مسبك، واحد من العمليات التكنولوجيةالحصول على منتج عن طريق ملئه بالمعدن المنصهر في شكل مُعد مسبقًا يتجمد فيه المعدن. تتميز أهمية إنتاج المسابك في الهندسة الميكانيكية بحقيقة أنه يتم صب أكثر من 75٪ من وزن جميع أجزاء الآلات والأدوات. إن إنتاج الأجزاء عن طريق الصب ليس فقط طريقة بسيطة وبالتالي رخيصة ، ولكن غالبًا مع تصميمات معقدة للغاية وأبعاد كبيرة للأجزاء - والوحيدة. يمكن أن تنتج عملية الصب أيضًا منتجات من هذه المعادن التي لا تتمتع بالقدرة على التزوير. في المسبك ، يتم إنتاج أجزاء الماكينة بشكل فردي ومتسلسل وفي بعض الحالات بترتيب شامل.

مواد السبك هي: مواد السبك (الحديد الزهر ، الصلب ، النحاس وسبائكه ، الألمنيوم وسبائكه ، إلخ). مواد الصب (الرمل ، الطين ، إلخ) ؛ المواد المساعدة: الوقود ، المواد المقاومة للصهر ، التدفقات ، إلخ. العمليات الرئيسية في المسبك هي كما يلي: 1) تحضير أرض الصب ، 2) إنتاج القوالب (التشكيل) ، 3) صهر المعادن ، 4) تجميع القالب وصبه ، القوالب (بالضربة القاضية) ، 6) تنظيف المسبوكات (القطع والتنظيف والتشذيب) ، 7) المعالجة الحرارية (التلدين أو المعالجة الحرارية الكاملة).

صنع القوالب (قولبة). يتم استخدام ما يلي في صناعة المسابك: قوالب مؤقتة ، مصنوعة بشكل أساسي من الطين والرمل ، وقوالب معدنية دائمة ، الفصل. آر. من الفولاذ. أثناء التصلب ، يتناقص حجم المعدن (ظاهرة الانكماش) ​​، لذلك يتم تصنيع القالب بحجم أكبر من المنتج بمقدار الانكماش. تنعكس ظاهرة الانكماش في قوة الصب ، وأحيانًا في سلامته ، على سبيل المثال ، عندما تكون كتلة التشكيل (القضبان) المحاطة بمعدن سائل قوية جدًا ولا تتزعزع ، ويتقلص المعدن المصبوب عند التصلب. لذلك ، في القوالب المؤقتة ، يجب أن تكون تركيبة القوالب طيع؛ مع الأشكال الثابتة ، من الضروري (اعتمادًا على معدل تصلب المعدن) التخلص من المنتجات منها في الوقت المناسب ، والذي يتحقق من خلال عمل دقيق للغاية (في الوقت المناسب) للآليات المقابلة.

تم تطوير الأشكال الدائمة بواسطة Ch. آر. لصب المعادن غير الحديدية بنقطة انصهار منخفضة ، وللحديد الزهر جزئيًا ؛ بالنسبة للصلب ، نادرًا ما تستخدم الأشكال الدائمة ، لأنه من الصعب جدًا (حتى بالنسبة للحديد الزهر) اختيار معدن يقاوم التسخين والتبريد المتكرر. ينتشر بشكل خاص الصب في قوالب دائمة (قوالب دائمة) مع أقماع معدنية. سبائك الألومنيوم. تشمل القوالب الدائمة ما يسمى بالقوالب طويلة الأمد القابلة لإعادة الاستخدام (القوالب طويلة العمر) التي اقترحتها وحصلت عليها شركة Holley Carburettor Co.، Detroit. إنها مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة متينة للغاية. تكمن الصعوبة الكاملة في صنع هذه القوالب في العثور على المادة المناسبة (الكاولين ، المغنيسيا ، البوكسيت) واتصالها الجيد بقشرة الحديد الزهر. يمكن لمس سطح الطبقة المقاومة للصهر حتى تبلى ، وبعد ذلك يتم تطبيق الطبقة المقاومة للحرارة مرة أخرى. يتم صب الحديد الزهر والمعادن الأخرى (باستثناء الفولاذ) في هذه القوالب. لا يوجد تبيض لحديد الزهر ، و الصب يتم معالجته بشكل جيد.

تصنع النماذج المؤقتة باستخدام النماذج أو القوالب ، وهي نسخة طبق الأصل من الصب (تزداد بمقدار الانكماش) ​​، والقوارير - مربعات مستطيلة أو مربعة (نادرًا ما تكون مستديرة) بدون قاع وغطاء. تعمل القوارير على إعطاء قوة لمادة التشكيل واستخدام أصغر قدر ممكن من أرض التشكيل أثناء عملية التشكيل. في كثير من الأحيان ، يتم إجراء القوالب في التربة بدون قوارير أو باستخدام دورق علوي واحد فقط.

من الناحية التخطيطية ، تكون عملية صنع القالب كما يلي. 1) يتم وضع نصف النموذج على لوحة نموذجية (الشكل 1). 2) يتم وضع النصف السفلي من القارورة على اللوح ومغطى ببضعة مم من نموذج الأرض (الشكل 2) ، مضغوط قليلاً حول النموذج (في معظم الحالات باليد) ؛ بعد ذلك ، تُسكب أرض الحشو في القارورة (لأعلى وأكثر) ، ثم يتم ضغطها ب. أو م اعتمادًا على حجم وطبيعة الصب ؛ يتم تهوية النموذج (مثقوب في عدة أماكن باستخدام دبوس شعر).

3) يتم قلب القارورة المحشوة مع لوحة النموذج (الشكل 3) ؛ تتم إزالة لوحة النموذج السفلي ؛ يتم رش سطح القارورة السفلية بالرمل الفاصل. 4) في النصف السفلي من النموذج ، يتم وضع النصف العلوي من النموذج ، مغطى بطبقة من الرمل النموذجي ، والقارورة العلوية (الشكل 4) ، حيث يتم وضع طرازي السبر والتهوية (الشكل 5). ). 5) بعد ضغط الأرض المملوءة ، يتم فصل القوارير ، وإزالة النماذج من كل نصف. 6) يتم إدخال قضيب في القالب السفلي المحرّر من النموذج (الشكل 6) ، والذي يتم تحضيره بشكل منفصل. 7) القارورة السفلية بالقضيب مغطاة بالقارورة العلوية (الشكل 7) ؛ يتم تحميل القوارير المجمعة ، أي يتم وضع حمولة على الدورق العلوي لمنعه من الطفو عند ملء القالب بمعدن سائل.

طرق ملء القوارير بمواد التشكيل وضغطها موضحة في الشكل. 8.

تنقسم آلات القولبة إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الضغط والاهتزاز ورماة الرمل. تم تجهيز كل آلة تشكيل بأجهزة لتحرير النموذج من القارورة. الطرق الرئيسية لتحرير النموذج من القوارير موضحة في الشكل. 9.

وفقًا لطرق إطلاق النماذج من القوارير ، يتم أيضًا تقسيم آلات القولبة إلى مجموعات فرعية: 1) آلات ذات قوارير رفع ، 2) آلات ذات صفيحة دوران و 3) آلات ذات صفيحة تثقيب.

في التين. 10 يظهر مكبس عادي (مع الضغط المسبق اليدوي من الأسفل) آلة التشكيل ؛ في التين. يوضح الشكل 11 أحد أحدث أنواع آلات الضغط بالهواء المضغوط Nichols.

يتم توصيل لوحة النمط الخاصة بهذا الجهاز بحامل الطراز B ؛ القارورة (غير مبينة في الرسم التخطيطي) متصلة إما بلوحة النموذج أو بالإطار E ، والذي يعمل كدعم للقارورة. اضبط مقبض الصمام N على اليمين. هناك اهتزاز. في هذه الحالة ، يمر الهواء داخل المكبس B أسفل المكبس A الذي يحمل لوحة النمط. يتم التحكم في رفع المكبس تلقائيًا عن طريق رفع النوافذ F بالحافة السفلية للمكبس. من خلال هذه النوافذ ، يتدفق الهواء إلى المكبس B وفي الغلاف الجوي. أثناء الاهتزاز ، تقف الممرات H مع كتلة الضغط فوق القارورة.

ثم يتحول مقبض الصمام N إلى اليسار. ثم يمر الهواء عبر سلك آخر أسفل المكبس B ويرفع كلا المكبسين بلوحة نموذجية ، والإطارين D و E وقارورة اهتزاز مملوءة بالرمل ويضغط الأخير على حذاء الضغط ، مما يحقق إحكامًا. أدر المقبض N مرة أخرى إلى الوضع الأوسط ، والذي يفتح مخرج أسطوانة الضغط. كلا المكابس A و B ، حامل النموذج D مع لوحة النموذج والإطار E الذي يدعم القارورة التي تسقط ، بالإضافة إلى مكبس الضغط B ، تعمل القضبان المستديرة G كمرشدين. يتوقف أثناء نظام B-A-Dمع لوحة نموذجية تستمر في التحرك لأسفل ؛ بينما يتم سحب النموذج من النموذج. بعد ضخ اجتياز مع كتلة الضغط ، من السهل إزالة النموذج. أربعة قضبان توجيه M في طاولة الاهتزاز تستخدم لضمان الحركة العمودية الدقيقة لحامل النموذج D. يتم غمر القضبان G الموجودة في الموضع السفلي في حمام زيت ، وكذلك الموجهات M ، لضمان تزييت جيد وسقوط هادئ للإطار E ، حيث يتم تدوير المخلب C إلى اليمين عن طريق تحريك ذراع القدم. ، بحيث يعمل النموذج العالي مع الجدران شديدة الانحدار وفقًا لطريقة السحب. في كلتا الحالتين ، يساعد الهزاز الموجود على الإطار D في إزالة النموذج. في التين. يُظهر الشكل 12 أحد التصميمات العديدة لمضخة الرمل - أحدث آلة تشكيل تملأ القارورة في نفس الوقت بأرض صب وتضغط الأخير بقوة الطرد المركزي.

يتم نقل مادة التشكيل عن طريق المصعد إلى مجرى اهتزاز ، ثم إلى حزام ينقلها إلى رأس قاذف الرمال ؛ هنا يتم التقاط الأرض بواسطة دلو يدور بسرعة لرأس العمل ، والذي يقطع جزءًا من الأرض من الكمية الإجمالية وبسرعة كبيرة (12-18 م / ث) يوجه الأرض إلى القارورة ، حيث تكون مضغوط. الميزة الرئيسية لقاذفة الرمل بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من ماكينات القولبة هي أنها لا ترتبط بحجم معين للقارورة ، كما هو الحال في ماكينات القولبة الأخرى ، وبالتالي فإن قاذف الرمل فقط هو الذي يحل مشكلة ميكنة القارورة. عمل ملء القوارير بمادة القولبة وضغط هذه الأخيرة في المسابك حيث يسود العمل الفردي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قاذف الرمل لديه أداء عالي للغاية.

يتم الحصول على المخططات الداخلية للجزء ، والفراغات ، وما إلى ذلك عن طريق قضبان أو مخاريط ، والتي يتم إعدادها بشكل منفصل عن الأشكال الموجودة في ما يسمى. الصناديق الأساسية. نظرًا لأن الأقماع ، في عملية الصب ، تكون في معظم الحالات محاطة بمعدن منصهر ، فإن مسألة التهوية المناسبة لها تصبح مهمة للغاية: يجب أن تكون نفاذية الغاز للأقماع. أعلى بكثير من نفاذية الغاز للشكل نفسه. في التين. 13 رسم للقضيب (نصف الصندوق الأساسي).

لزيادة نفاذية الغاز للقضيب ، يتم وضع سلك شمعي بداخله (فوسكوفيتسا) ، والذي يذوب شمعه عند تجفيفه ، ويترك هكذا. ممر مجاني للغاز. لزيادة مقاومة القضيب لعمل عمود من المعدن المنصهر ، يتم تزويد القضيب بإطار معدني خاص. لإنتاج مثل هذه المسبوكات الحرجة والمعقدة ، مثل القوالب التلقائية ، المشعات ، وما إلى ذلك ، ما يسمى. قضبان الزيت، والتي يتم تحضيرها في معظم الحالات من رمل الكوارتز النقي مع إضافة روابط مختلفة للربط ؛ من بينها ، يجب التعرف على زيت بذر الكتان على أنه الأفضل ، ولكن يتم أيضًا استخدام الفول وزيت الذرة والدبس والدكسترين والغلوتين وما إلى ذلك. باستخدام الأقماع ، لا يمكنك الحصول على المخطط الداخلي فحسب ، بل أيضًا المخطط الخارجي للجزء ( صب بدون قارورة). تتبنى العديد من المصانع في أمريكا هذه الطريقة ، متجاهلة جميع أعمال القوالب واستبدالها بالأعمال الأساسية ، والتي لا تتطلب عمالة ماهرة للغاية.

يتم غبار الأشكال المصنوعة بالفحم المطحون ناعماً أو الجرافيت ، أو يتم رسمها بكتلة مصنوعة خصيصًا ( بيلوجا أو الطلاء) ، وهو خليط سائل للغاية طين حراريوالطحين والغراء. عند الانتهاء من قوالب صب الحديد ، يضاف الجرافيت الناعم أو فحم الكوك إلى هذه الكتلة. يحظر تنعيم سطح القالب بالمجرفة. بعد الانتهاء ، يوضع القالب إما في مجفف (في كثير من الأحيان) ويتم تجميعه للصب ، أو (في كثير من الأحيان) يدخل الصب في شكله الخام - الصب في الخام. يتم تنفيذ قوالب التجفيف للمعادن المختلفة في درجات حرارة مختلفة: للصلب 500-600 درجة مئوية ، للحديد الزهر 200-300 درجة مئوية ، للمعادن غير الحديدية 150-250 درجة مئوية. يتم دائمًا تسخين القوالب الدائمة وطويلة الأجل قليلاً قبل الصب (حتى 75-100 درجة مئوية) ، ثم بالنسبة للمسبوكات التالية ، على العكس من ذلك ، يتم تبريدها بحيث لا تزيد درجة حرارتها عن 75-100 درجة مئوية. يجب إيلاء اهتمام خاص لتجفيف القضبان ، حيث يتم استخدام المجففات المستمرة بنجاح ، مما يجعل من الممكن التحكم في درجة حرارة التجفيف ضمن حدود محددة بدقة مع تذبذب ± 5 درجة مئوية. نظرًا لأن القالب الرطب أكثر مرونة من القالب الجاف ، غالبًا ما يخرج العديد من المصبوبات التي لا تجف بنجاح رطبة. ومع ذلك ، يتطلب القالب الخام اهتمامًا خاصًا بتكوين تركيبة القوالب (هناك حاجة إلى مسامية عالية لإزالة الغازات المنبعثة من المعدن ، وكذلك بخار الماء) والضغط المناسب للقالب. لا تعيد ضغط ("استدعاء") ولا تملأ كتلة التشكيل بشكل غير محكم (وإلا فإن المعدن السائل سيغسل جدران القالب) - وهي مهمة لا يمكن حلها إلا بواسطة عامل متمرس للغاية.

