أخبار

في المجالات الصناعية والتكنولوجية الحديثة، تتمتع المعادن النفيسة بقيمة عالية للغاية وتطبيقات واسعة النطاق نظرًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة. ولتلبية متطلبات الجودة العالية للمعادن النفيسة، ظهرت معدات الصب المستمر عالي الفراغ. تستخدم هذه المعدات المتطورة تقنية الفراغ العالي لصب المعادن النفيسة في بيئة محكمة التحكم، مما يضمن نقاء المنتج وتجانسه وأدائه. ستقدم هذه المقالة شرحًا مفصلًا لتقنية الصب المستمر عالي الفراغ.معدات الصب المستمر بالتفريغللمعادن الثمينة وتطبيقاتها.

معدات الصب المستمر بالتفريغ

1、نظرة عامة على معدات الصب المستمر عالي الفراغ للمعادن الثمينة

مكونات المعدات

1. نظام التفريغ

مضخة التفريغ العالي: عادةً ما يُستخدم مزيج من المضخات الميكانيكية، ومضخات الانتشار، والمضخات الجزيئية لتحقيق بيئة تفريغ عالية. تستطيع هذه المضخات خفض الضغط داخل الجهاز بسرعة إلى مستويات منخفضة للغاية، مما يمنع دخول الهواء والشوائب الأخرى.

صمامات وأنابيب التفريغ: تستخدم للتحكم في درجة التفريغ وتدفق الغاز، مما يضمن التشغيل المستقر لنظام التفريغ.

مقياس الفراغ: يراقب مستوى الفراغ داخل المعدات ويوفر معلومات دقيقة عن حالة الفراغ للمشغلين.

2. نظام الصهر

جهاز التسخين: يمكن أن يكون التسخين بالحث، أو التسخين بالمقاومة، أو التسخين بالقوس الكهربائي، ويمكنه تسخين المعادن الثمينة حتى تصبح منصهرة. لكل طريقة تسخين خصائصها وتطبيقاتها الخاصة، ويمكن اختيارها وفقًا لنوع المعدن الثمين ومتطلبات العملية.

البوتقة: تستخدم لحفظ مصهورات المعادن الثمينة، وعادة ما تكون مصنوعة من مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل، مثل الجرافيت أو السيراميك أو السبائك الخاصة.

جهاز التقليب: تقليب المادة المنصهرة أثناء عملية الصهر لضمان تجانس التركيب وثبات درجة الحرارة.

3. نظام الصب المستمر

المُبلور: هو عنصر أساسي في عملية الصب المستمر، حيث يحدد شكل وحجم السبيكة. عادةً ما تُصنع المُبلورات من النحاس أو مواد أخرى ذات موصلية حرارية جيدة، ويتم تبريدها داخليًا بالماء لتسريع تصلب مصهورات المعادن الثمينة.

جهاز إدخال السبائك: استخراج السبيكة المتصلبة من جهاز التبلور لضمان استمرارية عملية الصب المستمر.

جهاز السحب: يتحكم في سرعة سحب السبيكة، مما يؤثر على جودة السبيكة وكفاءة إنتاجها.

4. نظام التحكم

نظام التحكم الكهربائي: التحكم الكهربائي في أجزاء مختلفة من المعدات، بما في ذلك ضبط المعلمات مثل طاقة التسخين، وتشغيل مضخة التفريغ، وسرعة سحب البليت.

نظام التحكم الآلي: يُمكّن هذا النظام من تشغيل المعدات آلياً، وتحسين كفاءة الإنتاج، وضمان استقرار جودة المنتج. ومن خلال برامج مُعدة مسبقاً، يستطيع نظام التحكم إتمام عمليات مثل الصهر والصب المستمر تلقائياً، ومراقبة وتعديل مختلف المعايير في الوقت الفعلي.

