فارسی
English
Русский
- الصفحة الرئيسية
- خدمات الصب
- التصميم والنمذجة في الصب
يُعد تصميم وتصميم نموذج الصب، أو بعبارة أخرى، نمذجة الصب، بالإضافة إلى تصنيع قوالب الصب، من الطرق الهامة والواسعة الانتشار لإنتاج وتصنيع القطع المعدنية. عملية الصب في مختلف المجالات العالمية تُعرف بعلمها وفنها وتكنولوجيتها. ومع التقدم في صناعة الصب من حيث العلم والتكنولوجيا، تبقى الجودة المُثبتة عملياً هي جودة المواد الأولية للصب، والخبرة، والحس الفني، وفن النمذجة والصب الذي يضمن إنتاج قطعة سليمة وخالية من العيوب.
يُعتبر التصميم والنمذجة في عملية الصب، خاصةً لإنتاج القطع الثقيلة مثل قطع الكسارات وطرق البناء، أمرًا بالغ الأهمية. يجب تصميم هذه القطع بعناية فائقة نظرًا للظروف القاسية التي تعمل فيها، واحتياجها لمقاومة التآكل والصدمات. يُوفر استخدام البرمجيات ثلاثية الأبعاد في هذه العملية إمكانية فحص التفاصيل الهندسية ومحاكاة السلوك الميكانيكي للقطع. كما أن تصميم أنظمة المسارات وملء القالب بشكل مثالي في مرحلة الصب له أهمية خاصة لتقليل العيوب المحتملة مثل الفجوات الغازية والانكماش، و لتحسين الجودة النهائية للمنتج.
قبل تنفيذ عملية الصب، يحتاج الأمر إلى نمذجة. نمذجة الصب هي تصميم وبناء النموذج (Pattern) للصب، سواء كان قطعة واحدة أو عدة قطع. تتعلق نمذجة الصب وتصنيع أنواع النماذج، مثل النموذج المسطح والنموذج الحر، باستخدام مواد مثل نماذج الصب من الألومنيوم، ونماذج الصب الخشبية، ونماذج الصب من الستايروفوم، بالإضافة إلى إجراء جميع أعمال الهندسة العكسية للقطع الصناعية، وتصميم الصب، ورسم قطع الصب، وجميع أعمال تصنيع القطع بطريقة الصب المتخصصة للفولاذ والحديد والمعادن الملونة. شركة أونجارد، بخبرة تزيد عن عقدين، جاهزة لتقديم خدمات نمذجة الصب بجودة عالية وأسعار مناسبة، ويمكنك الآن الاتصال بخبرائنا للحصول على استعلام الأسعار وتسجيل الطلب.
يعد تصميم وتصميم نموذج الصب، نظرًا لأنه يلعب دورًا هامًا في صناعة وتصميم القطع المعدنية، أمرًا ذا أهمية كبيرة. وبالنظر إلى أن تصميم نموذج الصب هو أحد الأجزاء الأساسية في عمليات الإنتاج باستخدام طريقة الصب، سوف نتحدث في هذا المقال عن تصميم وتصنيع أنواع نماذج الصب المختلفة.
تتمتع شركة أفانغارد بفريق محترف ومؤهل، بالإضافة إلى الأدوات المناسبة للنمذجة، ولديها القدرة على تصميم وتصنيع أي نوع من النماذج والقطع المعقدة. في المرحلة الأولى عندما يتصل العملاء بشركة أفانغارد لتنفيذ مشروع نمذجة الصب، هناك ثلاث حالات محتملة:
- في الطريقة الأولى، يقوم المقاول بتسليم ملف ثلاثي الأبعاد للنموذج الذي يجب أن يتم تصنيعه من قبل فريقنا.
- في الطريقة الثانية، لدى المقاول مخطط ثنائي الأبعاد للقطعة ولكن لا يوجد ملف ثلاثي الأبعاد لها.
- في الطريقة الثالثة، يقوم المقاول بتسليم القطعة إلى شركتنا ويطلب تصنيع نموذج الصب لها، وسنتحدث عن هذا في قسم الهندسة العكسية لاحقًا.
في كل الحالات الثلاث، يقوم الفريق الفني والهندسي في أفانغارد بمراجعة موضوع المشروع والجوانب الكمّية والنوعية، ثم يقدم تقديرًا للتكلفة والوقت اللازم لإنجاز نموذج الصب للعميل. الوقت المقدم لإنجاز المشاريع يختلف حسب تعقيد النماذج. في هذه المرحلة، يتم توقيع عقد بين العميل وشركة أفانغارد لتنفيذ المشروع، ويبدأ فريقنا الفني في تصميم وتصنيع نموذج وقالب الصب. وبفضل فريقنا المتمرس، تضمن شركة أفانغارد تسليم أفضل وأدق نموذج في أقصر وقت ممكن. في الجزء التالي من النص، سنقوم بمراجعة هذه الأمور بتفاصيل أكبر.
تصميم نموذج الصب (Pattern) يعتبر من العمليات الهامة والمنتشرة بشكل واسع في عمليات الإنتاج، وذلك نظرًا لأهمية واستخدام طرق الصب المختلفة في عملية التصنيع. يتم إنتاج حوالي خمسين بالمائة من قطع غيار الآلات الصناعية باستخدام طريقة الصب، مثل القطع التي تحمل أشكالًا معقدة أو المعادن التي تتمتع بخصائص بلاستيكية قليلة، حيث يتم تشكيلها باستخدام هذه الطريقة. ونظرًا لأن جزءًا كبيرًا من الإنتاج الصناعي يتعلق بالقطع المصبوبة، وقد لعبت صناعات الصب دورًا مهمًا في تطوير التكنولوجيا والإنتاج في المدن الصناعية المختلفة، يجب أن تتم عملية رسم وتصميم النموذج المصبوب بشكل يتماشى مع الظروف والإمكانات القالبگیری . بناءً على ذلك، وبالنظر إلى أهمية التصميم الشامل والنمذجة (Pattern Making)، تقوم شركة خدمات النمذجة في الصب “أونجارد” بمراجعة كاملة لجميع العمليات قبل وبعد تصميم النموذج المصبوب لضمان إنتاج قطع ذات جودة عالية وخالية من العيوب.
نمذجة الكسارات
في صناعة التعدين والبناء، تعتبر الكسارات (Crushers) من المعدات الأساسية لسحق الصخور والمواد المعدنية. تلعب نمذجة الكسارات (Modeling) بدقة دورًا حيويًا في تحسين الأداء وزيادة العمر الافتراضي لها. تعرف شركة هولدنج أونجارد التجارية الصناعية بكونها واحدة من الشركات الرائدة في مجال التصميم (Design) وصناعة (Manufacturing) قطع غيار الكسارات في إيران، وذلك بفضل تخصصها في الهندسة العكسية (Reverse Engineering) والصب (Casting). تستخدم الشركة السبائك الفولاذية والحديدية المقاومة للإجهاد والضربات لإنتاج قطع غيار ذات جودة عالية ومتانة، مقاومة للتآكل والصدمات. كما أن خدمات نمذجة الكسارات وتوريد المواد الأولية عالية الجودة تعد من الميزات المميزة لشركة أونجارد.
صناعة نموذج الصب؛ خطوة أساسية في إنتاج القطع الصناعية
تعد النمذجة في صب المعادن (Metal Casting) إحدى المراحل الأساسية لإنتاج قطع دقيقة وعالية الجودة. تلعب نماذج الصب (Casting Patterns) دورًا حيويًا في تحديد الشكل والأبعاد النهائية للقطع، وتُصنع من مواد مختلفة مثل الخشب والمعدن والبلاستيك. وتقدم شركة هولدنج أونجارد التجارية الصناعية خدمات النمذجة الصناعية (Industrial Pattern Making) للعديد من الصناعات مثل التعدين، البناء، والآلات الثقيلة. من خلال الاستفادة من الهندسة العكسية (Reverse Engineering) والتصميم الدقيق، توفر الشركة إمكانية إنتاج نماذج ذات حد أدنى من التسامح وأقصى درجات المتانة. بالإضافة إلى ذلك، تقوم أونجارد بتصميم وتصنيع نماذج صب مخصصة لصناعات مختلفة باستخدام مواد أولية عالية الجودة وتقنيات حديثة.
