الصب مقابل التشكيل: الفرق والمقارنة

تُستخدم آليات متعددة لتصنيع المعادن ومكوناتها. ومن الطرق القياسية المستخدمة الصب والتشكيل، واللذان يُمارسان منذ قرون.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتضمن عملية الصب صب المعدن السائل في قالب لإنشاء الشكل المطلوب، بينما تستخدم عملية التشكيل الحرارة والقوة الميكانيكية لتشكيل المعدن إلى منتج نهائي.
2. يمكن أن تحتوي الأجزاء المصبوبة على تصميمات معقدة وتتطلب قدرًا أقل من التشغيل، في حين تكون الأجزاء المزورة أقوى وأكثر متانة بسبب بنية الحبوب المحاذية.
3. يعد الصب مناسبًا لإنتاج كميات كبيرة من الأجزاء المعقدة بينما يعتبر التشكيل بالطرق مثاليًا للتطبيقات ذات الضغط العالي حيث تكون هناك حاجة إلى خصائص ميكانيكية متفوقة.

الصب مقابل التشكيل

الصب هو عملية تسخين المعدن حتى يذوب، ثم وضعه في وعاء لإعطائه الشكل المطلوب. يُصنع القالب من مادة تتحمل درجات الحرارة العالية. أما التشكيل بالطرق، فيتضمن تسخين المعدن باستخدام الطاقة الحرارية أو الميكانيكية، ثم طرقه للحصول على الشكل المطلوب.

---

 

جدول المقارنة

معلمة المقارنة	صب	تزوير
معنى	يتم تسخين المعدن حتى يذوب، وبعد ذلك يتم صبه في قالب لإعطاء شكل معين.	يتعرض المعدن للتسخين، وبعد ذلك يتم دقه للحصول على شكل معين.
التكلفة	الصب أقل تكلفة ولكنه يعتمد على الأساليب المستخدمة	أغلى من الصب
تاريخنا	إن عملية الصب هي عملية قديمة ربما يعود تاريخها إلى آلاف السنين.	جديدة نسبيًا مقارنة بالصب وهي طريقة مستخدمة منذ القرن الثاني عشر
قوة	المعادن ليست قوية جدًا مقارنة بالتشكيل	تصبح المعادن أقوى
الملاءمة للمعادن المعقدة	نعم	لا
ملائمة للمواد ذات الحجم الكبير	نعم	لا
المعادن المستخدمة	الفولاذ والنحاس والحديد والألمنيوم والقصدير	سبائك الفولاذ، الفولاذ الكربوني، التيتانيوم، النحاس

---

 

ما هو الإرسال؟

صب هي عملية تسخين المعدن حتى يذوب. وهو في الحالة المنصهرة أو السائلة، يُسكب في قالب أو وعاء لإنشاء الشكل المطلوب.

صبببساطة، يعني ذلك صب المعدن في قالب. في عملية الصب، يُسكب المعدن السائل (يُسكب) في قالب (مفتوح أو مغلق)، ثم يُترك ليبرد حتى يصل إلى الحالة الصلبة.

تتيح هذه العملية للمواد الحصول على شكلها النهائي أثناء مرحلة التبريد.

صب يمكن أن تكون من أنواع متعددة، مثل يموت-صب (يتم وضع المعدن السائل في قالب، أي معدن ذو شكل معين بدلاً من القالب)، دائم صب (وضع المعدن المنصهر في قالب معدني)، الرمل صب (عملية بطيئة حيث صبيتم تصنيعها عن طريق دفع تصميم محدد في خليط من الرمل.

كما يمكن أن تكون هناك طرق أخرى، مثل عملية صب الفراغ، والصب الاستثماري، والصب الجبس, إلخ. كل الطرق المذكورة تأتي مع إيجابيات وسلبيات محددة.

صب يمكن استخدامها للمكونات أو التطبيقات الأكبر حجمًا أو بعبارة أخرى، حيث لا يوجد حد أقصى للحجم.

صب هي الطريقة المفضلة في مثل هذه السيناريوهات. صب سيتم استخدامها أيضًا للأجزاء التي تعتبر غير مناسبة لـ تزوير.

 

ما هو تزوير؟

تزوير، ببساطة، يعني تشكيل شيء ما بالتسخين ثم الطرق أو الضرب للحصول على الشكل المطلوب. تحت تزويريتم تطبيق كمية كبيرة من القوة المضغوطة لتشكيل المادة.

مرة أخرى، مرة واحدة تزوير عند إجراء عملية تشكيل، قد يتطلب الأمر درجة معينة من التشغيل الآلي لوضع المادة في الشكل المطلوب، خاصةً في حالة المواد المعقدة. تتضمن عملية التشكيل استخدام طاقة ميكانيكية أو كهربائية لتوفير الشكل المطلوب للمادة.

تزوير يمكن إجراء عملية التشكيل بطرق مختلفة، مثل التشكيل البارد (في درجة حرارة الغرفة)، والتشكيل الدافئ (في درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة)، والتشكيل الساخن (في درجة حرارة إعادة التبلور). وتشمل الطرق الأخرى التشكيل بالقالب المفتوح، والتشكيل بالقالب المغلق، والتشكيل بالضغط، والتشكيل بالدرفلة.

تزوير يوفر مزايا متعددة، مثل اتساق هيكل المعدن وتجانس تكوينه. يُعتبر الفولاذ المُنتَج بعملية التشكيل أكثر متانة من حيث مقاومة الصدمات.

تزوير يُعدّ مثاليًا للمواد صغيرة الحجم، إذ يتطلب تشكيل المادة قوةً كبيرة، وهو أمرٌ قد لا يكون ممكنًا أو صعبًا للغاية في حالة المواد كبيرة الحجم. قد يكون التشكيل بالطرق مناسبًا في الحالات التي يكون فيها المنتج"إن تصميمه أمر ضروري."

---

الاختلافات الرئيسية بين الصب والتشكيل

1. قد لا ينتج الصب معادن متينة تتحمل ضغطًا كبيرًا. أما التشكيل بالطرق، فيمكن أن ينتج معادن أكثر صلابة وقوة، إذ تتضمن العملية الضغط أو الطرق، مما يمنح المعدن قدرة على تحمل الضغط منذ البداية.
2. صب يتيح تغيير شكل المعدن بسرعة. في عملية التشكيل، قد يكون تشكيل المعدن صعبًا نظرًا لصلابة المعدن.
3. صب يمكن إجراؤها للمواد كبيرة الحجم. قد لا يكون التشكيل بالطرق خيارًا مناسبًا للمواد ذات الأحجام الأكبر، إذ سيصبح صعبًا أو يتطلب قوة كبيرة.
4. صب أقل تكلفة من تزوير.
5. صب قد يسمح بإنتاج مواد معقدة أو سميكة. في تزويرإن تصنيع المواد ذات البنية المعقدة ليس بالأمر السهل.

مراجع حسابات

1. https://www.scientific.net/SSP.116-117.34
2. https://journals.co.za/content/ergosa/22/1/EJC33288
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509397008101