صهر المعادن. يجب أن تتمتع مواد الصب بالخصائص التالية: أ) السيولة ، أي قدرة المعدن المنصهر على ملء القالب ؛ ب) الحد الأدنى من الانكماش ، أي قدرة الصب على الحفاظ على شكلها ؛ ج) أقل ميل للعزل ؛ د) درجة انصهار منخفضة. تقريبا جميع المعادن الصناعية (باستثناء الألومنيوم) في شكل نقيلا تستوفي هذه الشروط: على سبيل المثال ، يحتوي الحديد على نقطة انصهار عالية جدًا وسيولة منخفضة وانكماش مرتفع ؛ النحاس ، على الرغم من أنه لا يحتوي على نقطة انصهار عالية جدًا ، ولكن نظرًا لميله المفرط لإذابة الغازات ، فإن الحصول على مصبوبات كثيفة خالية من الفقاعات أمر صعب للغاية ويتطلب شروط خاصةلتجنب عيوب الصب. تعمل شوائب المعادن والفلزات الأخرى على المعدن الأساسي (الحديد والنحاس وما إلى ذلك) على تحسين جودة الصب بشكل كبير من حيث خفض نقطة الانصهار وتقليل معامل الانكماش وما إلى ذلك. أكثر يخفض درجة حرارة انصهار الحديد من 1528 درجة مئوية إلى 1135 درجة مئوية ، معامل الانكماش - من 2 ٪ إلى 1 ٪ ؛ يعمل خلط الزنك أو القصدير مع النحاس والألمنيوم على تحسين جودة الصب بشكل كبير. تتمتع سبائك الألومنيوم والنحاس والألومنيوم والسيليكون بأفضل صفات الصب. يستخدم الفولاذ المصبوب في نوعين: بمحتوى C من 0.15 إلى 0.18٪ (مقاومة الشد 36 كجم / مم 2) ومن 0.30 إلى 0.35٪ (54 كجم / مم 2) ؛ مينيسوتا< 0,6-0,8%, Si < 0,20%; S и Р обыкновенно менее 0,05%. Этот состав обеспечивает плотность отливки. Специальные стали для литья применяются редко. В табл. 1 приводятся наиболее употребительные литейные сплавы алюминия.

من أجل الحصول على صب الصفات المطلوبة بأقل تكلفة ، من الضروري معرفة الظروف التي سيعمل بها الصب ، وما هي الصفات المطلوبة منه ، وما هي التغييرات التي ستحدث في المعدن أثناء إعادة الصهر. بناءً على ذلك ، يتم حساب الرسوم. بالإضافة إلى مواد الصب الأصلية ، تشمل الرسوم أيضًا نفايات ورش المسابك (العصي ، المنبع ، المصبوبات المرفوضة ، البقع من مغارف المسابك ، إلخ) والخردة المعدنية.

يوجد أدناه مثال على الحساب العددي لشحنة (وفقًا لمولدنكا) لحديد الزهر الرمادي المقاوم للأحماض (الجدول 2).

مطلوب لحساب شحنة التركيبة التالية: 3.25٪ C ، 1.53٪ Si ، 1.25٪ Mn ، 0.20٪ P ، 0.05٪ S. للحساب ، تؤخذ قيم معينة لنفايات العناصر أثناء الصهر في قبة. المهمة هي تحديد الكميات النسبية التي من الضروري فيها خلط مجموعات الحديد الزهرأناالثاني والثالث للحصول على خليط من التركيب (٪): 1.82 سي ، 1.91 من ، 0.1 ف ، 0.016 س.

لهذا ، على المحاور M.n-Si (الشكل 14) ، نضع جانباً المحتويات المقابلة لـ Si و Mن؛ ربط النقاط المقابلة لثلاثة حديد مصبوب (خطوط الصب 4 و 5 و 6) ، نرى أن نقطة متوسط ​​التركيب للخليط المطلوب تقع داخل المثلث I-II-III ، مما يشير إلى إمكانية تجميع الخليط المطلوب من هذه الدرجات الثلاثة من الحديد الزهر. نقوم بتوصيل رؤوس المثلث الأول والثاني والثالث بالنقطة O ومواصلة الخطوط المستقيمة IO ،IIO و IIIO حتى يتقاطعان مع جوانب متقابلة من المثلث عند النقاط a و b و c.

ثم نأخذ خطًا عشوائيًا O 2 O 1 (الشكل 15) ، مقسمًا إلى 100 جزء متساوٍ (100٪) ، وفي نهايات هذا الخط نرسم خطوطًا مستقيمة 0 2 K و 0 1 L متوازية مع بعضها البعض عند زاوية اعتباطية. من النقطة O 1 ، ضع المقاطع جانبًا O 1 l ، O 1 lI ، O 1 III ، متساوٍأوي ،OII ، أوهثالثا. بنفس الطريقة ، من النقطة O 2 وضعنا جانباً الخطوط المستقيمة O 2 a ، O 2ب و O 2 ج ، تساوي على التوالي Oa ، Oب ونظام التشغيل. من خلال ربط النقاط أ مع أنا ، ب معII و c مع III ، نقرأ على الفور على الخط المستقيم O 2 O 1 أن الحديد الزهر يجب أن أتناوله 34٪ ، حديد الزهرثانيا - 51٪ حديد زهر ثالثا - 15٪. لذلك ، ستتكون كل 150 كجم من الشحنة من 34 كجم من الحديد الزهر I ، و 51 كجم من الحديد الزهر II ، و 15 كجم من الحديد الزهر III ؛ 30 كجم من الخردة الخاصة و 20 كجم من الخردة المشتراة.

من أجل صهر المعادن المختلفة ، يتم استخدام أفران ذات تصميم متنوع: لصهر الفولاذ - أفران ذات مواقد مفتوحة (حمضية وقاعدية) ، أفران صغيرة (على سبيل المثال ، Tropenas ، Robert) ؛ الحديد الزهر - أفران القبة والأفران العاكسة وتركيبات بوتقة ؛ للألمنيوم والنحاس وسبائكها - تصميمات مختلفة للبوتقة واللهب والأفران الكهربائية. عملية صهر القبة هي الأكثر اقتصادا وبالتالي الأكثر شيوعا ؛ استخدام البوتقات محدود بسبب التكلفة العالية للعملية والإزعاج الشديد لإنتاج المسبوكات (على سبيل المثال ، المسبوكات على شكل فولاذي) من البوتقات. أفران اللهب للصب غير الحديدية غير ملائمة لأن التأثير المؤكسد للهب يفسد جودة المعدن ، ولأكاسيد المعادن المنبعثة في الغرفة تأثير ضار على صحة العمال ؛ بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري أن تكون درجة حرارة صب المعادن غير الحديدية ضمن حدود ضيقة جدًا ومحددة مسبقًا (على سبيل المثال ، للألمنيوم 700 ± 20 درجة مئوية). في الآونة الأخيرة ، أفران كهربائية من أنظمة مختلفة لصهر الفصل. آر. الصلب والمعادن غير الحديدية. الميزة الرئيسية للأفران الكهربائية هي عدم اكتراثها بالتفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء الصهر ، ونتيجة لذلك ، فلز أنقى ؛ ثم القدرة على تنظيم درجة الحرارة الزائدة للمعدن ، ونفاياته المنخفضة ، على مدى واسع جدًا ، وما إلى ذلك. ولإذابة الحديد الزهر ، يكون استخدام الكهرباء أغلى بكثير من الذوبان في القباب ، وبالتالي يكون نادرًا نسبيًا ، ومن ثم فقط في شكل عملية مشتركة: فرن كهربائي قبة أو فرن كهربائي بسمر ، وفقًا لمتطلبات الإنتاج الخاصة. عند صهر المعادن غير الحديدية في الأفران الكهربائية ، يتم تقليل النفايات: على سبيل المثال ، نفايات النحاس في البوتقات هي 4-6٪ ، في الأفران الكهربائية 0.5-1.5٪. في الجدول. يوضح الشكل 3 بيانات مقارنة لتكلفة صهر 1 طن من النحاس الأصفر في البوتقات والأفران الكهربائية لنظام Ajax.

تقنية الصب. يعتبر توريد المعدن المنصهر إلى القالب من أهم العمليات في المسبك ؛ معدن مكون تمامًا (وفقًا للتحليل) ، منصهرًا ومزيلًا للأكسدة وفقًا لجميع أفضل الوصفات ، م ب. مدلل بسبب عدم كفاية العرض منه في النموذج. بادئ ذي بدء ، من الضروري الحرص على أن تكون الطائرة المعدنية التي تدخل القالب مستمرة وتملأ القنوات التي تنقل المعدن إلى القالب تمامًا. للقيام بذلك ، من الضروري حساب النسبة المتبادلة للمقاطع العرضية للذراع ومصيدة الخبث والمغذيات بشكل صحيح (الشكل 16) ؛ لذلك ، بقطر ذرب 20 مم ، المنطقة المقطع العرضيذب = 315 مم 2 ، يجب أن تكون مساحة مصيدة الخبث أصغر ، أي 255 مم 2 ، ويجب ألا يتجاوز مجموع مساحات المغذيات 170 مم 2.

في التين. 17-22 أمثلة على التركيبات الصحيحة وغير الصحيحة للعصائر ومصائد الخبث والمغذيات.

تين. 17 و 18 و 19 أمثلة على التثبيت الصحيح ، الشكل. 20- تركيب غير صحيح لأن قسم البوابة صغير جداً وأثناء الصب لن يملأ المعدن مصيدة الخبث بالكامل مما يؤدي إلى دخول الخبث إلى القالب وإفساد الصب. في التين. يوضح الشكل 21 التثبيت الخاطئ: يتم وضع البوابة مباشرة فوق وحدة التغذية ، ويدخل الخبث مباشرة في القالب. في التين. 22 يتم إزاحة الذراع ووضعه مباشرة فوق وحدة التغذية ، ويدخل الخبث في القالب. يتم وضع ربحين في المسبوكات الفولاذية لتجنب تجاويف الانكماش. تحتل الأرباح في المسبوكات الفولاذية حوالي 25-30٪ من وزن الصب. يتم صب المسبوكات الفولاذية الصغيرة والحديد الزهر (باستثناء المصبوبات المهمة جدًا) والمسبوكات غير الحديدية بدون أرباح. يتطلب ملء الأشكال قدرًا معينًا من المهارة. لا يمكن سكب المعدن في ذبابة مع فواصل نفاثة. في بعض الحالات ، عندما يتطلب الأمر ضغطًا كبيرًا ، فإنهم يحاولون توجيه تيار من الفولاذ من المغرفة مباشرة إلى الذراع ، وبالتالي تكوين. إضراب الصلب. يعتبر صب الفولاذ كاملاً عندما يظهر المعدن في الربح. في هذه المرحلة ، في المسبوكات الكبيرة ، يفضلون إضافة المعدن في الرأس ، وليس من خلال الذبابة. الذي - التي. يتم إنشاء ربح ساخن يغذي الصب (مع تقليل حجم المعدن المتصلب) من أعلى ، ولكن ليس من أسفل (وهو أمر ضار). يوصى بإزالة الأكسدة من المعدن النهائي باستخدام silicospigel قبل إطلاقه. هذه المادة المضافة تجعل المعدن أكثر هدوءًا ويصب جيدًا. تتشكل تجاويف الانكماش في الأجزاء السميكة من المصبوبات. الرأي الشائع بأن وجود فقاعات الانكماش في المسبوكات يقلل من قوة المعدن ليس دائمًا صحيحًا: الفقاعة المغلقة في المعدن عبارة عن كرة (مثل قبو) بها بلورات مرتبة بانتظام وتوفر مقاومة كبيرة للكسر ، وخاصة التكسير. يشكل تشكيل هذه الفقاعة ثنية ، يؤدي وجودها بالفعل إلى إضعاف المعدن. لتجنب تكوين فقاعات الانكماش ، يتم استخدام الصب بالطرد المركزي والقولبة بالحقن.

يتكون الصب بالطرد المركزي من حقيقة أن المعدن المنصهر يتم إدخاله في قالب معدني سريع الدوران ، حيث يلتصق بالسطح الخارجي للقالب الدوار تحت تأثير قوة الطرد المركزي. الذي - التي. يمكنك تحضير أجسام ثورية متنوعة. مخطط تشغيل آلة الصب بالطرد المركزي موضح في الشكل. 23.

تعمل الأسطوانة "أ" كنموذج باستخدام المقبض "أ" يمكن أن يكون الشكل "أ". تراجع (على الرسم - إلى اليمين). يشكل المكبس الموجود في نهاية المغزل بسطح مبرد مضلع F الجدار الخلفي للقالب. في بداية الصب ، يتم ضغط القالب A بإحكام شديد على الجسم B ، وبعد ذلك يتم لف المغرفة B المملوءة بالمعدن المنصهر في القالب D ، والذي يتم ضبطه في نفس الوقت على الدوران. عن طريق تدوير العجلة اليدوية E ، يتم سكب المعدن المنصهر في القالب. بمجرد أن يصلب المعدن ، يتم نقل القالب A إلى اليمين على المكبس ، مما يؤدي إلى بثق الصب. أصبحت طريقة الصب بالطرد المركزي في صناعة أنابيب الحديد الزهر واسعة الانتشار بشكل خاص. يجب اختيار المواد التي يتم تحضير القوالب منها للطرد المركزي بعناية خاصة اعتمادًا على ظروف التشغيل لآلة الصب بالطرد المركزي. بالنسبة للقوالب ذات درجة التسخين العالية ، لا ينصح باستخدام الحديد الزهر نظرًا لميله للنمو (زيادة الحجم مع التسخين المتكرر) ؛ استخدام الفولاذ يعطي أفضل النتائج. يمكن تصنيع القوالب غير المبطنة أو المسخنة أو المبردة بالمياه من الفولاذ ، لكن مدة خدمتها قصيرة. لذلك يفضل صنع قوالب من نيتشروم (60٪ نيكل و 40٪ كر) أو من معدن بيكيت وكذلك من سبيكة ذات التركيب التالي: 80٪ نيكل و 20٪ كروم. هذه السبيكة تتحمل أحمال درجات حرارة مطولة ومتكررة فوق 1370 درجة مئوية. من الضروري ألا تحتوي القوالب الفولاذية على تجاويف أقرب من 3 مم من السطح الداخلي للقالب وأن يكون هذا السطح أملسًا تمامًا ؛ يتم اختيار سمك الجدار بحيث لا يسخن القالب أثناء الصب فوق النقطة الحرجة للمعدن المحدد.

