كيفية صناعة نماذج الشمع من الأشجار لصب المجوهرات الذهبية والفضية والبلاتينية
المبادئ الأساسية والمهارات التشغيلية لـ 3 مهام نموذجية
تتضمن صناعة شجرة مجسمات الشمع، والمعروفة أيضًا باسم زراعة شجرة مجسمات الشمع، لحام قوالب الشمع المُعدّة على قضيب شمعي في طبقات وفقًا لمتطلبات وترتيب معين باستخدام آلة لحام الشمع، مما ينتج عنه في النهاية شجرة مجسمات الشمع التي تشبه شجرة كبيرة. وفي وقت لاحق، تُستخدم شجرة الشمع في عمليات مثل صب الجبس. الشرط الأساسي لزراعة شجرة نماذج الشمع هو أن يتم ترتيب قوالب الشمع بشكل منظم، مع الحفاظ على فجوة معينة أثناء لحام أكبر عدد ممكن من قوالب الشمع على شجرة نماذج الشمع لتلبية احتياجات الإنتاج الضخم.
تتكون شجرة النماذج الشمعية من نظام صب وقوالب شمعية. نظام الصب عبارة عن قناة تقوم بإدخال المعدن السائل في تجويف القالب. سيؤثر تصميم نظام الصب بشكل معقول أم لا بشكل كبير على ملء القالب وجودة المسبوكات وعائد العملية. يشتمل نظام الصب بشكل عام على مكونات مثل رأس الشجرة وقلب الشجرة والذراع؛ وفي بعض الأحيان، يتم أيضًا تعيين خطوط تنفيس. يعمل رأس الشجرة ككوب صب، يُستخدم لاستقبال المعدن المنصهر؛ أما قلب الشجرة فيعادل قناة الصب المباشر ويؤدي أيضًا وظيفة الصاعد؛ وتسمى القناة التي تربط بين قلب الشجرة والقالب الشمعي بالذربة، والتي تعمل كقناة صب داخلية وقناة صاعدة. يجب أن تكون الرفرف سميكة بما فيه الكفاية، ويجب أن تكون نقاط التوصيل مع قالب الشمع وقلب الشجرة ناعمة، دون زوايا حادة أو تجاويف. يجب أن يتم وضع العديد من الروبوتات المتعددة أو الإضافية لقوالب الشمع ذات الأشكال المعقدة. يجب أن يكون طول البرمة مناسبًا، ويرتبط موضعها بعوامل مثل هيكل الصب والمادة وطريقة الصب. عند زراعة شجرة نماذج الشمع، يمكن توزيع قوالب الشمع على قلب الشجرة وفقًا لشكلها وحجمها ونوعها. لا ينبغي أن تكون قوالب الشمع المزروعة قريبة جدًا من بعضها البعض؛ وإلا فإن جدار قالب الجبس في تلك المنطقة سيكون رقيقًا جدًا وعرضة للتشقق.
يُمكّنك هذا المشروع من إتقان المبادئ الأساسية والمهارات التشغيلية لصناعة نماذج الشمع من الأشجار لصب المجوهرات الذهبية والفضية بالتفريغ، والصب بالطرد المركزي للمجوهرات الذهبية والفضية، والمجوهرات البلاتينية من خلال ثلاث مهام نموذجية وإضافية بعد انتهاء الفصل الدراسي.
هيكل القالب الشمعي
جدول المحتويات
القسم الأول صنع نماذج شمعية من أشجار الشمع لصب المجوهرات الذهبية والفضية بالتفريغ
1. معلومات أساسية
1.1 تعديل السبرو
1.2 تصميم سبرو لمسبوكات التثبيت بالشمع
1.3 إنتاج شجرة نماذج الشمع (إنشاء شجرة نماذج الشمع)
عند زراعة شجرة النماذج الشمعية، عادةً ما يكون إدخال قلب الشمع (أي الذرب الرئيسي) في القاعدة المطاطية هو الأفضل عادةً. يمكن صنع قلب الشمع باستخدام قالب من سبائك الألومنيوم، كما هو موضح في الشكل 4-2. يكون قلب الشمع أسطواني بشكل عام، ويمكن أن يحدد ارتفاع الطبق الفولاذي طوله. وتعادل القاعدة المطاطية لزراعة الشمع جذور الشجرة؛ حيث يمكن أن تحافظ على شجرة نماذج الشمع في وضع مستقيم لتسهيل عملية الزراعة وتعمل على إغلاق الخطوة التالية من صب ملاط الجبس، مما يشكل كوب الصب للقالب.
