الرمل الميكانيكي، المعروف أيضًا باسم الرمل السائل المعروف بالتسرب المعدني، هو طبقة لاصقة مختلطة ميكانيكيًا من المعدن والرمل تتشكل على سطح القالب بحفر المعدن السائل أو أكسيد المعدن في فجوة الرمل على سطح تجويف القالب من خلال التسرب الشعري أو التسرب في الطور الغازي. يمكن رؤية لمعان معدني عند تنظيف طبقة الرمل اللزجة. سطح الرمل الميكانيكي إسفنجي وملتصق بإحكام بسطح القطعة المصبوبة، ويحدث ذلك في الغالب في الأجزاء التي تكون فيها العملية الحرارية قوية على سطح قالب الرمل ونواة الرمل وكثافة قالب الرمل منخفضة، مثل بالقرب من بوابة الصب، والقسم السميك من القطعة المصبوبة، والزاوية الداخلية والحنفية.

تؤثر الرمال الميكانيكية ليس فقط على جودة المظهر للقوالب، بل تتسبب حتى في الفشل، لذا يجب إيلاء اهتمام كافٍ للرمال الميكانيكية للقوالب لتحسين نسبة إنتاج المنتج. استنادًا إلى سنوات عديدة من الخبرة في الإنتاج والرجوع إلى المواد ذات الصلة، يناقش الكاتب أسباب الرمال الميكانيكية للقوالب وتدابير الوقاية منها.

إذا كانت هيكلية الصب والنمط يمنحان شكل الرمل زاوية حادة، أو شكل متدلي أو بارز، أو طاولة رملية مسطحة ورقيقة، فإن هذا التصميم سيؤدي إلى التصاق الرمل الميكانيكي. لأن صب هذا النوع من الهيكل سيسبب تركيز الحرارة المحلي للقالب الرملي ونواة الرمل، مما يؤدي إلى تلف أدائه الطبيعي، وانهيار سطح القالب الرملي ونواة الرمل مبكرًا، ومن السهل أن يتسرب المعدن الذائب أو أكسيد المعدن وينتج التصاق الرمل الميكانيكي. في هذا الصدد، يمكن استخدام أنواع الرمل في الأجزاء التي تتركز فيها الحرارة، مثل رمل الزركونيوم أو رمل الأوليفين، لتحسين قدرتها على التسخين لفترة طويلة أو التعرض للإشعاع عالي الحرارة.

المظهر

تصميم العملية للنمط غير جيد، مما يؤدي إلى عدم ضغط الرمل بشكل متجانس أو عدم انتظام الكثافة، مما سيتسبب في أن تكون سطح القالب خشنًا أو فضفاضًا، وسيكون له تأثير مباشر على إنتاج الرمل الميكانيكي. تحدث الأخطاء التالية في تصميم العملية للنمط بشكل متكرر:

واحدة من الأسباب الخاطئة لاختيار سطح الفصل، مما يؤدي إلى ارتفاع ملفت للنظر في الجزء العلوي، أو تكون تجويف عميق في قالب الرمل.

الثاني هو أن وضع النمط على لوحة القالب السفلية غير مرتب بشكل صحيح، بحيث يصعب ضرب الانخفاض، والذي قد يكون بسبب أن النمط قريب جدًا من جدار الصندوق، أو أن النمط مرتب بشكل متقارب جدًا. لأن ترتيب النمط مزدحم جدًا، سيتسبب في تكوين رمل منتفخ، حتى لو لم يكن هناك رمل منتفخ واضح، سيحدث رمل ميكانيكي. نظرًا لنفس مصدر العيوب، سيظهر الرمل الميكانيكي والرمل المنتفخ على نفس القطعة الصب.

ثالثًا ، لم يتم ترتيب موضع العداء المستقيم والرافع والعداء العرضي بشكل صحيح ، وسيكون هناك أجزاء منخفضة ليس من السهل ضغطها ، وهذا مرتبط بتخطيط نظام القالب.

عندما تكون ميل الرسم أقل من 1.5 درجة، حتى إذا كانت كثافة القالب الرملي بأكمله مناسبة، سيتم تمزيق سطح القالب الرملي، ومن السهل أن يتسرب المعدن أو أكاسيد المعدن إليه.

