في خريف عام 1917 ، دعاني صديق للمشاركة في مسابقة "الرجل الذكي" معه ، لأنه هو نفسه قد شارك بالفعل ، وكان ذلك مستحيلًا للمرة الثانية. بموجب هذه المنحة ، بحكم القانون ، يتم منح 0.5 مليون ريال لمدة عامين دون أي تقرير عن النفقات ، على الرغم من وجود 4/5 من إجمالي المبلغ في متناول اليد. لقد حدث أنه بهذه الأموال من المعتاد شراء عربة ذاتية التشغيل. أردت خلاف ذلك ووافقت على شرط إنفاق الأموال على تطوير ورشة العمل ، وعلى الأقل شراء آلة طحن. كما أفهمها ، لم يكن هذا جزءًا من خطط زميلي ، وفي المستقبل لم ترفع المحادثة. اكتشفت لاحقًا أنه تم العثور على وكيل آخر. هذه الحقيقة أضرت بكبريائي ، وقررت أن أحصل على منحة خاصة بي من أدوات ومعدات الآلات. بقي للعثور على مشروع يكون فيه شيء ما قد تم جره إلى الموضوع ،ثم ظهر CR620 / 724 ، الذي كان يمتد لمدة خمس سنوات في ذلك الوقت ، أيضًا. في ذلك الوقت ، كان لدي نماذج جاهزة من الأسطوانة مقاس 724 سم مكعب والأشياء الصغيرة المصاحبة لها ، بالإضافة إلى فرصة تنفيذها بنفسي - الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وتكنولوجيا الصب ، ونظام بوابات العمل لمثل هذه المسبوكات المعقدة والمخرطة. قررت أن المنحة ستخصص لتغطية النفقات غير المباشرة للمشروع ، وستتم بشكل أساسي على نفقي الخاص. إذا فزت ، فسأحصل على مواعيد نهائية ضيقة ، وأواجه مشكلة. نجح التطبيق. أجبرتني الحاجة إلى إظهار بعض القطع الحديدية في المرحلة الأخيرة من اختيار المشروع على الإسراع.قررت أن المنحة ستخصص لتغطية النفقات غير المباشرة للمشروع ، وستتم بشكل أساسي على نفقي الخاص. إذا فزت ، فسأحصل على مواعيد نهائية ضيقة ، وأواجه مشكلة. نجح التطبيق. أجبرتني الحاجة إلى إظهار بعض القطع الحديدية في المرحلة الأخيرة من اختيار المشروع على الإسراع.قررت أن المنحة ستخصص لتغطية النفقات غير المباشرة للمشروع ، وستتم بشكل أساسي على نفقي الخاص. إذا فزت ، فسأحصل على مواعيد نهائية ضيقة ، وأواجه مشكلة. نجح التطبيق. أجبرتني الحاجة إلى إظهار بعض القطع الحديدية في المرحلة الأخيرة من اختيار المشروع على الإسراع.
تم تقديم العرض وحان الوقت الآن للانتقال مباشرة إلى الجزء الفني.
عملية صنع أداة السبك
طرق الصب قابلة لإعادة الاستخدام ويمكن التخلص منها. المعدات النموذجية مطلوبة للحصول على قوالب الصب. يُسكب المعدن في قوالب الصب ، والتي يمكن أيضًا إعادة استخدامها (المعدن ، بشكل أساسي عند استخدام صب الحقن). يتكون قالب الصب من قالب خارجي ونواة داخلية ، وتتمثل مهمتها في تشكيل تجاويف في الصب. في هذا المشروع ، تم استخدام الصب الأرضي ، أي في قوالب يمكن التخلص منها ، تتكون من خليط من المعادن.
