اختيار مواد التصنيع ل قوالب المحرك هي عملية اتخاذ قرار معقدة وحاسمة تؤثر بشكل مباشر على متانة القالب وأدائه وتكلفة تصنيعه. في هذا المجال المهني، يتطلب اختيار المواد دراسة شاملة لعوامل متعددة، بما في ذلك الظروف البيئية ومتطلبات العمل وعمليات التصنيع وما إلى ذلك.
المواد المعدنية:
سبائك الألومنيوم: غالبًا ما تستخدم سبائك الألومنيوم في تصنيع قوالب المحركات خفيفة الوزن بسبب قابليتها للمعالجة الجيدة والتوصيل الحراري ومقاومة التآكل. قوالب سبائك الألومنيوم خفيفة الوزن وتتسبب في تآكل أقل لأدوات ومعدات المعالجة، مما يجعلها مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب دقة عالية ودورة إنتاج قصيرة.
الفولاذ عالي السرعة: الفولاذ عالي السرعة عبارة عن أداة فولاذية مناسبة لبيئات درجة الحرارة العالية والضغط العالي. لديها صلابة متفوقة ومقاومة التآكل. غالبًا ما تستخدم القوالب الفولاذية عالية السرعة في الأجزاء التي تتطلب متطلبات قطع وتآكل أعلى، مثل أدوات القطع وحواف القطع للقوالب.
سبيكة خاصة:
سبائك التيتانيوم: تستخدم سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في قوالب محركات الطيران بسبب قوتها العالية وكثافتها المنخفضة ومقاومتها الجيدة للتآكل. ومع ذلك، نظرًا لتكلفتها العالية وطبيعة صعوبة تصنيعها، فإن اختيار سبائك التيتانيوم غالبًا ما يتطلب مقايضة بين الأداء والتكلفة.
السبائك القائمة على النيكل: تتميز السبائك القائمة على النيكل بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية للأكسدة والتآكل، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في بيئات عمل المحرك ذات درجة الحرارة والضغط العاليين. تعد عملية تصنيع السبائك القائمة على النيكل معقدة نسبيًا، ولكن يمكن استخدام خصائصها بالكامل في ظل بعض الظروف القاسية.
مادة السيراميك:
سيراميك الألومينا: يستخدم سيراميك الألومينا في تصنيع أجزاء المحرك عالية الأداء مثل حلقات المكبس وبطانات الأسطوانات بسبب صلابتها العالية ومقاومتها العالية للتآكل ومقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية. ومع ذلك، فإن معالجة المواد الخزفية صعبة نسبيًا ولها تكاليف تصنيع عالية نسبيًا، لذلك يتم استخدامها عادةً في المحركات المتطورة.
البلاستيك والمواد المركبة:
اللدائن الهندسية: غالبًا ما تستخدم اللدائن الهندسية عالية القوة، مثل البوليميد (PI) والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، لتصنيع بعض أجزاء المحرك الصغيرة المقاومة للتآكل والتآكل، مثل حلقات الختم وأكمام المحامل. تتمتع هذه المواد البلاستيكية بمقاومة كيميائية جيدة وخصائص تشحيم ذاتي.
المواد المركبة: تظهر المواد المركبة من ألياف الكربون تدريجياً في صناعة قوالب المحركات نظراً لصلابتها ونسبة قوتها إلى وزنها الممتازة. غالبًا ما تُستخدم المواد المركبة من ألياف الكربون لتصنيع أجزاء ذات متطلبات خفيفة الوزن وعالية القوة، مثل أغلفة المحرك وأجزاء هيكلية معينة.
عوامل في الاعتبار:
درجة الحرارة والضغط: تتطلب درجة الحرارة والضغط المرتفعة في بيئة عمل المحرك أن تتمتع مواد القالب بمقاومة ممتازة للحرارة ومقاومة الضغط لضمان عدم فشل القالب في ظل الظروف القاسية.
التآكل والتآكل: هناك عوامل مختلفة للتآكل والتآكل داخل المحرك، لذلك تحتاج مادة القالب إلى مقاومة جيدة للتآكل والتآكل لإطالة عمر القالب.
أداء المعالجة: يرتبط أداء معالجة المادة ارتباطًا مباشرًا بتكلفة التصنيع وصعوبة معالجة القالب. لذلك، من الضروري اختيار المواد التي يسهل معالجتها ولكنها لا تزال تلبي متطلبات الأداء.