ما هو المعدن الأفضل لقوالب الصب يموت؟ (تحليل المواد)

عند صنع قوالب الصب يموت ، فإن السؤالين "ما هي المادة التي يجب استخدامها لصنع القالب" و"ما هي المادة التي يجب استخدامها للمنتج" هما مسألتان مختلفتان.
يجب أن تكون مادة القالب المثالية مثل "البرجر الحديدي"، القادرة على تحمل التآكل الناتج عن السوائل ذات درجة الحرارة العالية وعدم التشقق أثناء دورات التسخين والتبريد المتكررة.

فيما يلي بعض المواد المعدنية الأكثر استخدامًا في الصناعة:

1. "الهيكل العظمي" للقالب نفسه: فولاذ أداة العمل الساخنة

هذه هي المادة الأساسية لصنع قوالب الصب. نظرًا لأن المعدن المنصهر يكون ساخنًا للغاية أثناء الصب بالقالب، فإن الفولاذ العادي سوف يصبح لينًا عند ملامسته.
الفولاذ H13 (الأكثر استخدامًا): هذا هو "الشامل" في صناعة القوالب. ليس فقط يتمتع بصلابة عالية، ولكن الأهم من ذلك أنه مقاوم جدًا للحرارة. حتى بعد التعرض المتكرر للمعدن المنصهر ذو درجة الحرارة العالية، فهو ليس عرضة للتشقق (يسمى في الصناعة بالتعب الحراري). إنه الخيار المفضل لصنع قوالب سبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم.
فولاذ محسّن عالي الجودة: بالنسبة للقوالب التي تتطلب أداءً عاليًا للغاية وتحتاج إلى إنتاج مئات الآلاف من المنتجات بشكل مستمر، يتم استخدام الفولاذ ذو الأداء الأفضل. تحتوي هذه المواد على عدد أقل من الشوائب وصلابة أكبر، مما يسمح للعفن بالاستمرار لفترة أطول.

2. مواد "الخياطة" للمنتجات المختلفة

يعتمد اختيار الفولاذ للقالب إلى حد كبير على المعدن الذي تصب فيه:
عند صب سبائك الألومنيوم: الألومنيوم لديه نقطة انصهار عالية، وهو ما يضر القالب أكثر. يجب استخدام فولاذ العمل الساخن عالي القوة والذي خضع لمعالجة حرارية صارمة.
عند صب سبائك الزنك: يتمتع الزنك بنقطة انصهار منخفضة نسبيًا، مثل غليان الضفدع ببطء، وبالتالي فإن الضرر الذي يلحق بالقالب ليس كبيرًا. ولذلك، عند صنع قوالب الصب لسبائك الزنك، يمكن أن يكون نطاق خيارات الفولاذ أوسع قليلاً، وعادة ما يكون عمر القالب أطول بكثير من عمر قوالب سبائك الألومنيوم.
عند صب سبائك النحاس: تكون درجة حرارة النحاس المنصهر عالية جدًا، ومن الصعب تحمل الفولاذ العادي لفترة طويلة. في هذه الحالة، قد تكون هناك حاجة إلى بعض السبائك أو المواد الخاصة باهظة الثمن مع معالجات خاصة لتقوية السطح.

3. المواد "الداعمة" لملحقات القالب

قالب الصب الكامل ليس مجرد لوحتين فولاذيتين كبيرتين؛ ويحتوي أيضًا على أجزاء كثيرة:
قاعدة القالب (الغلاف الخارجي): لا يحتاج هذا إلى الاتصال المباشر بالمعدن المنصهر ذو درجة الحرارة العالية، لذلك عادةً ما يكون الفولاذ العادي متوسط الكربون كافيًا، مما يوفر التكاليف. قضبان الدفع وأعمدة التوجيه: هذه هي الأجزاء التي تتعرض لحركة واحتكاك متكرر، لذلك عادة ما تكون مصنوعة من سبائك الفولاذ ذات مقاومة ممتازة للتآكل، كما أن أسطحها ناعمة للغاية.
أنابيب مياه التبريد: لتبريد القالب بسرعة، يتم دمج الأنابيب النحاسية بالداخل أو يتم حفر ثقوب في الفولاذ للاستفادة من دوران الماء لتبديد الحرارة.

4. لماذا لا يمكن استخدام الحديد العادي؟

يتساءل الكثير من الناس، ألا يمكننا استخدام الحديد الزهر أو الفولاذ العادي الذي يمكن العثور عليه في كل مكان على جانب الطريق؟ الجواب هو: قطعاً لا.
سوف "يتقشر" الحديد العادي: بعد تسخينه، سوف يتأكسد السطح ويتقشر بسرعة، مما يؤدي إلى ظهور أجزاء ذات سطح منقر.
سوف يتشوه الحديد العادي: تحت ضغط التثبيت الذي يبلغ عدة مئات من الأطنان، سيتم ضغط الحديد العادي وتشويهه مثل الطين، مما يتسبب في عدم إغلاق القالب بشكل صحيح وتناثر المعدن المنصهر بشكل لا يمكن السيطرة عليه.