1. مقدمة
الصب النحاسي يشير إلى عملية إنتاج مكونات معدنية عن طريق سكب النحاس المنصهر-سبيكة النحاس والزنك-في القالب الذي يصلب فيه الشكل المطلوب.
كواحدة من أقدم مواد الصب غير الحديدية والأكثر استخدامًا, حافظت النحاس على أهميتها الصناعية لعدة قرون بسبب قابليتها الممتازة, مقاومة التآكل, ومظهر جذاب.
في التصنيع الحديث, يلعب الصب النحاسي دورًا حيويًا عبر الصناعات المتنوعة, بما في ذلك السباكة, الأجهزة البحرية, الهندسة الكهربائية, والتصميم المعماري.
بالمقارنة مع سبائك الصب الأخرى القائمة على النحاس مثل البرونز (النحاس) أو Gunmetal (النحاس-تين-زنك), النحاس يوفر بشكل عام سيولة فائقة, انخفاض درجات حرارة الانصهار, وأفضل القابلية للآلات, مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة للإنتاج الضخم للمكونات المعقدة.
2. ما هو النحاس?
النحاس هي سبيكة معدنية تتألف في المقام الأول من نحاس (النحاس) و الزنك (Zn).
إنه جزء من عائلة سبائك النحاس الأوسع, ولكن على عكس البرونز - الذي يستخدم القصدير في المقام الأول - يعتمد BRASS على الزنك كعنصر سبائكها الرئيسية.
تؤثر نسبة النحاس إلى الزنك في النحاس بشكل كبير على خصائصها الميكانيكية, مقاومة التآكل, لون, وملاءمة عمليات التصنيع المختلفة, خاصة الصب.

تصنيف سبائك النحاس
يمكن تصنيف النحاس إلى ثلاث فئات رئيسية بناءً على محتوى الزنك والبنية المعدنية الناتجة:
- ألفا النحاس (≤ 35% Zn)
-
- بناء: مرحلة واحدة (α-phase), مكعب يركز على الوجه.
- ملكيات: قابلية العمل الباردة الممتازة, قوة معتدلة, مقاومة تآكل جيدة.
- استخدام في الصب: محدود, أكثر ملاءمة للتزوير والرسم.
- ألفا بيتا (دوبلكس) النحاس (35-45 ٪ Zn)
-
- بناء: مزيج من الطور α و β-phase.
- ملكيات: قوة جيدة, ليونة لائقة, سيولة أفضل من النحاس ألفا.
- استخدام الاستخدام: يستخدم على نطاق واسع; الأرصدة القابلية والأداء الميكانيكي.
- بيتا نحاس (> 45% Zn)
-
- بناء: في الغالب β-phase (مكعب محور الجسم).
- ملكيات: أصعب, أقوى, ولكن أكثر هشا.
- استخدام الاستخدام: نادر, تجنبت في الغالب بسبب هشاشة ومخاطر الإزالة.
عناصر السبائك الشائعة
ما وراء النحاس والزنك, غالبًا ما تتم إضافة عناصر أخرى إلى النحاس لتحسين سمات الأداء المحددة:
| عنصر | غاية |
| يقود (PB) | يحسن القابلية للآلات; يستخدم عادة في درجات السباكة والأجهزة. |
| القصدير (Sn) | يعزز مقاومة التآكل, خاصة في التطبيقات البحرية. |
| الألومنيوم (آل) | يزيد من مقاومة القوة والتآكل, خاصة في مياه البحر. |
| السيليكون (و) | يعزز السيولة وارتداء المقاومة; تستخدم في النحاس السيليكون. |
| المنغنيز (MN) | يزيد من القوة, يرتدي, والمقاومة تأثير. |
ملحوظة: بسبب اللوائح البيئية والصحية (على سبيل المثال, روهز, NSF/ANSI 61), يتم التخلص التدريجي من النحاس المحتوية على الرصاص أو استبدالها خالية من الرصاص أو منخفضة الرصاص المتغيرات في العديد من التطبيقات.
3. لماذا يلقي نحاس?
