كل ما تحتاج إلى معرفته عن صب الرغوة المفقودة

هل تبحث عن تقنية صب تساعدك على تصنيع قطع معدنية معقدة بأقل قدر من الهدر أو بدونه؟ حسنًا! صب الرغوة المفقودة هي إحدى التقنيات الحديثة التي تساعدك على تحقيق نتائج دقيقة في خطوات أقل. 

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن طرق الصب هذه، فتابع قراءة هذه المدونة. سنناقش بالتفصيل آلية عملها، وإيجابياتها وسلبياتها، بالإضافة إلى تطبيقاتها في مختلف الصناعات.

ما هو صب الرغوة المفقودة؟

“"“صب الرغوة المفقودة هو نوع من الصب التبخيري للمعادن حيث يتم استخدام رغوة البوليسترين كقالب لتشكيل الأجزاء المعدنية المنصهرة، والتي تتبخر لاحقًا عند الانتهاء من المهمة. 

كما تعلمون، في الممارسات السابقة، كان الناس يعتمدون على عملية الصب الاستثماري لصنع الأجزاء المعدنية. أما هذه العملية، فتستخدم نمط الشمع، الذي يجب صهره قبل صب المعدن. حسنًا! هذه الخطوة الإضافية تتطلب وقتًا وجهدًا، مما يزيد من تكاليف الإنتاج الإجمالية. 

وبالتالي، للتغلب على قيود طريقة الصب التقليدية في 1958، إتش إف شروير ( (المخترع والمهندس الأمريكي) قدم اقتراحًا مفاده أنه يمكنك استخدام نمط الرغوة بدلاً من الشمع. 

يعود ذلك إلى أن درجة غليان مواد الرغوة (مثل البوليسترين) عادةً ما تكون منخفضة جدًا، تتراوح بين ١٠٠ و٢٠٠ درجة مئوية. ونتيجةً لذلك، عند صبّ المعدن المنصهر الساخن (أكثر من ٦٠٠ إلى ١٥٠٠ درجة مئوية) على الرغوة المملوءة في القالب، فإنه يتبخر بسهولة. 

في عامي ١٩٦٠ و١٩٧٠، بدأ تطبيق هذه التقنية في قطاع التصنيع، وخاصةً في صناعة السيارات. وبعد ثمانينيات القرن الماضي، اكتسبت شعبيةً واسعةً، واعتُبرت بديلاً جيدًا لطرق الاستثمار أو صب الرمل، نظرًا لانخفاض تكاليف إنتاجها.

أنواع المواد والمعادن المستخدمة

كيف تتم عملية صب الرغوة المفقودة؟

نأمل أن تكون لديك الآن فكرة أفضل عن عملية LFC. ولكن، لمزيد من الفهم، سأناقش هنا خطواتها خطوة بخطوة، وكيف يمكنك الوصول إلى الشكل المعدني المطلوب باستخدام نمط الرغوة.

حسناً! تتم عملية LFC بشكل أساسي في خمس خطوات، دعونا نلقي نظرة على كل خطوة على حدة!

الخطوة 1: تصميم النمط

أولاً، ستُجهّز نموذج الرغوة (عادةً ما يكون مصنوعًا من البوليسترين الموسع) ليساعدك على الحصول على الشكل المطلوب. حسنًا! يمكنك صنع هذا النموذج بطرق مختلفة حسب نوع المنتج. على سبيل المثال، في الإنتاج على نطاق صغير، غالبًا ما تقوم المصانع بقص النموذج يدويًا أو آليًا من الرغوة السوداء الصلبة. 

من ناحية أخرى، في الإنتاج واسع النطاق، غالبًا ما تحقن المصانع حبيبات البوليسترين في قالب ألومنيوم مُسخّن مسبقًا، عادةً تحت ضغط منخفض. لاحقًا، يُساعد استخدام البخار على تمدد الحبيبات واندماجها. 

الشيء المدهش هو أن نمط الرغوة النهائي هو حوالي 97.5% هواء و 2.5% بوليسترين, ، مما يجعلها خفيفة الوزن وسهلة الاستخدام.

الخطوة 2: تطبيق طلاء العزل

بمجرد أن يصبح نمط الرغوة جاهزًا، ستُطلى بالعازل أو الطلاء المقاوم للحرارة. هذا أمر بالغ الأهمية لأن نمط الرغوة هش للغاية؛ لذا، سيضيف هذا الطلاء طبقة رقيقة، مما يساعد على التحكم في كيفية تبخر الرغوة عند سكب المعدن المنصهر الساخن.

الخطوة 3: وضع النموذج في قارورة الرمل

بعد ذلك، يُوضع النموذج المُغطى داخل قارورة الرمل (المملوءة بالرمل المجفف). وهذا يُدعم الرغوة أيضًا، مما يُحافظ على شكلها.

