كل شيء عن الصب بالرمل

ما هو الصب بالرمل؟

الصب بالرمل هو طريقة لصنع معدن الأشياء. أنت تستخدم الرمل لعمل ثقب. ثم توضع ساخنة معدن في الحفرة. عندما يبرد، تخرج معدن الجزء. 

الصب بالرمل هو قديم. فعلها الناس منذ 3200 عام! لقد صنعوا ضفدع نحاسي. كان ذلك في مكان يسمى بلاد ما بين النهرين. 

الآن، تستخدم المتاجر الكبيرة الماكينات للقيام بالصب بالرمل. لكنها لا تزال تعمل بنفس الطريقة التي كانت تعمل بها منذ فترة طويلة.

كيف يعمل الصب بالرمل؟

يحتوي الصب بالرمل على الخطوات. دعنا نراهم:

1. إنشاء الأنماط

أولاً، تحتاج إلى النمط. هذا مثل الشكل التي تريد صنعها. يمكنك استخدام:

• خشب
• راتنج

يجب أن تجعلها قليلاً أكبر مما تريد إن معدن سيصبح أصغر عندما يصبح الجو بارداً.

2. تحضير القالب

بعد ذلك، تقوم بعمل العفن مع الرمل. يحتوي الرمل على:

• رمل السيليكا (الجزء الرئيسي)
• الطين (يجمع كل شيء معًا)
• المياه (يجعلها رطبة)

يُطلق على هذا المزيج اسم رمال خضراء. يحتوي القالب على جزأين:

• التأقلم (الجزء العلوي)
• السحب (الجزء السفلي)

إذا كنت بحاجة إلى الحفرة في الجزء الخاص بك، وضعت النواة في القالب. 

3. الصب

والآن يأتي الجزء الممتع! أنت تذوب معدن حتى يصبح الجو حارًا جدًا و سائل. ثم صب في القالب.

عليك أن تشاهد درجة الحرارة. إذا كان الجو حارًا أو باردًا جدًا، فلن يكون الجزء الخاص بك جيدًا.

4. التبريد والتصلب

إن معدن يجلس في القالب ويحصل على بارد. وهذا يستغرق وقتاً. تستغرق الأجزاء الكبيرة أطول أن تصاب بالبرد أكثر من الصغار

تستخدم بعض المتاجر كتل التبريد لجعل أجزاء من معدن تصبح باردة بشكل أسرع.

5. النفض والتشطيب

عندما يكون معدن كل شيء بارد وقاس، أنت المصافحة من الرمال. ثم أنت

• قطع الزائد معدن
• طحن البقع الخشنة
• تحقق من الثقوب أو الشقوق

أنواع الصب بالرمل

هناك عدة طرق للقيام بالصب بالرمل:

صب الرمل الأخضر

هذا هو أكثر شائع النوع. يحتوي الرمل على الطين و المياه فيه. إنه رخيص وسهل الاستخدام.

الصب بالرمل الجاف

هذا مثل الرمل الأخضر، ولكنك خبز القالب أولاً. هذا يصنع قطع أفضل ولكنه يكلف أكثر.

قولبة القشرة

يستخدم هذا قشور رقيقة من الرمل مع الراتنج. يجعل الأجزاء ناعمة للغاية.

المزايا الرئيسية للصب بالرمل

يتميز صب الرمل ببعض الأمور الجيدة فيه:

• إنه رخيصة للبدء في القيام به. لا تحتاج إلى أدوات فاخرة.
• يمكن أن تجعل كبير جداً أجزاء مثل كتل المحرك.
• يعمل مع العديد من أنواع معدن مثل الحديد, الألومنيومو البرونز. 
• يمكنك صنع واحد جزء أو الكثير من الأجزاء

القيود

ولكن هناك بعض الأمور السيئة أيضاً:

• يمكن أن تكون الأجزاء خشنة وتحتاج إلى مزيد من العمل لجعلها سلسة.
• من الصعب جدًا صغيرة أو بالضبط الأجزاء.

التطبيقات الحديثة

يُستخدم الصب بالرمل في صناعة العديد من الأشياء اليوم:

السيارات: كتل المحركات، علب ناقل الحركة

تحتوي السيارات على العديد من الأجزاء المصنوعة من الصب بالرمل. إن كتلة المحرك هو الجزء الكبير الذي يحمل المحرك معاً. وغالبًا ما يتم تصنيعه بالصب بالرمل لأنه كبير ولديه شكل معقد.

الصناعية: علب المضخات، أجسام الصمامات

تستخدم المصانع الصب بالرمل لصنع أجزاء لـ الماكينات و الأنابيب. يجب أن تكون هذه الأجزاء قوي وترفع إلى أعلى الضغط.

الفن والنحت: السياق التاريخي

يستخدم الفنانون الصب بالرمل لصنع التماثيل و الفن. هذه الطريقة في العمل مع معدن يصنع قطع غيار مخصصة جميلة تدوم لفترة طويلة.