هيكلية النمط العملية ضعيفة، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الماء الهيدروستاتيكي. نتيجة لزيادة الضغط الثابت، يتم زيادة حمل قالب الرمل، لذا من الضروري استخدام قالب رمل أو طريقة تصميم أكثر كثافة لمقاومة ضغط الاختراق للسائل المعدني على قالب الرمل.

صندبوكس

تصميم وهيكل صندوق الرمل غير معقول، مما يؤدي إلى عدم توزيع الكثافة بالشكل المناسب أو ضغط الرمل بشكل غير صحيح.

الأسباب العامة لهذه المشاكل هي كما يلي:

تعوق الوضعية غير الصحيحة لحزام الصندوق من اصطدام بعض الأجزاء المنخفضة، مما يؤدي إلى نعومة الرمل المحلي جدًا، مما يسبب انتفاخ الرمل أو الرمل الميكانيكي.

بسبب صغر حجم صندوق الرمل، الرمل ليس صلبًا.

وضع غير صحيح لحزام الصندوق، بحيث لا يمكن وضع القناة الرئيسية والمغذي في موضع مناسب، مما يؤدي إلى عدم انضغاط الرمل بين المغذي أو القناة الرئيسية والنموذج بشكل جيد. ونظرًا لتركيز الحرارة الحتمي، يتسبب ذلك في زيادة الرمل الميكانيكي بشكل أكبر. لذلك، إذا لم يمكن تغيير موضع القناة الرئيسية أو المغذي، يجب قطع حزام الصندوق أو إزالته تمامًا.

الصندوق العلوي مرتفع جدًا. الرمل الميكانيكي عادة ما يتعلق بمقاومة النفاذية لسطح القالب والضغط الساكن للمعدن السائل، وحجم ضغط المعدن السائل مرتبط بكثافة المعدن وارتفاع الصندوق العلوي. إذا بدأنا من الحاجة إلى تغذية الصب، يجب أن يكون للصندوق العلوي ارتفاع.

نظام البوابات 4

توجه الموقع غير الصحيح للفوهة يؤدي إلى السخونة المحلية لقالب الرمل، مما يسبب تدمير مبكر لسطح القالب، ويجعل السائل المعدني أو أكسيد المعدن الذي يتكون عند درجات حرارة عالية أسهل اختراق سطح القالب.

أمثلة على هذا النوع من الحالات هي كما يلي:

أولاً، يكون الجزء المستقيم أو الصاعد قريبًا جدًا من سطح القالب ليشكل منطقة ساخنة. إذا لم يتم ضغط نوع الرمل في هذه المنطقة الساخنة، سيكون عيب الالتصاق الميكانيكي للرمل خطيرًا جدًا.

ثانيًا ، سيسخن وجود كمية كبيرة من المعدن السائل على سطح التجويف بما فيه الكفاية لتدميره. إذا تم إعادة ذوبان القشرة الصلبة الأولية في التجويف بواسطة تدفق المعدن السائل لاحقًا ، فإن الرمل اللزج أكثر خطورة.

عندما يتم صب السائل، يمكن أن يؤدي أي عامل يمكن أن يسبب ارتفاع ضغط المعدن السائل إلى إنتاج الرمال الميكانيكية. الوضع يكون خطيرًا بشكل خاص عندما يكون المعدن السائل ليس فقط تحت ضغط عالٍ، ولكن أيضًا عند درجة حرارة عالية.

نسبة المقطع العرضي للمسار المستقيم والمسار العرضي والمسار الداخلي غير مناسبة، مما يؤدي إلى أكسدة مستمرة للسائل المعدني أثناء الصب، مما يزيد من كمية أكاسيد المعادن، ويؤدي إلى تأثير انصهار رمل القالب. خلال عملية الصب، يجب أن يكون نظام الصب ممتلئًا دائمًا بالمعدن السائل، وإلا فإن أي جزء من نظام الصب يمكن أن يؤكسد المعدن السائل.

