوم، البرونز، النحاس الأصفر، المغنيسيوم
- القطع النموذجية
- كتل المحركات، رؤوس الأسطوانات، أجسام المضخات والصمامات، علب التروس، أغطية البالوعات، قواعد الآلات
- حجم القطعة
- من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار؛ ومن بضعة غرامات إلى أكثر من 100 طن
- الدقة
- عادةً نحو ±0.5 إلى ±2 مم، وأكثر في القطع الكبيرة
- تشطيب السطح
- خشن وحبيبي: Ra (متوسط الخشونة) نحو 6 إلى 25 µm
- حجم الدفعة المناسب
- من القطع الفردية والنماذج الأولية (قولبة يدوية) إلى ملايين القطع (خطوط قولبة آلية)
- كلفة العدّة والآلة
- نماذج من بضع مئات إلى عشرات آلاف الدولارات؛ وخطوط القولبة الآلية تكلّف ملايين
- السرعة
- ساعات لكل قالب يدويًا؛ والخطوط الآلية تصنع حتى عدة مئات من القوالب في الساعة. ويضيف التبريد دقائق إلى ساعات
نقاط القوة والحدود
نقاط القوة
- يعمل مع أي معدن تقريبًا، بما فيها الحديد والفولاذ ذوا درجة الانصهار العالية
- قطع من حجم الكف إلى عدة أطنان
- أدوات رخيصة، فالقطع الفردية والنماذج الأولية في المتناول
- تتيح الأقلام (Cores) صنع ممرات داخلية معقدة
الحدود
- سطح خشن وتفاوتات واسعة، لذلك تحتاج الأوجه المهمة إلى التشغيل الآلي
- يجب صنع قالب جديد لكل قطعة
- ثقوب الغاز (المسامية) وحبيبات الرمل المحتبسة قد تسبب عيوبًا
- الجدران الرقيقة يصعب ملؤها؛ ونحو 3 إلى 5 مم هو الحد الأدنى العملي
أين تُستخدم
- السياراتكتل محركات من حديد الصب، رؤوس أسطوانات، أسطوانات الفرامل، علب الترس التفاضلي
- المضخات والصماماتأغلفة المضخات، أجسام الصمامات، الدفاعات
- الآلات الثقيلةقواعد آلات التشغيل، علب التروس، معدات التعدين والإنشاءات
- الطاقة والبحريةمحاور توربينات الرياح، أغلفة التوربينات، مراوح السفن
- البنية التحتية للمدنأغطية البالوعات، شبكات تصريف المياه، وصلات الأنابيب
- السلع المنزليةمقالي من حديد الصب، قطع مواقد الحطب، الأجراس
كيف تتعرف عليها
- سطح حبيبي مطفأ، يشبه ورق الصنفرة الناعم، على كل المناطق التي لم تُشغَّل آليًا.
- خط رفيع أو درجة صغيرة تدور حول القطعة: هو خط الفصل، حيث التقى النصفان العلوي والسفلي.
- بقع مسطحة مصقولة حيث قُطعت المصبّات والمجاري والمغذّيات.
- أوجه مشغّلة لامعة (شفات البراغي، الثقوب) بجوار أسطح الصب الخشنة مباشرة.
قارنها بـ
شاهدها
dharmesh barodiya · كل خطوة، من النموذج إلى المسبوكة الجاهزة، في ورشة تعليمية
mrpete222 · كيف يُدكّ قالب الرمل الأخضر يدويًا في الجزأين العلوي والسفلي
General Foundry Service · كيف تبدو مسبكة صناعية للرمل الأخضر وعملية الصب فيها
DISA · كيف يصنع خط آلي القوالب ويصبّ فيها للإنتاج الضخم
شاهد صورًا حقيقية
- ويكيبيديا: الصب في القوالب الرملية — صور للقوالب والإطارات والأقلام والمسبوكات، مع مخطط للعملية
- ويكيبيديا: DISAMATIC — الآلة الآلية التي تصنع قوالب رملية مقسومة عموديًا
- البحث عن الصور في ويكيميديا كومنز
تذكّر
- نموذج قابل لإعادة الاستخدام يشكّل التجويف؛ أما القالب الرملي فيُتلف بعد كل صب.
- المصبّات والمجاري والمغذّيات تُدخل المعدن وتغذّيه، ثم تُقطع.
- رخيص ومرن لأي حجم، لكنه خشن ودقته متوسطة فقط.
المزيد في السباكة
كل العمليات المئةجرّبه
سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.
انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.