2、الوصف الهيكلي الرئيسي

1. جسم الفرن: يتميز جسم الفرن بتصميم رأسي مزدوج الطبقات للتبريد المائي. يمكن فتح غطاء الفرن لتسهيل إدخال البواتق والمبلورات والمواد الخام. يحتوي الجزء العلوي من غطاء الفرن على نافذة مراقبة لمتابعة حالة المادة المنصهرة أثناء عملية الصهر. تم ترتيب شفة قطب الحث وشفة أنبوب التفريغ بشكل متناظر على ارتفاعات مختلفة في منتصف جسم الفرن لإدخال وصلة قطب الحث وتوصيلها بجهاز التفريغ. تم تجهيز الصفيحة السفلية للفرن بإطار دعم للبوتقة، والذي يعمل أيضًا كركيزة لتثبيت موضع المبلور بدقة، مما يضمن أن تكون الفتحة المركزية للمبلور متحدة المركز مع القناة المغلقة الموجودة على الصفيحة السفلية للفرن. وإلا، فلن يتمكن قضيب توجيه التبلور من الدخول إلى داخل المبلور عبر القناة المغلقة. يوجد على إطار الدعم ثلاث حلقات تبريد مائي، تتوافق مع الأجزاء العلوية والوسطى والسفلية للمبلور. من خلال التحكم في معدل تدفق ماء التبريد، يمكن ضبط درجة حرارة كل جزء من أجزاء جهاز التبلور بدقة. يوجد أربعة أزواج حرارية على إطار الدعم، تُستخدم لقياس درجة حرارة الأجزاء العلوية والوسطى والسفلية من البوتقة وجهاز التبلور على التوالي. تقع نقطة اتصال الزوج الحراري بالسطح الخارجي للفرن على أرضية الفرن. يمكن وضع حاوية تصريف في أسفل إطار الدعم لمنع تدفق حرارة المعدن المنصهر مباشرةً من جهاز التنظيف، مما قد يُلحق الضرر بجسم الفرن. كما توجد حجرة تفريغ صغيرة قابلة للفصل في وسط أرضية الفرن. أسفل حجرة التفريغ، توجد حجرة زجاجية عضوية، حيث يمكن إضافة مضادات الأكسدة لتحسين إحكام التفريغ للخيوط. تُحقق هذه المادة تأثيرًا مضادًا للأكسدة على سطح قضبان النحاس بإضافة مضادات الأكسدة إلى تجويف الزجاج العضوي.

2. البوتقة والمبلور:البوتقة والمبلور مصنوعان من الجرافيت عالي النقاء. قاعدة البوتقة مخروطية الشكل ومتصلة بالمبلور بواسطة خيوط.

3. نظام التفريغ

4. آلية السحب واللف:تتكون عملية الصب المستمر لقضبان النحاس من عجلات توجيه، وقضبان سلكية دقيقة، وموجهات خطية، وآليات لف. تؤدي عجلة التوجيه دورًا في التوجيه وتحديد الموضع، فعند إخراج قضيب النحاس من الفرن، يمر أولًا عبرها. يُثبّت قضيب التوجيه البلوري على برغي دقيق وجهاز توجيه خطي. في البداية، يُسحب قضيب النحاس (سحبًا أوليًا) من جسم الفرن بواسطة الحركة الخطية لقضيب التوجيه البلوري. عندما يمر قضيب النحاس عبر عجلة التوجيه ويبلغ طولًا معينًا، يُفصل عن قضيب التوجيه البلوري. ثم يُثبّت على آلة اللف، ويستمر سحبه بواسطة دوران آلة اللف. يتحكم محرك سيرفو في الحركة الخطية ودوران آلة اللف، مما يُمكّن من التحكم بدقة في سرعة الصب المستمر لقضيب النحاس.

5. يعتمد نظام الطاقة على مصدر طاقة فوق صوتي مزود بتقنية IGBT ألمانية الصنع، تتميز بانخفاض مستوى الضوضاء وكفاءة استهلاك الطاقة. ويستخدم البئر أجهزة تحكم في درجة الحرارة لتسخينه بشكل مبرمج. تصميم النظام الكهربائي

توجد دوائر حماية من التيار الزائد، والتغذية الراجعة للجهد الزائد، ودوائر الحماية.

6. نظام التحكم:تعتمد هذه المعدات نظام تحكم آلي بالكامل بشاشة لمس، مزود بأجهزة مراقبة متعددة، للتحكم بدقة في درجة حرارة الفرن والمبلور، مما يحقق ظروف الاستقرار طويلة الأمد اللازمة لعملية الصب المستمر لقضبان النحاس. كما يمكن اتخاذ تدابير وقائية متعددة من خلال أجهزة المراقبة، مثل منع تسرب المواد الناتج عن ارتفاع درجة حرارة الفرن، أو عدم كفاية الفراغ، أو الضغط، أو نقص المياه. يتميز الجهاز بسهولة التشغيل وإمكانية ضبط المعايير الرئيسية بشكل صحيح.

هناك درجة حرارة الفرن، ودرجات الحرارة العليا والمتوسطة والسفلى للمبلور، وسرعة السحب المسبق، وسرعة سحب نمو البلورات.

وقيم إنذار متنوعة. بعد ضبط المعايير المختلفة، في عملية إنتاج الصب المستمر لقضبان النحاس، طالما تم ضمان السلامة.