حجم عنق المغذي كبير جدًا، مما سيؤدي إلى تسخين الرمل من حوله بشكل زائد، وهو مشكلة أكثر شيوعًا. غالبًا ما يُسبب هذه المشكلة طول عنق المغذي، ومن أجل منع التجمد المبكر للسائل المعدني في عنق المغذي، من الضروري زيادة حجم العنق. إذا كان من غير الممكن تغذية المعدن بسبب تصميم غير صحيح لعنق المغذي، فيجب تقصير عنق المغذي لمنع التجمد، بدلاً من زيادة حجمه. يمكن لحجم عنق المغذي الأصغر تقليل حرارة قالب الرمل.

تصميم غير صحيح لكوب الصب أو المسار المستقيم، بحيث يتسبب صب الهواء الناتج عن أكسدة المعدن السائل، والتي تحدث عادة بسبب الاضطراب، مع تراكم مستمر للغشاء الأكسيدي على سطح المعدن السائل سيتسبب في دخول الرمل الميكانيكي.

رمل الصب

توزيع غير متساوٍ لحجم جسيمات الرمل الخام سيؤدي إلى انخفاض كثافة الرمل، وتوزيع حجم الحبيبات للرمل الخام له تأثير مباشر على كثافة الرمل.

سوء سلاسة وقابلية شكل رمل الصب.

طبقة الراتنج على رمل القوالب رقيقة جدًا، مما سيقلل من قوة القالب المحلية والرمل المحلي ليس مغطى بالراتنج، غالبًا ما يتم طحن الصب بشكل ميكانيكي بسبب هذا السبب البسيط.

مواد الكربون غير كافية أو المواد المختزلة في الرمل ستنتج كمية كبيرة من أكسيد المعادن، بحيث يبلل الأكسيد الرمل ويسهل اختراقه.

صناعة النواة

رمل النواة الرملية غير المدهونة خشن جدًا أو توزيع حجم الجسيمات سيء، مما يؤثر على إنتاج الرمل الميكانيكي.

النواة الرملية ليست مضغوطة، وطبيعة نوع الرمل غير مضغوطة، مما يؤثر بشكل كبير على الرمل الميكانيكي.

سطح النواة الرملية خشن أو مسامي، مما يسبب الالتصاق الميكانيكي للرمل. يتسرب المعدن الذائب أو أكاسيد المعدن إلى هذا السطح الخشن أو المسامي ويخترق النواة.

يمتص النواة الرملية الرطوبة أثناء التخزين. بالنسبة للنواة، الكثير من الماء يسبب المشاكل أكثر. لأن هناك الكثير من الماء في النواة الرملية. تبدو بعض النوى جافة، ولكنها في الواقع ما زالت عالية في الرطوبة.

يتم التعامل بإهمال مع النواة الرملية أثناء التعامل، أو عندما يكون الدهان لا يزال في حالة الرطوبة، مما يؤدي إلى تلف أو تآكل الطلاء. النتيجة هي أنه لا يوجد ما يكفي من الدهان على النواة لمنع الفلز أو أكاسيد الفلز من اختراق النواة. تلف الدهان مثل فتح فتحة تهوية في النواة الرملية، مما يتسبب في غليان السائل المعدني وإنتاج رمل ميكانيكي.

سيؤدي غمر طبقة النواة الرملية بشكل ضحل إلى الالتصاق المباشر للرمل الميكانيكي.

قوة الحرارة العالية لطلاء نواة الرمل منخفضة. نتيجة لنقص الطين في الدهان، أو وجود كمية كبيرة من المذيب، مما يؤدي إلى تقليل محتوى الملزمة، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الحرارة العالية للدهان ويسبب دخول الرمل الميكانيكي.

تعاني عملية خلط الرمل الأساسي من سوء، مما يؤدي إلى ضعف قوة أجزاء الرمل الأساسي الفردية، مما يسبب انهيارها أثناء الصب، مما يؤدي إلى تشكل الرمل اللاصق الميكانيكي.

عندما يتم تنظيف وتقليم نواة الرمل بشكل غير صحيح، سيؤدي ذلك مباشرة إلى لصق الرمل الميكانيكي. قوموا بتعزيز تفتيش نواة الرمل، يجب أن يتمكن من تجنب مثل هذه العيوب.

النواة الرملية لم تجف مرة أخرى بعد الغمر ورش الدهان. مثل امتصاص الرطوبة وعودتها في النواة الرملية في القالب الرملي، يكون من السهل أن تتقشر وتتقشر الطلاء.

