كيفية تحسين كفاءة إنتاج قوالب الألمنيوم المسامية

1 مقدمة

مع التطور السريع لصناعة الألومنيوم والزيادة المستمرة في حمولة آلات بثق الألومنيوم، ظهرت تكنولوجيا بثق الألومنيوم بالقالب المسامي. يعمل بثق الألومنيوم بالقالب المسامي على تحسين كفاءة إنتاج البثق بشكل كبير ويضع أيضًا متطلبات فنية أعلى على تصميم القالب وعمليات البثق.

2 عملية البثق

ينعكس تأثير عملية البثق على كفاءة إنتاج بثق الألومنيوم بالقالب المسامي بشكل أساسي في التحكم في ثلاثة جوانب: درجة الحرارة الفارغة ودرجة حرارة القالب ودرجة حرارة الخروج.

2.1 درجة الحرارة الفارغة

درجة الحرارة الفارغة الموحدة لها تأثير كبير على مخرجات البثق. في الإنتاج الفعلي، يتم تسخين آلات البثق المعرضة لتغير لون السطح بشكل عام باستخدام أفران متعددة الفارغة. توفر الأفران متعددة الفارغة تسخينًا فارغًا أكثر اتساقًا وشمولاً مع خصائص عزل جيدة. بالإضافة إلى ذلك، ومن أجل ضمان الكفاءة العالية، غالبًا ما يتم استخدام طريقة "درجة الحرارة المنخفضة والسرعة العالية". في هذه الحالة، يجب أن تكون درجة الحرارة الفارغة ودرجة حرارة الخروج مطابقة بشكل وثيق لسرعة البثق، مع مراعاة الإعدادات للتغيرات في ضغط البثق وحالة السطح الفارغ. تعتمد إعدادات درجة الحرارة الفارغة على ظروف الإنتاج الفعلية، ولكن كمبدأ توجيهي عام، بالنسبة لقذف القالب المسامي، عادة ما يتم الحفاظ على درجات الحرارة الفارغة بين 420-450 درجة مئوية، مع ضبط القوالب المسطحة أعلى قليلاً بمقدار 10-20 درجة مئوية مقارنة بالقوالب المقسمة.

2.2 درجة حرارة العفن

بناءً على خبرة الإنتاج في الموقع، يجب الحفاظ على درجات حرارة العفن بين 420-450 درجة مئوية. يمكن أن تؤدي أوقات التسخين المفرطة إلى تآكل العفن أثناء التشغيل. علاوة على ذلك، يعد وضع القالب المناسب أثناء التسخين أمرًا ضروريًا. لا ينبغي أن تكون القوالب مكدسة بشكل وثيق مع بعضها البعض، مع ترك بعض المساحة بينهما. يمكن أن يؤدي سد منفذ تدفق الهواء لفرن القالب أو وضعه بشكل غير مناسب إلى تسخين غير متساوٍ وقذف غير متناسق.

3 عوامل العفن

يعد تصميم القالب ومعالجة القالب وصيانة القالب أمرًا ضروريًا لتشكيل البثق ويؤثر بشكل مباشر على جودة سطح المنتج ودقة الأبعاد وكفاءة الإنتاج. وبالاعتماد على ممارسات الإنتاج وخبرات تصميم القوالب المشتركة، دعونا نحلل هذه الجوانب.

3.1 تصميم القالب

القالب هو أساس تكوين المنتج ويلعب دورًا حاسمًا في تحديد الشكل ودقة الأبعاد وجودة السطح وخصائص المواد للمنتج. بالنسبة لمقاطع القوالب المسامية ذات متطلبات السطح العالية، يمكن تحقيق تحسين جودة السطح عن طريق تقليل عدد فتحات التحويل وتحسين وضع جسور التحويل لتجنب السطح الزخرفي الرئيسي للملف الشخصي. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للقوالب المسطحة، فإن استخدام تصميم حفرة التدفق العكسي يمكن أن يضمن تدفقًا معدنيًا موحدًا إلى تجاويف القالب.