في القولبة بالحقن ، يتم حقن المعدن المنصهر تحت ضغط عالٍ في قالب معدني ، مما ينتج عنه أجزاء تتناسب مع الأبعاد المحددة بحيث لا تحتاج إلى مزيد من المعالجة الآلية. هذا مفيد بشكل خاص في الإنتاج الضخم للأجزاء الصغيرة عالية الدقة (على سبيل المثال ، أجزاء العدادات ، أجزاء الماكينة الصغيرة). أهم السبائك الصناعية للمسبوكات هي سبائك الزنك والألمنيوم ، وإلى حد ما ، النحاس. في الجدول. 4 - يوضح خصائص السبائك المختلفة المستخدمة في قولبة الحقن.

تنقسم الآلات المستخدمة في قوالب الحقن إلى مجموعتين رئيسيتين. 1) بالنسبة للسبائك ذات نقطة الانصهار المنخفضة ، يتم استخدام آلات المكبس (الشكل 24).

يحتوي الحمام المعدني السائل على مضخة يتم تشغيلها بواسطة رافعة أو هواء مضغوط. عندما يتم خفض المكبس ، يتم ضغط المعدن في القالب من خلال الفوهة. أثبتت آلات المكبس للسبائك ذات نقطة الانصهار الأعلى (الألومنيوم ، إلخ) أنها غير مناسبة: يتصلب المعدن بين جدران المكبس والأسطوانة ، مما يؤدي إلى التنظيف المتكرر وزيادة حادة في التكاليف العامة. 2) بالنسبة للسبائك المقاومة للحرارة ، لذلك ، يتم استخدام الآلات (الشكل 25 و 26) ، المجهزة بمغرفة خاصة (معقوفة) ، والتي ، بمساعدة جهاز خاص ، في كل مرة تلتقط الجزء الضروري للغاية من المعدن ؛ يتعرض المعدن هواء مضغوطفقط في هذه المغرفة على سطح صغير نسبيًا ، مما يمنع الأكسدة المفرطة للمعدن.

صب بالضربة القاضية. إن الإطلاق السريع للمنتج المصبوب من القوالب له تأثير كبير على سلامته. يجب أيضًا ألا يغيب عن البال أن الصب الساخن يمكن تشويهه بسهولة بضربة محرجة عندما يتم تحريره من القالب. من المهم بشكل خاص تحرير المقابض المركزية للمسبوكات في أسرع وقت ممكن. لهذا الغرض ، عند صنع المخاريط ، يتم إخراج جزء الإطار ، وهو الهيكل العظمي للمخروط ، إلى الخارج من خلال "العلامة" بحيث يمكن إخراج المخروط بسهولة على طول هذا الجزء البارز بعد السكب بمطرقة ثقيلة وبالتالي السماح للصب بالتقلص بحرية أثناء مزيد من التبريد.

إن عملية إخراج القوارير في المسابك الحديثة آلية بالكامل. أبسط جهاز لهذا الغرض هو أنه يمكن استخدام هزاز معلق من مصعد هوائي مع جهاز خاص. تعلق على القارورة ، والتي ترتفع قليلاً في نفس الوقت ؛ ثم يتم تنشيط الهزاز وبعد بضع ثوان يتم إفراغ القارورة. مع طريقة أخرى للخروج ، توضع القوارير على شبكة ، يتم ضبطها في حركة تذبذبية بمساعدة الكاميرات ؛ تسقط الأرض من القوارير من خلال الشبكة. حتى لا تسقط الأرض الحارة على الأرض المحولة حزام النقلكتل كبيرة جدًا ، يتم تثبيت بكرتي تغذية تحت الشبكة ، والتي تغذيها بالتساوي على الناقل. يتم إخراج القضبان إما يدويًا ، أو عن طريق نفاثة مائية عالية الضغط ، أو على آلات اهتزاز تعمل بالهواء المضغوط مصممة خصيصًا (الشكل 27) من نظام ستوني.

يتم تثبيت المسبوكات من العربة في حوامل خاصة بالماكينة باستخدام رافعة هوائية موجودة في كل ماكينة. ثم يتم تنشيط الهزاز ، ويتم إخراج القضبان لمدة 3-6 ثوانٍ.

تنظيف الصب. يحتوي الصب المأخوذ من القالب على عدد من المد والجزر (العصافير والناهضات والأرباح) غير الضرورية وفقًا لرسم المنتج ، ولكنها ضرورية أثناء الإنتاج. تتم إزالة الأرض الملتصقة بالقالب ، والعصائر ، والمنبع بجذع ، وتتم إزالة الأرباح بقطع. تنظيف الصب مع الأرباح يسمى أسود ، وبدون أرباح - مقطوع أو نظيف. الحديد الزهر ب. بقيت ساعات دون تقليم. في بعض الحالات ، يكون تنظيف الصب صعبًا ، على سبيل المثال ، أثناء الانفجارات المعدنية ، يتم الحصول على "انسداد" في الصب ، إذا لم يتم تحويل الكتلة الممزقة إلى الربح أو البثق ؛ إذا تم ضبط الذرب بشكل غير صحيح ، يمكن للقاطع كسر الذرب مع علبة الصب ؛ في هذه الحالة ، من الأفضل إرسال الصب مع ذرب للتقطيع ؛ عند إزالة البراعم العميقة ، من الصعب جدًا اختيار برعم رفيع من أنبوب طويل ؛ في هذه الحالة ، فإن تغيير الإطار أثناء تصلب المعدن لا يمكن أن يساعد فقط في الحفاظ على سلامة الصب ، ولكن أيضًا يسهل الضربة القاضية. يتم تنظيف السطح الخارجي للمسبوكات من التراب المحترق في المسابك الحديثة في براميل دوارة أو بواسطة نفاثة من الرمل في آلات وغرف السفع الرملي. الطريقة الأولى شائعة في الغالب في أمريكا ، والطريقة الثانية - في أوروبا. عيب طريقة تنظيف الصب في براميل عادية هو الإنفاق الكبير للعمالة والوقت للتحميل اليدوي وتفريغها. يتم الحصول على تبسيط كبير في حالة استخدام براميل ذات تأثير مستمر بدلاً من براميل عادية (الشكل 28).

الاسطوانة لها تجاويف داخلية وخارجية. تدخل المسبوكات في التجويف الداخلي للأسطوانة الدوارة من الجانب الأيمن. يتم إدخال أسنان العجلة المسننة المصنوعة من الحديد الزهر من التجويف الخارجي من خلال فتحات خاصة. مع حركة بطيئة نحو الطرف الآخر من الأسطوانة ، فإن الصب لديه وقت للتنظيف. قبل الوصول إلى نهاية الأسطوانة ، تسقط العجلة المسننة من الحديد الزهر من خلال فتحات صغيرة من التجويف الداخلي إلى التجويف الخارجي للأسطوانة ، حيث يتم نقلها إلى رأس الأسطوانة عن طريق أدلة لولبية. يتم تنظيف المصبوبات الأكثر تعقيدًا ، والتي ، عند تنظيفها في براميل ، من رفض بنسبة كبيرة بسبب الكسر والتي تتعرض لآلات كبيرة ، في غرف السفع الرملي المستمرة. تبين أن طريقة التنظيف الهيدروليكي للمسبوكات ، والتي تم تطبيقها بنجاح لأول مرة في مصنع Allis Chalmers Co ، كانت ناجحة جدًا. (Milwocky): تقليل وقت التنظيف من ساعات إلى دقائق. يستخدم الجهاز لتنظيف عجلات التوربينات واسطوانات مقياس الغاز والمسبوكات الثقيلة المماثلة. يتم تنظيف المسبوكات في غرفة خرسانية مغلقة (الشكل 29) تقع في منتصف المسبك.

الأبعاد الداخلية للغرفة هي 10370x18725x6100 مم. سماكة الحوائط الخرسانية 305 ملم. لحماية الجدران من تآكل المياه ، يتم تغطيتها بألواح فولاذية. يوجد داخل الحجرة دائرتان دائرتان بقطر 3050 مم (رفع 100 طن) و 6100 مم (300 طن). تدور كلتا الدائرتين على محامل كروية ويتم تشغيلهما بواسطة محركات بقوة 25 و 35 حصان. تقع غرفة الخدمة في أحد أركان الغرفة. تم تركيب جهازين بثلاث فوهات تقع على ارتفاعات متساوية. فوهات م. ب. توضع على أي ارتفاع. يبلغ قطر فوهة الطاولة الأكبر 27 مم ، وللأصغر - 16 مم. تعمل المضخة 3500 لتر / دقيقة بمحرك 300 حصان. مع وجود فتحتين تعملان في وقت واحد ، يبلغ ضغط الماء 28 ضغط جوي. تتم تسوية الأوساخ الناتجة عن التنظيف في جهازي استقبال يقعان تحت الأرض ، ويتم إزالتهما باستمرار باستخدام مصعد. يتم فصل الأرض عن الماء ، وتحويلها إلى نسبة رطوبة تصل إلى 7٪ وإعادتها إلى الإنتاج. تتمثل ميزة طريقة التنظيف هذه في رخصها ، والغياب التام للغبار ، وحقيقة أن إطارات القضبان لا تتدهور ويمكن استخدامها مرة أخرى.

المعالجة الحرارية. بعد التنظيف ، يخضع الصب أحيانًا للمعالجة الحرارية. يجب أن يتم تلدين الصلب المصبوب وحديد الدكتايل. وأما الحديد الزهر فقد ثبت الآن قدرته على ذلك. يتعرض للمعالجة الحرارية المشابهة للصلب ، ويتحول هيكل الحديد الزهر الفريت-الجرافيت-السمنتيت إلى هيكل بيرلايت-جرافيت مع زيادة الصفات الميكانيكية (استطالة تصل إلى 8٪ ، قوة شد تصل إلى 40-45 كجم / مم 2 ). يسهل بشكل خاص المعالجة الحرارية عن طريق صب الحديد الزهر في قوالب دائمة. يمكن أيضًا استخدام الصب البرونزي في كثير من الحالات. تحسن من خلال المعالجة الحرارية. يتم إخماد صب الألمنيوم دائمًا عند 500 ± 10 درجة مئوية ويخفف عند 140 ± 10 درجة مئوية.

المبادئ الأساسية لتصميم المسابك. عند تصميم مسبك جديد ، أولاً وقبل كل شيء ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار موقع متاجر المعادن الرئيسية واختيار موقع للمسبك بطريقة تمكنه من توصيل المسبوكات إلى ورش المعالجة ببساطة وبتكلفة زهيدة. بقدر الإمكان. برنامج عمل المسبك د. يتم تحديدها بأدق التفاصيل ، من حيث الكم والوزن ، وبشكل عام ، مما سيجعل من الممكن اختيار أنسب المعدات للحالة المعينة والعملية التكنولوجية الأكثر ملاءمة. يتم تقليل مخطط حساب المسبك في هذه الحالة إلى ما يلي. بوجود برنامج عمل دقيق ، فإنهم يشكلون ألبومًا من القوالب ، والذي سيعطي المبادئ الأساسية لتنظيم العمليات الفردية للعملية التكنولوجية وعدد وأنواع صناديق التشكيل المطلوبة للإنتاج ، فضلاً عن الكمية المطلوبة من القوالب المواد ، ومن ثم قوة الجهاز الزراعي. بعد أن تلقى ذلك. آر. بيانات الاستهلاك الإرشادية مواد المصدربالنسبة لحجم المساحة المطلوبة ، يبدأون في توضيح العمليات الفردية لعملية الإنتاج ، وميكنتها المحتملة ككل أو في أجزاء منفصلة. خيارات مختلفةإن حسابات الترتيب المتبادل لمحلات المسابك الفردية ستجعل من الممكن حل مشكلة تنظيم عملية إنتاج معينة بشكل أنسب. إذا كان البرنامج ليس م. المعرفة ب. أو م. دقة مقبولة ، ثم يتعين عليك حساب المحلات التجارية الرئيسية والإضافية للمسبك وفقًا لما يسمى بالمعاملات. في التين. يُظهر 30 الأنواع المعتادة لمباني المسبك ؛

تين. أ - مسبك من الحديد الزهر الرمادي للصب الفردي ؛ ب - مسبك الحديد القابل للطرق مع تركيب أفران اللهب ؛ ب - الصلب المشكل مع قسم من أفران الموقد المفتوح ؛ فولاذ على شكل حرف G مع محولات ؛ د- الفولاذ مع الأفران الكهربائية.

المخاطر المهنية واحتياطات السلامة. ترتبط جميع عمليات الإنتاج التي تحدث في المسابك بحدوث بعض المخاطر المهنية. لذلك ، أثناء تحضير ومعالجة مواد التشكيل ، الضربة القاضية ، التقطيع وتنظيف المسبوكات ، تتشكل كمية كبيرة من الغبار (من 20 إلى 180 مجم / م 3). يجب تركيب تهوية مناسبة لمكافحة تلوث الهواء بالغبار ؛ موات بشكل خاص في هذا الصدد هو استخدام طريقة هيدروليكية لتنظيف المسبوكات. في أعمال القوالب ، في الحالات التي يتم فيها القولبة على أرضية المسبك ، يُجبر العمال على إبقاء أجسادهم منحنية ، غالبًا في وضع غير طبيعي للغاية ، مما قد يؤدي إلى انحناء عظام الهيكل العظمي. يتم التخلص من هذه المخاطر في إنتاج العمل على آلات القولبة. درجة حرارة منخفضة في المسابك وقت الشتاء(غالبًا ما تكون أقل من 0 درجة مئوية) ، والرطوبة العالية ، والبرد دائمًا ، والأرض الترابية المتجمدة في كثير من الأحيان تسبب نزلات البرد المتكررة في القوالب ، وخاصة الروماتيزم. عند خدمة الصهر ، يتعرض العمال للآثار الضارة للتقلبات المفاجئة في درجات الحرارة. عند الصب من المعادن المنصهرة ، يتم إطلاق غازات ضارة. ومن أهمها ما يلي: أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكسيد الزنك. يختلف تركيز ثاني أكسيد الكربون في هواء المسابك في المتوسط ​​في حدود 0.03-0.05 ملغم / لتر ، حيث يصل في بعض اللحظات من الصب فوق القوارير إلى 0.21-0.32 ملغم / لتر. (حدد معهد حماية العمال معيارًا قدره 0.02 مجم / لتر.) كمية ثاني أكسيد الكبريت (SO 2) في هواء المسابك ، اعتمادًا على نوع المعدن وفحم الكوك المستخدم ، تصل إلى 0.045-0.15 مجم / لتر ( القاعدة 0.02 - 0.04 مجم / لتر). يتسبب استنشاق أبخرة أكسيد الزنك في مسابك النحاس في إصابة العمال بنوبات حمى المسبك. عند شحن الشحنة يدويًا في صهر ، عند سكب المعدن في القوارير يدويًا ، لوحظ توتر عضلي كبير للغاية ، والذي ، بسبب ارتفاع درجة حرارة العمل ، يسبب التعرق الشديد. يتم التخلص من هذه المخاطر عن طريق استخدام الناقلات ، وميكنة أفران التحميل والنقل ، بالإضافة إلى الضرب الهوائي للقوارير.

