ما هو الصندوق المصبوب؟ الوجه والجدار والنافذتان
الصندوق المصبوب من الألمنيوم هو صندوق واحد مصبوب يحمل لوحة إلكترونية مطبوعة وموديول قدرة. وقياس الصندوق 120×90×45 مم، ويشكّل الصب بالقالب عالي الضغط (HPDC) جدرانه وأضلاعه وأعمدة M3 وآذان تثبيته في ضربة واحدة. فالجدران والأضلاع والأعمدة والآذان تخرج من القالب معًا، ولا تُجمَّع من قطع منفصلة.
وزنه النهائي 380±30 غ، والجدار 2.5±0.2 مم، والضلع 2.0 مم، ووجه الفتحة مضبوط عند 0.10 مم. والسبيكة مذكورة ADC12 (JIS) وتقف على الرسم إلى جانب ASTM B85 في حالة الصبّ F، والدرجة بانتظار موافقة المسبك. وكل رقم هنا هدف على الرسم، لا قراءة من قطعة: أي أنه ما يجب أن يخرج من القالب والماكينة، لا ما خرج في دفعة سابقة.
ماذا يحمل الصندوق المصبوب من الألمنيوم؟
يحمل الصندوق لوحة وموديول قدرة، ويحميهما من الغبار والضربات، ويمنح الموديول مسارًا إلى الجدار تُصرَف منه الحرارة. ويظهر في خزائن التحكم والمحركات ومصادر التغذية، وكلها داخل الأبنية. والقطعة المصبوبة نفسها تجويف حجب: أوجه داخلية موصلة وغطاء يسدّ الفتحة، فيؤدي الصندوق وظيفتين في قطعة واحدة. والصب HPDC يملأ قالبًا فولاذيًا بضغط عالٍ، والصب بالجاذبية يترك المعدن يملأ القالب بوزنه؛ والفرق يحسم أي مقطع يُملأ أصلًا.
الإطار هو الشريط المحيط بالفتحة، ووجه الفتحة هو المستوى المفروز الذي ينزل عليه الغطاء. ووجه الإحكام هو الدرجة داخل الشفة، منخفضة عن وجه الفتحة بحيث تبرز الحشوة فوقها. وأربعة جدران تغلق الصندوق، والأضلاع تمتد في القاع والجدران، وأعمدة M3 قائمة في التجويف، وآذان التثبيت في الخارج، ونافذتان دائريتان مفتوحتان في جدار جانبي. وإن لم تُفصل هذه الأسماء على الرسم، لم يُضبط ترتيب التفريز ولا موضع التسنين ولا منطقة الحجب. وهذه الأسماء هي التي تحوّل الرسم إلى خطة عمل في الورشة، لا إلى صورة شكل.
ورسم يسمّي هذه الخصائص يتيح للمسبك أن يسعّرها؛ أما المحيط وحده فيترك التفريز والتسنين والحجب والمقاييس للتخمين.
| الجزء | ما يثبته | المعيار (مم) | إذا أخطأ |
|---|---|---|---|
| الإطار | الشريط الذي تشدّه الفريزة وينزل عليه الغطاء | 0.10 | إطار يتحرك يجرّ الوجه معه |
| وجه الفتحة | المستوى المفروز تحت الغطاء | 0.10 | وجه يتأرجح يُخرج الغطاء عن التربيع |
| وجه الإحكام | الدرجة داخل الشفة، أسفل وجه الفتحة | لا استواء مطلوب؛ عمق الدرجة حسب الرسم | نتوء أو انخفاض يترك الدرجة غير مستوية |
| حافة النافذة | الشريط بين الفتحة والشفة | شريط 2.5 مم، بسماكة الجدار | يرقّ الشريط فينبعج الجدار |
| الجدار | سطح الجدار بين الأضلاع | 2.5 | بقعة رقيقة لا تُملأ أو تنبعج |
| الضلع | منطقة التجمّد الأخير عند الجذر | 2.0 | ضلع لا يُملأ يترك الجدار ينثني |
| العمود | اللولب ونقاط تثبيت اللوحة | Ø0.2 | عمود قصير أو خارج موضعه يسقط في فحص اللولب |
| أذن التثبيت | البرغي الذي يشدّ الصندوق إلى لوح | ±0.3 | شقّ خارج موضعه يُخرج الإطار عن التربيع |
لماذا الجدار 2.5 مم والضلع 2.0 مم؟
الجدار 2.5±0.2 مم، وهو هدف على الرسم، والرقم حلّ وسط بين الملء والوزن والانكماش. فالجدار الأسمن يملأ أسهل ويضيف كتلة وينكمش أكثر، والأنحف يوفّر وزنًا ويرفع خطر نقص الملء. والأضلاع 2.0 مم تقوّي الجدار من دون مقطع ثقيل ثانٍ. والرقم بين الطرفين هو ما يوازن الثلاثة على هذا الصندوق، لا قيمة عامة تُنسخ من صفحة أخرى.