عند زراعة قالب الشمع على قلب الشمع، من الأفضل استخدام طريقة حلزونية، كما هو موضح في الشكل 4-3. أولاً، مقارنةً بالترتيب الفوضوي أو المسطح للزراعة، فإن الطريقة الحلزونية ليست فقط مبهجة من الناحية الجمالية وموفرة للمساحة، مما يسمح بزراعة المزيد من قوالب الشمع وتقليل تكاليف الإنتاج، ولكنها أيضًا يمكن أن تسرّع بشكل كبير من عملية قطع المسبوكات من شجرة الصب، مما يحسن من كفاءة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، فهي تسمح بتعبئة أكثر سلاسة للمعدن المنصهر وتبديد الحرارة بشكل أكثر اتساقًا، مما يؤدي إلى تجنب درجات الحرارة المحلية المرتفعة للغاية داخل قالب الجبس التي يمكن أن تسبب تفاعلات بين المعدن المنصهر ومسحوق الجبس، مما يؤدي إلى عيوب مثل الثقوب الغازية والثقوب الرملية. وأخيرًا، تسمح طريقة الزراعة الحلزونية بخروج المزيد من الفقاعات عند إضافة ملاط الجبس والتفريغ، مما يقلل من احتمالية حدوث عيوب مثل تكون الخرز في المسبوكات.
الشكل 4-2 القالب المعدني لقلب الشمع المصنوع من سبائك الألومنيوم
الشكل 4-3 قوالب الشمع المرتبة بطريقة حلزونية
الشكل 4-4 الزاوية بين قلب الشمع وذرب الفرع
الشكل 4-5 المسافة بين قوالب الشمع
الشكل 4-6 موضع شجرة نماذج الشمع في القارورة الفولاذية
1.4 الأدوات المساعدة لصناعة نماذج الأشجار الشمعية
(1) ماكينة زراعة الأشجار بنماذج الشمع (الشكل 4-7)
هذا الجهاز سهل التشغيل ويتميز بنسبة عالية من حيث التكلفة والأداء. القرص الأساسي والقضيب الجانبي مدمجان ومصنوعان من سبائك الألومنيوم مع جهاز ضبط يسمح بضبط مرن متعدد الزوايا. يمكن لجهاز القضيب المتحرك أن يتحرك لأعلى ولأسفل، ويمكن لقرص القاعدة أن يدور 360 درجة بحرية.
(2) قرص دوار بقاعدة مطاطية (الشكل 4-8)
تتميز هذه الأداة بهيكل بسيط وسهل الاستخدام، وتستخدم بشكل أساسي لتثبيت القواعد المطاطية. يمكن للقرص الدوار أن يدور بحرية وهو مزود بجهاز ضبط لضبط الزوايا المتعددة، مما يسمح بالتشغيل المرن بزوايا مختلفة عند زراعة أشجار من طرازات الشمع.
(3) لحام الشمع (الشكل 4-9) أو مكواة اللحام الكهربائية
يمكن ضبط درجة حرارة ماكينة لحام الشمع بسرعة تسخين سريعة ونطاق درجة حرارة يتراوح بين 50 و200 درجة مئوية؛ تتميز ماكينة اللحام بالشمع بقلم لحام بالشمع مرن، مما يجعل عملية الشمع أكثر سلاسة؛ يمكن تسخين طرف القلم وتبريده على الفور من خلال وحدة تحكم بالقدم.
الشكل 4-8 قرص دوّار بقاعدة مطاطية
الشكل 4-9 لحام الشمع
2. تنفيذ المهام
(1) أعمال التحضير
قم بإعداد قالب الشمع الدائري للرجال المدمج في قالب الشمع الدائري للرجال، وقلب شمع بقطر 10 مم، ومكواة لحام كهربائية، وقاعدة مطاطية بقطر داخلي 4 بوصة، وقرص دوار مطاطي سفلي أو ماكينة زراعة أشجار نماذج الشمع. يمكن اختيار طول قلب الشمع وفقًا لارتفاع القارورة الفولاذية، كما هو موضح في الشكل 4-11.