لاستخدام معدات نموذجية قابلة لإعادة الاستخدام ، من الضروري في عملية تصميم الصب أن تأخذ في الاعتبار مشكلة استخراج عناصر القالب من المعدات النموذجية (يتم عرض المعدات النموذجية القابلة لإعادة الاستخدام لأسطوانة مماثلة وقضيب (أقصى اليمين) والصب (المركز) في الصورة الرئيسية للمقالة)... في كثير من الأحيان ، على سبيل المثال ، علبة المرافق لمحرك دراجة نارية وأغطية ، أربعة أجزاء من المعدات النموذجية تكفي للحصول على قوالب الصب (نصفان للسطح الخارجي واثنان للقلب). ومع ذلك ، بالنسبة لأسطوانة المحرك ثنائي الشوط ، نظرًا للهندسة المعقدة للتجاويف الداخلية ، هناك حاجة إلى مجموعة من حوالي عشرين جزءًا من نماذج الأدوات. وبما أن الهدف في إطار هذا العمل ليس الحصول على العديد من المسبوكات المتطابقة ، فقد تقرر استخدام معدات نموذجية يمكن التخلص منها.
في الخطوة السابقة ، تم الحصول على نموذج للأسطوانة كجزء مكتمل. الصب هو جزء نهائي مع نظام بوابات وبدل تصنيع. تم عمل المصبوبات فوق المصبوبات لتغذية الصب بالذوبان أثناء التبلور ، وهذا يسمح لك بتحويل منطقة الانكماش من الصب إلى نظام البوابة ، وكذلك لضمان إزالة الهواء النازح.
نموذج صب الاسطوانة
تم استخدام الاستثمار للحصول على الصب. في هذه الحالة ، فإن الأدوات النموذجية هي نموذج مصبوب مصنوع من مادة منخفضة الذوبان (صب الشمع أو البلاستيك المناسب). في هذا المشروع ، تم استخدام بلاستيك PLA (polylactide) ، نظرًا لأنه ، على عكس العديد من الأنواع الأخرى ، يحتوي على نقطة انصهار واضحة ، وبعد ذلك تنخفض لزوجته بشكل حاد ، مما يسمح له بالتدفق بسهولة خارج القالب ، على عكس ABS ، وهو ليس منخفضًا بدرجة كافية لزوجة تصل إلى 300 درجة مئوية على الأقل. عندما تتكلس ، تحترق المخلفات البلاستيكية مع تكوين كمية صغيرة من النفايات الصلبة ، والتي ، على عكس بلاستيك ABS ، لا تلتصق بجدران القالب ويمكن تفجيرها بسهولة باستخدام الهواء المضغوط. عندما يتم تسخين ABS إلى 700-800 درجة مئوية دون وصول جيد للأكسجين ، تتشكل المواد الصلبة ، وتلتصق بالشكل ،مما يفسد الصب.
بالنسبة للصب باستخدام هذه التقنية ، تعد نفاذية الغاز لقالب الصب مهمة ، لأنها لا تزال تحتوي على مواد تنتقل إلى الطور الغازي عند تسخينها إلى درجة حرارة الذوبان. في حالة نفاذية الغاز السيئة لمادة قالب الصب ، تتشكل فقاعات غاز في المسبك ، وهو أحد الأسباب الأكثر شيوعًا للعيوب في أعمال السباكة.
تم إنتاج النموذج البلاستيكي لصب الأسطوانة بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك ، فإن حجم المنطقة القابلة للطباعة في الطابعة أصغر من حجم الصب ، ولهذا السبب كان لا بد من تقسيمها إلى العناصر المكونة لها. تم تصنيع جميع الأجزاء الأخرى باستخدام نفس العملية.
