صب العمود المرفقي: ما هو وكيف يتم تصنيع أعمدة المرفق المصبوبة

على الرغم من أن أعمدة الكرنك المصبوبة أصبحت قديمة في معظم محركات السيارات الحديثة، إلا أنها لا تزال موجودة في المركبات القديمة والمركبات الإنتاجية والآلات الصغيرة. يلجأ المصنعون اليوم إلى تشكيل أعمدة الكرنك بالطرق في المركبات عالية الأداء، ولكن أعمدة الكرنك المصبوبة التي لا تزال موجودة تُصنع هذه القطع من خلال عملية تتطلب جهدًا كبيرًا. ولإعطائكم فكرةً، سنشرح لكم كل شيء عن عملية صب العمود المرفقي، بالإضافة إلى المواد المستخدمة.

ما هو العمود المرفقي المصبوب؟

إليكم الأمر بخصوص أعمدة الكرنك المصبوبة. هناك ثلاث طرق لتصنيع عمود الكرنك: الصب، والتشكيل، و التصنيع باستخدام الحاسب الآليمن بين هذه، فإن الصب هو الذي يكلف أقل، لذلك أفضل مصنعي العمود المرفقي عادة ما يفعلون ذلك عندما يريدون توفير المال.

لكن المشكلة مع أعمدة الكرنك المصبوبة هي أن إنهم هشون، لأن قوتها الشد والمرونة أقل بكثير مقارنة بتلك التي يتم تصنيعها من كتلة معدنية.

تتمتع أعمدة الكرنك المصبوبة بقوة شد نموذجية تبلغ حوالي 60,000 إلى 100,000 رطل لكل بوصة مربعة و تصنيف الاستطالة حوالي 2% إلى 3%، وهو مقياس اللدونة أو مقدار التشوه الذي يمكن أن يلحق بالجزء قبل أن ينكسر.

تصنيف الاستطالة أعمدة الكرنك مزورة تتراوح نسبة احتمالية التلف بين ٢٠٪ و٢٢٪، وهي أكثر متانة من أعمدة الكرنك المصبوبة. عندما تكون النسبة منخفضة، فأنت تعلم أن القطعة لن تتحمل الكثير من سوء الاستخدام.

تُصنع أعمدة الكرنك المصبوبة عن طريق صب المعدن المنصهر في قالب وتركه ليجف. ينتج عن هذا عادةً بنية حبيبية عشوائية إلى حد مايشير هيكل الحبوب إلى الطريقة التي يتم بها ترتيب الجزيئات المعدنية الصغيرة داخل العمود المرفقي، ويلعب دورًا كبيرًا في مدى قوة أو ضعف الجزء.

في الماضي، كنا نرى أعمدة مرفقية مصبوبة في السيارات والدراجات النارية، وفي كل ما يحتوي على محرك تقريبًا. لكن الآن، تغير الوضع.

على الرغم من أن هذه الأعمدة المرفقية لا تزال تستخدم في المركبات الإنتاجية أو في أي سيناريو حيث توجد حاجة إلى تقليل التكلفة، إلا أن الشركات المصنعة اليوم تلتزم في الغالب بالطرق لأنها تنتج أقوى بكثير وأكثر أعمدة مرفقية موثوقة. 

ما هي المواد المستخدمة في صب العمود المرفقي؟

أثناء صب أعمدة الكرنك، فإن المادة المستخدمة تحدث فرقًا كبيرًا في مدى جودة محرك يؤدي. هناك ثلاث مواد: الحديد الرمادي، والحديد المطاوع، والفولاذ. 

الآن نتحدث على وجه التحديد عن الحديد الرماديهو في الواقع سبيكة. هذا يعني أنه مزيج من الحديد والكربون والسيليكون والمنغنيز. عادةً ما يُشكّل الكربون في الحديد الرمادي حوالي ٢.٥٪ إلى ٤٪ من الخليط، بينما تتراوح نسبة السيليكون عادةً بين ١٪ و٣٪.

ما يجعل الحديد الرمادي خيارًا جيدًا هو أنه رخيص الثمن، وسهل التصنيع وفقًا للتفاوتات الضيقة، مما يعني أنه يمكنك قطعه وتشكيله إلى الحجم الدقيق، كما أنه يقاوم التآكل بشكل جيد حقًا. 

ثم ، لديك الدكتايل الحديد، وهو ما يسمى أيضًا الحديد العقديبدلاً من رقائق الجرافيت العادية، يتميز ببنية جرافيتية عقدية. تتكون هذه البنية بإضافة المغنيسيوم أو السيريوم إلى الحديد المنصهر.

بسبب هذا الهيكل العقدي، ينتهي الأمر بالحديد المطاوع بقوة شد أعلى من الحديد الرمادي، لذا فهو خيار أفضل لـ محركات عالية الأداء.

وأخيرا، هناك صلب، وهو عبارة عن سبيكة من الكربون والحديد، تستخدم في المحركات المتطورة لأنها تتمتع بأعلى قدر من القوة والصلابة من بين الثلاثة. 