يحدث أكبر عدد من الحوادث في مسابك الحديد والنحاس من الحروق التي تحدث بسبب المعدن المنصهر والحمراء أثناء حمله أو نقله يدويًا. تحدث عواقب وخيمة بشكل خاص بسبب ملامسة المعدن المنصهر أو الخبث بالرطوبة (الانفجارات). للقضاء على هذه الظواهر ، من الضروري وجود مسارات مصنوعة من الطوب والخرسانة والخرسانة المسلحة وما إلى ذلك في الأماكن غير المشغولة بالقولبة ، ويجب أن يكون الممر الرئيسي. ليس بالفعل 2 م ؛ ب. تنظيم تدفق الأشخاص الذين لديهم مغارف فارغة ومعادن منصهرة بشكل صحيح ؛ يجب أن تكون أماكن الصب وسكب الخبث جافة ؛ دلاء ه.ب. تجفف جيدا وتسخين. يجب أن تحتوي أغطية المغرفة على فتحات صغيرة لإزالة الأدخنة من الطلاء ، إلخ. يجب على العمال الذين يتعاملون مع المعدن المنصهر ب. مجهزة بأزرار مناسبة ، ونظارات واقية ، وأجهزة تنفس ، وما إلى ذلك ، ولا ينبغي دس القميص في البنطلونات والسراويل في الأحذية ، ويجب أن تكون حافة القبعة. ركع. يرافق القوالب اليدوية عدد كبير من المسامير على المسامير الحديدية الموجودة في أرض التشكيل القديمة. وسيلة النضال هي تمرير الأرض من خلال فاصل مغناطيسي. عند حمل مغارف بمعدن مصهور ، يجب أن يكون مركز جاذبيتها تحت محور الدوران (حتى 50 مم) لتجنب الانقلاب. يجب تحميل جميع السلاسل والحبال وأذرع الروك بالكامل مرة واحدة على الأقل كل شهرين وتفتيشها جيدًا مرة واحدة على الأقل كل أسبوعين. يجب أن تكون جميع الآلات مزودة بحراس موثوقين للأماكن الخطرة.

من أجل تنظيم ظروف العمل بشكل قانوني في المسابك ، أصدرت مفوضية الشعب للعمل عددًا من اللوائح الإلزامية. وتشمل هذه في المقام الأول "قواعد السلامة للعمل في مسبك الحديد والنحاس" ؛ المراسيم المتعلقة بتقييد استخدام النساء والمراهقين لعملهن في أكثر الأعمال ضررًا وخطورة في المسابك ؛ تقصير ساعات العمل و إجازة إضافيةلفئات معينة من العمال (مسابك النحاس ، آلات إزالة الرمل ، إلخ).

مسبكهي القاعدة الرئيسية لمجمع بناء الآلات ويعتمد تطويرها على وتيرة تطوير بناء الآلات ككل.
في المؤتمر الحادي عشر لعمال المسابك في روسيا في يكاترينبورغ في سبتمبر 2013 ، أثيرت بشكل حاد مسألة حالة صناعة المسبك ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتطوير الهندسة الميكانيكية.
انخفض إنتاج المسبوكات الروسية على مدار سنوات الإصلاح بمقدار 4.5 مرة من 18.5 مليون طن إلى 4.2 مليون طن ويميل إلى الانخفاض إلى أقل من 4.0 مليون طن في عام 2013. وانخفض عدد المسابك ثلاث مرات تقريبًا من 3500 إلى 1250 مؤسسة . تم تصفية 10 معاهد بحثية لإنتاج المسابك.
تصدير الصب غير مهم ، وتصدير معدات السبك غير موجود عمليًا. في الوقت نفسه ، استيراد معدات السبك ، بما في ذلك المسابك النباتات المعدنيةلمدة 10 سنوات منذ عام 2003 زاد 9 مرات تقريبًا ، متجاوزًا 1.0 مليار دولار أمريكي. دولار أمريكي في عام 2012.
هناك حاجة لاتخاذ تدابير عاجلة لإحياء صناعة المسبك الروسية ، والتي من الضروري توحيد جهود المسابك ، والصناعة الهندسية ، والإمكانات العلمية بدعم حقيقي المنظمات الحكوميةوالمؤسسات المالية من أجل التنمية في إطار الشراكة بين القطاعين العام والخاص.
مقال رئيس رابطة عمال السباكة في روسيا الأستاذ. ديبروفا آي.

رسم بياني 1. إنتاج الصب حسب البلد في عام 2011

يعتبر إنتاج المسبك في روسيا هو القاعدة الرئيسية لمجمع بناء الآلات ويعتمد تطويره على وتيرة تطوير صناعة الآلات ككل. يتم تحديد آفاق تطوير إنتاج المسبك من خلال الحاجة إلى قضبان الصب ، وديناميكيات إنتاجها ، وسلطة تقنيات المسبك والقدرة التنافسية بين البلدان الأجنبية المتقدمة.

لننظر إلى حالة إنتاج المسبك في روسيا.

في عام 2011 ، تم إنتاج 98.6 مليون طن من المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية في العالم ، بما في ذلك 4.3 مليون طن في روسيا ، أي 4.36٪

يظهر إخراج المسبوكات حسب الدولة في الشكل. 1 ، مما يدل على أن الصين تحتل المرتبة الأولى في إنتاج المسبوكات ، والتي تنتج اليوم حوالي نصف إنتاج العالم من قضبان الصب.

الصورة 2. إنتاج الصب في دول البريكس في عام 2011

تحتل روسيا المرتبة السادسة بعد الصين والولايات المتحدة والهند وألمانيا واليابان.

بلغ إنتاج الصب في دول البريكس في عام 2011 59.49 مليون طن ، وهو ما يمثل 60٪ من الإنتاج العالمي (الشكل 2). تحتل روسيا المرتبة الثالثة بين دول البريكس وتنتج 8.22٪ من ناتج المسبوكات من قبل هذه الدول.

يحتل إنتاج المسبك في روسيا مكانة رائدة بين قواعد الشراء الخاصة بالهندسة الميكانيكية مثل اللحام والحدادة. نسبة استخدام المعادن (من 75 إلى 95٪). ومن ناحية أخرى ، فإن إنتاج المسابك هو الإنتاج الأكثر كثافة للمعرفة ، والأكثر كثافة للطاقة ، والمواد كثيفة الاستخدام. لإنتاج 1 طن من المسبوكات ، يلزم إعادة صهر 1.2-1.7 طن من المواد المعدنية المشحونة والسبائك الحديدية والمصهور ، ومعالجة وتحضير 3-5 أطنان من رمال المسبك (عند الصب في قوالب الطين الرملي) ، 3-4 كيلوغرام من المواد اللاصقة (مع الصب في قوالب من XTS) والدهانات. في تكلفة الصب ، تمثل تكاليف الطاقة والوقود 50-60٪ ، تكلفة المواد 30-35٪.

تين. 3. أحجام إنتاج الصب في روسيا من 1990 إلى 2012

ديناميات إنتاج الصب في روسيا من 1990 إلى 2012 هو مبين في الشكل. 3. كان أعلى حجم إنتاج من المسبوكات عام 1985 وبلغ 18.5 مليون طن. بعد ذلك ، بدأ انخفاض حاد في الإنتاج ، مرتبطًا بانتهاك المبادئ العامةتعاون المنتجات الهندسية بين جمهوريات الاتحاد السوفياتي وخصخصة وتصفية الشركات. تم إغلاق حوالي 20 شركة في موسكو وحدها ، بما في ذلك مصانع AMO ZIL و Stankolit و Dynamo ، التي سمي المصنع باسمها. فويكوف التي أنتجت حوالي 500 ألف طن من الصب. من 2001 إلى 2008 استقر إنتاج الصب عند 7 ملايين طن. في المستقبل ، يرتبط الانخفاض في إنتاج المسبوكات ازمة اقتصادية، والحد من الموظفين المؤهلين ، وخاصة المتقاعدين ، وإغلاق المؤسسات. في السنوات الأخيرة ، استقر إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية عند مستوى 4.2 - 4.4 مليون طن.

يبلغ إجمالي عدد المسابك في روسيا حوالي 1250 ، والتي تنتج المسبوكات والمعدات والمواد ذات الصلة.

بلغ انتاج المسبوكات لكل عامل في عام 2012 حوالي 14.3 طن في السنة.

توظف صناعة المسابك الخاصة بالهندسة الميكانيكية والتعدين (وفقًا لتقديرات الخبراء) حوالي 300 ألف شخص ، بما في ذلك 90٪ من العمال و 9.8٪ من المهندسين و 0.2٪ من العلماء.

العدد الرئيسي للمسابك في روسيا (78٪) عبارة عن مسابك صغيرة يصل إنتاجها إلى 5000 طن من المسبوكات سنويًا.

ترد في الجدول بيانات عن السعات وحجم الإنتاج وعدد العاملين في المسابك ، وفقًا للمعلومات المتاحة للجمعية. 1.

الجدول 1. تحليل حالة الإنتاج في روسيا حسب السعة والإنتاج وعدد الموظفين

وفقًا للعمليات التكنولوجية ، يتم توزيع إنتاج المسبوكات بالطريقة الآتية:

الجدول 2. إنتاج المسبوكات حسب العمليات التكنولوجية ،٪

يتم إنتاج 78٪ من المسبوكات على خطوط وآلات ميكانيكية ويدويًا. يتم عرض مستوى أتمتة وميكنة إنتاج المسابك في روسيا في الجدول. 3.

الجدول 3. مستوى أتمتة وميكنة إنتاج المسبك

حاليا ، تصدير المسبوكات 30 ألف طن سنويا لدول مثل ألمانيا ، إنجلترا ، فرنسا ، إسرائيل ، السويد ، النرويج ، فنلندا ، الواردات حوالي 70 ألف طن.

تعتمد أحجام إنتاج الصب بشكل كبير على أحجام إنتاج معدات السبك المحلية لتلبية الاحتياجات الخاصة وإمدادات التصدير.

احتفظ عدد من كبار مصنعي معدات المسابك في روسيا بتخصصهم ووسعهم ، لكنهم لا يلبيون احتياجات المسابك والمصانع. لا يتم إنتاج المعدات التالية في روسيا:

• خطوط آلية وميكانيكية لتصنيع القوالب الخالية من القوارير من الطين الرملي ومخاليط التصلب على البارد ؛
• آلات لصنع القوالب من مخاليط الرمل والطين بأحجام دورق من 400x500mm إلى 1200x1500mm ؛
• آلات لتصنيع نوى مسبك للأدوات الساخنة والباردة ؛
• معدات لطلاء القوالب.
• آلات التبريد
• آلات صب الضغط المنخفض
• آلات الصب بالطرد المركزي
• أفران الحث ذات التردد المتوسط ​​بسعة تزيد عن 10 أطنان لصهر الحديد والصلب ؛
• الخلاطات الدفعية والمستمرة لتحضير مخاليط التصلب الباردة بسعة تزيد عن 10 طن / ساعة ؛
• معدات لتجديد مخاليط التصلب على البارد بسعة تزيد عن 10 طن / ساعة.

يتم إنتاج مجموعة غير كاملة من آلات الصب بالضغط العالي.

تم تحديث أسطول معدات السبك بشكل طفيف خلال السنوات الخمس الماضية ، حيث يبلغ متوسط ​​عمره 28 عامًا.

الشكل 4. ديناميات واردات معدات السبك من 2003 إلى 2012

في هذا الصدد ، من المتوقع أن يتم شراء المعدات المفقودة في السنوات الخمس إلى العشر القادمة من الشركات الأجنبية في ألمانيا وإيطاليا والولايات المتحدة واليابان وتركيا والدنمارك وإنجلترا وجمهورية التشيك وفرنسا ، إلخ.

لنقم بتقييم سوق المعدات المستوردة.

ديناميات واردات معدات السبك إلى روسيا من 2003 إلى 2012 (مليون دولار أمريكي) في الشكل 4.

في عام 2012 ، بلغت واردات المعدات وقطع الغيار والتجهيزات الخاصة بالمسبك والصناعات ذات الصلة من جميع أنحاء العالم حوالي 705 مليون دولار. الولايات المتحدة الأمريكية. ديناميات استيراد معدات السبك من جميع دول العالم من 2007 إلى 2012 (مليون دولار أمريكي) معروضة في الجدول. 4.

الجدول 4. ديناميات واردات معدات السبك من 2007 إلى 2012

كانت أعلى كميات تسليم معدات السبك إلى روسيا من جميع دول العالم قبل عام 2012 في عام 2008 ، ولكن في عام 2012 زاد حجم إمدادات المعدات وبلغ أكثر من مليار دولار. الولايات المتحدة الأمريكية. وبلغت قيمة معدات السبك وحدها 720 مليون دولار والباقي 259.5 مليون دولار. زودت الولايات المتحدة روسيا بالمسبوكات والقوالب والمنصات النقالة والتركيبات والتجهيزات المختلفة ، بما في ذلك تلك الخاصة بمحلات المسابك في إنتاج المعادن. يتم عرض شحنات معدات السبك من الدول الرائدة في العالم خلال السنوات الثلاث الماضية (2010-2012) في الجدول. 5 (مليون دولار امريكي).

الجدول 5. تسليم معدات المسابك من الدول الرائدة في العالم في 2010-2012

يوضح الجدول 5 أن معدات الصب يتم توريدها بشكل أساسي من ألمانيا وإيطاليا. بشكل عام ، يتم شراء 72٪ من معدات السبك من دول أجنبية. لذلك ، فإن إنتاج المسبوكات لتصنيع المعدات المحلية آخذ في الانخفاض.

على الرغم من انخفاض مستوى إنتاج المسبك في السنوات الأخيرة ، فإن العديد من المصانع تعيد بناء إنتاجها من المسبك بناءً على عمليات ومواد تكنولوجية جديدة ، ومعدات متطورة.

الغرض الرئيسي من إعادة الإعمار هو زيادة حجم الإنتاج وتحسين جودة المنتجات التي تلبي متطلبات العملاء الحديثة وتحسين الوضع البيئي وظروف العمل. أثناء إعادة الإعمار ، يلزم إجراء دراسة عميقة لسوق مبيعات المنتجات ، وتحليل العمليات والمعدات والمواد التكنولوجية الحديثة ، وتطوير التخطيط التكنولوجي الأمثل ووضع المعدات ، وتطوير مشروع عمل. للتصميم التكنولوجي والعملي ، هناك حاجة إلى متخصصين مؤهلين. لسوء الحظ ، يوجد اليوم في روسيا عدد محدود من المنظمات القادرة على تنفيذ التصميم التكنولوجي والعملي لورشة عمل أو موقع بشكل كامل. لذلك ، يتم إنشاء مجموعات إبداعية من المتخصصين والمنظمات التي تؤدي هذا النوع من العمل.

على مدى السنوات الثلاث الماضية ، تم إعادة بناء أكثر من 90 متجرًا وموقعًا للمسبك بشكل كامل أو جزئي.