الفضاء الجوي: المكونات الكبيرة غير الحرجة

تحتوي الطائرات على بعض الأجزاء المصنوعة من الصب بالرمل. وعادة ما تكون هذه الأجزاء الأجزاء الكبيرة التي لا تحتاج إلى أن تكون فائقة بالضبط.

الصب بالرمل مقابل الطرق الأخرى

هناك طرق أخرى لجعل معدن الأجزاء:

الصب بالقالب

يستخدم هذا القوالب المعدنية بدلاً من الرمل. إنها أسرع وتصنع أجزاء أكثر سلاسة. ولكنها تكلف أكثر بكثير في البداية. إنه جيد إذا كنت بحاجة إلى صنع الآلاف من نفس الجزء.

بالنسبة للأجزاء الخاصة، يمكنك استخدام التصنيع الآلي الدقيق باستخدام الحاسب الآلي بعد الصب بالقالب.

الصب الاستثماري

يستخدم هذا الشمع الأنماط التي تذوب. إنها تصنع أجزاء دقيقة وناعمة للغاية. ولكن يمكنك فقط صنع صغيرة الأجزاء بهذه الطريقة.

ما الطريقة التي يجب أن تستخدمها؟

• إذا كنت بحاجة إلى عدد قليل من الأجزاء الكبيرة: استخدام الصب بالرمل
• إذا كنت بحاجة إلى الكثير من الأجزاء الصغيرة: استخدام الصب بالقالب
• إذا كنت بحاجة إلى الأجزاء الصغيرة الدقيقة للغاية: استخدام الصب الاستثماري
• إذا كنت بحاجة إلى الأجزاء المعدنية الخاصة: النظر في إضافة التصنيع الآلي باستخدام الحاسوب الرقمي

الأسئلة الشائعة حول الصب بالرمل

تاريخ الصب بالرمل

الصب بالرمل هو قديم. كان الجزء الأول المصبوب بالرمل الذي نعرفه هو ضفدع نحاسي مصنوعة قبل 5,200 عام!

في الماضي، كان الناس يقومون بكل العمل عن طريق اليد. لدينا الآن الماكينات للمساعدة، لكن الفكرة الأساسية لا تزال كما هي.

عندما السيارات لأول مرة، أصبح الصب بالرمل مهمًا جدًا. شركة فورد موتور مصنوعة 1 مليون سيارة في عام 1924 باستخدام الصب بالرمل للعديد من الأجزاء. 

عملية الصب بالرمل الأخضر بالتفصيل

رمال خضراء هو أكثر أنواع الرمال المستخدمة شيوعاً. وهو ليس أخضر اللون حقاً! يُطلق عليه "أخضر" لأنه رطبة عند استخدامها.

يحتوي المزيج على:

• 85-92% رمل السيليكا
• 6-12% الطين
• 2-4% المياه

يمكن أن تتحمل هذه الرمال حرارة تصل إلى 1,300°Cوهو ساخن بما يكفي لمعظم المعادن. 

يحتاج الرمل إلى ترك الغاز عند دخول المعدن الساخن. نقيس ذلك باستخدام النفاذية. الرمل الجيد له نفاذية بين 50-150 وحدة. 

العيوب الشائعة في الصب بالرمل

في بعض الأحيان لا تخرج الأجزاء بشكل صحيح. حول 5-10% من الأجزاء بها مشاكل. المشاكل الشائعة هي:

• المسامية - ثقوب هوائية صغيرة في المعدن
• التضمينات - قطع من الرمال أو الأوساخ في المعدن
• التجاوزات - عندما لا يملأ المعدن القالب بالكامل
• الإغلاق البارد - عندما لا ينضم تدفقان من المعدن بشكل صحيح

الجوانب البيئية للصب بالرمل

يمكن أن يكون الصب بالرمل مفيداً لـ الأرض. المحلات التجارية الحديثة:

• إعادة الاستخدام 90-95% من الرمال
• التصفية الغبار من الهواء
• إعادة التدوير معدن قصاصات

مستقبل الصب بالرمل

لا تزال عملية الصب بالرمل مهمة اليوم. أشياء جديدة تجعلها أفضل:

• الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع الأنماط
• النماذج الحاسوبية لمعرفة كيف سيتدفق المعدن
• الروبوتات لصب أكثر أماناً
• مواد رابطة رملية جديدة الأفضل للأرض

الملخص

الصب بالرمل هو قديم ولكن لا يزال مفيدة طريقة لجعل معدن الأجزاء. إنها جيدة لـ كبير الأجزاء وعندما لا تحتاج إلى صنع الآلاف من نفس الشيء

الخطوات هي:

1. اصنع النمط
2. اصنع العفن بالرمل
3. صب السخونة معدن في
4. دعه يحصل على بارد
5. أخرج الجزء و النهاية ذلك

يُستخدم الصب بالرمل لصنع أجزاء السيارات, المصانع, الفنوأكثر من ذلك. إنها واحدة من أكثر متعدد الاستخدامات طرق تشكيل معدن.