نموذج الصب، كما ورد في كتاب “تصميم نماذج الصب”، هو جسم مصنوع من مواد مختلفة يُستخدم لإنشاء قالب القطعة المطلوبة في عملية الصب. يتم استخدام كل نوع من النماذج المختلفة في موضع معين في عملية تشكيل القوالب في الصب. بدون تصميم النماذج والقوالب في عملية الصب، فإن تشكيل القطع المصبوبة يعد أمرًا مستحيلًا. لذلك، يمكن القول أن تصميم النماذج في إنتاج أنواع القطع المصبوبة له أهمية خاصة وهو أداة هامة في صناعة القوالب والصب. يتم تصنيف نماذج الصب وفقًا لخصائصها الفريدة بطرق مختلفة، والتي سيتم تناولها لاحقًا. كما أنه من الجدير بالذكر أن تصميم نماذج الصب في شركة أونجارد يتم من قبل مهندسين ذوي خبرة.
نماذج الصب الخشبية
تعتبر نماذج الصب الخشبية من أقدم وأكثر المواد استخدامًا في صناعة النماذج، بالإضافة إلى كونها الأقل تكلفة مقارنةً بالمواد الأخرى، وهذا ما يجعلها شائعة الاستخدام في ورش النمذجة المتخصصة في الصب. تُستخدم النماذج الخشبية لإنتاج القوالب بكميات قليلة. أفضل أنواع الخشب المستخدمة هي الصنوبر والسرو والزان والقيقب وخشب الجوز.
فيما يلي بعض التفاصيل حول الخصائص الفيزيائية والميكانيكية واستخدامات بعض أنواع الخشب المستخدمة في النمذجة:
إن فهم الخصائص الميكانيكية للأخشاب يُمكّننا من اختيار النوع المناسب من الخشب لمختلف الصناعات، بما في ذلك النمذجة. من بين الخصائص الميكانيكية للأخشاب:
* قابلية تشقق الخشب.
قابلية الانحناء المناسبة.
مرونة عالية.
مقاومة الشد في الخشب.
مقاومة الضغط.
مقاومة الالتواء.
مقاومة الانحناء.
تأثير الرطوبة على الخشب.
* أهم الخصائص واستخدامات بعض أنواع الخشب مُوضحة بإيجاز أدناه.
– خشب الزان: ناعم وخفيف، لونه أصفر، قابلية عالية للتورق، ومرونة منخفضة، وهو مناسب لصنع النماذج الصغيرة والمتوسطة الحجم وصنع القوالب.
– خشب القيقب: صلب بألياف ناعمة، لونه أبيض. من الخصائص الخاصة لهذا الخشب في صناعة النماذج أنه يجف في وقت قصير بعد نشره، وهو متين للغاية. يستخدم هذا الخشب في صناعة النماذج الدقيقة والصغيرة، وصناعة الأثاث، وصناعة الآلات الموسيقية، والكسوة، وما إلى ذلك.
– خشب الجوز: صلب وقوي، الجودة الفيزيائية والميكانيكية لخشب الجوز ممتازة. إنه خشب سهل العمل، متين، ومقاوم، مع قدرة ممتازة على النشر، والبرد، والصقل، والتشطيب والطلاء الجيد جدًا، والاهتزاز العالي، وقدرة ممتازة على الالتصاق، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة ممتازة للتهتك وانفصال الألياف في الماء والرطوبة، وما إلى ذلك، إنه مثالي. قدرته على المسامير والمسامير، والبراغي، وإمساك البراغي ممتازة جدًا. قدرته الجيدة على التورق تجعله يستخدم في الديكورات المنزلية، وصناعة الأثاث، وأعقاب البنادق، وللنماذج الصغيرة والدقيقة للصب.
– خشب الكرز البري الأسود: وزنه ثقيل وصلب ومتين، وممتاز جدًا لصناعة العصي والنمذجة الدقيقة، وما إلى ذلك.
– خشب الزيزفون: خشب الزيزفون أو الداغداغان، ناعم وخفيف، لونه رمادي، وله قدرة جيدة على الانحناء ويجف جيدًا، ويستخدم لطاولات الرسم، والنحت، والنمذجة، وما إلى ذلك.
– نتيجة لزيادة أو نقصان مستوى رطوبة الخشب، تحدث تغييرات في شكل وحجم الخشب، وهو ما يسمى بـ “عمل الخشب”. يجب على مصممي النماذج الانتباه الكافي للمعلومات المذكورة أعلاه، وإلا فإن انحناء أو التواء النموذج أمر لا مفر منه.
– بشكل عام، يتم محاولة صنع جميع النماذج من الأخشاب الصلبة والمتينة والقوية. من الواضح أنه يتم اختيار الأخشاب الأكثر ملاءمة للنماذج الأكبر حجمًا. ومن بين هذه الأخشاب خشب الغابات الأحمر، وخشب البلوط، وخشب الغابات الأبيض، وما إلى ذلك.
– لصنع نماذج صغيرة عالية الجودة وبأسعار معقولة، وبالنظر إلى دقتها، يتم استخدام أخشاب القيقب، والرماد، والجوز، والغان أو الغان، وما إلى ذلك.
تقدم أونجارد، بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن، نماذج عالية الجودة بأسعار معقولة وفي أسرع وقت ممكن لصانعي الصب المحترمين.
2. نماذج الصب المعدنية
نماذج الصب المعدنية هي نماذج يتم تصنيعها أحيانًا باستخدام المواد الخام (سبائك) مباشرةً عن طريق آلات الخراطة والطحن CNC وغيرها، ولكنها عادةً ما يتم إنتاجها عن طريق الصب، ويتم استخدام النماذج الخشبية أو المصنوعة من البوليسترين الموسع (الأصلية) لصبها. تعتبر النماذج المعدنية جزءًا من النماذج الدائمة، لأنها تحافظ على جودتها وأبعادها بعد استخدامها عدة مرات في القولبة. عادةً ما يتم تصميم وتصنيع النماذج المعدنية للصب مع عدد مرات استخدام يزيد عن 20 مرة. عادةً ما تكون مادة النماذج المعدنية الشائعة من: الألومنيوم والفولاذ والحديد الزهر وما إلى ذلك. عند صنع النماذج الأصلية (الأصلية الأولية) لصب النماذج الثانوية (المعدنية)، يتم أخذ الانكماش الثانوي في الاعتبار أيضًا، وعادةً ما يتم تطبيق مقدار انكماش بنسبة واحد بالمائة لتحويل النموذج الخشبي إلى ألومنيوم، لأنه لإنتاج نموذج معدني، هناك حاجة إلى الصب مرة واحدة، وإذا كان النموذج يحتاج إلى خراطة، فسيتم أيضًا أخذ بعض الخراطة السطحية الإضافية أو حمل زائد للتشغيل الآلي في الاعتبار.
3. النماذج ذات الاستخدام الواحد (البوليسترين – الستايروفوم) للصب
نموذج الستايروفوم للصب: يستخدم البوليسترين للنماذج القابلة للانصهار. في طريقة الانصهار، إذا كان لدينا قطعة ذات وزن كبير أو نحتاج إلى قطعة واحدة فقط، وإذا لم يكن من المجدي بناء نماذج خشبية أو معدنية، فإننا نستخدم طريقة نموذج الستايروفوم. في هذه الحالة، لا يخرج النموذج من قالب الرمل، وعندما تصل المادة المنصهرة إلى القالب، يتلاشى النموذج وتحل المادة المنصهرة محله في فراغ القالب.
