نظرة عامة على صب الطرد المركزي
الصب بالطرد المركزي هو عملية توفر مكونات ذات سلامة عالية للمادة. ونتيجة لذلك ، فهي التكنولوجيا المفضلة لتطبيقات مثل حالات ضاغط المحرك النفاث ، وحلقات التآكل المائي ، والعديد من المنتجات العسكرية ، وغيرها من التطبيقات عالية الموثوقية. كما أثبتت أنها وسيلة فعالة من حيث التكلفة لتوفير أشكال معقدة مع متطلبات تصنيع منخفضة وتكاليف تصنيع أقل مقارنة بالمطروقات والتصنيع.
تبدأ خطوات عملية صب الطرد المركزي بسكب المعدن المنصهر في قالب دوار مسخن مسبقا. قد يتم توجيه القالب إما على محور رأسي أو أفقي اعتمادا على تكوين الجزء المطلوب.
من خلال تدوير قالب أثناء سكب المعدن المنصهر فيه ، تعمل قوة الطرد المركزي على توزيع المعدن المنصهر في القالب عند ضغوط تقترب من 100 ضعف قوة الجاذبية. إن الجمع بين هذا الضغط المطبق والميكانيكا الهندسية للتصلب المتحكم فيه والتكرير الثانوي ينتج مكونات ذات جودة عالية.
عندما يبدأ القالب في الملء ، يضطر المعدن المنصهر الأكثر كثافة إلى جدار قالب الغزل. يتقدم التصلب الاتجاهي لمعدن الصوت من O.D. نحو التجويف ، في حين أن المواد الأقل كثافة ، بما في ذلك الشوائب ، "تطفو" إلى ID.
بمجرد تصلب الصب ، تتم إزالة الجزء من القالب ويتم تشكيل الشوائب المتبقية في الهوية بعيدا ، مما يؤدي إلى هيكل خال من العيوب بدون تجاويف أو جيوب غاز.
أنواع صب الطرد المركزي
هناك نوعان من عمليات الصب بالطرد المركزي - الرأسية والأفقية. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم بعض الشركات المصنعة تشكيلا قريبا من الشبكة يجمع بين فوائد الصب بالطرد المركزي وتشكيل O.D ، وربما حتى مع التفاصيل النهائية لصب الاستثمار.
الصب العمودي بالطرد المركزي
تنتج بعض الشركات المصنعة مكونات الطرد المركزي ، بما في ذلك بعضها مع تشكيل O.D ، في قوالب تدور حول المحور الرأسي. قد تحقق هذه المسبوكات الرأسية هذا التشكيل O.D. عن طريق إدخال قوالب الجرافيت أو الرمل أو السيراميك في القالب - مما يؤدي إلى انخفاض كبير في المعالجة اللاحقة ، مثل المعالجة أو التصنيع.
يمكن تعديل التفاصيل على السطح الخارجي للصب من الشكل الدائري الحقيقي عن طريق إدخال الشفاه أو الرؤساء إلى القطر الداخلي للقالب. لا يلزم أن يكون الجزء النهائي متماثلا ، ولكن في بعض الحالات ، يقوم قالب الصب بالحفاظ على التوازن أثناء الغزل.
القطر الداخلي وبالتالي سمك جدار الصب هي وظائف لكمية المعدن المصبوب في القالب الدوار والكمية التي يتم تشكيلها بعيدا. عند الصب عموديا ، سيكون ارتفاع الصب عادة أقل من ضعف العرض.
الصب الأفقي بالطرد المركزي
تنتج بعض عجلات الطرد المركزي مسبوكات أفقية فقط حيث يدور القالب حول المحور الأفقي. هذه طريقة فعالة من حيث التكلفة لإنتاج مكونات أنبوبية عالية الجودة.
هذه العملية مناسبة بشكل خاص للأجزاء الأسطوانية الطويلة حيث يكون طول الصب أطول بكثير من قطرها الخارجي. ويشمل ذلك أقسام الأنابيب المستقيمة أو الأسطوانات الطويلة ذات الشفاه الطرفية أو الأجزاء القصيرة مثل الحلقات أو الشفاه حيث يمكن تشكيل أجزاء متعددة بفعالية من أسطوانة مستقيمة.
يتم نسج قالب صب فولاذي طويل بسرعة عالية أثناء وضعه أفقيا. سرعة دوران القالب عالية ، لتعويض قوى الجاذبية. يتم تثبيت الأغطية في كل طرف من أطراف القالب لاحتواء المعدن المنصهر ويتم استخدام قمع صب لتوفير وزن محدد من المعدن داخل القالب.
تماما كما هو الحال في الصب الرأسي ، يحدد البعد الداخلي للقالب حجم O.D. للجزء ، بينما تحدد كمية المعدن المصبوبة في القالب حجم الهوية.
فراغ الطرد المركزي الصب
يستخدم الصب بالطرد المركزي في فراغ عندما تكون التفاصيل الجزئية والتحكم في التعرض للغلاف الجوي أمرا بالغ الأهمية لأن بعض السبائك ، بما في ذلك سبائك النيكل والكوبالت الفائقة ، تتفاعل مع الأكسجين. بالإضافة إلى مزايا الصب في فراغ ، يتم تحقيق السلامة المعدنية العالية المتأصلة التي يوفرها الصب بالطرد المركزي ، بما في ذلك التصلب الاتجاهي ، وغياب المسامية ، وتشكيل الشبكة.فراغ الطرد المركزي الصبيوفر منتجات ذات موثوقية عالية جدا ، وغالبا ما تستخدم في التطبيقات الفضائية والعسكرية.
التصلب الاتجاهي
الديناميكية الرئيسية في عملية الطرد المركزي هي أن التصلب يدار في اتجاه واحد. يتم تحديد الحجم الخارجي وشكل الصب بواسطة سطح القالب (العفن) ، والذي يعمل كبرودة لبدء التصلب. بمساعدة المواد الحرارية الخارجية التي يمكن إضافتها إلى معرف الهوية بعد الصب ، جنبا إلى جنب مع المشتت الحراري للقالب في O.D. ، يؤدي تدرج درجة الحرارة إلى تصلب اتجاهي من O.D. إلى ID. يتوفر المعدن السائل باستمرار لتغذية الصب ، مما يعزز معدن الصوت حتى يتم تصلب معرف الهوية في النهاية.
عادة ما يتم إجراء المعالجة الخارجية لإزالة خشونة السطح والحفاظ على الثبات مع التجويف. ومع ذلك ، في بعض التطبيقات ، يكون سطح O.D. المصبوب مقبولا. أي انكماش يحدث في جهاز الطرد المركزي هو في معرف الهوية ، والذي سيتم إزالته دائما عن طريق المعالجة.
متى تختار صب الطرد المركزي
الأجزاء المتماثلة التي يمكن أن تدور على محور.
خصائص مواد الصب الثابتة غير كافية.
يعد تقليص خط الوسط مشكلة في استخدام عمليات الصب الأخرى.
ميزات الهوية المحدودة.
أجزاء كبيرة، تصل إلى 135,000 رطل / 61,350 كجم أو أكثر.
ارتفاع تكاليف التشغيل الآلي لتشكيل O.D.
عندما لا تعمل السبائك المطلوبة أو غير مجدية للعمليات الأخرى.
مطلوب هيكل حبوب موحد.
سلامة الأبعاد مطلوبة.