3.2 معالجة القالب

أثناء معالجة القالب، يعد تقليل مقاومة التدفق المعدني عند الجسور أمرًا بالغ الأهمية. إن طحن جسور التحويل بسلاسة يضمن دقة مواضع جسر التحويل ويساعد على تحقيق تدفق معدني موحد. بالنسبة للملفات ذات متطلبات جودة السطح العالية، مثل الألواح الشمسية، فكر في زيادة ارتفاع غرفة اللحام أو استخدام عملية لحام ثانوية لضمان نتائج لحام جيدة.

3.3 صيانة القالب

الصيانة المنتظمة للعفن لا تقل أهمية. يمكن أن يؤدي تلميع القوالب وتنفيذ صيانة النيتروجين إلى منع حدوث مشكلات مثل الصلابة غير المستوية في مناطق عمل القوالب.

4 جودة فارغة

جودة الفراغ لها تأثير حاسم على جودة سطح المنتج، وكفاءة البثق، وتلف العفن. يمكن أن تؤدي الفراغات ذات الجودة الرديئة إلى مشاكل في الجودة مثل الأخاديد وتغير اللون بعد الأكسدة وتقليل عمر العفن. تتضمن الجودة الفارغة التركيب المناسب وتوحيد العناصر، وكلاهما يؤثر بشكل مباشر على مخرجات البثق وجودة السطح.

4.1 تكوين التكوين

إذا أخذنا جوانب الألواح الشمسية كمثال، فإن التكوين المناسب للـ Si وMg وFe في سبيكة 6063 المتخصصة لقذف القالب المسامي يعد أمرًا ضروريًا لتحقيق جودة السطح المثالية دون المساس بالخصائص الميكانيكية. تعد الكمية الإجمالية ونسبة Si وMg أمرًا بالغ الأهمية، واستنادًا إلى خبرة الإنتاج طويلة المدى، فإن الحفاظ على Si+Mg في نطاق 0.82-0.90% مناسب للحصول على جودة السطح المطلوبة.

وفي تحليل الفراغات غير المتوافقة للألواح الشمسية، تبين أن العناصر النزرة والشوائب كانت غير مستقرة أو تجاوزت الحدود، مما يؤثر بشكل كبير على جودة السطح. يجب أن تتم إضافة العناصر أثناء صناعة السبائك في ورشة الصهر بعناية لتجنب عدم الاستقرار أو زيادة العناصر النزرة. في تصنيف نفايات الصناعة، تشمل نفايات البثق النفايات الأولية مثل القطع والمواد الأساسية، وتشمل النفايات الثانوية نفايات ما بعد المعالجة الناتجة عن عمليات مثل الأكسدة وطلاء المسحوق، ويتم تصنيف ملفات العزل الحراري على أنها نفايات ثالثية. يجب أن تستخدم المقاطع المؤكسدة فراغًا خاصًا، وبشكل عام لن يتم إضافة أي نفايات عندما تكون المواد كافية.

4.2 عملية الإنتاج الفارغة

للحصول على فراغات عالية الجودة، يعد الالتزام الصارم بمتطلبات العملية الخاصة بمدة تطهير النيتروجين ووقت تسوية الألومنيوم أمرًا ضروريًا. عادةً ما تتم إضافة عناصر صناعة السبائك في شكل كتلة، ويتم استخدام الخلط الدقيق لتسريع ذوبانها. الخلط الصحيح يمنع تكوين مناطق موضعية عالية التركيز لعناصر السبائك.

خاتمة

تستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في مركبات الطاقة الجديدة، مع تطبيقات في المكونات والأجزاء الهيكلية مثل الجسم والمحرك والعجلات. إن الاستخدام المتزايد لسبائك الألومنيوم في صناعة السيارات مدفوع بالطلب على كفاءة الطاقة والاستدامة البيئية، إلى جانب التقدم في تكنولوجيا سبائك الألومنيوم. بالنسبة للملفات ذات متطلبات جودة السطح العالية، مثل صواني البطاريات المصنوعة من الألومنيوم ذات الثقوب الداخلية العديدة ومتطلبات الأداء الميكانيكي العالي، يعد تحسين كفاءة بثق القالب المسامي أمرًا ضروريًا للشركات لتزدهر في سياق تحويل الطاقة.

حرره ماي جيانغ من MAT Aluminium