(2) غرس شجرة نماذج الشمع (2)
يجب غرس قالب الشمع على قاعدة مطاطية دائرية، ويجب أن يتطابق القطر الداخلي لهذه القاعدة المطاطية مع القطر الخارجي للقارورة الفولاذية. بشكل عام، تأتي الأقطار الداخلية للقواعد المطاطية بمواصفات 3 بوصة و3.5 بوصة و4 بوصة. يوجد نتوء كروي مقعر في وسط القاعدة، مع وجود تجويف دائري في المنتصف، يكون قطره مماثل لقطر قلب الشمع. تكون خطوات زراعة شجرة نماذج الشمع كما يلي.
① يجب أولاً وزن القاعدة المطاطية وتمييزها وتسجيلها قبل زراعة شجرة نماذج الشمع، كما هو موضح في الشكل 4-12.
② أدخلي قلب الشمع في الفتحة الدائرية على القاعدة المطاطية وثبّتيه بكمية صغيرة من سائل الشمع. يمكن تشغيل القاعدة المطاطية باستخدام ماكينة غرس الأشجار بنماذج الشمع (أو القرص الدوار للقاعدة المطاطية) أو مسنودة ومائلة. اضبط درجة حرارة مكواة اللحام الكهربائية، واستخدم رأس اللحام لعمل ثقوب صغيرة في قلب الشمع، وأدخل ذرب قالب الشمع بسرعة، وحافظ على ثبات قالب الشمع، وانتظر حتى يتصلب سائل الشمع قليلاً قبل تحريره، كما هو موضح في الشكل 4-13. في هذا الوقت، تكون الزاوية بين الذرب وقلب الشمع 45 درجة، ويجب أن تكون هناك فجوة 2 مم على الأقل بين قوالب الشمع.
الشكل 4-12 وزن القاعدة المطاطية
الشكل 4-13 زراعة شجرة النماذج الشمعية
③ قم بلحام قالب الشمع على قلب الشمع طبقة تلو الأخرى حتى تكتمل شجرة نماذج الشمع بالكامل، وأخيرًا، احصل على مجموعة قوالب شمعية تشبه الشجرة. عند لحام قالب الشمع، يمكنك البدء من أسفل نواة الشمع (من الأسفل إلى الأعلى)، كما هو موضح في الشكل 4-14، أو من أعلى نواة الشمع (من الأعلى إلى الأسفل)، كما هو موضح في الشكل 4-15. إذا تم تشغيل شجرة نماذج الشمع بمهارة، فلا يوجد فرق كبير بين الطريقتين. ومع ذلك، يتم استخدام طريقة البدء من الجزء العلوي من قلب الشمع (من أعلى إلى أسفل) بشكل عام لأن أكبر ميزة لهذه الطريقة هي أنها تمنع الشمع المذاب من التساقط إلى أسفل على قوالب الشمع الملحومة، وبالتالي تجنب إعادة العمل بسبب تساقط الشمع إلى أسفل.
الشكل 4-14 زراعة شجرة نماذج الشمع من الأسفل إلى الأعلى
الشكل 4-15 زراعة شجرة نماذج الشمع من الأعلى إلى الأسفل
④ بعد زراعة شجرة نماذج الشمع، قم بإجراء عملية وزن مرة أخرى، كما هو موضح في الشكل 4-16. يمكن الحصول على كتلة شجرة نماذج الشمع بطرح نتائج الوزنين. يمكن تحويل كتلة شجرة النماذج الشمعية إلى كتلة المعدن بناءً على نسبة كثافة شمع البارافين إلى معدن الصب، مما يسمح بتقدير كمية المعدن اللازمة للصب. عادةً، H65 النحاس الأصفر: الشمع = 8.5 :1؛ الفضة: الشمع = 10.5 :1؛ الذهب: الشمع = 15.5 :1.
نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM
القسم الثاني صنع شجرة النماذج الشمعية لصب المجوهرات الذهبية والفضية بالطرد المركزي
1. معلومات أساسية
1.1 الصب بالطرد المركزي
الصب بالطرد المركزي هو صب المعدن المنصهر في قالب دوار، حيث يملأ المعدن المنصهر القالب ويتصلب تحت قوة الطرد المركزي، كما هو موضح في الشكل 4-17. مزايا وعيوب عملية الصب بالطرد المركزي هي كما يلي.
(1) المزايا
أثناء الدوران، يملأ المعدن السائل القالب تحت قوة الطرد المركزي (الشكل 4-18)، مع سرعة ملء سريعة وكفاءة إنتاج عالية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لصب الملحقات الصغيرة، مثل السلاسل والأقراط. يتم دفع المعادن الأكثر كثافة إلى الجدار الخارجي، بينما تتحرك الغازات الأخف وزنًا والخبث بحرية إلى السطح، مما يشكل تصلبًا اتجاهيًا من الخارج إلى الداخل. ولذلك، تكون ظروف الانكماش جيدة، وهيكل الصب كثيف، والخصائص الميكانيكية جيدة.
الشكل 4-17 طريقة دوران الصب بالطرد المركزي
الشكل 4-18 ملء الصب بالطرد المركزي
(2) العيوب
بالمقارنة مع الصب الساكن، فإن الصب بالطرد المركزي التقليدي له بعض العيوب: نظرًا لسرعة الملء السريع، يتعرض السائل المعدني لاضطراب شديد أثناء الصب، مما يزيد من احتمالية انحباس الغاز وتكوين المسام؛ سرعة تفريغ الغاز داخل تجويف القالب بطيئة نسبيًا، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط الخلفي داخل القالب، مما يزيد من احتمالية تكوين المسام؛ عندما تكون سعة الملء قوية جدًا، يمارس السائل المعدني جليًا قويًا على جدار القالب، مما يؤدي بسهولة إلى تشقق القالب أو تقشره؛ بالإضافة إلى ذلك، قد يدخل الخبث إلى تجويف القالب مع السائل المعدني أثناء الصب. ويحدد ضغط الملء العالي الناتج عن قوة الطرد المركزي أن الحد الأقصى لكمية المعدن التي يمكن صبها ضمن نطاق آمن لجهاز الطرد المركزي أقل من آلة الصب الثابتة. وعلاوة على ذلك، ونظراً للحجم الأكبر لغرفة الصب بالطرد المركزي، فإن الصهر بالغاز الخامل أقل استخداماً بشكل عام.
1.2 احتياطات إنتاج نماذج الأشجار الشمعية باستخدام طرق الصب بالطرد المركزي
(1) يكون قالب الشمع مائلًا لأعلى وملحومًا على قلب الشمع، بزاوية 45-60 درجة بين قالب الشمع وقلب الشمع وطول ذرب يبلغ 10 مم. بالمقارنة مع طريقة الصب بالتفريغ، تكون الزاوية بين قلب الشمع وخط الماء أصغر عند استخدام طريقة الصب بالطرد المركزي.
(2) يمكن أن تكون زاوية الميل أصغر عندما يكون قالب الشمع صغيرًا وله بنية معقدة. زاوية الميل الأصغر مفيدة لتدفق السائل المعدني إلى أسفل، مما يزيد من احتمالية نجاح الصب (أثناء الصب، يكون تجويف شجرة نماذج الشمع في حالة مقلوبة). عند زراعة شجرة نماذج الشمع، قم أولاً بلحام قناة الصب الأفقية الشعاعية، كما هو موضح في الشكل 4-19. ثم، قم بلحام قالب الشمع عموديًا على قناة الصب الأفقية لاستيعاب التدفق الأفقي للسائل المعدني بشكل أفضل، كما هو موضح في الشكل 4-20.
(3) يتم زرع قالب الشمع طبقة تلو الأخرى بطريقة منظمة حول قلب الشمع من أعلى شجرة نماذج الشمع إلى أسفل. يجب أن تكون قوالب الشمع مرتبة بشكل متقارب ولكن دون أن تلامس بعضها البعض، مع الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم. الحد الأدنى للمسافة بين قالب الشمع وقلب الشمع هو 8 مم، ويجب أن يكون أعلى قالب شمع أسفل قمة القارورة الفولاذية.