صندوق النواة غير نظيف، مما سيجعل رمل النواة يلتصق بصندوق النواة، مما يتسبب في أن تكون سطح النواة خشنًا. النواة ذات الجودة الجيدة تحتوي على طبقة سطحية كثيفة، ولا يمكن الحصول على النواة ذات الطبقة السطحية الكثيفة إذا لم يكن صندوق النواة نظيفًا.

التنسيق

عدم تجانس وكثافة الضغط في الرمي ليست متجانسة. في معظم الحالات، يعتبر كثافة الضغط في الرمي مهمة بنفس القدر من تجانس الكثافة. ومع ذلك، في بعض الأحيان، قد تكون عدم تجانس الكثافة أكثر ضررًا من النعومة العامة للرمل.

سوء إصلاح الرمل. سطح إصلاح قالب الرمل خشن وفضفاض، مما سيتسبب في الالتصاق الميكانيكي للرمل. الإصلاح الزائد أو أجزاء الإصلاح التي تكون نسبة الماء فيها مرتفعة جدًا، ستتسبب أيضًا في غليان المعدن وتسبب الرمل الميكانيكي.

أجزاء إصلاح الرمال الفقيرة خشنة وفضفاضة، وسيحدث رمل ميكانيكي.

رسم الرمل غير المتساوي أو غير الكافي.

نوع الطلاء الجاف السطحي ليس مجفف بالتساوي أو لم يجف تمامًا.

سيضعف إفراز السائل الزائد من قوة سطح القالب الرملي، ويعزز غليان المعدن السائل لإنتاج الرمل الميكانيكي في الصب.

جمال الدهان الرملي منخفض جدًا، سيتم استنشاق الدهان من قبل الرمل، وسيؤدي ذلك إلى تقشر الطلاء أو تشققه أو تقشعه، مما يؤدي إلى الرمل الميكانيكي.

تم تغطية سطح النمط بكمية غير كافية من الرمل، وهو إهمال شائع في العمليات.

عندما تتلامس المواد الساخنة والباردة (نواة الرمل، قالب الرمل، دعم النواة، الحديد البارد، إلخ) مع بعضها البعض. عندما تلتقي المواد الساخنة والباردة، يتكثف الماء. يمكن للماء أن يسبب غليان الرمل الميكانيكي، وفي الوقت نفسه يزيد بشكل كبير من معدل تكوين الأكاسيد، ثم يحدث تسرب أكاسيد المعادن. هذا هو السبب العام لإنتاج الرمل الميكانيكي، وأيضًا السبب الرئيسي لإنتاج الرمل الميكانيكي للصب بالضغط العالي.

8. تكوين المعدن

من السهل تشكيل أكسيدات المعادن ذات السيولة الجيدة، والمعدن ذو السيولة الجيدة أكثر عرضة لتسبب الرمال الميكانيكية من المعدن ذو التوتر السطحي العالي أو اللزوجة.

يحتوي السبيكة على مكونات نقطة انصهار منخفضة، مثل الرصاص في البرونز الرصاصي، مما يسبب سهولة في تكوين الرمال الميكانيكية. لأن الرصاص لا يزال في حالة سائلة عندما يكون أبعد بكثير من المعدن الأصلي.

سبيكة تحتاج إلى صبها بدرجة حرارة عالية. نظرًا للسيولة الجيدة للسبيكة، فإنه من السهل إنتاج رمل ميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لارتفاع درجة حرارة الصب، يتم تسريع معدل تكوين الأكاسيد، لذلك لديها توجه لتكوين رمل ميكانيكي مؤكسد.

9. صبّ في

عندما تكون درجة حرارة الصب عالية جدًا، فإنها لن تحسن فقط سيولة المعدن السائل، ولكنها ستجعل المعدن السائل يتأكسد بسرعة، مما يسرع من حدوث تأكسد الرمل الميكانيكي.

يتم رفع المغرفة بشكل مرتفع جدًا ويكون الصندوق العلوي مرتفعًا جدًا أيضًا، مما سيؤدي إلى تشكيل مدخل معدني مرتفع جدًا، وتعزيز دخول المعدن أو أكسيد المعدن إلى مسام الرمل.