يتم تطبيق عمليات اختيار المواد والمعالجة الحرارية عليها قوالب محرك السيارات تعتبر جزءًا لا يتجزأ من أدائها ومتانتها ودقتها. تعتبر هذه المواد والمعالجات المختارة بدقة أمرًا حيويًا لضمان أن القوالب تتحمل الظروف الصعبة للإنتاج الضخم، وتحافظ على التفاوتات الصارمة، وتقدم باستمرار مكونات محرك عالية الجودة.
الاعتبارات المادية لقوالب المحرك
يعد اختيار المادة المناسبة لقوالب محرك السيارات قرارًا حاسمًا يؤثر بشكل مباشر على طول عمر القالب، والاستقرار الحراري، ومقاومة التآكل، والأداء العام. يتم استخدام فولاذ الأدوات عالي الجودة بشكل شائع نظرًا لخصائصه الميكانيكية الاستثنائية وملاءمته لعمليات التشكيل الدقيقة:
فولاذ الأدوات H13: مشهور بمقاومته الممتازة للحرارة ومقاومة التآكل، فولاذ الأدوات H13 هو خيار شائع لقوالب محركات السيارات. فهو يحافظ على صلابته عند درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعله مناسبًا تمامًا لدورات التسخين والتبريد المتكررة التي تواجهها أثناء عملية القولبة بالحقن.
فولاذ الأدوات P20: فولاذ الأدوات P20 هو مادة أخرى شائعة الاستخدام نظرًا لتعدد استخداماته وقابليته للتصنيع. إنه يوفر صلابة جيدة، تجانس في الصلابة، وثبات الأبعاد، كلها ضرورية للحفاظ على دقة مكونات القالب.
فولاذ الأدوات D2: فولاذ الأدوات D2 معروف بصلابته العالية، ومقاومته للتآكل، واستقراره الجيد للأبعاد. غالبًا ما يتم استخدامه لمكونات القالب المعرضة للتآكل والتأثير الشديد.
المعالجة الحرارية لقوالب المحرك
تعتبر المعالجة الحرارية لقوالب محركات السيارات عملية دقيقة تعمل على تحسين الخواص الميكانيكية للمواد المختارة. الأهداف الأساسية للمعالجة الحرارية هي زيادة الصلابة، وتحسين المتانة، وتحسين البنية المجهرية لطول العمر. تشمل عمليات المعالجة الحرارية الشائعة ما يلي:
التلدين: التلدين يتضمن تسخين مكونات القالب إلى درجة حرارة معينة ثم تبريدها ببطء. تعمل هذه العملية على تخفيف الضغوط الداخلية وتحسين البنية الدقيقة وتقليل الصلابة. غالبًا ما يتم استخدامه بعد التشغيل الآلي لتحسين إمكانية التشغيل الآلي.
التبريد: يتضمن التبريد التبريد السريع لمكونات القالب من درجة حرارة عالية إلى درجة حرارة الغرفة. يخلق هذا التبريد السريع بنية مجهرية صلبة تعزز مقاومة التآكل والمتانة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي التبريد أيضًا إلى ظهور ضغوط تتطلب تلطيفًا لاحقًا.
التقسية: تتبع عملية التقسية التبريد وتتضمن إعادة تسخين مكونات القالب إلى درجة حرارة معينة ثم تبريدها ببطء. تقلل هذه العملية من الهشاشة الناتجة عن التبريد وتعزز المتانة، مما يجعل مكونات القالب أقل عرضة للتشقق أو الكسر.
Nitriding: Nitriding هي عملية تصلب السطح التي تنطوي على نشر النيتروجين في سطح مكونات القالب. يؤدي ذلك إلى إنشاء طبقة صلبة ومقاومة للتآكل تعمل على إطالة عمر القالب، خاصة بالنسبة للأجزاء التي تتعرض للاحتكاك أو التآكل العالي.