في هذه الطريقة، ليست هناك حاجة لبناء صندوق قلب، وبعد بناء النموذج، يتم تغطية النموذج بغطاء خاص لمادة الذوبان، سواء كانت حديد زهر أو فولاذ أو معادن ملونة، وما إلى ذلك، ثم تبدأ عملية القولبة والصب.
لإنتاج قطع مصبوبة، نحتاج إلى بناء نموذج، بحيث تتطابق القطعة المنتجة من نموذج الستايروفوم بدقة مع القطعة المطلوبة من حيث الأبعاد والشكل الظاهري بعد تطبيق انكماش النمذجة أو معامل الانكماش.
تقوم شركة أونجارد، بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن في مجال النمذجة وإنتاج قطع المسبوكات، بالاعتماد على معرفة علم المعادن من أفضل الجامعات داخل وخارج البلاد، بتصميم نماذج الستايروفوم بمساعدة برامج متخصصة مثل كاتيا (Catia) وسوليد وورك (Solid work) وغيرها من البرامج المتخصصة، وتقوم بإنتاج جميع النماذج ثلاثية الأبعاد بأبعاد وأحجام مختلفة باستخدام آلة CNC متعددة المحاور بأعلى دقة وأنسب سعر.
بعض مزايا استخدام نمذجة الستايروفوم في قطع المسبوكات:
- تكلفة منخفضة للغاية لبناء نموذج ستايروفوم للصب مقارنة بالنماذج الأخرى
- القدرة على إنتاج قطع ذات ميل سلبي وعدم الحاجة إلى تطبيق ميل للنمذجة
- دقة عالية جدًا نظرًا للبناء باستخدام آلة CNC
- سرعة عالية جدًا لبناء نموذج ستايروفوم
في الختام، هذا النوع من النماذج مناسب جدًا لصب جميع أحجام القطع، وخاصة القطع المعقدة جدًا والكبيرة والثقيلة، وهو اقتصادي للغاية.
4. نماذج الصب المركبة
تُعرف نماذج الصب المركبة بأنها تلك التي تُصنع من مزيج من مادتين أو أكثر، مثل الخشب والبلاستيك وراتنجات الإيبوكسي (أرالدیت) والسيليكون وما إلى ذلك.
- قوالب الصب ذات القطعة الواحدة
- قوالب الصب ذات القطعتين
- قوالب الصب متعددة القطع
نماذج الماكينة للصب
إذا كنت ترغب في إنتاج كمية كبيرة جدًا من قطع الصب، فمن الأفضل استخدام نماذج الماكينة. حيث يتم تثبيت نموذج الماكينة للصب على لوحة خاصة تُستخدم في ماكينة الصب، والتي عادةً ما تكون مصنوعة من المعدن، وغالبًا ما تُعرف هذه النماذج باسم “نماذج الصفائح الميكانيكية” في صناعة الصب. يتم تشكيل هذه النماذج بواسطة آلات شبه أوتوماتيكية أو أوتوماتيكية بالكامل. ويتم استخدام هذه النماذج في الإنتاج الضخم، ومن الجدير بالذكر أن جميع خدمات تصنيع نماذج الصفائح في مجال الصب تُقدم في شركة أونغارد بجودة وسرعة عالية.
نماذج الصب اليدوي
نماذج الصب اليدوي هي النماذج التي لا يمكن تشكيلها بواسطة الآلات أو ليست فعالة من حيث التكلفة، ويتم تشكيلها يدويًا داخل القالب أو صندوق الرمل. تقدم شركة أونغارد خدمات متنوعة في مجال تصميم نماذج الصب الرملي بدقة عالية وأسعار معقولة ورخيصة.
يتم تصميم هذه النماذج بطريقة تسمح بتشكيلها وصبها يدويًا (بالطريقة التقليدية). وعادةً ما تحتوي هذه القطع على سطح فاصل غير منتظم (مكسور) وتكون سرعتها أبطأ من نماذج الماكينة.
تؤثر دقة تصنيع نماذج الصب بشكل كبير على جودة القالب والقطعة النهائية. بالنظر إلى هذه النقاط التي ذكرناها، إذا لم يكن تصميم وتصنيع نماذج الصب يتمتعان بالجودة والدقة المناسبتين، فسيؤدي ذلك في النهاية إلى إنتاج قطع ذات جودة سطحية منخفضة جدًا. لذلك، قبل فحص النمذجة في عملية الصب، يجب أن نكون على دراية بأنواع طرق التصنيع للقطع والقوالب الصناعية في البداية، وفي النهاية، نقوم بفحص طرق التشكيل والصب، ثم تصميم وتصنيع نموذج الصب.
نماذج الصب المعدنية
تُعرف نماذج الصب المعدنية أيضًا باسم النماذج الدائمة، حيث يمكن إعادة استخدام جميع أجزاء النموذج بعد عدة عمليات تشكيل وصب، وهي مناسبة لعمليات التشكيل طويلة المدى. تتكون هذه النماذج من سبائك معدنية مثل الألومنيوم، والحديد الزهر، والفولاذ، إلخ. وتكلفة تصنيع هذه النماذج أعلى قليلاً من النماذج الأخرى.
نماذج الصب الخشبية
نماذج الصب الخشبية هي نماذج تتكون جميع أجزائها من الخشب، وعادةً ما تكون معظم النماذج الرئيسية (الأم) مصنوعة من هذا النوع. تُصنف هذه الأنواع من نماذج الصب على أنها نماذج مؤقتة، لأنها تتغير شكلها وأبعادها بعد عدة عمليات تشكيل بسبب عوامل متعددة مثل رطوبة البيئة والقوالب والعوامل الجوية الأخرى. إذا كان عدد عمليات الصب أقل من 20 إلى 30 عملية، فيُستخدم هذا النوع للنمذجة، وهو مُنصح به للطلبات ذات الإنتاج المتوسط والمنخفض نظرًا لتكلفة تصنيعه الأقل بكثير من النماذج المعدنية.
نماذج الصب الرغوية
نماذج الصب الرغوية هي نماذج للاستخدام مرة واحدة، حيث يتم تدميرها بعد عملية التشكيل. عندما يكون لدينا قطعة ذات وزن كبير أو نحتاج لتصنيع قطعة واحدة فقط، ويكون تصنيع نماذج خشبية أو معدنية غير اقتصادي، نستخدم تقنية تصنيع نماذج الصب الرغوية (البوليسترين).
| الخاصية | الحديد الزهر | الألومنيوم | الخشب | البولي يوريثان |
| قابلية المعالجة بالماكينة | ممتاز | ممتاز | ممتاز | جيد |
| مقاومة التآكل | ممتاز | جيد | ضعيف | ضعيف |
| الصلابة | ممتاز | جيد | ضعيف | ضعيف |
| قابلية الإصلاح | ضعيف | مناسب | جيد | ضعيف |
| مقاومة التآكل | ممتاز | ممتاز | ممتاز | ضعيف |
اليوم، باستخدام المعدات المتقدمة والأدوات الدقيقة، وبعد الحصول على المخططات والمعلومات اللازمة عن القطعة المطلوبة، يتم تصميم وصناعة النموذج المطلوب باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد أو أجهزة CNC. في ما يلي، سنشرح باختصار الطرق والأدوات المستخدمة في رسم القطع.
في هذه المرحلة، بعد تصميم القطعة الممسوحة ضوئيًا، من أجل تعويض أي تغييرات في الأبعاد أو الهيكلية التي تحدث خلال عملية الصب أو النمذجة، عادةً ما تُضاف إلى المخطط باستخدام برامج التصميم الحديثة تغييرات تشمل انكماش الحجم، الميل، إضافة المعالجة الميكانيكية (التحميل الزائد)، وغيرها… ثم يتم إعداد نموذج الصب.