الشكل 4-19 قناة الصب الأفقي الشعاعي
الشكل 4-20 نظام الصب بالطرد المركزي
2. تنفيذ المهام
لصنع شجرة مجسمات الشمع، تستخدم هذه المهمة قالب شمع بنمط قلادة مدمج وقاعدة مطاطية بقطر داخلي 3.5 بوصة.
(1) أعمال التحضير
قم بتحضير قالب الشمع على شكل قلادة من الشمع، وقلب شمعي بقطر 8 مم، ومكواة لحام، وقاعدة مطاطية ذات قلب داخلي 3.5 بوصة، وقرص دوار بقاعدة صمغية، أو ماكينة زراعة أشجار نماذج الشمع؛ ويمكن اختيار طول قلب الشمع بناءً على ارتفاع القارورة الفولاذية.
(2) غرس شجرة نماذج الشمع (2)
يجب غرس قالب الشمع على قاعدة مطاطية دائرية ذات قطر داخلي متناسق مع القطر الخارجي للقارورة الفولاذية. تكون خطوات زراعة شجرة نماذج الشمع على النحو التالي.
① يجب أولاً وزن القاعدة المطاطية وتمييزها قبل زراعة شجرة نماذج الشمع.
② أدخل قلب الشمع في الفتحة المستديرة على القاعدة المطاطية وثبتها بكمية صغيرة من سائل الشمع؛ ارفع القاعدة المطاطية وضعها بزاوية، واضبط درجة حرارة مكواة اللحام الكهربائية، ثم قم أولاً بلحام العداء الأفقي الشعاعي على قلب الشمع، ثم قم بلحام قوالب الشمع بالتتابع عموديًا على العداء الأفقي الشعاعي، مع ترك فجوة 3 مم بين قوالب الشمع، كما هو موضح في الشكل 4-21.
③ لحام قوالب الشمع طبقة تلو الأخرى على العداء الأفقي حتى تكتمل شجرة الشمع بالكامل، لتحصل في النهاية على مجموعة قوالب شمع على شكل شجرة، كما هو موضح في الشكل 4-22.
الشكل 4-21 لحام قالب الشمع على العداء الأفقي الشعاعي
الشكل 4-22 لحام قالب الشمع بطبقة تلو الأخرى على العداء الأفقي
(3) التحقق من جودة شجرة نماذج الشمع
بعد غرس شجرة نماذج الشمع، يمكنك التحقق مما إذا كانت قوالب الشمع ملتحمة بإحكام عن طريق هز أو اهتزاز شجرة نماذج الشمع برفق. إذا لم تكن ملحومة بإحكام، فمن السهل أن تسقط قوالب الشمع أثناء صب الجبس، مما يؤثر على جودة الصب. وأخيرًا، تحقق مما إذا كانت هناك فجوة كافية بين قوالب الشمع. إذا كانت قوالب الشمع ملتصقة ببعضها البعض، فيجب فصلها عن بعضها البعض؛ كما يجب تشذيب قطرات الشمع المتساقطة على شجرة نماذج الشمع بشفرة.
(4) الوزن الثانوي
قم بوزن شجرة نماذج الشمع بالكامل مرة أخرى، وبطرح نتائج الوزنين يمكنك الحصول على كتلة شجرة نماذج الشمع. ثم، وفقًا لنسبة كثافة شجرة النماذج الشمعية إلى معدن الصب، قم بتحويلها إلى كتلة المعدن، مما يتيح لك تقدير كمية المعدن اللازمة للصب.
القسم الثالث إنتاج نماذج أشجار الشمع للمجوهرات البلاتينية
1. معلومات أساسية
1.1 خصائص صب البلاتين
1.2 طرق الصب للبلاتين
تستخدم عملية صب البلاتين الحالية بشكل أساسي طرق الصب التالية:
(1) طريقة إعداد قناة الصب المباشر الكبيرة (1)
تستخدم هذه الطريقة تقنية مشابهة لتقنية صب المجوهرات الذهبية والفضية عند صناعة أشجار الشمع، حيث تشكل قناة الصب الداخلية زاوية 45 درجة مع قناة الصب المباشر. وتكون قناة الصب طويلة جداً، كما هو موضح في الشكل 4-23. ويتسبب ذلك في اندفاع البلاتين المنصهر بسرعة إلى نهاية القالب تحت تأثير قوة الطرد المركزي أثناء الصب ثم ينثني للخلف لملء التجويف، مما يؤدي بسهولة إلى اضطراب شديد، مما يؤدي إلى ملء غير كامل للصب. تشكل قوة الطرد المركزي القوية أيضًا خطر الانفجار في الجزء العلوي من القالب. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه الطريقة بانخفاض إنتاجية العملية.