الخطوة 4: صب المعدن المنصهر

الآن، ستصبّ المعدن المنصهر الساخن مباشرةً على نموذج الرغوة. هنا، تُبخّر حرارة المعدن الرغوة، وفي النهاية يأخذ المعدن شكله.

الخطوة 5: جمع الصب

أخيرًا، اترك القالب ليبرد، ثم اجمع منتج الصب المعدني النهائي. بعد ذلك، يُنظف ويُشذب ويُفحص بدقة، لينتج قطعة معدنية ناعمة ومفصلة بأقل قدر من المعالجة.

إيجابيات وسلبيات عملية صب الرغوة المفقودة

لننتقل الآن إلى سبب تفضيل طريقة صب الرغوة المفقودة على غيرها. وسنخبرك أيضًا ببعض عيوبها لاتخاذ قرار حكيم. 

الايجابيات

• دقة الأبعاد
• خطوات مختصرة في التصنيع
• دمج التجميعات
• تأثير بيئي منخفض
• أوسع مجموعة متنوعة من الكثافات لتتناسب مع حجم أو تعقيد نوع المعدن.

سلبيات

• تكلفة النمط العالية
• معدل الإنتاج البطيء
• هشاشة النمط 
• أنواع المعادن المحدودة 

صب الرغوة المفقودة مقابل صب الرمل: ما الفرق؟

ما هي تطبيقات عملية صب الرغوة المفقودة؟

حسنًا، تستكشف عملية LFC سحرها في عدد من الصناعات نظرًا لقدرتها على إنتاج أشكال معقدة بدقة عالية. 

• صناعة السيارات: يمكنك نشر هذه العملية لإنتاج كتل المحرك، ورؤوس الأسطوانات، وأغطية التروس، ومكونات التعليق.
• صناعة الطيران والفضاء: علاوة على ذلك، تُستخدم عملية LFC في المكونات الهيكلية خفيفة الوزن، والأقواس، والهياكل. وكما ذكرنا سابقًا، تتوافق هذه العملية بشكل أكبر مع سبائك الألومنيوم خفيفة الوزن جدًا ومقاومة التآكل، والمستخدمة في أجزاء آلات الطيران والفضاء.

• قطاع الطاقة: علاوة على ذلك، يمكنك استخدام هذه العملية لإنتاج أشكال معقدة مثل أغلفة التوربينات، والمكره، ومكونات المضخة.
• السلع الاستهلاكية والإلكترونيات: كما تُعدّ عملية LFC الأنسب لتصنيع الهياكل والإطارات والمكونات الزخرفية. ويرجع ذلك إلى أن هذه المنتجات تُصنع عادةً من سبائك الألومنيوم أو المغنيسيوم، وهما المعدنان الأنسب لعملية LFC، مما يُنتج منتجات خفيفة الوزن ومتينة يُمكن حملها بسهولة من مكان إلى آخر.

الأسئلة الشائعة

1. ما هي عملية LFC؟

LFC هي في الواقع عملية صب المعادن التي تستخدم نمط الرغوة (البوليسترين القابل للتمدد) للحصول على أشكال الأجزاء المعدنية المطلوبة. 

2. ما الفرق بين صب الرغوة المفقودة والصب الاستثماري؟

تعتمد عملية صب الرغوة المفقودة بشكل أساسي على نمط الرغوة، بينما يستخدم الصب الاستثماري نمط الشمع. علاوة على ذلك، يتضمن الصب الاستثماري خطوات أكثر، مثل إزالة الشمع، مقارنةً بالصب الرغوي المذاب، حيث تتبخر الرغوة نفسها بصب معدن منصهر ساخن.

3. هل منتجات صب الرغوة المفقودة مقاومة للحرارة؟

حسنًا، يعتمد الأمر على نوع المادة التي تستخدمها في صنع قوالبك. لذا، إذا استخدمت مواد مقاومة للحرارة مثل سبائك الألومنيوم أو الفولاذ، فسيحافظ منتجك النهائي على خصائصه بالتأكيد.

الحكم النهائي

باختصار، عملية طلاء الرغوة المفقودة هي تقنية صب حديثة تُعطي نتائج دقيقة في وقت قصير. وإذا كنتَ مهتمًا بالبيئة، وهو أمرٌ أساسيٌّ للجميع، فإن عملية طلاء الرغوة المفقودة هذه هي الأفضل مقارنةً بالتقنيات الأخرى. فهي تستخدم رملًا غير مُقيّد أو مواد رابطة قليلة، لذا لا داعي للقلق بشأن الانبعاثات الكيميائية. 

لذا، إذا كنت تريد حلول صب المعادن المخصصة والموثوقة للغاية لصناعتك، فنحن في شركة HDC للتصنيع نحن هنا لمساعدتك. لدينا ما يقارب ١٥ عامًا من الخبرة في تقديم خدمات الصب، وحاصلون على شهادة ISO ٩٠٠١. لذا،, تواصل معنا معنا اليوم!