ملاحظة انكماش الصب (Contraction allowance / Shrinkage allowance)
أحد أنواع انكماش الصب هو انكماش حجم الفولاذ أثناء التصلب، الذي يجب على مهندس المعادن حسابه بناءً على مادة القطعة، ويجب تعويض هذا الانكماش بمساعدة تغذية الصب لضمان ملء قلب القطعة بالكامل ومنع العيوب التي قد تحدث بسبب الانكماش أثناء التصلب. في هذا السياق، العناصر السبائكية مثل التنجستن والنيكل لها تأثير سلبي، بينما عناصر أخرى مثل المنغنيز-الكروم-السليكون-الألومنيوم لها تأثير إيجابي على مقدار الانكماش.
نوع آخر هو انكماش خطي، حيث يجب على صانع النموذج أخذ هذا في الاعتبار بناءً على مادة القطعة، على سبيل المثال، للالومنيوم والحديد الزهر حوالي 1%، وللفولاذ الكربوني البسيط حوالي 2%، وللفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 2.6%، وللفولاذ المانغانيزي (فولاذ هادفيلد) حوالي 2.8%.
منذ لحظة سكب المعدن داخل قالب الرمل أو قالب الريجة، ومنذ لحظة بدء التصلب حتى يصبح القطعة بالكامل مجمدة وتصل إلى درجة حرارة البيئة، فإنها تتعرض لانكماش خطي. يجب على الشخص المسؤول عن نمذجة الصب أن يأخذ في الاعتبار الانكماش بعد التصلب وأن يصمم النموذج بحجم أكبر قليلاً. عادةً ما يتراوح هذا الانكماش بين 0.5% و 3%. في الواقع، يعتمد مقدار الانكماش على النظام وطريقة القوالب. أيضًا، يمكن أن يختلف هذا المقدار بين صانعي القوالب بناءً على نوع الصمغ – نوع الرمل – مقدار الضغط والطرق الأخرى.
ملاحظة الميل في الصب (Draft allowance)
لتجنب الاحتكاك بين السطح العمودي وسطح الفصل، يتم تصميم جميع هذه الأسطح بزاوية ميل بحيث يسهل إزالة النموذج من القالب.
يتم حساب وتطبيق الميل باستخدام ثلاث طرق:
1- الميل الإضافي للصب
2- الميل النقصاني للصب
3- الميل الوسيط للصب
في طريقة الميل الإضافي، يتم إضافة مقدار الميل إلى حجم النموذج مما يزيد من وزن القطعة قليلًا. يقوم فريق نمذجة آوانجارد في عملية التصميم بتطبيق الميل المناسب بناءً على تطبيق القطعة وفقًا للأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه.
ملاحظة إضافة المعالجة الميكانيكية في الصب (Finishing or Machining allowance)
السطح الناتج في صب الرمل عادةً ما يكون ذا جودة سطح منخفضة، وبالتالي في العديد من الحالات، يتم تمرير هذه القطع عبر عمليات متخصصة مثل المعالجة الميكانيكية أو الطحن لتحسين جودة السطح. خلال مراحل المعالجة الميكانيكية المختلفة، يتم إزالة بعض المعادن من القطعة. لتعويض ذلك، يتم إضافة المعالجة الميكانيكية للنموذج في الصب. مقدار المعالجة الميكانيكية يعتمد على نوع السبائك، وحجم القطعة، وحجم الإنتاج، وطريقة القوالب، وعوامل أخرى.
أحيانًا يتم إضافة زوائد أو حواف لربط القطعة مع جهاز المعالجة الميكانيكية، ثم يتم إزالتها بعد المعالجة.
مقدار المعالجة الميكانيكية أو تحميل المعالجة الميكانيكية يعتمد على جودة الصب وحساسية القطعة بالنسبة للعمليات مثل الخراطة-التلميع-الحفر، وما إلى ذلك، وعادةً ما يبدأ الحد الأدنى للتحميل الزائد للأسطوانات التي تحتاج إلى معالجة ميكانيكية من 3 مم فما فوق. وبالنظر إلى أن زيادة السمك تؤدي إلى زيادة التكلفة النهائية للقطعة، فإنه يمكن اعتماد ترتيب لاستخدام طرق إنتاج مختلفة مثل طرق الصب تحت الضغط أو الصب الدقيق، التي تقلل من مراحل المعالجة الميكانيكية.
ملاحظة إضافة الاهتزاز أو التموج في الصب (Shake allowance)
عادةً ما يقوم العامل بتطبيق ضربة على النموذج أثناء إخراجه من قالب الصب، لجعل عملية الخروج أسهل. في هذا الوقت، يصبح الفتحة النهائية في القالب أكبر قليلاً. لتعويض هذا، يجب تقليص أبعاد النموذج خلال عملية القالب. بما أنه لا يوجد مقدار قياسي محدد لهذه الإضافات، لأنها تعتمد بشكل كبير على قوة العامل، يتم ملاحظة هذه الإضافات السلبية في هذه الظروف. والطريقة الخاصة لتقليل هذه الإضافة السلبية أثناء العملية هي تطبيق زيادة الميل بشكل إضافي على النموذج. تؤدي الضربة إلى تكبير فتحة القالب وبالتالي زيادة حجم القطعة المصبوبة.
ملاحظة إضافة التشوه والتعقيد في الصب (Distortion allowance)
أثناء تبريد القالب، قد تتسبب الإجهادات الناتجة عن سرعة التبريد المختلفة في أجزاء مختلفة من القطعة في حدوث تشوه. يتضح ذلك بشكل أكبر عندما يكون قالب الصب ذو نسبة طول إلى عرض عالية. يمكن تقليل هذه المشكلة عن طريق انحراف النموذج الأولي في الاتجاهات المعاكسة.
بناءً على مظهر القطعة وتعقيدها ونوع التصميم وتكنولوجيا الإنتاج، يقوم المصمم بتحديد خط الفصل للقطعة بحيث يتم تقسيم القطعة عادة إلى جزئين، ثم يتم بناء النموذج بناءً على ذلك.
بعد إنتاج أجزاء النموذج وتشغيلها، يتم وضع كل جزء من أجزاء النموذج على لوحة، وبعد ذلك يتم تحديد الموقع الدقيق للدبابيس الإرشادية على اللوحة.
في المرحلة الأخيرة، يتم تركيب نظام القنوات وتركيب النموذج على الصفحات النموذجية المنفصلة تحت مسمى “تاي تحت” و “تاي فوق”.
في نوع آخر تحت مسمى “نموذج لوحة المطابقة” أو “Match plate pattern”، يتم تصنيع النموذج من جزئين علوي وسفلي باسم “cope” و “drag”. يتم تثبيت هذه النماذج على جانبي لوحة واحدة، مما يسهل إخراج النماذج بسرعة من مواد التشكيل. هناك طريقة أخرى أيضًا في نمذجة الصب وهي تصنيع النموذج الصفحي أحادي الجانب. تُعرف هذه النماذج في صناعة الصب الكبيرة باسم “cope and drag pattern”. يتم استخدام النماذج الصفحية الأحادية الجانب بشكل أكبر في نماذج الصب الكبيرة. في هذا النوع من النماذج، يتم تثبيت جانبي النموذج على صفحات أخرى من نموذج منفصل. في الواقع، هذه النماذج قادرة على التعلق بالأجهزة العمودية أو الأفقية باستخدام مواد التشكيل لتصبح قوالب.
هولدينغ أونجارد، بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن، والتعليم العالي من الجامعات المرموقة داخل وخارج البلاد، بالإضافة إلى تصميم وتكنولوجيا أكثر من عشرة آلاف قطعة من قطاعات مثل صناعة الآلات، صناعة السيارات، صناعة القوالب، النفط والغاز، البتروكيماويات، صناعة الطاقة، صناعة الأسمنت، ومعالجة المواد المعدنية، يضمن لكم أصدقائنا الصناعيين تقديم خدمات عالية الجودة وأفضل الأسعار.
