صندوق ADC12: جدار بسمك 2.5 مم وأضلاع وحجب EMI
تناسب ADC12 هذا الصندوق لأن السبيكة تملأ جدارًا بسمك 2.5 مم قبل أن يتجمد المقطع. السيليكون يحمل السيولة، والنحاس يحمل الصلادة، والحديد يمنع المصهور من الالتصاق بالقالب. ومسار الصب بالقالب HPDC للألمنيوم يصب جسمًا بقياس 120 × 90 × 45 مم بوزن 380 ± 30 غ.
الرسم غير مُصدر، فكل رقم أدناه يقع في واحدة من ثلاث فئات: هدف رسم مأخوذ من التقدير، أو مواصفة جدول مأخوذة من بيانات السطح، أو قيمة نموذجية مأخوذة من نطاق العملية. والجدول يعلّم فئة كل صف، وهذه العلامة تفصل التزامًا عن رتبة مقدار.
لماذا تناسب ADC12 جدار صندوق بسماكة 2.5 مم؟
تناسب ADC12 الجدار لأن السيليكون هو الذي يملأ. يخفض نطاق الانصهار، فيبلغ المعدن الجدار البعيد قبل أن يتصلب، وسبيكة أفقر كانت ستُحدث نقصًا في الملء عند الزاوية الأخيرة. والحاسم هو نطاق التجمد: كلما قصر، بقي المعدن متحركًا مدة أطول، وملأ جدارًا رقيقًا في تمريرة واحدة. وفي جدار رقيق يكون الهامش بين ملء كامل ونقص عند الزاوية هو ما يفصل السبيكة الصحيحة عن سبيكة أرخص لا تصل.
ADC12 سبيكة JIS، وASTM B85 تحمل الكيمياء المكافئة 383. ويضع المعيار حدًّا أدنى وحدًّا أعلى لكل عنصر، وهذا يجعل السبيكة نطاقًا: دفعتان قد تمرّان من طرفين متقابلين وتتصرفان بشكل مختلف في مقطع 2.5 مم. وطرف النطاق الأول يعطي دفعة أطرى تُمسك المقطع الرقيق بضعف، والثاني أصلب وأميل إلى التشقق الساخن، والشهادة تبيّن أين وقعت الدفعة.
والعناصر تقتسم العمل. السيليكون يشتري السيولة، والنحاس يشتري الصلادة ويكلّف الليونة، والحديد يكبح الالتصاق ويكوّن صفائح تُثلم أداة التسنين. والمغنيسيوم شائبة محدودة لا رافعة مقاومة، والزنك والرصاص والقصدير تحت حدود، والقصدير يفتح الهشاشة الساخنة على جدار رقيق. والشهادة تحمل تلك الحدود، فتدفع الدفعة أطرى أو أصلب بحسب موقع سيليكونها ونحاسها.
| المتطلب | الهدف | النطاق المسموح | الأساس |
|---|---|---|---|
| سماكة الجدار | 2.5 مم | 2.5 ± 0.2 مم | هدف الرسم |
| سماكة الضلع | 2.0 مم | حسب الرسم | هدف الرسم |
| الوزن النهائي | 380 غ | 380 ± 30 غ | هدف الرسم |
| استواء وجه الفتحة | 0.10 مم | لا يتجاوز 0.10 مم | هدف الرسم |
| الحالة | F بعد الصبّ | F فقط | هدف الرسم |
| حرارة المصهور | 650–680 °C | نطاق نموذجي | قيمة نموذجية |
| طبقة التجويف | 0.3–1.0 ميكرومتر | داخل ذلك النطاق | مواصفة الجدول |
| مقاومة التلامس | 2.5 mΩ | لا يتجاوز 2.5 mΩ | مواصفة الجدول |
ماذا تعني حالة الصبّ F لصندوق مشغول؟
حالة F هي الصبّ الخام بلا معالجة حرارية، وهي تُلغي مصدر حركة واحدًا. فالقذف والتثبيت والقطع ما زالت تحرّك الصندوق، لذا يعتمد وجه 0.10 مم على موضع دفع المطارِد، وعلى كيفية تثبيت أداة التفريز، وعلى تمريرة التشطيب الأخيرة. وصفحة وجه الفتحة تناقش السببين. وإلغاء المعالجة الحرارية يعني أيضًا إلغاء تشتتها: القطعة المصبوبة لا تحمل إجهادات تغطيس تتصرف بشكل مختلف من دفعة إلى دفعة.
وT5 كانت ستضيف تبريدًا مضبوطًا وتعتيقًا، وT6 إذابة صلبة ثم تغطيسًا مائيًا قبل التعتيق. وقطعة T6 تخرج بمسارها الخاص، تُعتمد على رسمها الخاص وتُقاس بعد التغطيس، وهذا الرسم يبقى على F. والتغطيس يفتح انتفاخات حيث تقع المسامية تحت القشرة، لذا يجيء الفحص بعد المعالجة الحرارية لا قبلها.