تقسيم نموذج صب الأسطوانة للطباعة ثلاثية الأبعاد
عمل نموذج لأسطوانة المحرك وقوالب الصب الخاصة بها
تمت طباعة النموذج بطبقة PLA بحجم 250 ميكرومتر ويتألف من عشرين جزءًا. تمت طباعة جميع أجزاء نموذج الصب بتغطية 10٪. تم تجميع مكونات النموذج على دبابيس مركزية ولصقها ، وتم ختم الوصلات بينها بشمع المسبك. بدون إحكام غلق الوصلات على الصب ، سوف تتكرر الفجوات بينهما ، والتي يصعب تنظيفها من بقايا رمال الصب وهي مُركِّزات للضغط. تم عمل ثقوب تكنولوجية في النموذج في سترة التبريد. هذه الثقوب تخلق دعامات إضافية للضعفاء ، بسبب هندستها ، جوهر سترة التبريد. خلاف ذلك ، أثناء الصب ، يمكن أن تنفصل عن التسخين غير المتكافئ وسيتم نقل شظاياها عن طريق تدفق المصهور ، مما أدى بالفعل إلى رفض المصبوبات المماثلة. أي ضرر يلحق بالقوالب أثناء الصب ينتج عنه جزيئات فضفاضة تفسد الصب دائمًا.لذلك ، من الأفضل عمل ثقوب تكنولوجية في أماكن مناسبة بدلاً من معرفة كيفية لحام عيب في مكان ما بالداخل.
كانت المادة المستخدمة في قوالب الصب عبارة عن رمل منخل بجزء من 0.63 مم مخلوط بزجاج ماء الصوديوم بنسبة 4/1. يجب تخفيف الرمال بعناية وإيلاء اهتمام خاص للقنوات الموجودة في الصب. قبل دفن النموذج بقنوات مملوءة في رمل التشكيل ، يُنصح بإزالة طبقة صغيرة من الخليط من منافذ القناة - لقد حان الوقت لبدء التصلب في الهواء وبعد ذلك يمكن أن يتشقق نموذج الصب على طول هذه الأسطح ، وهو أمر غير مرغوب فيه. بعد الانتهاء من التشكيل ، لتصلب الخليط ، يجب نفخه من خلال الثقوب بثاني أكسيد الكربون. يكسر ثاني أكسيد الكربون الرابطة بين أكسيد الصوديوم وأكسيد السيليكون في زجاج الماء ويربط SiO حبيبات الرمل معًا. عند النفخ ، تسمع أزمة مميزة ، مما يشير إلى أن عملية التصلب جارية. يتطلب كل ثقب حوالي 1/2 دقيقة من ثاني أكسيد الكربون.من المهم بشكل خاص النفخ من خلال القضيب جيدًا.
لتصنيع قوالب الصب ، تم تركيب نموذج الصب في القوارير وتم ملء المساحة الخالية في القارورة وداخل النموذج بمزيج من زجاج الرمل وماء الصوديوم. تم استخدام نفس الخليط لصنع ذرب وصفيحة تزيد من ارتفاع الناهضين. تم تجميع جميع مكونات القالب وتبطن بالطوب مع وجود فجوة.
نموذج
مصبوب مُجمَّع تم عمل ذرب يميل بزاوية 45 درجة إلى الوضع الرأسي.
فحص
قوالب القالب في الخطوة التالية ، تم صهر البلاستيك من القالب ، وتم تكليسها ونفخها بالهواء المضغوط لإزالة الرمال المتفتتة بالرماد. بعد العمليات السابقة ، تم ترك القالب في الفرن ، حيث يمكن أن تؤدي دورات التسخين غير الضرورية إلى التصدع ، مما قد يؤدي إلى فصل جزء من اللب ، وقد تم وصف نتائج ذلك أعلاه.
قالب الصب المكلس
تنفيذ صب اسطوانة المحرك وتشكيلها
تم استخدام AK9ch من فئة Silumin للتعبئة ، نظرًا لأنها تتمتع بقوة وسيولة جيدة ، وانكماش منخفض في الصب ، وهي الخيار الكلاسيكي لتصنيع الأسطوانات وكتل المحرك مع بطانات من الحديد الزهر. تم تقسيم السبائك إلى أجزاء صغيرة تتناسب مع البوتقة ويتم صهرها في فرن الصهر (فرن محلي الصنع ، يمكنني إلقاء الضوء على الهيكل) . عندما يسخن المصهور إلى درجة حرارة 20 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الصب ، تمت إزالة قالب الصب المسخن إلى 300 درجة مئوية من الفرن ، والذي ظل مسخنًا من التكليس ، وتركيبه في قالب من الطوب مُجهز.