لمراجعة وفتح منتجات الصب، يرجى النقر على الرابط.
الهندسة العكسية في القطع المصبوبة (Reverse Engineering) هي طريقة حديثة، حيث من خلال عملية تفكيك أجزاء المنتج أو الشيء وإعادة تجميعه، نتمكن من الحصول على بيانات دقيقة ومهمة حول كيفية تصميم المنتج. تعتبر طريقة الهندسة العكسية طريقة دقيقة للوصول إلى التكنولوجيا الحالية والمنتجات المتاحة.
في هذه العملية، يعمل متخصصون من مختلف مجالات العلوم الأساسية والتطبيقية مثل الميكاترونكس، المعادن، الكيمياء البوليمرية، الميكانيكا، الفيزياء والبصريات، الإلكترونيات وغيرهم، للتعرف الكامل على طريقة تنفيذ منتج ما الذي يتبع تقنيات متقدمة. يتم تشكيل فرق متخصصة بالكامل من خلال استخدام المعدات والتقنيات المتطورة والأجهزة المخبرية الدقيقة إلى جانب تنظيم الهيكل البحثي وتطوير عمليات R&D “في محاولة للحصول على التفاصيل والوثائق والرسومات الهندسية الخاصة بالمنتج المستهدف، وبعد مراحل النموذج الأولي (Prototyping) و الإنتاج شبه الصناعي (Pilot plant)، إذا أمكن، يتم إنتاج المنتج المذكور وفقًا للمعايير الفنية للمنتج الأصلي.
من الجدير بالذكر أن استخدام طريقة الهندسة العكسية بالنسبة للدول النامية أو ما يُسمى بدول العالم الثالث هو طريقة دقيقة ومناسبة للغاية للوصول إلى تفاصيل التكنولوجيا، والتقدم، وتطوير هذا المنتج. هذه الدول، التي غالبًا ما تكون ضعيفة من الناحية التكنولوجية، تعتبر الهندسة العكسية من أفضل الطرق للحصول على التكنولوجيا. تسعى هذه الدول من خلال استخدام الهندسة العكسية إلى استعادة المعلومات الفنية للقطع المتوفرة، وآلية عملها، ومعلومات أخرى هامة، وبعد ذلك، تستخدم طرق الهندسة المباشرة (Forward Engineering) وأساليب التصنيع الحديثة لتصنيع القطع واختبارات الأجهزة اللازمة مثل القوالب، أجهزة القياس، الفوكسات الهندسية الدقيقة، وأجهزة التحكم الدقيقة بهدف إنشاء شركات تصنيع مجهزة بأحدث التقنيات لإنتاج المنتجات المذكورة. من المهم أن نذكر أيضًا أن الهندسة العكسية يمكن أن تُستخدم لتحسين أو إضافة مزايا وخصائص جديدة على المنتجات الحالية. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة الأمريكية، استخدمت شركة “فورد موتور” علم الهندسة العكسية على منتجات شركة “جنرال موتورز” والعكس صحيح أيضًا، بهدف الحفاظ على التنافسية وتحسين المنتجات.
في هولدنج اونجارد، نقدم خدمات نمذجة وصب القطع باستخدام طريقة الهندسة العكسية على النحو التالي:
عندما يتم استلام قطعة لغرض الصب في الشركة، وفقًا للوثائق المرفقة، ستخضع للخطوات التالية.
في البداية، يتم أخذ إحداثيات القطعة عن طريق المسح، ثم يتم إعداد الرسم ثنائي الأبعاد والنموذج ثلاثي الأبعاد بناءً على سحابة النقاط الخاصة بها.
يتم إعداد رسم نموذج الصب بناءً على رسم ونموذج القطعة، مع الأخذ في الاعتبار التفسيرات والملاحظات التي تم ذكرها في البداية، وبناءً على أهمية القطعة المصبوبة، يتم محاكاة عملية الصب باستخدام الطرق العددية لحساب جودة القطع المصبوبة، مع مراعاة ملء القالب، تبريد القطعة وتجميدها، بالإضافة إلى تقديم توقعات كمية للخصائص الميكانيكية، والإجهادات الحرارية، والانحرافات.
تعمل المحاكاة قبل الإنتاج على تحليل ووصف جودة القطعة بدقة.
تتمثل مزايا المحاكاة في أنها تتجاوز تقليل النماذج الأولية قبل الإنتاج، حيث يؤدي التصميم الدقيق لنظام الصب إلى توفير الطاقة والمواد والأدوات. تتضمن التحليل والمحاكاة لعملية الصب باستخدام برامج مختلفة العديد من المزايا مثل:
• تحسين مستمر للإنتاجية
• زيادة الدقة
• تقليل حجم النفايات المعدنية
• تقليل التكاليف
يتم إجراء عملية محاكاة الصب باستخدام برامج مثل بروكاست (ProCAST)، سوت كاست (SUTCAST) وغيرها.
يعد برنامج ProCAST من بين البرامج الهندسية القوية المدعومة بالحاسوب في مجال تحليل العناصر المحدودة (FEM) في السوق. هذا البرنامج من إنتاج ESI Group في فرنسا، ويستخدم طريقة العناصر المحدودة لمحاكاة عمليات الصب. من بين ميزات هذا البرنامج، يمكن الإشارة إلى فحص وتحليل تدفق المعدن المنصهر، التحليل الحراري، وتحليل الإجهاد للقطعة المصبوبة، مما يقلل العيوب الناتجة عن صب المعدن (مثل حبس الغاز أو الاضطراب) والتجمد (مثل المسام أو الغاز).
يعد برنامج SUTCAST أيضًا واحدًا من أقوى الأدوات لتصور، نمذجة، تحليل، وتحسين عمليات الصب. يقوم هذا البرنامج بمحاكاة المعدن المنصهر من أنواع السبائك الشائعة في الصب داخل قوالب رملية أو دائمة.
يقوم برنامج SUTCAST أيضًا بمحاكاة الخصائص الميكانيكية (مثل الصلابة، القوة الشد، وقوة العتبة) والبنية الدقيقة للصب.
في الدُفعات الصغيرة، يتم تحضير النموذج الأولي باستخدام طريقة التصنيع السريع للنماذج مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد أو تصنيع النموذج الينوليتي باستخدام CNC، وفي الإنتاج الضخم للنماذج، يتم تحضيرها عن طريق صب الألمنيوم أو الحديد الزهر والآلات الدقيقة وبجودة عالية.
اختيار المواد والسبيكة يتم بناءً على تحليل العميل أو تحضير عينة من القطعة الأصلية وتحليلها بواسطة جهاز الكوانتومتر وتحديد الهيكل الميكروسكوبي وأيضًا تحديد الخصائص الميكانيكية للقطعة أو اختيار المواد بمساعدة برنامج CES، ويتم تنفيذ عملية النمذجة وتحديد طريقة الصب المناسبة بناءً على ذلك.
بعد الصب، يتم إجراء فحص الأبعاد وتحليل المواد وفحص الجودة للقطعة المنتجة، وإذا تم الموافقة عليها، يتم تنفيذ المراحل التالية مثل القص، تجهيز قنوات التغذية، وفي النهاية، يتم تنفيذ عمليات الشات بلاست، سند بلاست، وما إلى ذلك، مع عملية الرمل على القطع.