وسماحية التشغيل على الوجهين المقطوعين بانتظار موافقة المسبك، لأنها تتبع مقدار حركة القطعة الحرة بين تثبيتين. ونطاق التشغيل بعد الصب يحمل تلك السماحية، ومجموعة أنحف من اللازم تحوّل وجهًا مقوّسًا إلى مصبوب مرفوض.
لماذا تهمّ ASTM B85 حين يقول الرسم ADC12؟
ورقة تحمل ADC12 وحدها تترك حدود العناصر وأخذ العينات مفتوحين، وقد يشحن مورّدان معدنين مختلفين تحت كلمة واحدة. والمواصفة يجب أن تذكر السبيكة والمعيار والحالة في سطر واحد، ورقم UNS يرد في الشهادة التي تصل مع أول دفعة إنتاج. وسطر واحد يجمع الثلاثة يمنع خلافًا لا يظهر إلا عند الفحص.
والتحليل الطيفي لكل دفعة يحوّل النطاق إلى رقم يمكن مواجهته بالرسم المستهدف، ومشروع ADC12 عالي الضغط يجري في الإنتاج على هذه السبيكة. وبلا هذا الضبط يصف الرسم عائلة معادن لا معدنًا واحدًا، ويعرف المشتري الفرق عند أول دفعة.
كم يضيف ضلع 2.0 مم إلى 380 غ؟
الأضلاع داخلة أصلًا في هدف 380 ± 30 غ، وCAD يؤكد وزن القطعة الواحدة قبل القالب، وأول عينة تصعد إلى الميزان. وعند 2.0 مم تشتري صلابة بلا جدار ثانٍ.
وضلع 2.0 مم مقابل جدار 2.5 مم قريب من المقطع الذي يقوّيه، لذا تصبح الوصلة نقطة ساخنة تتجمد بعد الجدار. والنقطة الساخنة مقطع يحمل معدنًا أكثر من محيطه فيبرد أبطأ. والانكماش الذي قد ينتج بعد ذلك مسألة سماكة، وصفحة جذر الضلع تتناولها. والتغذية تصل إلى الوصلة عبر الجدار نفسه، فما يبرد أخيرًا هو ما يقرر ما إذا كانت السماحية تكفي.
لماذا يحتاج الجدار الرقيق مصهورًا عند 650–680 °C؟
المصهور يجري عند 650–680 °C، وهي قيمة نموذجية، لأن مقطع 2.5 مم يصرف الحرارة إلى القالب أسرع من مقطع سميك. وتحت النطاق يتجمد مقدمة المعدن قبل أن يمتلئ الجدار البعيد، والنتيجة التحام بارد أو نقص ملء عند الزاوية الأخيرة. ونقطة بدء سماكة الجدار تعرض هذا التوازن من الطرف الآخر. والالتحام البارد موضع تتجمد فيه مقدمتان من المعدن قبل أن تلتقيا؛ يُرى كدرز ويترك الجدار بلا إحكام. والنطاق ضيق لهذا: تحته نقص ملء، وفوقه غاز في المعدن ووقت دورة زائد.
وفوقه تلتقط السبيكة الهيدروجين وتتجاوز الدورة 75 ثانية، وهو سقف نطاق الدورة 55–75 ثانية. ومدونة العملية تحمل بقية النطاق، من حرارة القالب إلى التعزيز ووقت الدورة الكامل.
لماذا يريد جدار 2.5 مم قالبًا عند 200–230 °C؟
القالب يجري عند 200–230 °C، وهي قيمة نموذجية تُبطئ التبريد حتى يمتلئ جدار 2.5 مم. والقالب البارد يسحب الحرارة من أول معدن يلمسه، وقد تنجرف تلك القشرة أو تلتحم التحامًا باردًا قبل أن يمتلئ التجويف.
والالتصاق عطل آخر، ومصدره قالب أشد حرارة مما ينبغي عند موضع تغذية البوابة، لا قالب بارد. والعدة مرسومة كقالب H13 أحادي التجويف بعمر تصميمي، وعدد التجاويف والفولاذ والعمر كلها بانتظار موافقة المسبك. فالقالب ليس ساخنًا أو باردًا بالمطلق، بل موزّع حرارة، والموضع الذي تتغذى فيه البوابة هو أشدّ نقاطه حرارة.