يتم إعادة بناء ورش العمل والمصانع على أساس خطوط ميكانيكية ، لتحل محل العمل اليدوي. في السنوات الأربع الماضية وحدها (2008-2012) ، تم تركيب 25 خطًا آليًا وميكانيكيًا لتصنيع القوالب في المسابك.

إدخال تقنيات واعدة

لإنتاج الحديد الزهر والصلب ، تعتبر العمليات التكنولوجية للصهر في أفران الحث والقوس الكهربائي واعدة ، حيث توفر تركيبة كيميائية مستقرة ودرجة حرارة تسخين المصهور من أجل المعالجة الفعالة خارج الفرن.

بالنسبة لصهر سبائك الصب ، هناك ما يلي واعد:

لصهر الحديد الزهر:

• أفران بوتقة الحث ذات التردد المتوسط ​​بسعة تصل إلى 10-15 طنًا. يتم إنتاج هذه الأفران من قبل الشركات المحلية: RELTEK LLC و Yekaterinburg و Elektroterm-93 OJSC و Saratov و Novozybkovsky Plant of Electrothermal Equipment OJSC و Kurai LLC و Ufa و Institute of Electrotechnologies NPP CJSC و Yekaterinburg و SODRUGESTVO LLC وغيرها ،
  وكذلك الشركات الأجنبية ABP و Juncker (ألمانيا) و Inductotherm و Ajax (الولايات المتحدة الأمريكية) و EGES وتركيا ، والتي تستخدم على نطاق واسع في روسيا ؛
• أفران القوس DC المصنعة من قبل OAO Sibelektroterm، Novosibirsk، OOO NTF EKTA، Moscow، OOO NTF Komterm، Moscow.

بالنسبة لصهر الحديد ، تكون أفران بوتقة الحث ذات التردد المتوسط ​​أكثر مرونة من الناحية التكنولوجية.

الشكل 5. زيادة إنتاج الحديد الخام المصهور في أفران الحث (٪)

لسوء الحظ ، في السنوات الأخيرة ، لم يتم تنفيذ أي عمل لتحسين تكنولوجيا صهر قبة الحديد الزهر. لا ، ولم يكن هناك قط إنتاج ضخم للقباب في روسيا. في هذا الصدد ، يتم تصنيع جميع قباب التشغيل بطريقة يدوية دون تسخين الانفجار وتنقية عالية الجودة لغازات العادم من الغبار والمكونات الضارة. لم تجد أفران قبة الغاز التوزيع المناسب في بلدنا بسبب عدم وجود تصميم موثوق به وتستخدم فقط للحصول على درجات منخفضة من الحديد الزهر.

يوضح الشكل 5 بيانات عن زيادة إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر المصهور في أفران الحث ، وانخفاض إنتاج المسبوكات من حديد القبة.

يتم عرض إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الحديد الزهر في عام 2012 في الجدول. 6.

الجدول 6. إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الحديد الزهر في عام 2012

الشكل 6. نمو إنتاج المسبوكات من سبائك الألمنيوم والمغنيسيوم (٪)

أدت زيادة إنتاج الحديد الزهر منخفض الكبريت في أفران الحث إلى زيادة إنتاج مصبوبات حديد الدكتايل مع الجرافيت العقدي والدودي. بين عامي 2006 و 2012 زاد ناتج المصبوبات من حديد الدكتايل مع الجرافيت العقدي بنسبة 12٪ (الشكل 6) بسبب انخفاض إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي والخاص والفولاذ.

لصهر الفولاذ:

• أفران القوس الكهربائي AC و DC ، أفران الحث ذات التردد العالي والمتوسط.

إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الفولاذ في عام 2012. معروض في الجدول. 7.

الجدول 7. إنتاج المسبوكات من الفولاذ

لصهر السبائك غير الحديدية:

• أفران الحث الكهربائي والقوس والمقاومة ، أفران الغاز والنفط.

يتم عرض إنتاج المسبوكات من السبائك غير الحديدية في عام 2012 في الجدول. 8.

الجدول 8. إنتاج المسبوكات من السبائك غير الحديدية

في السنوات الأخيرة ، كانت هناك زيادة في إنتاج المسبوكات من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم ، والتي تحل في بعض الحالات محل

إنتاج المسبوكات المشكلة في روسيا من سبائك الألومنيوم أساليب مختلفةالمقدمة في الجدول. 9.

الجدول 9. إنتاج المسبوكات المشكلة من سبائك الألومنيوم بطرق مختلفة

في الوقت الحاضر ، لا يزال تطوير إنتاج المصبوبات عالية الجودة على أساس العمليات التكنولوجية الحديثة في مختلف فروع الهندسة الميكانيكية غير متكافئ. لوحظ أكبر حجم لإنتاج المسبوكات في هندسة النقل (السيارات والسكك الحديدية والبلدية) والهندسة الثقيلة وهندسة الطاقة وصناعة الدفاع.

الشكل 7. إنتاج المسبوكات حسب الصناعة عام 2012

يتم عرض أحجام إنتاج الصب حسب الصناعة في الشكل. 7

لا يسمح لنا تحليل ديناميكيات إنتاج المسبوكات ومعدات السبك المحلية على مدى السنوات العشر الماضية بتحديد آفاق تطوير إنتاج المسبك في السنوات القادمة. لا يُتوقع حدوث زيادة في إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية ، حيث تستمر سياسة وممارسة شراء المنتجات الهندسية في الخارج. يستمر الاتجاه المتزايد لشراء المسبوكات في الخارج أيضًا. إن حاجة الصناعة المحلية لقضبان الصب آخذة في التناقص. الفراغات المصبوبة ليست تنافسية في السوق العالمية بسبب تكلفتها العالية ومن حيث "جودة السعر" نحن أقل شأنا من الدول الأجنبية المتقدمة.

لم يتم تطوير تقنيات مسبك جديدة في السنوات الأخيرة ، حيث تم تصفية 10 معاهد بحثية معنية بإنتاج المسابك من خلال نظام الخصخصة. فقط أقسام المسبك في الجامعات هي منخرطة في البحث العلمي ، وتتمثل مهمتها الرئيسية في تدريب المتخصصين الشباب. العدد الرئيسي للأقسام غير مجهز بأحدث الأجهزة والمعدات. لا يوجد تنسيق للنشاط العلمي في روسيا. انخفض عدد العاملين العلميين على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية من 8 إلى 0.2٪ من جميع العاملين في المسبك. انكسرت العلاقة بين العلم والإنتاج ، والعلم القطاعي غائب.

في ظل الظروف الحالية ، من أجل زيادة تطوير إنتاج المسابك ، وإعادة بناء محلات المسابك القديمة وبناء متاجر جديدة تعتمد على العمليات التكنولوجية الجديدة والمعدات الحديثة الصديقة للبيئة ، تلعب الأنشطة الإعلامية التي تقوم بها الرابطة الروسية لعمال المسبك دورًا مهمًا دور. تنظم الجمعية بانتظام مؤتمرات علمية وتقنية متخصصة ، ويعقد مرة كل سنتين مؤتمر للمسبك ومعرض بمشاركة خبراء أجانب ، كما تنظم رحلات للمتخصصين إلى المعارض الدولية الخاصة بإنتاج المسابك والمسابك في الدول الأجنبية بالترتيب. للتعرف على الحلول التقنية المبتكرة وتبادل الخبرات. تنشر مجلة علمية وتقنية شهرية بعنوان "مؤسس روسيا".

وتجدر الإشارة إلى أنه إلى جانب استقرار أحجام إنتاج المصبوبات في السنوات الأربع الماضية ، فقد زادت جودة المصبوبات بشكل كبير ، وزادت دقة الأبعاد ، وبالتالي انخفض وزنها ، وزادت القوة والخصائص التشغيلية ، والعرض التقديمي تطور.

تحسنت المعدات التكنولوجية في عدد من الشركات بشكل ملحوظ ؛ على مدى السنوات الـ 15 الماضية ، قامت حوالي 350 شركة بإعادة الإعمار ، وهو ما يقيده الافتقار إلى القوى العاملةفي العديد من المؤسسات.

نتمنى ان تكون الانشطه المشتركه من المسابك مع العلميه و المنظمات العامةبدعم من حكومة الاتحاد الروسي سيسمح مزيد من التطويرإنتاج مسبك في روسيا.

• العلامات:

عقدت اجتماعات عمل للشركات الهولندية مع الروس في جبال الأورال في سبتمبر شركاء محتملين. تم تقديم الشراكة لمختلف الصناعات: المعادن ، الهندسة الميكانيكية ، زراعة, الصناعات الغذائية. كارثة الأزمة التي أثرت على جبال الأورال ، عمليا ، مثل جميع مناطق الاتحاد الروسي ، لم تخيف الصناعيين الأوروبيين. وهذه علامة جيدة!

على الرغم من حقيقة أن جبال الأورال آخذة في الانحدار اليوم ، إلا أنك تحتاج إلى التفكير في المستقبل ، كما تقول مارينا بوجدانوفا ، مدير تطوير الأعمال في GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY. - عندما يبدأ الاقتصاد في التطور مرة أخرى ، قد يكون الأوان قد فات. في روسيا ، يتم تمثيل صناعة المسابك بشكل أساسي من خلال المسابك التي تشكل جزءًا من بناء الآلات والشركات الصناعية الأخرى والممتلكات ، وعدد صغير نسبيًا من المسابك المستقلة. في هذه الحالة ، غالبًا ما يُنظر إلى مسبك الشركة ككل على أنه مساعد ، وبالتالي "يلتهم" أموال الشركة. ومن هنا جاءت العلامة المتبقية للاستثمار في التنمية. على مدى عقود ، أدى هذا النهج إلى تقادم معنوي وتقني عالمي تقريبًا للمعدات والتقنيات. محاولات النقطة للتحسين والتحديث لا تعطي التأثير المطلوب.

نتيجة لذلك ، في الصناعة ككل ، لدينا إنتاج عالي التكلفة وغير فعال وسوء التنظيم ، وهو عبء على عاتق الشركات. في غضون ذلك ، يجب أن يكون كل شيء في الاتجاه المعاكس. مسبك هو عمل تجاري حيث يمكنك ويجب عليك كسب المال. كيف تجعل ذلك ممكنا؟ بطبيعة الحال ، هناك حاجة إلى استثمارات رأسمالية جادة. ولكن إلى جانب هذا ، وهو الأمر الذي لا يقل أهمية ، هناك حاجة إلى نهج احترافي للغاية في تطوير مثل هذه الصناديق. شراء معدات جديدة ليس كل شيء ؛ هنا يجب حل مجموعة معقدة من المهام. وبالتحديد ، يجب أن يكون اختيار المعدات هو الأمثل ، حتى لا يتم إنفاق أموال إضافية على السعة الزائدة ، وفي نفس الوقت لا يحدث نقص في السعة. من الضروري بناء مخطط إنتاج مثالي ، وتنظيمه على النحو الأمثل عملية التصنيع. سيؤدي ذلك إلى خفض التكاليف بشكل كبير ، وتمكين استثمارات رأس المال في غضون 4-5 سنوات ، ورفع الإنتاج إلى مستوى الأعمال المستقلة التي تحقق أرباحًا جيدة. اليوم ، الشخص الذي يقدم جودة عالية بسعر منخفض يفوز بالسوق. ومع ذلك ، فإن هذه المهمة ليست سهلة. كيفية تحقيق هذا المزيج - يعرفون في GEMCO ، التي لديها طاقم من المهنيين الذين تراكموا لديهم الخبرة والمعرفة ذات الصلة.

مارينا ، وما الذي يمتلكه عامل الإنتاج في المقام الأول: الربح أم الجودة؟

لا يمكن تقسيم هذا السؤال. هذين المفهومين يعتمدان على بعضهما البعض. لا ينفصلان. إذا كانت الشركة تنتج منتجات ذات جودة رديئة ، فما الفائدة؟ في السؤال؟ يمكن لمالك الشركة تحسين الجودة في المرحلة الأولية في حيرة وإثبات نفسه. وربما أقل ، ولكن - هذا هو خطر فقدان العملاء. يعتمد مردود المؤسسة على حجم المبيعات. لقد قمت بعمل دفعة ناجحة ، تم شراؤها منك - لقد أثبتت نفسك. هذه هي الطريقة التي يتم بها بناء علاقات العمل. الجودة - السمعة - المبيعات - الربح .

تم إدراج روسيا منذ فترة طويلة بين الدول التي يكون فيها أي نشاط محددًا. هنا هناك حاجة إلى نهج خاص. ومع ذلك ، فإن الهولنديين ليسوا سيئين على الإطلاق - فهم يعرفون كيف يبرزون بشكل احترافي وفعال شركة روسيةللقادة.

ما هي الأدوات التي تقدمها الشركة لحل المشاكل في المسبك؟

تعمل شركتنا في إنتاج المسبك: الأسود وغير الحديدية. ينقسم نشاط GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY إلى ثلاثة مكونات. الهندسة: وتشمل تطوير مشروع المسبك ومراحل تنفيذه. المقاولات: المقاولات العامة. استشارات مسبك ، والتي يمكن أن تكون تشغيلية أو استراتيجية. التشغيلي هو بحث تسويقي حول العملاء ، تحليل مقارنكفاءة الإنتاج. قد يكون هذا تدقيقًا فنيًا وتجاريًا مطلوبًا لعمليات الاندماج والاستحواذ. تشمل الاستشارات التشغيلية تطوير أساليب تحسين الإنتاج. عندما تعمل المؤسسة بالفعل لفترة معينة ، من الضروري مراقبة كفاءة الإنتاج بشكل دوري.

حول مرة أخرى تخطيط استراتيجي، الذي غالبًا ما يخطئ رواد الأعمال لدينا في غيابه. في الوقت نفسه ، تحسب بدقة التقنية و الجوانب الاقتصادية. بعد كل شيء ، من أجل الحصول على النتيجة المتوقعة ، من الضروري التصرف بشكل صحيح في كل مرحلة.

مارينا ، شركتك تسمى فريدة من نوعها. لماذا؟

هناك شركات في السوق تقوم بأعمال هندسية فقط ، أو تقدم استشارات فقط ، أو تتخصص في توريد المعدات. تعتبر GEMCO فريدة من نوعها في ما نقدمه نهج معقد. وسيؤكد لك عملاؤنا دقتنا ومسؤوليتنا.

أخبرنا عن نهج خطوة بخطوة للمشروع

تحتاج أولاً إلى النظر في جوانب المشروع المستقبلي الذي ستطلقه الشركة. بناءً عليها ، يتم إنشاء مفهوم الإنتاج ، أ الجزء الفنيويتم تنفيذ التجميع المسبق. ثم يبدأ المشروع بالملء المعدات اللازمةحسب الحاجة. لا معنى لتركيب المعدات التي لن تكون قادرة على توفير أحجام الإنتاج أو التي لن تستخدم بنسبة 100٪.

