آريا تيكابوي باحثة في مجال النانو الصناعي في طهران

طرق تصنيع المكونات الصناعية

يمكن أن تختلف طرق تصنيع الأجزاء الصناعية اختلافًا كبيرًا. لأن كل عملية لها نقاط قوتها وموادها وعملياتها المتوافقة. سيؤدي الفهم العميق والفهم الأفضل لمجموعة طرق الإنتاج إلى تحسين عملية صنع القرار هذه. يشمل تصنيع الأجزاء المعدنية أو تصنيع الأجزاء الصناعية عمليات مثل القطع والتشكيل واللحام. تعمل هذه العمليات على تحويل المواد الخام إلى أجزاء وهياكل نهائية. يعتمد اختيار العملية أو الطرق الصحيحة لتصنيع الأجزاء الصناعية على أشياء مختلفة، مثل مادة الجزء، والمعلمات التي تؤثر على المنتج النهائي، مثل التفاوتات وحساسيات التجميع المحتملة.

أهم طريقة لتصنيع الأجزاء الصناعية

1. ماشین کاری CNC (فرز CNC و تراشکاری CNC)
2. اکستروژن
3. ریخته گری فلزات
4. دایکستینگ یا ریخته گری دایکاست
5. قالب گیری تزریق فلز
6. آهنگری
7. شکل دهی ورق و پرسکار
8. پرینت سه بعدی فلزی

1- آلة CNC

تستخدم طريقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (الطحن باستخدام الحاسب الآلي والخراطة باستخدام الحاسب الآلي) على نطاق واسع في تصنيع وإنتاج الأجزاء الصناعية نظرًا لتكلفتها المنخفضة ودقة الأبعاد العالية وقابلية التكرار الجيدة، وكلمة CNC أو ما يعادلها (التحكم العددي بالكمبيوتر-CNC) ) تعني التحكم وهو رقم كمبيوتر.

يستخدم مصممو الأجزاء الصناعية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لإزالة وفصل طبقة من قطعة العمل وتصميم الأجزاء المعقدة باستخدام برامج مثل Solidworks وCATIA. يؤدي استخدام برنامج الواجهة إلى استخراج برنامج تصنيع الأجزاء المصمم وإرساله إلى ماكينة CNC، حيث يتم تنفيذ عملية التصنيع. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عبارة عن عملية طرحية تتضمن إنشاء تصميمات ذات شكل مخصص من قطعة العمل من خلال عناصر التحكم بالكمبيوتر. وتسمى هذه العملية "الاختزالية" حيث يتم إنتاج المنتج عن طريق سحق المادة من القطعة الأولية بدلاً من إضافة مواد لإنتاج المنتج.

1- البثق

هناك طريقة أخرى لتصنيع الأجزاء الصناعية المعدنية أو غير المعدنية وهي البثق. يتضمن البثق الضغط على المعدن الساخن أو البلاستيك من خلال قالب. مثل الضغط على أنبوب معجون الأسنان. عادةً ما يتطلب بثق الأجزاء المعدنية مرحلة ما بعد التشطيب، مثل القطع أو الحفر أو التشغيل الآلي، ولكنه مثالي للأجزاء كبيرة الحجم التي تتطلب مساحة مقطعية ثابتة. وذلك لأن ملفات تعريف البثق يمكن أن يكون لها أي شكل تقريبًا بمقطع عرضي مستمر. ومن الأمثلة الرائعة على ذلك شكل الباب والنافذة، مع العديد من الميزات لتأمين الإطارات المختلفة في المجموعة. يمكن أن تكون هذه الإطارات مجوفة، مثل الأنابيب المربعة أو المستديرة أو السداسية. يحدد المصنعون هيكل القالب عند إنشاء الشكل.

طريقة صنع البثق

ثلاثة أنواع من البثق هي البثق الساخن والقذف البارد والاحتكاك. يتضمن البثق الساخن درجات حرارة عالية تستخدم لمنع تصلب المادة. يتضمن البثق البارد درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة، وهو ما يتميز بمزايا أكثر من البثق الساخن؛ قد تكون هذه المادة أقوى، أو أقل أكسدة، أو أقل مقاومة. وأخيرًا، يتضمن قذف الاحتكاك استخدام القوة للضغط على الشحنة داخل القالب.

3- صب المعدن

إن صب المعادن هو عملية إنتاجية طويلة الأمد لتصنيع الأجزاء الصناعية. أنها تنطوي على صب المعدن السائل في القالب. في هذه الطريقة يتم تصلب المعدن السائل إلى الشكل المطلوب، ثم يتم تبريده وإخراجه من القالب. تعتبر طريقة صب المعادن طريقة حديثة وتلقائية وتستخدم أدوات متقدمة. لكن مبادئها ثابتة وانتشار استخدامها دليل على نجاح هذه الطريقة.

الاستخدامات الصناعية والاستخدامات الصناعية

تقريبًا كل الأجهزة الميكانيكية المنتجة تجاريًا اليوم تستخدم شكلاً من أشكال الصب. في الإنتاج الضخم، عادة ما يتفوق الصب على الآلات CNC من حيث التكلفة والإنتاجية. يمكن أن يحقق صب المعادن مكونات هيكلية عالية التحمل لمجموعة متنوعة من التطبيقات. تستخدم الغسالات والسيارات والأنابيب المعدنية المسبوكات المعدنية.

