في التصنيع الدقيق، تعتبر ”الاتساق“ معيارًا محوريًا للبراعة التقنية. بالنسبة للمسبوكات الصغيرة إلى المتوسطة المعقدة من الناحية الهيكلية، يمكن أن يؤدي انحراف أبعاد بسيط يبلغ 0.05 مم إلى مشكلات خطيرة مثل تسرب سطح الختم أو فشل التوازن الديناميكي. بفضل خبرتها التي تمتد لعقود في هذا المجال، طورت Aleader نظامًا قويًا للتحكم في اتساق الإنتاج الدفعي لتقنية الصب بالشمع المفقود باستخدام محلول السيليكا. اليوم، دعونا نتعمق في التقنيات الأساسية وراء هذا الحل المثبت.
”رمز الدقة“ لقطع الصب: لماذا الاتساق مهم جدًا؟
تتخصص شركة Aleader في تصنيع مكونات الصمامات الدقيقة وتجهيزات الأنابيب ودفاعات المضخات بأبعاد تتراوح بين 20 و200 ملم، إلا أن هذه المكونات المدمجة يجب أن تفي بمعايير أداء صارمة: تتطلب الأسطح المتلاصقة الحساسة تحكمًا في التفاوتات في حدود ±0.05 ملم، بينما يجب أن تحقق الأسطح المصنعة بدقة خشونة سطح ≤1.6 ميكرومتر. أي انحراف في الاتساق بين هذه الأجزاء ”الصغيرة ولكن الدقيقة“ قد يؤدي إلى عواقب وخيمة. قد يؤدي التسرب في أسطح إحكام الصمامات إلى مخاطر تتعلق بالسلامة، في حين أن الفشل في تحقيق التوازن الديناميكي للدفاعات قد يتسبب في ارتفاع مستويات اهتزاز المعدات وضوضاءها بشكل كبير. تكشف بيانات الصناعة أن تكاليف الإنتاج ترتفع بشكل كبير عندما تتجاوز معدلات إعادة العمل 5٪.
السبب الذي يجعل تقنية الصب بالسيليكا سول هي الخيار الأساسي لشركة Aleader هو أنها تتيح صب قطعة واحدة ذات هيكل تجويف داخلي معقد، وتلبي تمامًا احتياجات الصب الدقيق للفولاذ الكربوني (ZG270-500) والفولاذ المقاوم للصدأ (304/316) وسبائك النحاس وغيرها من المواد.
تحضير الشمع: ”خط الدفاع الأول“ للتحكم في الاتساق
قالب الشمع هو ”النموذج الأولي“ للصب، ودقته تحدد بشكل مباشر جودة المنتج النهائي. قامت Aleader بإنشاء سلسلة كاملة من الضوابط بدءًا من تركيبة مادة الشمع وحتى عملية الاختبار:
في إدارة مواد الشمع، نستخدم تركيبة مخلوطة من البارافين والبولي إيثيلين. من خلال التجارب المتكررة، قمنا بتحسين النسبة وحافظنا على درجة حرارة انصهار صارمة تبلغ 65±1℃ لمنع تدهور المواد بسبب الشيخوخة الناتجة عن درجات الحرارة المرتفعة. لضمان الاستقرار، لا يتم إعادة استخدام الشمع أكثر من خمس مرات. تخضع كل دفعة لاختبار اللزوجة للحفاظ على الأداء ضمن النطاق الأمثل الذي يتراوح بين 20-25cP.
يعد تحسين معلمات القوالب وحقن الشمع أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. تحافظ Aleader على درجة حرارة ثابتة للقوالب عند 40±1℃ لتقليل تباينات انكماش الشمع إلى الحد الأدنى. بالنسبة للمكونات ذات الجدران الرقيقة، تستخدم الشركة بشكل مبتكر عملية حقن الشمع ”بمضخة ضغط منخفض“ (ضغط 0.5MPa، سرعة حقن 30mm/s)، مما يمنع بشكل فعال ظهور الفقاعات وعيوب التعبئة غير الكاملة.
تستخدم عملية الكشف تقنية المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد الآلي لإجراء فحص كامل بنسبة 100٪ للأبعاد الرئيسية مثل موضع فتحة الحافة. عندما يتجاوز معدل العيوب 0.5٪، يتم تشغيل آلية تعديل العملية على الفور للقضاء على مخاطر الجودة من مصدرها.
قشرة السيليكا سول: لإنشاء حامل صب ”غير منفذ“
جودة القشرة هي مفتاح نجاح عملية الصب. وقد وضعت شركة Aleader نظامًا صارمًا للمعايير في عملية صنع قشرة السيليكا سول:
يتم تحضير الملاط باستخدام سول السيليكا عالي الجودة الذي يحتوي على 28-30٪ SiO₂، ويتم إضافة عامل ترطيب خاص إلى الملاط السطحي لإزالة الفقاعات؛ ويتم اختيار المادة المقاومة للحرارة على شكل رمل زركون 325 شبكة للطبقة السطحية ورمل موليت 60-80 شبكة للطبقة الخلفية، وذلك لمنع تكتل الجزيئات تمامًا من خلال التقليب بالموجات فوق الصوتية وضمان تماثل الملاط.