قيم عملية معتادة لهذا الزوج من المقاطع: المعدن المنصهر يدخل عند 650–680 °C إلى قالب مضبوط عند 200–230 °C، بضغط 70–90 ميغاباسكال، ودورة 55–75 ثانية، وكلها قيم معتادة لا قياس على هذا القالب.
وزن الحقنة يتبع الجدار، ولذلك يُذكر مرتين: مرة في القالب ومرة في المعدن. وسطران يشبهان التكرار لكنهما أساسان مختلفان للحساب. ونقطة بدء سماكة الجدار تحسب المقايضة نفسها من الطرف الآخر.
أي ثلاث خصائص تحدد دقة الصندوق؟
ثلاث خصائص تحمل التفاوتات: وجه الفتحة عند 0.10 مم، ومواضع أعمدة M3 ضمن Ø0.2 مم، والجدار 2.5±0.2 مم. والمحيط 120×90±0.3 مم، ويُقرأ مقاسًا لا حلقة في سلسلة الدقة. وبدون نطاق التفاوت على الرسم لا يُقارَن الرقم بشيء، والوجه الذي لا معيار له يُحكم عليه باللمس. والثلاثة تُكتب بأرقامها لا بأوصافها، لأن التفاوت هو ما يُقاس عليه.
اثنتان من الثلاث تخرجان من القالب. الجدار ومواضع الأعمدة محفورة في الفولاذ، أما وجه الفتحة فلا: يعتمد على الفريزة وعلى كونه المرجع. والمرجع هو الوجه الذي تبدأ منه كل قراءة تالية؛ وإن غاب عن الرسم تغيّر مبدأ القياس مع كل قراءة.
وكل نافذة من النافذتين الدائريتين تنزع قرصًا من جدار جانبي، والشريط الباقي حولها يحمل المقطع نفسه 2.5 مم. وهذا الشريط هو الذي يمسك الجدار بين حافة النافذة والشفة؛ وإن رقّ انبعج الجدار عند النافذة.
وزاوية السحب قاعدة على كل جدار ليخرج الجزء من القالب، والزاوية بانتظار موافقة المسبك.
لماذا يُفرز وجه الفتحة بعد الصب؟
القالب يترك تفاوته على الوجه، والقذف يحرّك الإطار، فيأتي التفريز بعد الصب. والفريزة تنزع قليلًا من المعدن، لكنها تنزع عدم اليقين الذي تركه القالب والقذف. ثم يصبح وجه الفتحة مرجعًا، ويتبعه الوجه العلوي.
والمسار: صبّ، قطع، تشطيب اهتزازي، تفريز وجه الفتحة والوجه العلوي، تسنين، غسل، طلاء، فحص نهائي. وكل خطوة تنزل على وجه الخطوة التي قبلها؛ وإن تغيّر الترتيب تغيّر المرجع معه، وتغيّر معه كل رقم يُقرأ بعد ذلك.
لماذا تُصبّ أعمدة M3 ثم تُسنّن؟
يُصبّ العمود لأن القالب يقيمه في الحقنة نفسها؛ والعمود المضاف لاحقًا قطعة أخرى ومثبّت آخر. والتسنين يأتي بعد التفريز، فيتبع الثقب مرجع وجه الفتحة لا جلد الصبّ.
والموضع يبقى ضمن Ø0.2 مم ويُفحص على جهاز قياس الإحداثيات، واللولب يمرّ بمقياس M3 حدّي وبفحص عزم 2.5 N·m.
والتسنين بعد التفريز يضيف خطوة مناولة، واللولب المصبوب يوفّرها لكنه ينزع الفرصة الثانية لتصحيح ثقب.
لماذا يأخذ التجويف أكسدة موصلة؟
التجويف هو الحاجب، وحجبه يقوم على تلاقي سطح بسطح لا على سماكة الغشاء. ولذلك تأخذ أوجهه الداخلية أكسدة موصلة بسماكة 0.3–1.0 ميكرومتر وفق MIL-DTL-5541 Type II، بمقاومة تلامس 2.5 mΩ أو أقل.
والخارج يأخذ طلاء بودرة بسماكة 60–80 ميكرومتر للمظهر وللحماية من التآكل، بالتصاق وفق ISO 2409 من الدرجة 1 أو أفضل. والسطحان يلتقيان عند الشفة، ويُحجب سطحا التلاقي قبل أي منهما، لأن الحجب يحدد ما يبقى بلا طلاء.