4- dycrost أو dycrosis

يعد الصب هو الخيار الأفضل لإنتاج وتصنيع كميات كبيرة من الأجزاء الصناعية. وفي حالة الصب التقليدي أو الرملي فإن قوة وزن المواد المنصهرة هي التي تصبها في الحجرة. المواد المنصهرة التي تتعرض للضغط في جميع مراحل الصب، بما في ذلك التصلب، تزيد من قوتها وقطرها. بالإضافة إلى أنه لا يوجد حل أكثر كفاءة من الصب بالقالب لإنتاج المعادن، فإن أقصر طريقة لإنتاج منتج معدني هي نفس طريقة الصب بالقالب.

عموما هذه الطريقة تشبه إلى حد كبير الطرق التقليدية والفرق الوحيد مع الطرق التقليدية هو أن المصهور يكون تحت الضغط. يستخدم الصب قوالب فولاذية ومعادن ذات نقطة انصهار منخفضة كمواد. يستخدم المهندسون المسبوكات في المشاريع المعقدة حيث تعد الدقة والموثوقية وقابلية تصنيع السطح أمرًا بالغ الأهمية. يستخدم الصب أدوات صلبة قابلة لإعادة الاستخدام تشبه عملية القولبة بالحقن، والتي تمنح الأجزاء سطحًا أكثر سلاسة مع الحفاظ على التكلفة منخفضة في الكميات الكبيرة.

5- صب الحقن المعدني

إن القولبة بالحقن هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيع الأجزاء الصناعية البلاستيكية. لكن الشركات المصنعة تستخدم أيضًا هذه الطريقة لإنتاج الأجزاء المعدنية. فعالة من حيث التكلفة للمشاريع الكبيرة، حتى مع الدقة العالية. على الرغم من أن هذه الطريقة مناسبة للمشاريع التي تتطلب أجزاء صغيرة، إلا أنه يمكن استخدام قولبة حقن المعدن أو MIM للأجزاء من أي حجم.

6- تزوير

مثل صب المعادن، تم استخدام الحدادة لعدة قرون. عملية تصنيع الأجزاء الصناعية هذه هي تسخين وتشكيل الأجزاء المعدنية بالقوة، بهذا التفسير ربما ستفكر في الصورة المألوفة للحداد والسندان وهو يعمل بجد ويبذل قوته. اليوم، يتم استخدام الحدادة على نطاق واسع في العمليات الصناعية الآلية.

7- ورقة تشكيل وضغط على الأجزاء الصناعية

تشمل صناعة الصفائح المعدنية قطع الأجزاء من الصفائح المعدنية. يمكن بعد ذلك معالجة الصفائح الفارغة من خلال مكابح القالب والمكابس لإنشاء انحناءات وأشكال زاويّة وإنشاء هيكل ثلاثي الأبعاد. تحتوي خدمات الصفائح المعدنية على ختم لإنتاج هذه الأجزاء بسرعة عالية. في الواقع، الختم أسرع من أي عملية أخرى لتشغيل المعادن.

8- طباعة ثلاثية الأبعاد وتصنيع الأجزاء الصناعية

تستخدم خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن أشعة ليزر دقيقة لتصنيع الأجزاء الصناعية. إنه مثالي للاختبار والأجزاء ذات الحجم المنخفض والقيمة العالية، ولكنه ليس قابلاً للتطوير مثل العديد من العمليات المعدنية الأخرى. ولهذا السبب يتم استخدامه غالبًا للنماذج الأولية بالإضافة إلى بدائل المسبوكات ذات الحجم المنخفض

طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد

الآن دعونا نتحدث عن كيفية عمله: يتم أولاً ملء غرفة التصنيع بغاز خامل (مثل الأرجون) لتقليل أكسدة المسحوق المعدني ثم يتم تسخينها إلى درجة حرارة التصنيع المطلوبة. يتم نشر طبقة رقيقة من المسحوق المعدني على منصة البناء ويقوم ليزر عالي الطاقة بمسح مقطعها العرضي، ودمج الجزيئات المعدنية معًا وإنشاء الطبقة التالية. عند اكتمال عملية المسح، تكون منصة البناء بطبقة واحدة سميكة. يتحرك للأسفل وينشر المحرض طبقة رقيقة أخرى من مسحوق المعدن. تتكرر هذه العملية حتى يكتمل الجزء بأكمله. بعد الانتهاء من عملية التصنيع، يتم تغليف الأجزاء بالكامل بمسحوق معدني. عندما تبرد الغرفة، تتم إزالة المسحوق الزائد يدويًا وعادةً ما تتم معالجة المكونات بالحرارة بينما تظل متصلة بمنصة البناء للتخلص من أي ضغوط متبقية. تتم بعد ذلك إزالة الأجزاء من لوحة التصميم عن طريق القطع أو التشغيل الآلي أو EDM السلكي. ومن ثم تصبح جاهزة للاستخدام أو لمزيد من المعالجة بعد ذلك.