يصل محتوى الكربون في الفولاذ إلى ٢٪. ومع ذلك، فهو أغلى ثمناً وأصعب تصنيعاً من الحديد الرمادي والحديد المطاوع.

ما هي عملية صب العمود المرفقي؟ 

لنتحدث عن عملية صب العمود المرفقي. بهذه الطريقة، يصبح العمود المرفقي أكثر دقةً ووضوحًا.

الخطوة 1. تحضير القالب 

تبدأ العملية بـ إنشاء قالبيُجرى ذلك عادةً باستخدام تقنيات صب الرمل. هذا يعني إنشاء تجويف في قالب رملي، ويطابق شكل هذا التجويف تمامًا الشكل المتوقع لعمود المرفق. لتحقيق ذلك، يُستخدم نمط، ويُضغط في الرمل ليتشكل تجويف القالب حوله.

في نفس الوقت، نظام بوابات يتم تصميم نظام الصب خلال هذه المرحلة، ويشمل ذلك أجزاءً مثل البوابات، والرافعات، وفتحات التهوية. يهدف هذا النظام إلى ضمان تدفق المعدن بشكل صحيح إلى القالب خلال الخطوات التالية.

يتم تصنيع القالب عادة من جزأين، يطلق عليهما التعامل والسحبيعد هذا الإعداد المكون من جزأين مهمًا لأنه يسمح بإزالة العمود المرفقي النهائي بعد الانتهاء من عملية الصب.

الخطوة 2. الذوبان والصب

بمجرد أن يصبح القالب جاهزًا، قم بقطع قطعة دائرية قوية من منفذ معدني يتم وضعه مباشرة فوق نظام البوابة.

ثم تم اختيار سبيكة معدنيةيُصهر المعدن، الذي قد يكون حديدًا مصبوبًا أو فولاذًا، في فرن. يُسخّن المعدن حتى يصل إلى درجة الحرارة والقوام المناسبين لسبك العمود المرفقي.

بعد ذلك يتم صهر المعدن المنصهر بعناية تدفقت تجويف القالب باستخدام نظام البوابة.

أثناء حدوث ذلك، يجب أن يتدفق المعدن السائل بسلاسة لتجنب الاضطرابات أثناء التدفق، ولتجنب دخول الغازات. وإلا، فقد يتأكسد المعدن أو تتشكل فيه مسام.

استخدم السرعة العرضية يجب أيضًا إبقاء المادة تحت السيطرة، لأنه إذا أصبحت مرتفعة للغاية، فقد تتناثر وتسقط على الجدار الداخلي للتجويف وتتسبب في رمل القلب.

الخطوة 3. التبريد وإزالة القالب 

بعد الصب، يُزال القالب من دعامة التثبيت بعناية. ثم يُنقل إلى الخارج ليبرد في درجة حرارة الغرفة، ويستمر هذا التبريد حتى يتصلب المعدن المنصهر ويتخذ شكل العمود المرفقي الكامل.

بمجرد أن يبرد الجزء، يتم كسر قالب الرمل بمطرقة أو أي أداة أخرى كشف العمود المرفقي.

الخطوة 4. الانتهاء من صب العمود المرفقي

عندما يتم إخراج العمود المرفقي، فإنه يمر عبر عدد من عمليات التصنيع حتى يتمكن من الوصول إلى الشكل النهائي والدقة المطلوبة.

وتشمل هذه العمليات طحن, حفرو موازنة.

بمجرد الانتهاء من جميع عمليات التشغيل، يتم تركيب العمود المرفقي مصقولة ومنظفة لذا فهو جاهز تمامًا للتثبيت في المحرك. 

خاتمة

إن صب العمود المرفقي هو عمل يدوي شاق حتى النهاية لإنتاج مادة حيوية قطعة محرك بأسعار معقولة، وموثوقة، وتتطلب تشغيلًا أقل. أما التشكيل بالطرق، فهو المعيار السائد، حيث تُعد القوة والمتانة الإضافيتان للفولاذ المطروق ضروريتين لتحمل ضغوط الأداء العالي في المحرك.

إذا كنت في العمل لتقديم منتجات أفضل لعملائك، نانجينغ وودا لتكنولوجيا السيارات المحدودة هذا هو المكان الذي تبدأ منه.

نحن نقدم خدماتنا في جميع أنحاء العالم منذ عام 1999 لتوفير جميع أنواع أعمدة مرفقية دقيقة ودعم كامل للمحرك- من أنظمة الإشعال والإعدادات الكهربائية إلى مكونات العادم والتعليق والتوجيه.

يتم تصنيع كل جزء لمساعدتك على تقديم تصميمات أكثر موثوقية وعالية الأداء. الوصول اليوم، أتوجه إلى نانجينغ وودا، ودعونا نتحدث عن شراكة قوية ذات منفعة متبادلة.