يتضمن صب مسبوكات الألومنيوم بالقالب حقن الألومنيوم المنصهر في قالب معدني تحت ضغط عالٍ. يتم تحقيق الإنتاج الضخم من خلال التعبئة والتبريد السريع. ترتبط خصائصها ارتباطًا وثيقًا بتصميم القالب ومعايير المعالجة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع الأجزاء الصناعية المختلفة.
تعتبر كفاءة الإنتاج المتميزة ميزة كبيرة. يؤدي فتح وإغلاق قالب واحد إلى إكمال تشكيل قالب صب واحد، مع دورة قالب واحدة نموذجية-مدة 30-90 ثانية. يمكن للقوالب متعددة التجاويف إنتاج 2-8 أجزاء في المرة الواحدة، وهي مناسبة لاحتياجات الإنتاج المجمعة التي تتجاوز 100000 قطعة سنويًا. يمكن أن تصل خشونة السطح للمسبوكات المشكلة إلى Ra 1.6-6.3μm، وفي معظم الحالات، لا تكون هناك حاجة إلى معالجة ثانوية، مما يسمح بالدخول المباشر إلى مرحلة التجميع.
القدرة على التكيف الهيكلي لها حدود واضحة. يمكن أن تشكل تجاويف داخلية معقدة وهياكل رقيقة الجدران-بسماكة جدار تتراوح بين 0.5-1 مم (اعتمادًا على حجم الصب)، ولكن يجب أن يكون سمك الجدار موحدًا، مع انحراف لا يتجاوز 0.3 مم لتجنب تجاويف الانكماش الناتجة عن الاختلافات في معدلات التبريد. يجب ألا يتجاوز ارتفاع أضلاع التسليح 5 أضعاف سمك الجدار، ويجب الحفاظ على التباعد عند 3-5 أضعاف سمك الجدار، مما يعزز الصلابة الهيكلية دون إعاقة تدفق المعدن.
يجب أن يتطابق اختيار المواد مع خصائص العملية. تحتوي سبائك الألومنيوم شائعة الاستخدام على 5%-12% سيليكون، وتتميز بسيولة جيدة، ومناسبة للمسبوكات المعقدة؛ تتمتع السبائك التي تحتوي على 3%-5% من النحاس بقوة عالية، ولكنها عرضة للالتصاق بالقالب أثناء الصب بالقالب، مما يتطلب درجة حرارة أعلى للقالب تصل إلى 200-250 درجة. الألومنيوم النقي لديه سيولة ضعيفة ويستخدم فقط للمسبوكات ذات الشكل البسيط، ويحتاج إلى زيادة ضغط الصب إلى 80-120MPa.
تؤثر معلمات العملية على جودة القالب. يجب التحكم في درجة حرارة الألومنيوم المنصهر عند 650-700 درجة. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى الأكسدة بسهولة، في حين أن درجة الحرارة المنخفضة جدًا ستؤدي إلى ملء غير كامل. تنقسم سرعة الحقن إلى حقن بطيء (0.1-0.5 م/ث) وحقن سريع (3-8 م/ث)، مع السرعات الأعلى المطلوبة لمرحلة الحقن السريع للتجاويف المعقدة. يجب أن تكون المسافة بين قنوات ماء تبريد القالب 15-30 مم لضمان صلابة الصب إلى درجة حرارة التشكيل خلال 3-5 ثواني.
Limitations require specific solutions. The casting may contain tiny pores, making it unsuitable for high-temperature (>200 درجة) بيئات لتجنب التشوه الناجم عن توسع المسام. لا يمكن تشكيل المسبوكات الكبيرة؛ بشكل عام، لا يزيد وزن الصب الواحد عن 50 كجم، ويتم التحكم في المساحة المتوقعة في حدود 0.5 متر مربع. تكاليف تصنيع القالب مرتفعة، ودورات التعديل طويلة، مما يجعله غير مناسب لإنتاج -دفعات صغيرة ومتعددة- متنوعة.
تتمتع عملية الصب بالقالب، بما تتميز به من ضغط عالٍ- وخصائص معالجة سريعة، بمزايا لا يمكن الاستغناء عنها في الإنتاج الضخم لسبائك الألومنيوم المعقدة. من خلال تحديد حدود التصميم الهيكلي بوضوح والاختيار العقلاني للمواد ومعايير العملية، يمكن الاستفادة من مزايا كفاءتها بشكل كامل مع تجنب العيوب المحتملة، مما يلبي متطلبات الدقة والاتساق للأجزاء الصناعية.