بعد ذلك ، نحسب تكاليف الموارد: كمية الغاز والماء والطاقة والمواد الخام اللازمة ، وعدد الأشخاص الذين يجب أن يخدموا الخط. هذا هو المفهوم. بعد تنفيذ العمل أعلاه ، نحسب تكلفة المشروع بأكمله.

على سبيل المثال ، ما هي الميزة الإضافية التي يمكنك منحها لشركة العميل؟

على سبيل المثال ، إنشاء فريق. انها مهمة جدا. إذا لم يكن لدى الشركة فريق ، فإن مصيرها الفشل. لتوحيد التقنيين وعلماء المعادن ومشغلي العمل ليس بالمهمة السهلة. لنفترض أن شركة ما تستخدم تقنية "الصب في الأرض" لفترة طويلة وقررت الإدارة إدخالها منتج جديد. وهذا يتطلب تقنية أخرى لم يتم إتقانها بعد. نحن من سنقوم بنقل التكنولوجيا: سنختار الأفراد وفقًا لذلك المتطلبات المهنيةسنحدد مسؤوليات كل عضو في الفريق ، وندرب ، والأهم من ذلك ، نتحكم في تنفيذ العملية.

ما هو الوضع الحالي لصناعة المسبك في هولندا؟

للإجابة على هذا السؤال - تحتاج إلى تتبع الوضع قبل عشر سنوات. خلال هذه الفترة الزمنية كانت هناك تغييرات كبيرة. أغلقت بعض الشركات ، وانتقل الكثير منها إلى مواقع جديدة. في غضون 10 سنوات كان هناك اتجاه للتركيز على المنتجات ضيقة النطاق. الآن نفس الموضوع بدأ للتو في روسيا. هناك العديد من هذه الصناعات في الاتحاد الروسي. الآن الموقف من المسبك يشبه الموقف المساعد ، مثل الصابورة ، لكن كل شيء يجب أن يتغير.

في هولندا ، انتهت الأزمة تقريبًا. لا يمكن القول أن كل شيء على ما يرام ، لأنه. هناك قضايا تحتاج إلى معالجة. أوقفت العديد من الشركات عملياتها. ومن المثير للاهتمام أن جزءًا من السوق الذي تم إخلاؤه مشغول بالفعل. مبدئيًا ، سيبدأ كل شيء في مكانه في غضون عامين تقريبًا. لكن بالنسبة لروسيا ، فإن الشروط أطول. وإذا عرفنا إجابة السؤال "متى تنتهي الأزمة؟" - عندها لن يخبروا أحداً ، لكنهم يستخدمونها لأنفسهم. في هولندا عدة أشهر ، بالنسبة لروسيا - سنوات. لا تزال المشاكل المصرفية والحواجز البيروقراطية قائمة هنا ، لكن مهمة الدولة هي خلق الظروف. حيث أراد الناس أن يفعلوا شيئًا ما.

لقد عقدت اجتماعات مع رجال أعمال من الأورال ، لكن الوضع الآن غير مستقر للغاية. هل تعتقد أن اليوم هو الوقت المناسب لمشاريع جديدة؟

في تشيليابينسك ، هناك تركيز لمثل هذه الشركات ، ولكن هناك حاجة اليوم إلى تحديث جدي للإنتاج. القيادة تفهم هذا وتعمل في هذا الاتجاه. لسوء الحظ ، تستغرق العملية وقتًا أطول من المتوقع.

ارتبطت الأنشطة الأولى لشركة GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY بتصنيع المعدات اللازمة لإنتاج المسابك ، ولكن الممارسة أثبتت أنه من الضروري التركيز على الأنشطة الفكرية. في مجال الأعمال ، هناك لحظة كهذه - للعثور على مكانتك. وجدناها. من المهم أن يكون هناك أشخاص يساعدون في فهم قضايا تطبيق حلول الإنتاج الأكثر فعالية من حيث التكلفة والفعالية من الناحية الفنية ، الاختيار الأمثلالمعدات ، وتحديد العملية التكنولوجية وحركة المواد ، واستخدام رأس المال الاستثماري بشكل فعال. أؤكد أننا سوف نقدم لمحة واقعية عن الاستثمارات اللازمة وتوقيت المشروع ؛ سنقدم تعريفًا موضوعيًا لمستوى أسعار المنتجات والمؤشرات المالية.

المؤسسة التعليمية الفيدرالية الحكومية للتعليم المهني العالي "جامعة أورال الفيدرالية تحمل اسم الرئيس الأول لروسيا بي إن يلتسين"

معهد علوم المواد والمعادن

قسم "تقنيات المسبك والصلابة"

ملخص محاضرات عن تخصص "مسبك"

محاضرة 1

المفاهيم الأساسية لإنتاج المسابك

خطة المحاضرة

1. مفهوم المسبك.

2. استعراض تاريخي موجز لتطور إنتاج المسابك. دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات والسبائك.

3. تصنيف سبائك المسبك ومجالات تطبيقها.

لا يمكن تخيل الحياة الحديثة بدون المعادن. المعادن هي أساس التقدم التكنولوجي ، وأساس الثقافة المادية للبشرية جمعاء. لكن المعدن يصبح مفيدًا للشخص فقط عندما يتم الحصول على المنتجات منه. هناك ثلاثة أنواع رئيسية للحصول على المنتجات من المعادن. هذه هي إنتاج المسابك وتشكيل المعادن وقطع المعادن. دورة "المسبك" مخصصة للنوع الأول من الأعمال المعدنية.

في هذا الملخص من المحاضرات ، يتم النظر في الأسس النظرية لإنتاج المسابك بتفاصيل كافية ، بالإضافة إلى وصف العمليات التكنولوجية للحصول على المنتجات المختلفة والمعدات والأدوات المستخدمة في ذلك.

يخصص ملخص المحاضرات في مجال إنتاج المعادن الحديدية وغير الحديدية. ويحدد أساسيات النظرية والعمليات التكنولوجية والمعدات المصممة لإنتاج المسبوكات بطرق مختلفة (في قوالب الطين الرملي القابل للتصرف ، وفقًا لنماذج الاستثمار ، في قالب البرد ، تحت الضغط ، وما إلى ذلك).

يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي في عرض المواد للنظر في الجوهر الفيزيائي والكيميائي الفيزيائي لعمليات تقنية معينة ، وخصائص تصميم المعدات ، والغرض من الأساليب التكنولوجية ، والمعدات المستخدمة وأدوات التشغيل الآلي .

إلى جانب تقديم مادة محددة لكل طريقة تكنولوجية للحصول على الفراغات ، يتم إيلاء اهتمام خاص "للاختناقات" الرئيسية ، ومشاكل العمليات التكنولوجية ، وتحليل طرق ووسائل حلها للحصول على منتجات ذات جودة معينة وتحقيق إنتاج عالي كفاءة؛ على أساس نفس النهج ، يتم النظر أيضًا في احتمالات تطوير كل عملية.

مفهوم المسبك

يتم تقليل جوهر إنتاج المسبك إلى الحصول على السائل ، أي يسخن فوق نقطة الانصهار ، سبيكة من التكوين والجودة المطلوبة ، ويصب في شكل معدة مسبقًا. بعد التبريد ، يتصلب المعدن ويحتفظ بتكوين التجويف الذي تم سكبه فيه. وبالتالي ، لإجراء عملية الصب ، يجب عليك:

1) تحديد المواد التي يجب إدخالها في شحنة الذوبان ، وحسابها ، وتحضير هذه المواد (مقطعة إلى قطع ، ووزن الكمية المطلوبة لكل مكون) ؛ تحميل المواد في فرن الصهر ؛

2) لإجراء الصهر - للحصول على معدن سائل بدرجة الحرارة المطلوبة ، والسيولة المناسبة التركيب الكيميائي، بدون شوائب وغازات غير معدنية ، قادرة على التصلب لتشكيل بنية دقيقة الحبيبات بدون عيوب ذات خصائص ميكانيكية عالية بما فيه الكفاية ؛

3) قبل نهاية الصهر ، قم بإعداد قوالب صب (لصب المعدن فيها) قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية للمعدن ، وضغطه الهيدروستاتيكي وتأثير التآكل للطائرة دون الانهيار ، وكذلك قادرة على تمرير الغازات ينطلق من المعدن من خلال المسام أو القنوات ؛

4) حرر المعدن من الفرن إلى المغرفة وقم بتسليمه إلى القوالب ؛ ملء قوالب الصب بالمعدن السائل ، وتجنب فواصل النفاثات والخبث الذي يدخل القالب ؛

5) بعد تجميد المعدن ، افتح القوالب واستخرج المسبوكات منها ؛ إنتاج

6) فصل جميع العصي من الصب (المعدن المجمد في قنوات الذبابة) ، وكذلك المد والجزر المتكونة (بسبب جودة الصب أو الصب الرديئة) ؛

7) تنظيف المسبوكات من جزيئات الصب أو الرمل الأساسي ؛

8) لضبط جودة وأبعاد المسبوكات.

في الوقت الحاضر ، يتم الحصول على أكبر عدد من المسبوكات في قوالب (رملية) لمرة واحدة مصنوعة من خليط صب يتكون من رمل الكوارتز والطين المقاوم للحرارة والمواد المضافة الخاصة. بعد تصلب المعدن ، يتم إتلاف القالب وإزالة الصب. بالإضافة إلى القوالب شبه الدائمة التي تستخدم لمرة واحدة ، فهي مصنوعة من مواد شديدة المقاومة للحرارة (شاموت ، غرافيت ، إلخ) ، وتستخدم لصب عدة عشرات (50-200) مصبوبات ، والقوالب الدائمة من المعدن ، وهي تستخدم للحصول على عدة مئات ، وأحيانًا آلاف المسبوكات حتى يتآكل العفن. يعتمد اختيار قالب الصب على طبيعة الإنتاج ونوع المعدن الذي يتم سكبه ومتطلبات الصب.

لمحة تاريخية موجزة عن تطور إنتاج المسابك. دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات والسبائك

المسبك هو أحد أقدم أشكال فن صناعة المعادن التي عرفتها البشرية. تشير الاكتشافات الأثرية العديدة التي تم اكتشافها أثناء عمليات التنقيب في التلال في أجزاء مختلفة من بلادنا إلى أنه في القديمة روستم إنتاج المسبوكات النحاسية والبرونزية بكميات كبيرة إلى حد ما (البولينج ، رؤوس الأسهم ، المجوهرات - الأقراط ، الرسغين ، الخواتم ، القبعات ، إلخ). أثناء التنقيب ، الأفران والأفران الباقية ، تم العثور على قوالب حجرية استخدمت لصب محاور مجوفة ، وحلقات ، وأساور ، وخرزات معدنية ، وصلبان ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، تم الحصول على معظم المسبوكات الموجودة في Ancient Rus 'عن طريق الصب على نموذج شمعي .

طريقة صنع النموذج أصلية: تم نسج نمط من أسلاك سلكية ، يمثل نسخة من المنتج المستقبلي ؛ تم تطبيق الصلصال على نموذج الشمع هذا حتى تم الحصول على شكل قوي بدرجة كافية ، وبعد التجفيف ، تم تكليس الشكل ، وصهر الشمع ، وحرق الحبال ، وصب المعدن في التجويف المتكون ، بعد التبريد ، صب من الأشكال المعقدة تم الحصول عليه.

في القرن الحادي عشر. في روس ، نشأت مراكز الإنتاج المحلية لصب أغراض الكنيسة (الصلبان النحاسية ، الأجراس ، الأيقونات ، الشمعدانات ، إلخ) والأدوات المنزلية (الغلايات ، المغاسل ، إلخ). بالإضافة إلى كييف ، نوفغورود العظيم ، أوستيوغ العظيم ، أصبحت تفير مراكز رئيسية لإنتاج منتجات النحاس المصبوب. تسبب غزو التتار في ركود استمر حتى منتصف القرن الرابع عشر ، وبعد ذلك بدأت صناعة المسبك في الارتفاع. ويفسر ذلك حقيقة أنه تم إنشاء دولة مركزية كبيرة ، فيما يتعلق بالمدن التي بدأت في التطور والحاجة إلى أسلحة ، والآن أسلحة نارية. من إنتاج المدافع الملحومة ، تحولوا إلى صب البرونز ، وصبوا الأجراس ، وإنشاء ورش صب النحاس للصب الفني. بحلول منتصف القرن السادس عشر. احتلت مدفعية موسكو من الناحية الكمية المرتبة الأولى بين مدفعية الدول الأوروبية.

يمثل عصر البترين قفزة في تطوير إنتاج المسابك. تم إنشاء مصانع تولا وكالوغا الكبيرة من قبل نيكيتا ديميدوف وإيفان باتاشوف. تم الحصول على المسبوكات الفولاذية الأولى في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في وقت واحد تقريبًا في دول أوروبية مختلفة. في روسيا ، تم تصنيعها في عام 1866 من الصلب البوتقة في مصنع أوبوخوف. ومع ذلك ، فقد تبين أن جودة المسبوكات كانت منخفضة ، لأن خصائص صب الفولاذ كانت أدنى بكثير من خصائص الحديد الزهر. بفضل عمل علماء المعادن الروس أ. لافروفا ون. كشف كالاكوتسكي ، الذي شرح ظاهرة الفصل وعرض آلية حدوث الانكماش وقذائف الغاز ، بالإضافة إلى التدابير المطورة لمكافحتها ، تمامًا عن مزايا مصبوبات الفولاذ. لذلك ، فإن المسبوكات الشكل التي حصلت عليها A. تبين أن Iznoskov المصنوع من فولاذ مفتوح في مصنع Sormovo في عام 1870 بجودة عالية تم عرضها في معرض في سانت بطرسبرغ.

بعد المغادرة أوراق علميةمؤسس علم المعادن د. بدأ تشيرنوف ، الذي ابتكر علم التحولات في السبائك ، وتبلورها وهيكلها وخصائصها ، في استخدام المعالجة الحرارية ، مما أدى إلى تحسين جودة صب الفولاذ. تم تقديم نظرية العمليات المعدنية في المدرسة العليا بواسطة A.A. بيكوف في عام 1908 في معهد سانت بطرسبرغ للفنون التطبيقية. بين عامي 1927 و 1941 هناك نمو غير مسبوق في الصناعة لروسيا السابقة ، حيث يتم بناء أكبر المصانع الآلية. يتم إنشاء ورش المسابك وتشغيلها ، وتعمل في وضع التدفق ، بدرجة عالية من الميكنة ، مع ناقلات ، بإنتاج سنوي يصل إلى 100 ألف طن من الصب.

في الوقت نفسه ، يتم إجراء العمل البحثي ، ويتم إنشاء نظريات عمليات العمل وطرق حساب معدات السبك. يتم تشكيل المدرسة العلمية لمدرسة موسكو التقنية العليا وتأسيسها وترأسها الأستاذ. ن. أكسينوف.

