كيفية حل مشكلة فتحات الهواء في المسبوكات الميكانيكية الهوائية

في مجال صب ميكانيكي هوائي ‎عيوب المسام هي مشكلة شائعة ومهمة تتطلب اهتماما عاجلا. لن يكون للمسامية تأثير سلبي على جودة مظهر المسبوكة فحسب، بل ستقلل أيضًا بشكل كبير من خواصها الميكانيكية ومتانتها. في الحالات الشديدة، قد يتسبب ذلك في كسر الصب أو فشله في الاستخدام الفعلي. ولذلك، فإن الفهم المتعمق لآلية تكوين المسام وتدابيرها الوقائية أمر بالغ الأهمية لتحسين الجودة الشاملة للمسبوكات.

أسباب تكوين الثغور
هناك العديد من الأسباب لحدوث الثغور، والتي يمكن تلخيصها فيما يلي:
الغازات الذائبة في المعدن السائل: أثناء عملية صهر المعدن، سوف يمتص سائل المعدن كمية معينة من الغازات، بما في ذلك الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين وغيرها. وعندما يبرد المعدن المنصهر ويبدأ في التصلب، فإن قابلية ذوبان هذه الغازات تنخفض بشكل ملحوظ. إذا فشلت الغازات في الهروب في الوقت المناسب، سيتم تشكيل المسام داخل الصب.
عادم العفن السيئ: سيؤدي تصميم القالب غير المعقول أو انسداد قناة العادم إلى تراكم الغاز في تجويف القالب، ومن ثم تغليفه بالمعدن المنصهر أثناء عملية الصب، مما يشكل المسام.
التصميم غير المناسب لنظام البوابات: يؤثر تصميم نظام البوابات بشكل مباشر على خصائص التدفق والضغط للمعدن المنصهر. إذا كان التصميم غير معقول، فقد يتسبب في تدفق متقطع للمعدن المنصهر أثناء عملية الصب، مما يزيد من خطر احتجاز الغاز داخل الصب.
الشوائب في المعدن المنصهر: الشوائب مثل الأكاسيد والكبريتيدات الموجودة في المعدن المنصهر سوف تتحلل وتطلق الغاز أثناء عملية الصب. إذا لم يتم تفريغ هذه الغازات في الوقت المناسب، فسوف تتشكل المسام في عملية الصب.

تدابير لحل مشكلة الثغور
من أجل تقليل أو تجنب حدوث المسام بشكل فعال، يمكن تطبيق التدابير التالية على نطاق واسع:
تحسين عملية الصهر: يجب تعزيز معالجة تفريغ المعدن المنصهر، مثل استخدام طرق متقدمة مثل التفريغ الفراغي أو التفريغ بالنفخ، لتقليل محتوى الغاز في المعدن المنصهر. بالإضافة إلى ذلك، يجب التحكم بشكل صارم في درجة حرارة الانصهار ووقت الاحتفاظ لتجنب ارتفاع درجة الحرارة أو احتجاز المعدن المنصهر على المدى الطويل لتقليل قابلية ذوبان الغاز.
تحسين تصميم القالب: من الضروري تحسين نظام العادم للقالب لضمان إمكانية تفريغ الغاز بسلاسة. وفي الوقت نفسه، يتم تعزيز المعالجة بالتسخين المسبق للقالب لتقليل فرق درجة الحرارة بين القالب والمعدن المنصهر، وبالتالي تقليل إمكانية توليد الغاز.
تحسين نظام البوابات: تصميم شكل وحجم نظام البوابات بشكل معقول لضمان تدفق المعدن المنصهر إلى تجويف القالب بسلاسة وبشكل متساوٍ. التحكم في سرعة الصب والضغط لتجنب التدفق المتقطع والتيارات الدوامة في المعدن المنصهر، والذي يمكن أن يقلل بشكل فعال من فرصة احتجاز الغاز في الصب.
تعزيز التحكم أثناء عملية الصب: راقب بدقة درجة حرارة الصب ومعدل التبريد لتجنب التبريد المفرط للمعدن المنصهر، مما يؤدي إلى فشل الغاز في الهروب في الوقت المناسب. وفي الوقت نفسه، يتم تعزيز التحكم في حدود الحبوب أثناء عملية الصب لتقليل محتوى الغاز بين الحبوب.
اختيار مواد الصب المناسبة: إن استخدام مواد الصب التي يمكن أن تقلل من تكوين المسام، مثل زيادة محتوى السيليكون، وتقليل محتوى الأكسجين، وما إلى ذلك، يمكن أن يقلل بشكل فعال من تكوين المسام أثناء عملية الصب.
التحكم أثناء معالجة الصب: أثناء المعالجة اللاحقة للمسبوكات، يجب التقليل من عمليات مثل التدوير والقطع لتجنب تعريض المسام لسطح الصب. يمكن إصلاح المسبوكات التي طورت المسام من خلال طرق الإصلاح مثل اللحام الإصلاحي والضغط الساخن. يمكن اختيار خطة الإصلاح المناسبة بناءً على حجم المسام وموقعها.