ضع قضيب التوجيه للتبلور، وضع المواد الخام، أغلق باب الفرن، اقطع الاتصال بين قضيب النحاس وقضيب التوجيه للتبلور، وقم بتوصيله بآلة اللف.

3、استخدام معدات الصب المستمر عالي الفراغ للمعادن الثمينة

(1)إنتاج سبائك المعادن الثمينة عالية الجودة

1. نقاء عالٍ

يمكن لعمليات الصهر والصب المستمر في بيئة ذات فراغ عالٍ أن تتجنب بشكل فعال التلوث الناتج عن الهواء والشوائب الأخرى، مما ينتج عنه سبائك معادن ثمينة عالية النقاء. وهذا أمر بالغ الأهمية لقطاعات مثل الإلكترونيات والفضاء والرعاية الصحية التي تتطلب نقاءً فائقًا لمواد المعادن الثمينة.

فعلى سبيل المثال، في صناعة الإلكترونيات، تُستخدم المعادن الثمينة عالية النقاء مثل الذهب والفضة لتصنيع الدوائر المتكاملة والمكونات الإلكترونية وما إلى ذلك. ويمكن أن يؤثر وجود الشوائب بشكل خطير على أدائها وموثوقيتها.

2. التوحيد

يضمن جهاز التحريك ونظام الصب المستمر في المعدات تجانس تركيبة المعدن الثمين المنصهر أثناء عملية التصلب، مما يمنع حدوث عيوب مثل الانفصال. وهذا ذو أهمية بالغة للتطبيقات التي تتطلب تجانسًا عاليًا في خصائص المواد، مثل صناعة الأدوات الدقيقة وتصنيع المجوهرات.

فعلى سبيل المثال، في صناعة المجوهرات، يمكن أن تضمن المواد المعدنية الثمينة الموحدة لونًا وملمسًا متسقين للمجوهرات، مما يحسن جودة المنتج وقيمته.

3. جودة سطح جيدة

تتميز أسطح السبائك المنتجة بواسطة معدات الصب المستمر تحت فراغ عالٍ بنعومتها وخلوها من المسام والشوائب، فضلاً عن جودتها السطحية العالية. وهذا لا يقلل فقط من عبء العمل في عمليات المعالجة اللاحقة، بل يحسن أيضاً من جودة المظهر والقدرة التنافسية للمنتج في السوق.

فعلى سبيل المثال، في التصنيع الراقي، يمكن استخدام مواد المعادن الثمينة ذات الجودة السطحية الجيدة لتصنيع الأجزاء الدقيقة والزخارف وما إلى ذلك، مما يلبي متطلبات العملاء العالية فيما يتعلق بمظهر المنتج وأدائه.

(2)تطوير مواد جديدة من المعادن الثمينة

1. التحكم بدقة في التركيب والبنية

تتيح معدات الصب المستمر تحت فراغ عالٍ للمعادن الثمينة التحكم بدقة في تركيب ودرجة حرارة المعدن المنصهر، مما يحقق تحكمًا دقيقًا في تركيب وبنية السبيكة. وهذا يوفر وسيلة فعالة لتطوير مواد جديدة من المعادن الثمينة.

على سبيل المثال، من خلال إضافة عناصر سبائك محددة إلى المعادن الثمينة، يمكن تغيير خصائصها الفيزيائية والكيميائية، مما يؤدي إلى تطوير مواد جديدة ذات خصائص خاصة مثل القوة العالية ومقاومة التآكل العالية والتوصيلية العالية.

2. محاكاة عملية الصب في بيئات خاصة

يُمكن للجهاز محاكاة بيئات خاصة، مثل الضغوط ودرجات الحرارة والظروف الجوية المختلفة، لدراسة سلوك الصب وتغيرات أداء المعادن الثمينة في هذه البيئات. وهذا ذو أهمية بالغة لتطوير مواد من المعادن الثمينة قادرة على التكيف مع ظروف التشغيل الخاصة.

فعلى سبيل المثال، في صناعة الطيران والفضاء، تحتاج المواد المعدنية الثمينة إلى العمل في بيئات قاسية كدرجات الحرارة والضغط والإشعاع العالية. ومن خلال محاكاة هذه البيئات في تجارب الصب، يمكن تطوير مواد جديدة ذات أداء ممتاز لتلبية احتياجات صناعة الطيران والفضاء.

يمكنكم التواصل معنا عبر الطرق التالية:

واتساب: 008617898439424

Email: sales@hasungmachinery.com 

الموقع الإلكتروني: www.hasungmachinery.com و www.hasungcasting.com