يفسر الاستخدام الواسع النطاق للإنتاج المسبك من خلال مزاياها الكبيرة مقارنة بالطرق الأخرى لإنتاج الفراغات (تزوير ، ختم). يمكن أن ينتج عن عملية الصب فراغات بأي تعقيد تقريبًا مع الحد الأدنى من بدلات المعالجة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إنتاج قضبان الصب أرخص بكثير من إنتاج المطروقات على سبيل المثال. تم تطوير إنتاج المسابك حتى يومنا هذا في اتجاهين:

1) تطوير سبائك جديدة للصب والعمليات المعدنية ؛

2) تحسين تكنولوجيا وميكنة الإنتاج.

تم إحراز تقدم كبير في مجال دراسة وتحسين الخصائص الميكانيكية والتكنولوجية لحديد الزهر الرمادي - سبائك الصب الأكثر شيوعًا ورخيصة. أصبحت الأنواع الخاصة من الصب أكثر انتشارًا وتحسينًا: صب البرد ، تحت الضغط ، في قوالب الصدفة ، ونماذج الاستثمار ، وما إلى ذلك ، والتي توفر مصبوبات دقيقة ، وبالتالي تقلل من تكلفة المعالجة.

تصنيف سبائك الصب ومجالات تطبيقها

في المتوسط ​​، تمثل الأجزاء المصبوبة حوالي 50٪ من كتلة الآلات والآليات ، وتصل تكلفتها إلى 20-25٪ من تكلفة الآلات. اعتمادًا على طريقة الحصول على قضبان الصب ، يتم تقسيم السبائك إلى مصبوب ومشوه. يتم تحضير السبائك المصبوبة إما من المكونات الأصلية (مواد الشحن) مباشرة في المسبك ، أو يتم الحصول عليها من مصانع التعدين في شكل نهائي ويتم إعادة صهرها فقط قبل صبها في قوالب. في الحالتين الأولى والثانية ، يمكن أن تتأكسد (تحترق) العناصر الفردية أثناء عملية الذوبان ، وتتطاير في درجات حرارة مرتفعة (تسامي) ، وتدخل في تفاعل كيميائي مع مكونات أخرى أو مع بطانة الفرن وتتحول إلى خبث.

لاستعادة التكوين المطلوب للسبيكة ، يتم تعويض فقدان العناصر الفردية فيها عن طريق إدخال إضافات خاصة في الذوبان (الأربطة ، السبائك الحديدية) المعدة في المؤسسات المعدنية. تحتوي الأربطة ، بالإضافة إلى عنصر السبيكة ، أيضًا على المعدن الأساسي للسبيكة ، وبالتالي يتم استيعابها بسهولة أكبر وبشكل كامل بواسطة المصهور أكثر من عنصر السبائك النقي. عند ذوبان السبائك المعدنية غير الحديدية ، يتم استخدام الأربطة: النحاس والنيكل والنحاس والألمنيوم والنحاس والقصدير والألومنيوم والمغنيسيوم ، إلخ.

عند صب السبائك الحديدية ، تُستخدم السبائك الحديدية (السليكون الحديدي ، المنغنيز الحديدي ، الفيروكروم ، ferrotungsten ، إلخ) على نطاق واسع لإدخال عناصر السبائك ، وكذلك لإزالة الأكسدة المصهور. في عملية إزالة الأكسدة ، تعمل العناصر الموجودة في السبائك الحديدية كعوامل اختزال: فهي تتحد مع أكسجين الأكسيد المذاب في المصهور ، وتقلل المعدن ، وبعد أن تتأكسد ، تنتقل إلى الخبث. يساهم تنقية (تنقية) الذوبان عن طريق إزالة الأكسدة في تحسين كبير في جودة المعدن المصبوب ، مما يزيد من قوته وليونته. يتم استخدام عدد من السبائك ، وكذلك المواد غير المعدنية (الأملاح ، إلخ) كمعدلات ، والتي عند إدخالها في سبيكة مصبوبة بكميات صغيرة ، تؤثر بشكل كبير على هيكلها وخصائصها ، على سبيل المثال ، تنقية الحبوب و زيادة قوة المعدن. لذلك ، للحصول على حديد الزهر عالي القوة ، يتم استخدام تعديل المغنيسيوم.

المعايير الرئيسية لجودة المعدن المصبوب هي الخصائص الميكانيكية ، ومؤشرات الهيكل ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، وما إلى ذلك ، المحددة في المتطلبات الفنية.

عادة ما يتم تقسيم السبائك ، مثل المعادن ، في المقام الأول إلى حديدية وغير حديدية ، والأخيرة تشمل أيضًا السبائك الخفيفة. يتم تقسيم السبائك إلى مجموعات اعتمادًا على المعدن الذي هو أساس السبيكة.

أهم مجموعات السبائك هي:

الحديد المصبوب والفولاذ - سبائك من الحديد بالكربون وعناصر أخرى ؛

سبائك الألومنيوم مع عناصر مختلفة.

سبائك المغنيسيوم مع عناصر مختلفة ؛

البرونز والنحاس الأصفر عبارة عن سبائك نحاسية ذات عناصر مختلفة.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام سبائك المجموعة الأولى على نطاق واسع ، أي السبائك الحديدية: حوالي 70٪ من جميع المسبوكات من حيث الوزن مصنوعة من الحديد الزهر وحوالي 20٪ من الفولاذ. تمثل المجموعات المتبقية من السبائك جزءًا صغيرًا نسبيًا من الكتلة الإجمالية للمسبوكات.

في التركيب الكيميائي للسبيكة ، يتم تمييز العناصر الرئيسية (على سبيل المثال ، الحديد والكربون في الحديد الزهر والصلب) ، والشوائب الدائمة ، التي يرجع وجودها إلى عملية إنتاج السبائك ، والشوائب العشوائية التي دخلت السبيكة لأسباب مختلفة. تشمل الشوائب الضارة في الفولاذ والحديد الزهر الكبريت ، والفوسفور ، وأكسيد الحديدوز ، والهيدروجين ، والنيتروجين ، والمحتويات غير المعدنية. الشوائب الضارة في سبائك النحاس هي أكسيد النحاس والبزموت وفي بعضها الفوسفور. تتفاقم خصائص برونز القصدير بشكل حاد بسبب شوائب الألمنيوم والحديد ، وفي برونز الألومنيوم ، على العكس من ذلك ، القصدير. في سبائك الألومنيوم ، يجب أن يكون محتوى الحديد محدودًا ، في المغنيسيوم ، بالإضافة إلى النحاس والنيكل والسيليكون. الغازات والمحتويات غير المعدنية في جميع السبائك شوائب ضارة.

متطلبات كل سبيكة صب محددة ، ولكن هناك عدد من المتطلبات العامة:

1. يجب أن يضمن تركيب السبيكة الخصائص المرغوبة للصب (فيزيائي ، كيميائي ، فيزيائي-كيميائي ، ميكانيكي ، إلخ) ؛

2. يجب أن تتمتع السبيكة بخصائص صب جيدة - سيولة عالية ، ومقاومة التشبع بالغازات وتشكيل شوائب غير معدنية ، وانكماش منخفض ومستقر أثناء التصلب والتبريد ، ومقاومة الفصل وتشكيل ضغوط داخلية وشقوق في المصبوبات ؛

3. يجب أن تكون السبيكة بسيطة بقدر الإمكان في التركيب ، وسهلة التحضير ، ولا تحتوي على مكونات سامة ، ولا تنبعث منها مواد شديدة التلوث أثناء الصهر والصب. بيئةمنتجات؛

4. يجب أن تكون السبيكة تقنية ليس فقط في تصنيع المسبوكات ، ولكن أيضًا في جميع العمليات اللاحقة للحصول على الأجزاء النهائية (على سبيل المثال ، أثناء القطع ، والمعالجة الحرارية ، وما إلى ذلك) ؛

5. يجب أن تكون السبيكة اقتصادية: تحتوي على أقل عدد ممكن من المكونات باهظة الثمن ، ولها أقل قدر من الخسائر أثناء معالجة نفاياتها (العصي ، المرفوضة).

أسئلة التحكم والمهام

1. ما هو تاريخ تطوير المسبك في روسيا؟

2. ما هو دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية؟

3. ما هي طرق الإنتاج لقضبان الصب؟

4. ما هي القوالب التي يمكن استخدامها لصنع مصبوبات على شكل أشكال؟

5. كيف يتم تصنيف سبائك الصب؟

6. ما هي متطلبات سبائك الصب؟

7. اذكر المجالات الرئيسية لتطبيق سبائك الصب.

8. ما هو جوهر تكنولوجيا المسبك؟

مسبك أنا مسبك

إحدى الصناعات التي تكون منتجاتها مسبوكة (انظر الصب) , يتم الحصول عليها في قوالب الصب عن طريق ملئها بسبيكة سائلة. الحجم السنوييتجاوز إنتاج الصب في العالم 80 مليون طن. تي ،منها حوالي 25٪ في الاتحاد السوفياتي (1972). تنتج طرق الصب في المتوسط ​​حوالي 40٪ (بالوزن) من الفراغات لأجزاء الماكينة ، وفي بعض فروع الهندسة ، على سبيل المثال ، في بناء الأدوات الآلية ، تبلغ حصة منتجات الصب 80٪. من بين جميع قضبان الصب المنتجة ، تستهلك الهندسة الميكانيكية ما يقرب من 70٪ ، والصناعة المعدنية - 20٪ ، وإنتاج المعدات الصحية - 10٪. تُستخدم الأجزاء المصبوبة في الأدوات الآلية ومحركات الاحتراق الداخلي والضواغط والمضخات والمحركات الكهربائية والتوربينات البخارية والهيدروليكية وطواحين الدرفلة والمنتجات الزراعية. الآلات والسيارات والجرارات والقاطرات والعربات. يتم استهلاك كمية كبيرة من منتجات الصب ، خاصة من السبائك غير الحديدية ، في صناعة الطيران وصناعة الدفاع وصناعة الأدوات. توفر L. p. أيضًا أنابيب المياه والصرف الصحي ، وأحواض الاستحمام ، والمشعات ، وغلايات التدفئة ، وتركيبات الأفران ، وما إلى ذلك ، ويفسر الاستخدام الواسع النطاق للمسبوكات من خلال حقيقة أن شكلها يسهل تقريبه من التكوين. المنتجات النهائيةمن شكل الفراغات التي تنتجها طرق أخرى ، مثل تزوير. من خلال الصب ، من الممكن الحصول على قطع عمل متفاوتة التعقيد مع بدلات صغيرة ، مما يقلل من استهلاك المعدن ، ويقلل من تكلفة المعالجة ، وفي النهاية يقلل من تكلفة المنتجات. يمكن استخدام الصب لإنتاج منتجات من أي كتلة تقريبًا - من عدة منتجات جيما يصل إلى المئات تي ،بجدران بسمك أعشار ممما يصل إلى عدة م.السبائك الرئيسية التي تصنع منها المسبوكات هي: الحديد الزهر الرمادي ، القابل للطرق والمسبك (حتى 75٪ من جميع المصبوبات بالوزن) ، الكربون وسبائك الفولاذ (أكثر من 20٪) والسبائك غير الحديدية (النحاس والألمنيوم والزنك و المغنيسيوم). نطاق أجزاء المصبوب يتوسع باستمرار.

مرجع تاريخي.يُعرف إنتاج منتجات الصب منذ العصور القديمة (الألف الثاني إلى الأول قبل الميلاد): في الصين والهند وبابل ومصر واليونان وروما ، تم صب الأسلحة والعبادة الدينية والفن والأدوات المنزلية. في القرنين الثالث عشر والرابع عشر. اشتهرت بيزنطة والبندقية وجنوة وفلورنسا بمنتجاتها المصبوبة. في الدولة الروسية في 14-15 قرنا. تم صب المدافع البرونزية والحديد الزهر ومدافع المدافع والأجراس (في جبال الأورال). في عام 1479 ، تم بناء "كوخ مدفع" في موسكو - أول مسبك. في عهد إيفان الرابع ، تم إنشاء مسابك في تولا وكاشيرا ومدن أخرى. في عام 1586 ألقى أ. تشوخوف بمدفع القيصر (حوالي 40 طنًا). في عهد بيتر الأول ، زاد إنتاج المسبوكات ، وتم إنشاء المسابك في جبال الأورال والجنوب والشمال من الولاية. في القرن السابع عشر تم تصدير المسبوكات الحديدية إلى الخارج. تم إنشاء أمثلة رائعة لفن المسابك في روسيا: في عام 1735 ، تم إنشاء جرس القيصر (أكثر من 200 طن) بواسطة I.F. و M.I. تي) إي فالكون , في عام 1816 نصب تذكاري لـ K. Minin و D.M Pozharsky بواسطة V.P. Ekimov ، في عام 1850 المجموعات النحتية لجسر Anichkov في سانت بطرسبرغ من قبل P.K Klodt وآخرون.) مطرقة البخار (650 تي) في عام 1873 في مصنع بيرم. تُعرف براعة عمال السباكة في المصانع الروسية القديمة - كاسلينسكي ، وبوتيلوفسكي ، وسورموفسكي ، وكولومنا ، وما إلى ذلك.

تم إجراء المحاولات الأولى لإثبات بعض عمليات الصب علميًا في أعمالهم بواسطة R.Reaumur , إم في لومونوسوف وغيرهم من العلماء. ومع ذلك ، حتى القرن التاسع عشر. عند اختيار الممثلين ، استخدموا الخبرة المتراكمة التي تراكمت منذ قرون للسادة. فقط في بداية القرن التاسع عشر. كانت كد وضعت اساس نظرىتم تطبيق تكنولوجيا المسبك الأساليب العلميةفي معالجة محددة مهام الإنتاج. وقائع D. Bernoulli ، L. Euler أ , عمل M. V. Lomonosov كأساس متين لتطوير وتحسين تكنولوجيا المسبك. في أعمال العلماء الروس P. Anosov ، N.V.V. Kalakutsky و A. S. Lavrov ، تم شرح عمليات التبلور علميًا أولاً (انظر التبلور) , حدوث الفصل (انظر الفصل) والضغوط الداخلية في المسبوكات ، تم تحديد طرق لتحسين جودة المسبوكات. في عام 1868 ، اكتشف د.ك.تشرنوف النقاط الحرجة للمعادن. واصلت أعماله أ. أ. بايكوف , إيه إم بوشفار , في إي غروم-جرزيمايلو , لاحقًا ن.س.كورناكوف وعلماء روس آخرون. كانت أعمال D.I Mendeleev ذات أهمية كبيرة لتطوير L. p.

خلال سنوات القوة السوفيتية ، بدأ إنتاج المسبوكات من سبائك الألومنيوم لأول مرة في عام 1922 ، ومن سبائك المغنيسيوم في عام 1929 ؛ منذ عام 1926 ، أعيد بناء محلات السباكة الحالية وبُنيت متاجر جديدة. تم بناء ورش عمل المسابك مع بدرجة عاليةالميكنة ، مع إنتاج المسبوكات تصل إلى 100 ألف تيوأكثر في السنة. بالتزامن مع إعادة تجهيز وميكنة معدات الصب في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم إدخال تقنية جديدة ، وتم إنشاء أسس نظرية عمليات العمل وطرق حساب معدات السبك. في العشرينات. بدأت المدرسة العلمية السوفيتية في التكون ، مؤسسوها هم N.P. Aksenov و N.N Rubtsov و L. I. Fantalov و Yu.