القطع التي تحتاج إلى العمليات الحرارية بناءً على أداء العميل أو وفقًا لتحديد هيكل وخصائص القطعة الأصلية، يتم إدخالها إلى الفرن لإجراء العمليات الحرارية أو إزالة التوتر كما هو موضح أدناه:
• إزالة التوتر (Stress Relieving)
• المعالجة بالتبريد والتمبير (Quench & Temper)
• التنعيم (Normalizing)
• التلدين (Annealing)
• التلدين الحلولي والتقدم (Solution & Aging)
وفي النهاية، بواسطة فريق مراقبة الجودة في شركة أونجارد، يتم تنفيذ الاختبارات التدميرية (DT) مثل اختبار الشد، اختبار الضغط، اختبار الصلابة، اختبار الصدمة، وما إلى ذلك، أو الاختبارات غير التدميرية (NDT) مثل الفحص البصري (VT)، الفحص السائل النافذ (PT)، الفحص باستخدام الجسيمات المغناطيسية (MT)، الفحص بالأشعة السينية (RT)، الفحص بالموجات فوق الصوتية (UT)، وما إلى ذلك، وفقًا لطلب العميل والمعايير الإلزامية أو الاختيارية، وبعد الموافقة عليها من قبل الفريق الجودة في أونجارد، يتم اتخاذ إجراءات التعبئة والشحن للعميل.
تابعونا لنناقش بعض تطبيقات الهندسة العكسية:
1. إعادة تصنيع الأشياء القديمة المخصصة
الهندسة العكسية هي واحدة من الطرق الموثوقة لإنتاج منتج لا يتوفر له أي معلومات أو عندما يكون المنتج أو القطعة الوحيدة المتاحة لدينا. على سبيل المثال، تخيل الشكل الأصلي لمنتج أو قطعة. عندما يتم إنشاء تصميم لها باستخدام برامج الهندسة، قد يكون من الصعب التأكد من أن النموذج المصمم بواسطة الكمبيوتر مطابق للتمثال الأصلي. ومع ذلك، فإن إعادة تصنيع المنتج تجعل الأمر أكثر سهولة، حيث يصبح النموذج الفيزيائي للمنتج هو المصدر الرئيسي للمعلومات اللازمة لتصميم المنتج باستخدام الكمبيوتر والبرمجيات.
2. تحسين وتحديث القطع
قد يحتاج القطعة أو المعدات إلى تحديثات أو تحسينات معينة. إذا لم تجد بديلاً للقطعة المطلوبة، يمكنك باستخدام علم الهندسة العكسية إنشاء نسخة من التصميم الأصلي للمنتج. ليس فقط يمكنك تحليل القطع من حيث الأعطال، ولكن يمكنك أيضًا إعادة تصميم القطع لتغيير الأبعاد أو السمك أو استخدام مواد أكثر مقاومة وخصائص مختلفة.
3. إنشاء نماذج CAD
في مجال الهندسة العكسية الحديثة، يمكنك أرشفة ملفات الأكواد التي تم تصميمها بواسطة مهندسي أونجارد كمرجع للمستقبل للدراسة. من خلال هذه الطريقة، يمكنك أيضًا اختبار مراحل الإنتاج والوصول إلى طرق لتحسين الكفاءة باستخدام النماذج المصممة بواسطة الكمبيوتر. تساعد هذه الطريقة المهندسين في الحصول على معلومات دقيقة وتوفير الوقت.
4. تحديد الأبعاد الحساسة للمنتج أو القطعة
تساعد الهندسة العكسية في اكتشاف العيوب والأخطاء في المنتج. عندما تقوم بتحليل منتج موجود باستخدام تقنية الهندسة العكسية، يمكنك تحديد القطع التالفة فيه. تظهر العيوب والقصور الموجودة بوضوح من خلال الملفات الرقمية المستخلصة التي تم إنشاؤها بواسطة هذه العملية العلمية والتجريبية، مما يمكنك من التخطيط لإصلاحها أو استبدالها.
الماسح الثلاثي الأبعاد هو أداة قوية يمكن من خلالها الحصول على معلومات دقيقة من حيث الشكل الخارجي والمظهر الخارجي للقطعة. تعتبر هذه التقنية واحدة من أسرع وأدق وأسهل الطرق للحصول على معلومات حول شكل القطعة. يتم تحويل المعلومات المستخلصة من المسح الثلاثي الأبعاد في النهاية إلى نموذج ثلاثي الأبعاد للقطعة المعنية. الماسح الثلاثي الأبعاد هو جهاز قوي يقوم بتحليل جسم أو شيء في العالم الواقعي، ويجمع معلومات حول خصائصه وشكله مثل اللون والأبعاد والمظهر العام للأجسام، وتستخدم هذه المعلومات في عملية إنتاج نموذج ثلاثي الأبعاد. في الواقع، يمكن القول أن أجهزة الماسح الثلاثي الأبعاد هي أدوات قوية لإنتاج نموذج مشابه للنسخة الحقيقية والأصلية، ولها تطبيقات شائعة أخرى في تصنيع الأطراف الاصطناعية، والنمذجة، والتصميم الصناعي، والتوثيق وغيرها من المجالات الصناعية. النتيجة هي ملف ثلاثي الأبعاد على الكمبيوتر يمكن تخزينه وتحريره، ويمكن أن يكون هذا الملف مخصصًا لشيء أو بيئة أو شخص.
فريق التصميم والهندسة في شركة أونجارد يقدم خدمات القياسات البصرية، ويقدم خدمات المسح الثلاثي الأبعاد والقياس باستخدام أحدث أجهزة التحويل الصناعي وOCMM البصرية للقطاعات الصناعية دون قيود في المواد أو الأبعاد أو الحجم. من خلال المسح الثلاثي الأبعاد، سنتمكن من الحصول على دقة وسرعة وموثوقية أكبر للمشاريع الحيوية مقارنة بالطرق الأخرى للفحص.
الماسح ثلاثي الأبعاد التلامسي
يتم جمع المعلومات واستخراجها من خلال الاتصال المادي واللمس المباشر للقطعة المستهدفة في هذا النوع من الماسحات. في طريقة استخدام المعدات الماسحة من النوع التلامسي، يجب أن تكون القطعة المستهدفة قد خضعت للمعالجة الجيدة بحيث تصل إلى مستوى معين من النعومة وجودة السطح لكي يمكن مسحها ضوئيًا.
يستخدم الماسح ثلاثي الأبعاد التلامسي ثلاثة آليات مختلفة لمسح الجسم ثلاثي الأبعاد:
يتكون هذا النظام من ذراع ثابت نسبيًا ينزلق طرفه على سكة. يعد هذا النوع من الماسحات ثلاثية الأبعاد التلامسية مناسبًا لمسح الأسطح المستوية أو الأسطح ذات التحدب البسيط.
ذراع ثابت يتكون من عدة مفاصل وأجهزة استشعار دقيقة زاويّة يتم من خلالها حساب موقع طرف ذراع الماسح ثلاثي الأبعاد من خلال حساب زاوية كل مفصل. يعد هذا النوع من الماسحات ثلاثية الأبعاد مناسبًا لمسح الأماكن الداخلية في الأجسام أو الفتحات ذات الوصول المحدود والصعب.
التركيب بين نوعين من الماسحات ثلاثية الأبعاد التلامسية التي ذكرناها هو على النحو التالي، حيث يتكون هذا النوع من الماسحات من ذراع على شكل مفصل متصل بآلية حركة على سكة انزلاق. يعد هذا النوع من الماسحات ثلاثية الأبعاد التلامسية الشائعة مناسبًا لمسح الأجزاء الكبيرة والأشياء التي تحتوي على فتحات داخلية أو أسطح مسامية.
CMM
CMM، والتي هي اختصار لعبارة Coordinate Measuring Machine، هي إحدى أنواع الماسحات ثلاثية الأبعاد التلامسية التي تُستخدم بشكل شائع في الصناعة ويمكن أن تكون دقيقة للغاية. من القيود الخاصة بماسحات CMM ثلاثية الأبعاد أنه يجب أن يكون الاتصال المادي مع الجسم أثناء المسح. تجدر الإشارة إلى أن عملية المسح ثلاثي الأبعاد باستخدام معدات CMM قد تؤدي إلى تغيير أو حتى تلف الجسم المستهدف. هذه النقطة الدقيقة قد تكون حاسمة وهامة للغاية. تخيل أنك ترغب في مسح أشياء حساسة مثل الآثار القديمة باستخدام ماسح ثلاثي الأبعاد تلامسي!