تم ملء الفراغ بين القالب والقوالب بالرمل لمنع الذوبان من الهروب من الشقوق المحتملة ، وتم إغلاق مفاصل مكونات القالب برمل القولبة. تم إجراء الصب عند درجة حرارة ذوبان 740 درجة مئوية.
للأسف ، لا توجد صور ملء.
صب الاسطوانة
يجب أن أعترف أن مشكلة إزالة القضبان كبيرة. مع الأشكال الهندسية المعقدة والمزيج القوي ، يمكن أن يكون غير قابل للذوبان. عند تصميم الصب ، يجب أن تفكر مسبقًا في كيفية الزحف إلى الداخل وكيفية الزحف إليه. لاستخراج القضيب ، استخدمت أيضًا الثقوب التكنولوجية للصب ، مما أدى إلى تقويته. بدونهم ، على الأرجح ، لن تتم إزالة القضيب. تم استخراج الجزء الأكبر من المادة باستخدام مفك براغي مع مثقاب من ثقب. المثقاب عبارة عن كربيد التنجستن وبالتالي فهو لا يخفف من حدة الرمال. عندما يكون من المستحيل الزحف باستخدام المثقاب ، يمكنك استخدام سلك فولاذي سميك أو كابل فولاذي رقيق ، يتم تدويره بواسطة مفك البراغي. بعد مرور القنوات ، فإن بقايا رمال القولبة تصلح للغسيل بالضغط العالي.ومع ذلك ، حتى بعد كل التلاعبات في سترة التبريد ، كانت هناك قطع من خليط الصب على الجدران وأثناء المعالجة لم تكن كذلك ، لكنها سقطت.
بدلا من الاستنتاج
سيستخدم المشروع الجزء السفلي من علبة المحرك Honda CR500. تم تعديل علبة المرافق للسماح بتوسيع ممرات التطهير ، وتنورة بطانة أكبر ، ونقل المسامير. تضمن تصميم الأسطوانة إمكانية زيادة شوط المكبس حتى 95 مم في علبة المرافق الجديدة ، وذلك بسبب الخوف من تلف علبة المرافق الأصلية.
من خلال صب نموذج وأسطوانة 620 سي سي نصف نهائية ، فزت بمنحة في 17 نوفمبر. تم صب 724 سم مكعب فقط في شهر مارس. استغرق الأمر أكثر من يوم بقليل من العمل المتواصل لتكليس القالب والصب. في رأيي ، يختلف الصب ، على سبيل المثال ، عن اللحام في أنه عملية لا رجوع فيها - إذا كانت هناك مشكلة في مكان ما ، فلا يمكنك الرجوع خطوة إلى الوراء ، ولكن فقط إلى البداية. كان الأمر مخيفًا بشكل خاص مع نموذج البلاستيك القابل للتصرف. أكثر اللحظات إثارة هي كسر القوالب ، والتي يمكن مقارنتها بفتح هدية رأس السنة في الطفولة ، فقط المخاطر أكبر بكثير. لحسن الحظ ، كان اختيار الممثلين ، وإن لم يكن كما هو مخطط له ، مرضيًا في المرة الأولى. يالها من ارتياح! الآن كان من الضروري معالجتها وعمل جميع أنواع أجزاء التزاوج.
الأجزاء السابقة:
الجزء صفر: محرك ثنائي الأشواط. CR620
الجزء الأول: مشروع مدته 8 سنوات - كنت سأعرف ، لم أكن لأشارك أبدًا: محرك ثنائي الأشواط
UPD: وصف إضافي لعملية استخراج القضبان ، 17 أغسطس. 20 جرام