وتحتل أدوات المعادن المعدنية مكانة هامة في الصناعة وفي الحياة اليومية، وعادة ما تكون مصنوعة من مواد معدنية ذات قوة وصلابة وأعمر. وتستخدم هذه المواد المطورة على نطاق واسع في مختلف الأدوات والآلات لتيسير إنتاج الناس وحياتهم. وسوف تقدم هذه الورقة معلومات مفصلة عن عملية تصنيع المكونات المعدنية واختبارات الجودة بهدف مساعدة القارئ على فهم هذا المجال بشكل أفضل.
عملية تصنيع الأدوات المعدنية المعدنية
اختيار المواد الخام
الخطوة الأولى في تصنيع أدوات الأدوات المعدنية هي اختيار المواد الخام المناسبة. وتؤثر نوعية المواد الخام تأثيراً مباشراً على نوعية المواد المطورة وعلى تكاليف الإنتاج. وعند اختيار المواد الخام، ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار عوامل مثل التركيب الكيميائي، والأداء الميكانيكي، والتكاليف. وعموما، تشمل المواد المعدنية الشائعة في مضخات أدوات السبائك الكربون والفولاذ السبائك والفولاذ غير القابل للصدأ والسبائك التيتانيوم.
العمليات
وبعد اختيار المواد الخام، تليها عمليات التجهيز. وتنطوي عملية المعالجة على عدة خطوات، مثل القطع، والتدفئة، والتفريغ، والتبريد، وما إلى ذلك. ولهذه الخطوات تأثير حاسم على نوعية المواد المطورة وكفاءة إنتاجها.
‘1’ القطع: تقويم وتقطيع المواد الخام المعدنية لأغراض التطويق والمعالجة اللاحقة.
‘2’ التسخين: درجة الحرارة اللازمة لتسخين المواد الخام المعدنية إلى درجة الحرارة اللازمة للتعديل من أجل تقليل صلابتها وزيادة لنتها. وأثناء عملية التسخين، يلزم إيلاء الاهتمام إلى ضبط درجة الحرارة ووقت التسخين لمنع التسخين المفرط والأكسدة.
‘3’ الحداثة: تُقنَّع المواد الخام المعدنية بعد التسخين لتشكيل المطادات بالشكل والأبعاد المطلوبة. تتطلب عملية الحداثة استخدام أساليب معقولة ومعايير عملية معقولة من أجل ضمان درجة عالية من الدقة والأداء الجيد للمواد المطورة.
‘4’ التبريد: تبريد المواد المطورة لمنع تشوهها المفرط وانقسامها. ويلزم التحكم في سرعة التبريد أثناء عملية التبريد لمنع حدوث عيوب مثل صدع السريع.
المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية هي إحدى الحلقات الهامة في تصنيع أدوات المعادن المعدنية. ويمكن أن تؤدي العمليات الحرارية إلى تغيير الهيكل الداخلي للمواد وتحسين أدائها الميكانيكي ومتانتها. وأثناء المعالجة الحرارية، ينبغي إيلاء الاهتمام لبارامترات التحكم في درجة الحرارة، ووقت الحرارة، ودرجة التبريد، وما إلى ذلك، من أجل ضمان الأداء المثالي للمواد المطورة.
ثانياً -اختبارات جودة مضخات الأدوات المعدنية
ومن أجل ضمان جودة وموثوقية المواد المطورة المصنوعة من أدوات السبائك، يلزم إجراء اختبار دقيق للجودة. وتشمل اختبارات الجودة الجوانب التالية:
اختبار المظهر
ويمثل الكشف عن المظهر الخطوة الأولى في اختبار الجودة، ولا سيما الفحص البصري لمظهر الحشو، مثل وجود شقوق أو مسام أو تشوهات، وما إلى ذلك. ويمكن إجراء اختبارات المظهر عن طريق الفحص البصري، والصبغ، والكشف عن المساحيق المغنطيسية.