من عيوب CMM أيضًا أنها بطيئة مقارنةً بالماسحات الأخرى. حركة ذراع الماسح الذي يتصل في نهايته بمسبار (Probe) قد تكون بطيئة جدًا. يمكن لأسرع ماسحات CMM أن تصل إلى 100 هرتز فقط. على عكس الماسحات الثلاثية الأبعاد التلامسية، يمكن للماسحات ثلاثية الأبعاد البصرية، مثل الماسحات الليزرية، أن تعمل من عشرة إلى خمسمئة كيلو هرتز.
الماسح ثلاثي الأبعاد غير التلامسي
في طريقة الماسحات غير التلامسية، يتم إجراء المسح باستخدام إشعاع الشعاع وكذلك استلام الانعكاسات من الأشعة المنبعثة. في التقنيات البصرية قد تواجه القطع والمعدات ذات الأسطح المصقولة، الشفافة والمرآة مشاكل، ولحل هذه المشكلة، يعتبر أفضل حل هو استخدام مسحوق أكسيد التيتانيوم.
هناك نوعان شائعان آخران من الماسحات ثلاثية الأبعاد التي تعتمد على الضوء والتي يتم استخدامها للمسح ثلاثي الأبعاد مثل: “الضوء المهيكل” و “المسح بالليزر”. تستخدم الماسحات ثلاثية الأبعاد من نوع الضوء المهيكل، أنماط الضوء المنعكسة على الجسم المستهدف للتصوير. ونتيجة لذلك، يتم تحديد شكل القطعة بناءً على التغييرات في أنماط الضوء، مما ينتج عنه إنشاء ملف مش ثلاثي الأبعاد أو نموذج رقمي.
يستخدم المسح ثلاثي الأبعاد بالليزر طريقة مختلفة. يتم قياس الليزر المنعكس في المسح الليزري الزاوي، مما يسمح بتحديد الإحداثيات ثلاثية الأبعاد للجسم وبالتالي تحويلها إلى ملف مش ثلاثي الأبعاد.
تستخدم معظم الماسحات ثلاثية الأبعاد المتوفرة في السوق حاليًا تقنية المسح بالليزر. بعض منها مثل Structure.io أو iSense هي ببساطة ليزر وأجهزة استشعار (مرسل ومستقبل) يمكن تثبيتها على هاتفك الذكي. في حين أن الماسحات ثلاثية الأبعاد الأخرى تستخدم منصة دوارة صغيرة لوضع الجسم عليها وتقوم بمسحه أثناء تحرك القطعة عليها. على سبيل المثال، يعمل (Makerbot digitizer) بهذه الطريقة.
بعض فوائد استخدام الماسحات ثلاثية الأبعاد غير التلامسية كما يلي:
- حل سريع وبسيط لإنشاء ملف ثلاثي الأبعاد من نموذج حقيقي
- طريقة بسيطة لمسح النماذج ذات التفاصيل العالية
- استخدامها في عمليات الهندسة العكسية لإنشاء قطع بشكل فوري
- تحسين عمليات التخصيص في تصنيع الأدوات والمعدات المختلفة
- تقليل الوقت والتكاليف
- دقة عالية (10-5 ميكرون)
- قياس أبعاد القطع غير الصلبة مثل الإسفنج والأنواع المختلفة من المطاط والقطع الأخرى
- إمكانية مقارنة الأبعاد بين القطع المصنعة والنموذج الأصلي CKD
التقليد في عملية الصب أصبح الآن أداة هامة في تصميم المنتج وتطوير العملية لتحسين أداء وجودة عملية الصب، وقد لقي ترحيباً استثنائياً. أحد هذه الأدوات التي تُستخدم في مجموعة محاكاة هولدينغ أونجارد هو برنامج ProCAST. يعتمد ProCAST على تحليل العناصر المحدودة (FEA) لمحاكاة عمليات الصب بدقة عالية وسهولة في فهم عمليات التصلب. يعتمد ProCAST على حلول قوية (Finit Element) وخيارات متقدمة جدًا تم تطويرها بالتعاون مع المعاهد والصناعات البحثية الرائدة، ليقدم حلاً فعالاً ودقيقًا نسبياً لتلبية احتياجات صناعة الأم التي هي صناعة الصب. بالمقارنة مع الطريقة القديمة للاختبار والخطأ، يعد استخدام برنامج ProCAST القوي لمحاكاة الصب حلاً مناسبًا للغاية لتقليل تكاليف الإنتاج في مصانع الصب وكذلك تقليل وقت التصميم ووقت العملية الإنتاجية، بالإضافة إلى تحسين الجودة خلال عملية الصب. وفقًا للإحصائيات غير الرسمية، أقل من خمسة عشر في المائة من الشركات في العالم تستخدم هذه الأداة القوية.
استخدام ProCAST يقدم حلاً برمجياً كاملاً يوفر تحليلات تنبؤية دقيقة لكامل عملية الصب، بما في ذلك ملء القالب، التصلب، البنية الدقيقة، والمحاكاة الحرارية والميكانيكية. كما يتيح ذلك بسرعة تسليط الضوء على تأثيرات تصميم البوابات، مما يساعد على اتخاذ قرارات صحيحة في المراحل المبكرة من عملية الإنتاج.
من خلال استخدام هذه الأدوات الهندسية القوية، يقوم مهندسو المواد بدمج النموذج الرسومي وعملية الصب الحقيقية معًا لتوفير ملاحظات هامة لتحسين التصميم. في النهاية، يضمن ذلك لمهندسي المعادن عملية صب موثوقة.
يتم استخدام برنامج المحاكاة (ProCAST) من أجل رضا وضمان مهندسي المواد لجودة مستمرة وتسليم القطع المصبوبة بدون عيوب. يُعتبر برنامج المحاكاة ProCAST أداة لعمليات الصب المتقدمة والكاملة التي هي ثمرة تعاون يزيد عن عشرين عامًا مع الحرفيين المرموقين والمؤسسات الأكاديمية العليا في جميع أنحاء العالم. يساهم استخدام ProCAST في تسهيل الهندسة والإنتاج طوال العملية.
في البداية، كان التركيز بشكل أكبر على التعرف على وإصلاح النقاط الساخنة في الصب. مع تقدم تصميم الكمبيوتر (CAD) وحزم البرمجيات لمحاكاة الأعداد، أصبح مهندس المعادن قادرًا على إجراء تغييرات سريعة في اختيار الإمدادات وإصلاح العيوب المحتملة بسهولة نسبية.
اليوم، يسمح ProCAST ESI بتحليل وتقييم التوترات وتدفق الحرارة وتقدير جميع عمليات الصب لجميع سبائك الصب، بما في ذلك اكتشاف العيوب، التوترات المتبقية، التشوه والانحناء، الهيكل الدقيق، وتوقع الخصائص الميكانيكية. كما يتناول هذه الطريقة العمليات الأخرى المتعلقة بالصناعات مثل المعالجة الحرارية. اليوم، يُعتبر ProCAST أكثر طرق محاكاة الصب دقة وشمولًا وقوة في الصناعات.
في مجال محاكاة قطع الصب، تعتبر البرمجيات مثل ProCAST وSut Cast وQuickCast وSolidCast وAutoCast وMagmaCast من أهم وأفضل البرمجيات لمحاكاة عمليات الصب. من بين هذه البرامج، يعتبر (ProCAST) نتيجة لعلاقة بنّاءة تزيد عن عشرين عامًا مع الصناعات الصب، وهو قادر على إجراء تحليلات سائلة، توترية وحرارية متكاملة، بالإضافة إلى امتلاكه خصائص معدنية فريدة لسبائك قطع الصب المختلفة.
النقاش يمكن اعتباره نوعًا من اللغة المحكية، التي تقدم معلومات دقيقة ومفيدة حول القطعة أو الآلة أو الهيكل. بشكل عام، تقدم النقاشات مخططًا واضحًا في العلوم الهندسية.