وغشاء متساوٍ على المقعد يرفع الغطاء بسماكة الغشاء ويقطع التلاقي الموصل عند الشفة، فتبقى أسطح التلاقي بلا طلاء. وسطحي طلاء يعنيان رسمَي حجب وخطَّي فحص، وكلاهما عمالة لا معدن.
أي مقاييس تثبت صندوقًا؟
سبعة مقاييس تغطي نقاط الفشل الخمس، لأن بعض النقاط تحتاج أكثر من مقياس واحد. وجه الفتحة يحسمه لوح قياس ومجس تحسس، وموضع الأعمدة يقرأه جهاز قياس الإحداثيات. واللولب يمرّ بمقياس M3 حدّي وبمفتاح عزم، والطلاء بمقياس سماكة غشاء وأداة حزّ شبكي ومصباح D65. والقائمة تقف في بطاقة الفحص: العينة الأولى تمرّ عليها كاملة، والدُفعة تراقب ما يتحرك وحده.
والرقم لا يقول كثيرًا إذا لم يسمّ التقرير الجهاز ولم يذكر هل كانت القطعة مشدودة؛ وخاصية بلا مقياس تبقى غير مثبتة.
متى يفشل الصندوق في الخدمة؟
خمس نقاط تفشل: وجه الفتحة، وجذر الضلع، ولولب M3، وثقب M3 يسدّه الطلاء، وموضع العمود. وجذر الضلع هو منطقة التجمّد الأخير حيث يلتقي ضلع 2.0 مم بجدار 2.5 مم.
وكل نقطة تصل إلى المستخدم بعرَض مختلف، من غطاء لا يستقر إلى لوحة لا تنزل على أعمدةها. وإن اختلطت الأعراض أُصلح المكان الخطأ: طلاء على وجه غير مستوٍ، أو سنّ لولب في ثقب مسدود، وكلا العملين بلا أثر. ولكل عرَض موضع إصلاح واحد، والخلط بينها يضيّع العمل.
وظرف الخدمة يحدّ التصميم. فالصندوق يعمل في الداخل، في خزانة أو في موقع صناعي، مع زيت واهتزاز، ولا وعد بتعرّض خارجي أو برشّ ملحي.
متى يتوقف القالب عن تغطية كلفته؟
قالب أحادي التجويف مصمم على 150,000 ضربة هو هدف تصميمي بانتظار موافقة المسبك. والقالب يُدفع مرة واحدة، وكل ضربة بعده توزّع هذا المبلغ، فالدُفعة القصيرة تحمل أكبر حصة للقطعة. وعدد الضربات قيمة تصميمية للقالب، وعند القسمة على القطعة يقف حجم الدُفعة في المقام.
والصندوق المطوي من الصفائح لا يحتاج قالبًا ويفوز في الدُفعة القصيرة، لكن درزًا يمتد على كل زاوية، ومسار الحجب أصعب إغلاقًا. والاختيار بين المسارين يبدأ من حجم الدُفعة قبل أن يبدأ من الشكل. والمقطع المبثوق بأغطية طرفية يخفض العدة ويحبس الشكل في مقطع واحد.
وفي الصندوق المطوي تكون الأضلاع ثنيات، والآذان ألسنة، والنوافذ فتحات مثقوبة في الصفيحة نفسها. والمقطع المبثوق يحمل أضلاعه في مقطعه ويحتاج أغطية طرفية؛ وفي المسارين لا يُضاف إلا الأعمدة والمثبتات.
والرسم يسمّي وجه الفتحة مرجعًا، مع الجدار والضلع ومواضع M3 وفصل السطحين وقائمة الحجب. ويذكر أيضًا حجم الدُفعة وظرف الخدمة.
ويصمد المسار ما دامت الدُفعة تحمل قالب 150,000 ضربة، وسماكة الجدار تبقى هدفًا على الرسم. ونطاق الصهر والقالب فحص منفصل. وبعد هذه الحدود يكون الصندوق المطوي أو المبثوق أفضل شراءً، وحالة غطاء ألمنيوم تعرض فحوص الإفراج نفسها على قطعة مصبوبة.
ماذا يجب أن تحسمه مراجعة التصميم على هذا الصندوق؟
تحسم مراجعة التصميم خمسة بنود قبل قطع القالب: وجه الفتحة مرجعًا، والجدار والضلع، ومواضع M3، وفصل السطحين مع قائمة الحجب، وحجم الدُفعة وظرف الخدمة. وإن غاب بند منها عُدّل القالب بعد قطعه، والتعديل بعد القطع عمل على العدة لا على الورق. والبنود الخمسة نفسها تصير قائمة فحص العينة الأولى.
الأسئلة الشائعة