ماذا يفعل ضغط حقن 70–90 MPa بالجدار؟
التعزيز يرفع الحقن إلى 70–90 MPa، وهي قيمة نموذجية، وهذا الضغط يضغط مقطع 2.5 مم قبل أن تتجمد البوابة. والضغط يعمل عبر البوابة، فالجدار البعيد يرى من الرقم أقل مما تراه القناة الرئيسية. وهو يعمل فقط ما دامت البوابة مفتوحة؛ بعدها يُقطع المقطع عن المكبس.
والضغط لا يغلق المسامية. الغاز المحتجز في الحقنة يبقى مكانه، والنقطة الساخنة التي تتجمد بلا تغذية تترك انكماشًا. والمسامية قد تنفتح على وجه مقطوع، لذا السماحية وخريطة محتملة قرارا رسم بانتظار موافقة المسبك؛ والوجه المقطوع القريب يستحق التخطيط أولًا، قبل تثبيت السماحية. وخريطة المسامية على المقطع هي الطريق الوحيد لرؤية مكان الغاز، لأن الضغط لا يزيحه. والتخطيط نفسه يحتاج مقطعًا مصقولًا، وهذا عمل مخبري لا يُستنتج من الضغط.
كيف تحجب الأكسدة الموصلة التجويف؟
الهيكل الألمنيومي هو الحاجب، والطبقة تُبقي موصلةً الأوجه التي يجب أن تظل كذلك. والأكسدة الموصلة تضع طبقة 0.3–1.0 ميكرومتر في التجويف وفق MIL-DTL-5541 Type II، والقبول مقاومة تلامس 2.5 mΩ أو أقل. والخط يبقى مفتوحًا والقيمة المقيسة بانتظار موافقة المسبك.
والسطحان يقتسمان القطعة بحسب الوجه. والبودرة عند 60–80 ميكرومتر تغطي الخارج، والأكسدة الموصلة تغطي التجويف، وتُحجب أسطح التلاقي حتى يلتقي السطحان عند حافة مسمّاة، وهو ما تعرضه صفحة الطلاءات الموصلة.
والطبقة قرار مادة لأنها تنمو من السطح. فالطبقة التحويلية تتفاعل مع الألمنيوم الذي تلقاه، لذا يأخذها الوجه المشغول والقشرة المصبوبة بمعدلين مختلفين، وعلى الرسم أن يسمّي الأوجه التي تحملها. ولذلك تُسمّى الأوجه في الرسم قبل أن يُختار المسار، لا بعده.
لماذا تُثبَّت السبيكة قبل اختيار الطلاء؟
السبيكة والحالة تأتيان أولًا لأن مساري السطح لا يستقران على كل سبيكة بالشكل نفسه. الطبقة التحويلية تحتاج سطحًا يتفاعل بانتظام، والبودرة تحتاج قشرة تأخذ الشحنة بلا إطلاق غاز من المسامية تحتها.
والنحاس يربط القرارين. النحاس الذي يشتري الصلادة يترك السطح أقل انتظامًا لطبقة تحويلية، ويزيح لون التشطيب الأنودي، فالقطعة التي يجب أن تُطلى أنوديًا منظرًا هي سؤال مادة آخر. وفهرس سبائك الألمنيوم هو حيث تبدأ هذه المقارنة. ومن هنا يُقرأ جدول السبائك لا من الصلادة وحدها، بل من قابلية السطح لكل مسار.
لماذا لا يُحدَّد رذاذ الملح لهذا الصندوق؟
رذاذ الملح لا يظهر في المواصفة لأن الصندوق يخدم تجهيزات داخلية، بلا تعرض خارجي مُعلن. وعدّ ساعات رذاذ الملح كان سيشتري سطحًا آخر ومسارًا آخر.
والحد نفسه يحدد متى تكون ADC12 الخيار الخطأ. التعرض الخارجي، أو تشطيب أنودي زخرفي، أو مقطع أرق من أن يملأه القالب، أو قطعة عليها أن تصمد لاختبار ضغط في كل دفعة، كلها تنقل العمل خارج هذه السبيكة وهذا المسار. والحد يعود إلى البيئة لا إلى السبيكة: القطعة نفسها في الخارج تصبح سبيكة أخرى ومسارًا آخر.
وداخل الحد تكون القطعة صندوقًا بقياس 120 × 90 × 45 مم بوزن 380 ± 30 غ، بوجه فتحة مستوٍ، ونمط أعمدة M3، وتجويف يوصل إلى الأرضي.
ماذا على المشتري أن يؤكد بشأن ADC12 قبل الإفراج؟
ثلاثة بنود قبل الإفراج: السبيكة والحالة في الشهادة، وحدود العناصر في الشهادة نفسها، والأوجه التي تحمل أي سطح. وأي بند منها بلا جواب سؤال يظهر عند أول دفعة. ومن يترك بندًا منها إلى أول دفعة يدفع ثمنه في عينة أولى مرفوضة.
FAQ