تتم عملية التجفيف عن طريق التحكم التدريجي في درجة الحرارة والرطوبة: يتم تجفيف الطبقة السطحية لمدة 6 ساعات في بيئة بدرجة حرارة 25 درجة مئوية ورطوبة نسبية 60٪، ويتم تجفيف الطبقة الخلفية لمدة 4 ساعات في بيئة بدرجة حرارة 28 درجة مئوية ورطوبة نسبية 50٪، وذلك للتحكم بدقة في معدل تبخر الماء وتجنب تشقق القشرة.
يتم اعتماد منحنى التسخين العلمي للخطوة في تحميص قشرة القالب: من درجة حرارة الغرفة إلى 300 درجة مئوية، مع الحفاظ على الدفء لمدة ساعة واحدة، ثم إلى 900 درجة مئوية، مع الحفاظ على الدفء لمدة ساعتين، ويتم التحكم في فرق درجة الحرارة في العملية بأكملها في حدود ±15 درجة مئوية، وأخيرًا يتم التأكد من أن الكربون المتبقي بعد التحميص أقل من أو يساوي 0.1٪، وذلك لتوفير بيئة تجويف نظيفة للصب.
الصب والمعالجة اللاحقة: المعركة النهائية لجودة الصب
تحدد عملية التشكيل والمعالجة اللاحقة أداء المنتج بشكل مباشر، وتسعى Aleader أيضًا إلى تحقيق الكمال في هذه العملية:
في مرحلة الصهر، يتم استخدام التحليل الطيفي الأمامي للفرن لمراقبة التركيب في الوقت الفعلي. على سبيل المثال، يتم التحكم بدقة في محتوى الكربون في الفولاذ الكربوني ZG270-500 عند 0.25-0.35٪؛ ويتم التحكم بدقة في درجة حرارة الصب، ويتم تثبيت درجة حرارة صب الفولاذ الكربوني عند 1550±20℃. بالنسبة للأجزاء المعقدة، يتم استخدام تقنية الصب بمساعدة الفراغ -0.05MPa لتقليل عيوب المسامية بشكل كبير.
تستخدم عملية إزالة القشرة وتنظيفها طريقة مبتكرة تتمثل في التنظيف بالماء عالي الضغط 20 ميجا باسكال بدلاً من عملية الاهتزاز التقليدية، مما يمنع بشكل أساسي تشوه قطعة العمل؛ وتستخدم معالجة الرمل 120 شبكة من رمل الألومينا لتحقيق تنظيف موحد تحت ضغط 0.3 ميجا باسكال، مما يضمن جودة السطح ولا يؤثر على دقة الأبعاد.
تضمن عملية المعالجة الحرارية الأداء: يتم تنفيذ الفولاذ الكربوني من خلال عملية مركبة تتكون من 900 درجة مئوية × 2 ساعة من التطبيع و 600 درجة مئوية × 4 ساعات من التلدين. من خلال التحكم الدقيق في توحيد درجة حرارة الفرن ±10 درجة مئوية، يكون أداء المادة مستقرًا ومتسقًا.
مراقبة الجودة طوال العملية: بناء ”إدارة حلقة مغلقة“ للجودة Great Wall
أنشأت Aleader آلية للكشف والتغذية الراجعة تغطي العملية برمتها لتوفير ضمان قوي للتحكم في الاتساق:
الكشف عن حجم المفتاح ذكي. يتم الكشف عن استواء سطح الختم للفلنجة (≤0.05 مم) بواسطة الليزر عبر الإنترنت، ويتم تحميل البيانات إلى نظام MES في الوقت الفعلي لتشكيل سجل قابل للتتبع.
يعتمد نظام إدارة العيوب نهجًا استشرافيًا من خلال إنشاء أطلس للعيوب يغطي المشكلات النموذجية مثل المسامية الناتجة عن الانكماش والتشقق البارد. من خلال تحليل البيانات الضخمة، يربط النظام بين متغيرات العملية بما في ذلك عدد طبقات الغلاف ومعلمات الصب. عندما ينخفض مؤشر قدرة العملية (CPK) إلى أقل من 1.33، يقوم النظام تلقائيًا بتمييز الدفعات المتأثرة وبدء مراجعة العملية، مما يمثل تحولًا من ”العلاج اللاحق“ إلى ”الوقاية الاستباقية“.
من خلال تقنية التحكم الدقيقة التي تغطي كامل العملية بدءًا من إعداد نموذج الشمع، وصب القشرة، والصب، وحتى المعالجة اللاحقة، حققت Aleader اتساقًا فائقًا في الإنتاج الضخم لصب الشمع المفقود من السيليكا سول، مما يوفر حلول صب دقيقة وموثوقة لتصنيع المعدات المتطورة. مستقبلًا، ستواصل Aleader تعميق خبرتها في تقنية الصب الدقيق، مما يدفع إلى تحسين الجودة المستمر في جميع أنحاء الصناعة من خلال معايير أكثر صرامة وعمليات مبتكرة.
