ما هو صب الاستثمار؟

صب الاستثمار هو عملية تصنيع يتم فيها طلاء نمط الشمع بمادة خزفية مقاومة للحرارة. بمجرد أن تجف مادة الطلاء الخزفية وتتصلب، يذوب الشمع ويترك تجويفًا داخليًا على شكل الشكل الهندسي للمنتج النهائي. يُسكب المعدن المنصهر في التجويف الذي يوجد به نمط الشمع. يتصلب المعدن داخل تجويف السيراميك، ويبرد، ويتم إزالة السيراميك من صب المعدن. نتيجة هذه العملية هي مكون معدني دقيق من الشبكة إلى الشبكة القريبة والذي يمكن استخدامه لمجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات.

لماذا يطلق عليه صب الاستثمار؟

الفن القديم وعلم صب الاستثمار يُعرف أيضًا باسم عملية الشمع المفقود. تم تطوير صب الاستثمار منذ أكثر من 5500 عام ويمكن أن تعود جذوره إلى كل من مصر القديمة والصين. تشمل الأجزاء المصنعة في الصناعة بهذه العملية تركيبات الأسنان، والتروس، والحدبات، والسقاطات، والمجوهرات، وشفرات التوربينات، ومكونات الآلات وأجزاء أخرى من الهندسة المعقدة.

ما هي عملية صب الاستثمار؟

الصب الاستثماري هو عملية تصنيع يتم فيها صب مادة سائلة في قالب سيراميكي يحتوي على تجويف مجوف بالشكل المطلوب، ثم يتم السماح له بالتصلب. الجزء المتصلب هو الصب، والذي يتم فصله عن قالب السيراميك لإكمال العملية. الخطوات في عملية صب الاستثمار هي كما يلي:

الخطوة 1: المراجعة الهندسية

• تبدأ الخطوة الأولى من عملية التصنيع هذه بمراجعة كاملة للتصميم للتصنيع (DFM) مع العميل.

• سيتضمن ذلك تقييمًا لأبعاد الطباعة من حيث صلتها بعملية صب الاستثمار، واعتبارات بناء وضع حقن الشمع مثل وضع البوابة، ومتطلبات المواد بعد الحالة والتفاوتات المتوقعة للملاءمة والشكل والوظيفة للجزء، ومعايير الفحص النهائي لتحديد الجزء المقبول للطرفين.

  الخطوة 2: تصميم وبناء القالب

  • تبدأ العملية بقالب حقن الشمع المصمم بدقة لإنتاج أنماط الشمع التي تمثل الجزء النهائي.

  • تتم مناقشة اعتبارات التصميم هذه مع منشئ القالب ويتم إنشاء تصميم القالب.

  • يتم تصنيع قوالب حقن الشمع الخاصة بنا هنا في Aero Metals في متجر القوالب الداخلي الخاص بنا.

  • تم تصميم القوالب وتصنيعها لإعادة إنتاج ملايين أجزاء الشمع طوال عمرها الافتراضي.

  

  الخطوة 3: نمط الشمع

  • يتم تحديد كمية قالب حقن الشمع لتشغيل الإنتاج وإحضاره إلى غرفة الشمع للحقن والتجميع.

  • يتم حقن ما يتراوح بين واحد إلى 100 نمط في أي مكان ووضعها أو لصقها على نظام عداء الشمع الجاهز المعروف باسم "الشجرة" في عمليتنا.

  • والشجرة المأهولة بالأجزاء الشمعية تعرف أيضاً بالكتلة (من الأجزاء).

  • يتم بعد ذلك إرسال مجموعة الأشجار إلى غرفة Dip Room للجزء التالي من العملية.

  

  الخطوة 4: بناء قالب السيراميك

  • يتم غمس شجرة الشمع وتغليفها بالكامل في ملاط ​​السيراميك، ثم إخراجها، ثم تغطيتها بالكامل بالرمل لإنشاء الطبقة الأولى من القشرة، ثم تجفيفها.

  • تتكرر عملية التغليف هذه من الغمس والرمل 6 أو 8 مرات مع فترة تجفيف بين كل مرة.

  • ومن خلال تكرار هذه العملية، يتم إنشاء تأثير التصفيح ببناء غلاف خزفي قوي حول نمط الشمع المعروف باسم "الاستثمار". يمر الغلاف الآن عبر نظام التجفيف الخاص بنا لمدة تتراوح من 24 إلى 36 ساعة قبل إزالة الشمع من الغلاف.

  

  الخطوة 5: إزالة الشعر بالشمع

  • يتم وضع الغلاف، الذي يتكون من نمط الشمع وطبقته من السيراميك والرمل، في الأوتوكلاف لإزالة الشمع بسرعة تحت ضغط مرتفع للغاية وحرارة البخار.

  • يساعد هذا الوعاء على تثبيت القشرة في مكانها، وتقوم حرارة البخار بإذابة الشمع بسرعة مما يخلق قالب سيراميك فارغ، ومن هنا جاء اسم صب "الشمع المفقود".

  • يتم بعد ذلك نقل القشرة الخزفية إلى أفران المسبك لبدء عملية الصب.

  

  الخطوة 6: المسبك والصب

  • يتم بعد ذلك وضع القالب في فرن عالي الحرارة، حوالي 1000 درجة مئوية (1832 درجة فهرنهايت)، لمعالجة (كريستوباليت) القالب الخزفي وإعداده لقبول المعدن المنصهر.

  • تتم إزالة قالب السيراميك المعالج من الفرن الساخن ويتم سكب المعدن المنصهر على الفور في كوب القالب ونظام البوابات اللاحق الخاص به، مما يملأ تجويف القالب بالكامل بالمعدن.

  

  الخطوة 7: إزالة القشرة والصب

  • بعد أن يبرد المعدن عند اللمس، يمكن كسر غلاف القالب الخزفي بعيدًا عن الجزء (الأجزاء)، وإزالة المسبوكات (السبائك) من الشجرة المعدنية الآن.

  • القشرة الخزفية هشة وعادةً ما يتم كسرها باستخدام نفاثات الماء والاهتزاز وطرق أخرى.

  • بمجرد تنظيف الشجرة من السيراميك، تتم إزالة الأجزاء من نظام البوابات إما بقطعها بمنشار ذو اهتزاز أو بالنيتروجين السائل.

  

  الخطوة 8: التشطيب

  • في كثير من الأحيان، تتم إزالة بوابة الجزء عن طريق عملية الطحن أو التشغيل الآلي بعد الصب.

  • يتم الانتهاء من التشطيب الإضافي مثل المعالجة الحرارية للتصلب قبل التشغيل الآلي أو الطلاء أو التصلب قبل الفحص النهائي والشحن إلى العميل.