تتميز عجلات سبائك الألومنيوم بالعديد من الخصائص التي لا تضاهيها عجلات الفولاذ، ولذلك فقد انتشر استخدامها على نطاق واسع في السيارات والدراجات النارية والمركبات الأخرى. ونظرًا لمتطلبات الجودة العالية لعجلات السيارات، فإن هيكلها نفسه مناسب للصب بالضغط المنخفض، كما أن الطلب عليها كبير. لذلك، تم تعزيز تطوير تكنولوجيا الصب بالضغط المنخفض بشكل كبير. وفي الوقت الحالي، أصبح الصب بالضغط المنخفض العملية الرئيسية لإنتاج عجلات سبائك الألومنيوم. تقدم AdTech أجزاء الصب ذات الأسطح الساخنة, سلسلة التحكم في التدفق لصب عجلات سبائك الألومنيوم بالضغط المنخفض.
الصب بالضغط المنخفض يمكن تحقيق درجة عالية من الميكنة والأتمتة، الأمر الذي لا يقتصر على تحسين الإنتاجية فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من كثافة العمل على العمال. ومع ذلك، تتأثر جودة المسبوكات ذات الضغط المنخفض بعدة عوامل، مثل خطط العمليات، ومعلمات العمليات، وهيكل القوالب، والعمليات اليدوية، والتأثير المتبادل بينها. قد يؤدي التصميم غير السليم لأي حلقة من حلقات العملية أو التشغيل غير السليم إلى حدوث عيوب في قطع الصب ذات الضغط المنخفض. ويُعد حدوث تشققات في عجلات سبائك الألومنيوم عاملاً مهمًا يؤثر على تكلفة الإنتاج وكفاءة الإنتاج في الشركات، كما تشكل تشققات محور العجلة خطرًا خفيًّا كبيرًا على سلامة السيارات. ولذلك، من المهم جدًّا مناقشة أسباب حدوث التشققات في عجلات سبائك الألومنيوم المصبوبة بالضغط المنخفض.
أسباب حدوث تشققات في عجلات سبائك الألومنيوم
تتشكل الشقوق في عجلات سبائك الألومنيوم المصبوبة بالضغط المنخفض بشكل أساسي في الأماكن التي يتركز فيها الإجهاد. وتنتج هذه الشقوق عن القوى غير المتساوية التي تحدث عند إخراج المحور، أو عن تصلب السائل عند قناة الصب. وتُقسم الشقوق عمومًا إلى شقوق باردة وشقوق ساخنة.
يشير التصدع البارد إلى الشقوق التي تتشكل عندما تكون درجة حرارة السبيكة أقل من درجة الصهر. ويحدث التصدع البارد عندما يتم تبريد المسبوك إلى درجة حرارة منخفضة، وتتجاوز الإجهادات المؤثرة على المسبوك الحد المسموح به من قوة أو ليونة المسبوك نفسه. تظهر الشقوق الباردة في الغالب على سطح المسبوك، ويكون سطح الشق مؤكسدًا قليلاً. عادةً ما يُعتبر أن التصدع الحراري يحدث أثناء تصلب السبيكة. وبسبب انتقال الحرارة من جدار القالب، يبدأ المسبوك دائمًا في التصلب من السطح. وعندما يظهر عدد كبير من الفروع على سطح المسبوك وتتداخل لتشكل هيكلاً كاملاً، يظهر المسبوك انكماشًا صلبًا.
في هذه المرحلة، لا تزال هناك طبقة من غشاء المعدن السائل لم تتصلب بعد بين التشعبات. وإذا لم يتم إعاقة انكماش المسبوك، فإن طبقة التشعبات يمكنها أن تنكمش بحرية دون تعرضها لأي قوة، ولن يكون هناك أي إجهاد. وعندما يُعوق انكماش طبقة التشعبات، فإنها لا تستطيع الانكماش بحرية أو التعرض لقوة شد، مما يؤدي إلى حدوث إجهاد شد. في هذه المرحلة، ستتشوه الطبقة السائلة بين التشعبات بفعل الشد. وعندما يتجاوز إجهاد الشد حد قوة الطبقة السائلة، ستنفصل التشعبات عن بعضها. ومع ذلك، لا يزال هناك بعض المعدن السائل حول الجزء المتشقق. إذا تم سحب الغشاء السائل ببطء، وكان هناك ما يكفي من السائل حوله للتدفق إلى المنطقة المتشققة في الوقت المناسب، فسيتم ملء المنطقة المتشققة و“إصلاحها”. لن تظهر الشقوق الساخنة في المسبوكات. إذا تعذر “إصلاح” الشقوق مرة أخرى، فستظهر الشقوق الساخنة في المسبوكات. يتأكسد سطح الكسر الساخن بشدة، ويظهر بلون داكن أو أسود بدون بريق معدني.