اختبار الحجم
واختبار الحجم هو عملية التحقق مما إذا كان حجم الحشو يفي بمتطلبات التصميم. ويمكن قياس قياسات الطول والعرض والارتفاع وما إلى ذلك باستخدام أدوات القياس، مثل مقياس السعرات الحرارية، والكيلو متر، ومعايير القياس، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، ينبغي إيلاء الاهتمام لدراسة العلاقة النسبية بين أحجام العناصر لمنع حدوث أخطاء تراكمية كبيرة.
اختبار جودة السطح
ويفحص فحص نوعية السطوح أساساً ما إذا كانت هناك عيوب في الخشونة والخدش والفخ وما إلى ذلك على سطح المطورة. ويمكن الكشف عن نوعية السطح باستخدام أجهزة مثل أجهزة الخشونة والميكروسكوب الإلكتروني. وبالنسبة لبعض السطوح الهامة، يلزم أيضا إجراء اختبارات الاختناق للتأكد من أنها قوية بما فيه الكفاية.
-الفيزيائية –
وتشمل عمليات الكشف عن الخواص الفيزيائية -الكيميائية عملية الكشف عن التركيب الكيميائي، والأداء الميكانيكي للمواد المطورة وما إلى ذلك. ويمكن إجراء الاختبارات باستخدام أجهزة التحليل الطيفي ومقاييس الاختراق وآلات التمدد، وما إلى ذلك. ويمكن لنتائج الاختبارات التي أجريت على هذه المعدات أن تعكس الجودة والأداء المتأصلين للمواد، مما يكفل استقرار وموثوقية المواد المطورة أثناء الاستخدام الطويل الأجل.
ثالثاً -تحليل الحالات
وقد يواجه تصنيع أدوات المعادن المعدنية وكشفها مشاكل أثناء عملية الإنتاج الفعلي. وفيما يلي مثال عملي على أن مفتاح الدفعة قد انكسر أثناء استخدام الزبون، الأمر الذي يتطلب تحليل الأسباب واستكشاف الحلول.
وبعد الكشف عن المظهر والحجم، لوحظ وجود انحراف في الحجم وخشونة في الوصلات المكسورة. إجراء مزيد من عمليات الكشف عن الخواص الفيزيائية -الفيزيائية، مع ملاحظة أن مستوى صلابة المادة في مفتاح الدفعات منخفض، مما يؤدي إلى حدوث تكسر عندما لا يكون قادراً على تحمل حمولات أكبر أثناء استخدامه.
وبعد دراسة استقصائية وتحليلات متعمقين، تبين أن هناك نقصا في وقت التسخين وقصور في الحديد في عملية التصنيع، مما أدى إلى عدم استيفاء خصائص الميكانيكي لمتطلبات التصميم. ولمعالجة هذه المشكلة، يمكن اتخاذ التدابير التالية:
‘1’ فرض رقابة صارمة على نوعية المواد الخام واختيار المواد المعدنية المؤهلة ؛
‘2’ تعزيز الرقابة على عمليات التجهيز لضمان استيفاء معايير العمليات في كل خطوة للمتطلبات ؛
‘3’ فيما يتعلق بالأسطح الرئيسية ومواقع التحميل الرئيسية، يلزم تحسين المعالجة والمعالجة الحرارية لزيادة صلابتها وصبرها ؛
‘4’ تعزيز مراقبة الجودة عن طريق إجراء اختبارات شاملة على كل دفعة لضمان جودتها وموثوقيتها.
رابعاً -ملخص
يصف هذا التقرير عملية تصنيع المعادن المعدنية واختبارها للجودة، بما في ذلك اختيار المواد الخام، وعمليات المعالجة، والمعالجة الحرارية، والكشف عن المظهر، والحجم، والكتلة السطحية، والأداء الكيميائي. ومن خلال تحليل الحالات الفعلية، جرى التشديد على أهمية المشاكل والحلول في عملية التصنيع وعلى الحاجة إلى اختبار الجودة. ومن خلال التحسين المستمر للتصنيع والاختبار، يمكن إنتاج أدوات معدنية ذات جودة عالية من أجل الناس