تكنولوجيا المسبك.تتنوع عملية الصب وتنقسم: وفقًا لطريقة ملء القوالب - إلى صب عادي ، صب بالطرد المركزي ، قولبة بالحقن ; وفقًا لطريقة صنع القوالب - للصب في قوالب يمكن التخلص منها (تُقدم فقط للحصول على صب واحد) ، أو الصب في قوالب خزفية قابلة لإعادة الاستخدام أو قوالب رمل طينية ، تسمى شبه دائمة (يمكن لمثل هذه القوالب تحمل ما يصل إلى 150 صبًا مع الإصلاح) ، و الصب في ما يسمى بالقوالب المعدنية الدائمة ، مثل قوالب البرد ، والتي يمكن أن تتحمل ما يصل إلى عدة آلاف من المسبوكات (انظر صب البرد). في إنتاج الفراغات عن طريق الصب ، الرمل القابل للتصرف ، يتم استخدام قوالب القشرة ذاتية التصلب. يتم تصنيع القوالب لمرة واحدة باستخدام أطقم منمذجة (انظر مجموعة النماذج) وقوارير (انظر القارورة) ( أرز. 1 ). تتكون مجموعة النموذج من نموذج الصب نفسه (انظر نموذج الصب) ، والمخصص للحصول على تجويف للصب المستقبلي في القالب ، وصندوق أساسي للحصول على نوى مسبك تشكل الأجزاء الخارجية الداخلية أو المعقدة من المسبوكات. يتم تثبيت النماذج على لوحات نموذجية ، يتم تثبيت القوارير عليها ، مملوءة برمل القولبة. تتم إزالة القارورة السفلية المصبوبة من لوحة النموذج ، وتحويلها إلى 180 درجة ، ويتم إدخال قضيب في تجويف القالب. ثم يتم تجميع القوارير العلوية والسفلية (مزاوجة) ، وتثبيتها معًا وتسكب السبائك السائلة. بعد التصلب والتبريد ، تتم إزالة الصب مع نظام البوابات (انظر نظام البوابة) من القارورة ، ويتم فصل نظام البوابة وتنظيف الصب - يتم الحصول على قالب مصبوب.

الأكثر انتشارًا في الصناعة هو إنتاج المسبوكات في قوالب الرمل التي تستخدم لمرة واحدة. تستخدم هذه الطريقة لتصنيع قطع العمل من أي حجم وتكوين من سبائك مختلفة. العملية التكنولوجية لصب الرمل ( أرز. 2 ) يتألف من عدد من العمليات المتتالية: تحضير المواد ، وتحضير القوالب والرمال الأساسية ، وإنتاج القوالب والنوى ، وتركيب النوى وتجميع القوالب ، وصهر المعدن وصبه في قوالب ، وتبريد المعدن وطرده. الصب النهائي وتنظيف الصب والمعالجة الحرارية والتشطيب.

تنقسم المواد المستخدمة لتصنيع قوالب الصب لمرة واحدة إلى مواد صب أولية ورمال صب ؛ يبلغ متوسط ​​كتلتها 5-6 تيل 1 تيالمسبوكات جيدة في السنة. في تصنيع رمل القولبة ، يتم استخدام رمل القولبة من صناديق التشكيل ، أو الطين الرملي الطازج أو مواد البنتونيت ، والمواد المضافة التي تعمل على تحسين خصائص الخليط ، والماء. يشتمل الخليط الأساسي (انظر المخاليط الأساسية) عادةً على رمل الكوارتز والمواد الرابطة (الزيت والراتنج وما إلى ذلك) والمواد المضافة. يتم تحضير الخليط في تسلسل معين على معدات تحضير الخليط (انظر. معدات تحضير الخليط) ; المناخل ، المجففات ، الكسارات ، المطاحن ، الفواصل المغناطيسية ، الخلاطات ، إلخ.

يتم تصنيع القوالب والقلب على معدات صب خاصة (انظر معدات التشكيل) وأدوات الآلات. يُسكب الخليط في القوارير عن طريق الهز أو الضغط أو كليهما. تمتلئ الأشكال الكبيرة برشاشات الرمل , أقل شيوعًا ، يتم استخدام آلات السفع الرملي والسفع الرملي لصنع القوالب. القوالب في قوارير ، مصبوبة في صناديق أساسية ، تتعرض النوى للتجفيف بالحرارة أو التصلب الكيميائي ، على سبيل المثال ، عند الصب في قوالب ذاتية التصلب (انظر الصب في قوالب ذاتية التصلب). يتم إجراء التجفيف الحراري في مجففات مسبك ، كما يتم تجفيف القضبان في صندوق قلب ساخن. يتكون تجميع القوالب من العمليات التالية: تركيب القضبان ، وربط أنصاف القوالب ، وتثبيت القوالب بأقواس أو أوزان مثبتة على القالب العلوي ومنعها من الفتح عند صب السبائك. في بعض الأحيان يتم تثبيت كوب بوابة مصنوع من قلب أو رمل صب على القالب.

يتم صهر المعدن اعتمادًا على نوع السبائك في الأفران بمختلف أنواعها وقدراتها (انظر معدات الصهر). في أغلب الأحيان ، يتم صهر الحديد المسبك في قبة x , كما تستخدم أفران الصهر الكهربائية (البوتقة ، القوس الكهربائي ، الحث ، نوع القناة ، إلخ). يتم الحصول على بعض السبائك من المعادن الحديدية ، مثل الحديد الزهر الأبيض ، بالتتابع في فرنين ، على سبيل المثال ، في فرن قبة وفرن كهربائي (ما يسمى بعملية الطباعة المزدوجة). يتم تنفيذ قوالب الصب (انظر. قوالب الصب) مع السبائك من مغارف الصب ، حيث يتم توفير السبائك بشكل دوري من وحدة الصهر. عادة ما يتم إخراج المصبوبات المتصلدة على شبكات تهتز (انظر الشبكة المهتزة) أو الروك. في هذه الحالة ، يستيقظ الخليط من خلال الشبكة ويدخل قسم تحضير الخليط للمعالجة ، وتنتقل المصبوبات إلى قسم التنظيف. عند تنظيف المسبوكات ، يتم إزالة الخليط المحترق منها ، ويتم ضرب عناصر نظام البوابة (قطع) ، ويتم تنظيف خلجان السبائك وبقايا البوابات. يتم تنفيذ هذه العمليات في آلات السفع بالخردق والسفع بالخردق. يتم تنظيف المسبوكات الكبيرة هيدروليكيًا في غرف خاصة. يتم إجراء عملية قص وتنظيف المسبوكات باستخدام الأزاميل الهوائية وأداة الكشط. تتم معالجة المسبوكات من المعادن غير الحديدية على آلات تقطيع المعادن.

للحصول على الخصائص الميكانيكية اللازمة ، تخضع معظم المسبوكات المصنوعة من الفولاذ وحديد الدكتايل والسبائك غير الحديدية للمعالجة الحرارية (انظر المعالجة الحرارية). بعد ضبط جودة الصب وتصحيح عيوب الصب ، يتم طلاء المسبوكات ونقلها إلى مستودع المنتج النهائي.

ميكنة وأتمتة إنتاج المسبك.معظم العمليات التكنولوجية في L. p. شاقة للغاية وتجري في درجات حرارة عالية مع إطلاق الغازات والغبار المحتوي على الكوارتز. لتقليل كثافة اليد العاملة وخلق ظروف عمل صحية وصحية في المسابك ، يتم استخدام وسائل مختلفة للميكنة وأتمتة العمليات التكنولوجية وعمليات النقل. يعود إدخال الميكنة في الإنتاج الخطي إلى منتصف القرن العشرين. بعد ذلك ، بدأ استخدام العدائين والغرابيل والكسارات في تحضير مواد التشكيل ، واستخدمت آلات الرمل لتنظيف المسبوكات. تم إنشاء أبسط آلات التشكيل مع الحشو اليدوي للقوالب ، ثم بدأوا في استخدامها لاحقًا مكابس هيدروليكية. في العشرينات. ظهرت آلات صب الاهتزاز الهوائية وانتشرت بسرعة. في كل عملية تكنولوجية ، سعوا إلى استبدال العمل اليدوي بالعمالة الآلية: تم تحسين المعدات اللازمة لتصنيع القوالب والقلب ، وتحسين الأجهزة الخاصة بإخراج المسبوكات وتنظيفها ، وتم ميكنة نقل المواد والمسبوكات النهائية ، وتم إدخال الناقلات ، والطرق من الإنتاج الضخم. يتم التعبير عن النمو الإضافي في ميكنة إنتاج الصب في إنشاء آلات جديدة ومحسنة ، وآلات صب أوتوماتيكية وخطوط سبك أوتوماتيكية ، وفي تنظيم أقسام وورش آلية معقدة. أكثر العمليات التي تستغرق وقتًا طويلاً في إنتاج المصبوبات هي القولبة ، والتصنيع الأساسي ، وتنظيف المسبوكات النهائية. في هذه المناطق من المسابك ، تكون العمليات التكنولوجية مؤتمتة للغاية وآلية جزئيًا. يعتبر إدخال الميكنة والأتمتة المتكاملة في الإنتاج الخطي فعالاً بشكل خاص. الواعدة هي خطوط أوتوماتيكية لتشكيل وتجميع وصب القوالب بسبيكة مع تبريد المسبوكات وضبطها. على سبيل المثال ، على خط نظام Burer - Fischer (سويسرا) ( أرز. 3 ) يتم تصنيع القوالب وصبها بسبيكة وطرد المسبوكات من القوالب آليًا. يتم بنجاح تشغيل تركيب الصب الآلي للقوالب مع سبيكة على ناقل متحرك باستمرار ( أرز. 4 ). يتم التحكم في كتلة السبيكة السائلة لملء القوالب بواسطة جهاز إلكتروني يأخذ في الاعتبار استهلاك المعدن لشكل معين. تم تجهيز الوحدة بنظام تحضير الرمل الأوتوماتيكي ، ومراقبة جودة رمل القولبة وتنظيم تحضير الرمل يتم تنفيذه بواسطة جهاز آلي (أنظمة "Mouldability-controller" ، سويسرا).

لعمليات التشطيب (تنظيف وتجريد المصبوبات) ، يتم استخدام براميل مستمرة من خلال التدفق مع آلات السفع بالخردق. يتم تنظيف المسبوكات الكبيرة في غرف متصلة ، حيث تتحرك المسبوكات على طول ناقل مغلق. تم إنشاء غرف تنظيف آلية للمسبوكات ذات التجاويف المعقدة. على سبيل المثال ، قامت شركة "Omko-Nangborn" (الولايات المتحدة - اليابان) بتطوير كاميرا من نوع "Robot". كل غرفة من هذه الغرف هي آلية مستقلة لنقل المصبوبات ، والتي تعمل تلقائيًا ، وتنفذ الأوامر من ما يسمى بوحدات التحكم الموضوعة على خط أحادي. نظام النقل. في منطقة التنظيف ، وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا ، يدور التعليق بالسرعة المثلى ، حيث يتم تعليق الصب تلقائيًا. تفتح أبواب الغرفة وتغلق تلقائيًا.

في الإنتاج الضخم ، يتم إجراء التنظيف الأولي (الخام) للمسبوكات (التقشير) في المسابك. خلال هذه العملية ، يتم تجهيز القواعد أيضًا لتصنيع المصبوبات على الخطوط الأوتوماتيكية في ورش الماكينات. يمكن أيضًا إجراء العمليات النهائية على الخطوط الآلية. على أرز. 5 يعرض خط أوتوماتيكي لشركة "نوريتاكي" اليابانية لتجريد كتل أسطوانات السيارة. يتيح لك هذا الخط معالجة 120 قطعة في 1 ح.

زادت إمكانيات الميكنة وأتمتة الصب خاصة بعد تطوير عمليات تكنولوجية جديدة بشكل أساسي للصب ، على سبيل المثال ، تصنيع قوالب القشرة ، أو عملية Croning (الأربعينيات ، ألمانيا) ، وتصنيع النوى عن طريق المعالجة في البرد الصناديق الأساسية (الخمسينيات). ، بريطانيا العظمى) ، تصنيع النوى مع معالجتها في الصناديق الساخنة (الستينيات ، فرنسا). مرة أخرى في الأربعينيات. في الصناعة بدأ تطبيق طريقة تصنيع المسبوكات دقة عاليةلنماذج الاستثمار. نسبيًا المدى القصيرتمت آلية جميع العمليات التكنولوجية للعملية. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم إنشاء إنتاج آلي معقد لصب الاستثمار بإنتاج 2500 تيالمسبوكات الصغيرة في السنة ( أرز. 6 ).

أشعل.: Nehendzi Yu. A.، Steel casting، M.، 1948؛ Girshovich N.G ، الحديد الزهر ، L. - M. ، 1949 ؛ Fantalov L. I. ، أساسيات تصميم المسابك ، M. ، 1953 ؛ Rubtsov N. N. ، أنواع خاصة من الصب ، M. ، 1955 ؛ كتابه الخاص ، تاريخ إنتاج المسابك في الاتحاد السوفياتي ، الطبعة الثانية ، الجزء 1 ، م ، 1962 ؛ Aksenov P. N. ، تكنولوجيا إنتاج المسبك ، M. ، 1957 ؛ خاصته ، معدات المسابك ، م ، 1968.

إيفانوف ، في.ن.إيفانوف.

أرز. 3. خط أوتوماتيكيأنظمة Burer - Fischer (سويسرا) لصنع القوالب ، وتعبئتها بسبيكة معدنية وإزالة المسبوكات النهائية.

أرز. 6. ورشة صب الاستثمار الآلي المتكاملة بإنتاج سنوي 2500 تيالمسبوكات في السنة.

مجلة علمية وتقنية وإنتاجية شهرية ، وهي عضو في وزارة صناعة الأدوات الآلية والأدوات في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والجمعية العلمية والتقنية لصناعة بناء الآلات. في 1930-1941 نُشر تحت عنوان "مسبك" ؛ من عام 1941 إلى نوفمبر 1949 لم يُنشر ؛ نُشرت لاحقًا تحت اسم "L. P. ". وهو يغطي نظرية وممارسة إنتاج المسابك ، ويعزز الخبرة المتقدمة للمؤسسات السوفيتية في إنتاج سبائك المسبك عالية الجودة ، وعمليات إنتاج الصب عالية الأداء ، والميكنة المتكاملة ، والأتمتة ، وتنظيم واقتصاديات إنتاج المسبك ، ويقدم إنجازات إنتاج مسبك أجنبي. تداول (1973) 14 ألف نسخة. نُشر (ترجمة كاملة) في المملكة المتحدة تحت عنوان "Russian Casting Production" (برمنغهام ، منذ عام 1961).