اليوم، يعد تصميم النماذج والقوالب في صناعة الصب، بالإضافة إلى محاكاة طريقة الصب للقطع وفحص جودتها قبل عملية الصب، أمرًا ذا أهمية كبيرة. يساهم استخدام هذه الطريقة في تحقيق جودة أفضل بكثير، وتقليل التكاليف ووقت الإنتاج. ولهذا السبب، يتم محاكاة معظم القطع المعقدة في الصب بواسطة الفريق الفني لشركة آوانجارد باستخدام البرمجيات الهندسية المتخصصة.
ربما تكون أهم خطوة في صناعة القطع هي التصميم والرسم الهندسي لها. في علم الهندسة، عندما نخطط لتصميم نظام (الهدف من النظام هو مجموعة مترابطة من القطع الميكانيكية والأجزاء الأخرى التي تتعاون معًا لتحقيق الهدف المطلوب)، يجب أن نبدأ أولاً بتصميم فكرة القطع والمكونات التي يتكون منها النظام. ولتحقيق الفكرة بنجاح، نحتاج في البداية إلى إعداد رسومات القطع ورسم التجميع (الرسم الذي يُظهر الأجزاء مع بعضها البعض ويشرح كيفية تلامس القطع وكيفية عمل النظام بشكل عام).
اليوم، يتم إجراء عملية التصميم في العديد من الصناعات مثل صناعة الصب والنمذجة، وصناعة السيارات، والفضاء، والإلكترونيات وغيرها باستخدام الكمبيوتر. تتيح هذه الطريقة للشركات تصميم خططها أولاً على الكمبيوتر ثم نموذجها وتقييمه، وعند الموافقة على النموذج الأولي، يتم إنتاجه واستخدامه في التطبيق العملي.
في العديد من البلدان، شهد التصميم الصناعي وجميع الأمور المتعلقة به تقدمًا ملحوظًا، على سبيل المثال، يمكن الإشارة إلى الاستخدام الواسع للكمبيوتر والأجهزة المساعدة له في جميع العمليات الصناعية. هذه البرمجيات تتيح للمصمم القدرة على تصميم المنتج بدقة عالية مع أقل قدر من الأخطاء وبجودة عالية جدًا. واحدة من المشكلات الأساسية التي يواجهها المصممون الجدد في تصميم القوالب والرسم الهندسي هي أنهم لا يستطيعون تحديد من أين يجب أن يبدأوا تصميم القالب وأي جزء من القالب يجب أن يتعاملوا معه أولاً. دقة الأحجام في تصميم القوالب والرسم الهندسي لها أهمية كبيرة، وإذا لم يتم مراعاتها، لن يتمكن المستخدم من حساب المقاييس بدقة، وبالتالي سيواجه عملية المحاكاة وتنفيذ التصميم مشاكل. بشكل عام، يُسمى تحديد الخصائص الكمية والنوعية للمنتج بهدف الإنتاج باستخدام الطريقة الصناعية “التصميم الصناعي”. البرامج التطبيقية في هذا المجال تشمل أوتوكاد، كاتيا، وسوليدووركس، حيث يتم استخدام أوتوكاد عادة في بيئة ثنائية الأبعاد.
سوليدووركس هو برنامج هندسي متعدد الاستخدامات يستخدم في شركة اونجارد، وهو مصمم للتصميم باستخدام الكمبيوتر وقابل للتثبيت على نظام التشغيل ويندوز. يتم تقديم هذا البرنامج وتطويره من قبل شركة داسو سيستمز الفرنسية. يستخدم سوليدووركس من قبل أكثر من 150,000 شركة و1.5 مليون مهندس حول العالم. تشمل بيئات هذا البرنامج جزء (part)، تجميع (assembly)، ورسم (drawing).
تُستخدم بيئة “بارت” لتصميم ورسم القطع المطلوبة، بينما تُستخدم بيئة “أسيمبلي” لعرض وتركيب الأجزاء معًا، وتُستخدم بيئة “دراوينغ” لإعداد النسخ المطبوعة وإعداد الرسومات الهندسية. يشمل برنامج سوليدووركس العديد من المزايا الفريدة التي تميزه عن البرامج الأخرى المماثلة. بعض من هذه الميزات تشمل:
- واجهة مستخدم بسيطة وسهلة التعلم
- سرعة تصميم وتجميع عالية مقارنةً مع البرامج المماثلة
- إمكانية الاتصال بجميع برامج CNC وبرامج تحليل البيانات
تم تطوير برنامج كاتيا بواسطة شركة داسو سيستمز (Dassault Systemes). داسو سيستمز هي شركة متعددة الجنسيات في فرنسا تم إنشاؤها في أواخر السبعينات من أجل تطوير الطائرات الحربية، ومن ثم تم استخدامه في مجالات الفضاء والطيران، صناعة السيارات، صناعة السفن وغيرها من الصناعات الهامة. كان الاسم الأصلي لهذا البرنامج هو “كاتي” قبل أن يتم تغييره إلى “كاتيا” في عام 1981.
تطبيقات برنامج كاتيا:
- إمكانية تصميم كامل ونمذجة القطع ذات الأشكال المعقدة
- تصميم عمليات المعالجة، الإنتاج واستخراج رموز G الخاصة بأجهزة CNC لتسهيل إنتاج القطعة وتحليل العملية
- القدرة على تصميم القوالب ونماذج العمل بالصفائح المعدنية
- إمكانية عرض المحاكاة داخل برنامج كاتيا
تستخدم برامج CAD الحديثة في التصميم القائم على الرسوم البيانية مع التصميم الميكانيكي المستند إلى المتجهات، ويمكنها إنشاء الصورة الرسومية المطلوبة التي توضح المخطط العام للأشياء. وبرامج الهندسة في هذا المجال تحتاج إلى أكثر من الشكل والمخطط، إذ يجب إدخال معلومات مثل الأبعاد، نوع المواد، العمليات، التفاوتات، وغيرها بشكل تفصيلي في البرنامج. من مزايا هذه البرامج يمكن الإشارة إلى استخدامها في الصناعات الكبرى مثل صناعة السيارات، صناعة السفن، الفضاء، والهندسة المعمارية، وغيرها.
مسؤولية تطوير تكنولوجيا النمذجة والصب والنماذج الأولية وأيضًا المعالجة الحرارية للقطع تحت إشراف مباشر من وحدة الهندسة في شركة اونجارد. واحدة من الخصائص الفريدة لوحدة التصميم والتكنولوجيا في اونجارد هي استخدام برامج المحاكاة لصب المعادن مثل ProCAST، Sut Cast، MagmaCast وغيرها، حيث يتم محاكاة وتقييم تكنولوجيا الصب المصممة للقطعة قبل مرحلة النمذجة الأولية للتأكد من دقتها وعدم وجود عيوب في الصب في المنتج النهائي.
تتمتع مجموعة الهندسة اونجارد بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن، مع مهندسين ذوي مؤهلات علمية عالية من جامعات مرموقة داخل وخارج البلاد، بالإضافة إلى تصميم وتقنية أكثر من عشرة آلاف قطعة تشمل قطع غيار صناعات الآلات، السيارات، قوالب الصب، النفط والغاز، البتروكيماويات، الصناعات الكهربائية وصناعات الأسمنت ومعالجة المعادن. نحن نؤكد لكم، أيها الصناعيون المحترمون، أننا نقدم خدمات محاكاة الصب، النمذجة الصناعية للصب وفي النهاية صب أنواع الفولاذ والحديد الزهر والألومنيوم والمعادن غير الحديدية بأعلى جودة وأفضل الأسعار وفي أسرع وقت ممكن. كما يمكنكم التواصل مع الخبراء الفنيين والمبيعات في شركة اونجارد للحصول على تفاصيل أسعار خدمات النمذجة المهنية للصب.