(2) طريقة توصيل الصب مباشرة بكأس الصب
لا تحتوي هذه الطريقة على قناة صب مباشرة ولكنها تربط الصب مباشرةً بكوب الصب، مع وجود قناة صب داخلية مستقلة لكل قالب صب مستقلة، كما هو موضح في الشكل 4-24. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تحسن من إنتاجية العملية، إلا أن عدد المسبوكات المنتجة لكل قالب صغير جدًا. في الإنتاج، ولزيادة عدد المسبوكات، يتم تقليل المسافة بين قنوات الصب الداخلية للمسبوكات، مما يجعل من السهل أن تنجرف جدران القالب بين قنوات الصب الداخلية وتتكسر أثناء الصب، مما يؤدي إلى عيوب مثل الثقوب الرملية أو الشوائب في القالب، مما يؤثر على جودة المسبوكات.
(3) طريقة إعداد نظام السكب الشعاعي
تقوم هذه الطريقة بإعداد أكواب ذرب على شكل قمع، وذرب مستقيم، وذرب متقاطع، مما يشكل ذربًا على شكل حلقة على شكل مكلمة، ويتم توصيل العديد من المسبوكات المجوهرات عموديًا بالذرب المتقاطع على شكل حلقة من خلال الذرب الداخلي، كما هو موضح في الشكل 4-25. وتساعد هذه الطريقة على توجيه المعدن السائل إلى التجويف، مما يقلل من الاضطرابات، ويقلل من تأثير المعدن السائل على المسبوكات، ويزيد من عدد المسبوكات. الشكل 4-24 التوصيل المباشر للصب بكوب الذرب.
2. تنفيذ المهام
تستخدم هذه المهمة نماذج شمعية من الخواتم ذات فتحات الترصيع ومكاوي اللحام الكهربائية والورق الماص والقوارير الفولاذية وما إلى ذلك، لصنع أشجار الشمع للمجوهرات البلاتينية.
(1) أعمال التحضير
أولاً، قم أولاً بوزن نوعية الورق الماص باستخدام ميزان إلكتروني وقم بعمل سجل، كما هو موضح في الشكل 4-26. قم بلحام كوب السكب النموذجي الشمعي المُعدّ بنموذج الشمع في وسط الورق الماص باستخدام مكواة لحام كهربائية، مع إحكام الغلق على طول الحافة الخارجية لكوب السكب دون ترك أي فجوات.
(2) لحام قناة الصب الأفقية الشعاعية
قم بلحام العداء الأفقي الشعاعي في مركز كوب الصب، مع ضمان انتقال سلس عند الوصلة دون زوايا حادة.
(3) لحام نموذج الشمع (3)
قم بإغلاق نموذج الشمع بكمية صغيرة من سائل الشمع على العداء الحلقي، ثم ضع نموذج الشمع في وضع مستقيم بزاوية، واضبط درجة حرارة مكواة اللحام، ثم قم بلحام ذرب نموذج الشمع بالتتابع على العداء الأفقي الشعاعي، مع التأكد من ترتيب نماذج الشمع بشكل مرتب في دائرة مع وجود فجوة 3 مم بينها، كما هو موضح في الشكل 4-27.
(4) وزن شجرة نماذج الشمع (4)
بعد غرس جميع قوالب الشمع، قم بوزنها، واطرح وزن الورق الماص من الوزن النهائي للحصول على وزن قالب الشمع. بعد ذلك، تم حساب وزن المعدن وفقًا لنسبة كثافة شجرة نماذج الشمع إلى البلاتين، كما هو موضح في الشكل 4-28.
One Response
أتطلع إلى إرشاد صفي خلال عملية صناعة المجوهرات. لدينا طابعة سوليدسكيب ونبحث عن بعض المدخلات.