النحاس هو مادة صب مفضلة بسبب مزيجها الفريد من الخصائص:
- قابلية الاستلقاء متفوقة: نقطة انصهار منخفضة (950-1050 درجة مئوية) وتمكين السيولة العالية من صب الجدران الرقيقة (≥0.5 مم في صب الاستثمار) وتفاصيل معقدة (على سبيل المثال, 0.1 المواضيع MM).
- مقاومة التآكل: يشكل بطبيعة الحال طبقة أكسيد النحاس الواقية, مع معدلات التآكل منخفضة مثل 0.005 مم/سنة في المياه العذبة (C83600).
- القابلية للآلات: النحاس الرصاص (C36000) لها تصنيف قابلية للآلات 100% (مقابل. 30% للفولاذ المقاوم للصدأ), تقليل ملابس الأدوات بنسبة 40-50 ٪.
- جماليات: تلمع إلى النهاية الشبيهة بالذهب (RA 0.025-0.1 ميكرون), التخلص من الحاجة إلى الطلاء في التطبيقات الزخرفية.
- فعالية التكلفة: 20-30 ٪ أرخص من البرونز و 50% أرخص من الفولاذ المقاوم للصدأ للأجزاء المكافئة.
بالمقارنة مع التزوير, ينتج الصب أشكالًا معقدة (على سبيل المثال, صمامات متعددة المنفذ) في خطوة واحدة, تقليل تكاليف التجميع بنسبة 30-40 ٪.
مقابل الآلات, يحقق الصب 70-90 ٪ من استخدام المواد (مقابل. 30-50 ٪ للآلات).
4. سبائك الصب النحاسية المشتركة
تتم صياغة سبائك الصب النحاسية على وجه التحديد لتحسين سيولة, الأداء الميكانيكي, مقاومة التآكل, والقابلية للآلات أثناء وبعد الإلقاء.
تختلف هذه السبائك في النحاس, الزنك, وقيادة المحتوى, مع بعض بما في ذلك القصدير, الألومنيوم, أو السيليكون لخصائص محسنة.

طاولة: سبائك الصب النحاسية النموذجية وخصائصها
| تسمية السبائك | تعبير (تقريبا.) | الخصائص الرئيسية | التطبيقات |
| C83600 (قادت النحاس الأحمر) | النحاس 85%, Sn 5%, PB 5%, Zn 5% | قابلية ممتازة, مقاومة التآكل, قابلية جيدة | تجهيزات السباكة, مضخة العلب, جثث الصمام |
| C84400 (الرصاص نصف حمراء نحاس) | Cu 81–83 ٪, PB 6-7 ٪, Zn 7-10 ٪, SN 4-5 ٪ | ارتفاع القابلية للآلات, الانتهاء من السطح الأملس | أجزاء السباكة, حنفيات, تركيبات الضغط المنخفض |
| C85700 (النحاس المنجنيز) | النحاس 60%, Zn 38%, نحن / mn / في التتبع | قوة عالية, ارتداء المقاومة, مقاومة التآكل المعتدلة | البطانات الشاقة, التروس, المكونات البحرية |
| C85800 (النحاس السيليكون) | النحاس 74%, Zn 23%, و 2%, MN <1% | قوة جيدة, مقاومة تآكل متفوقة في مياه البحر | المسبوكات البحرية, أنابيب المكثف, مضخة مدافع |
| C87300 (نحاس منخفض الرصاص) | النحاس 76%, Zn 21%, و 2%, PB <0.25% | ROHS متوافق, قوة ميكانيكية جيدة | تجهيزات المياه الصالحة للشرب, التطبيقات الصديقة للبيئة |
| C99700 (النحاس الخالي من الرصاص) | Cu 88-90 ٪, توازن Zn, ثنائية <1% | آمن لشرب الماء, قابلية ممتازة | صمامات مياه الشرب, مكونات المباني الخضراء |
5. طرق الصب النحاسية
يمكن إلقاء النحاس باستخدام طرق مختلفة, كل مناسبة لأحجام مكونات مختلفة, مستويات التعقيد, التسامح, وحجم الإنتاج.
يعتمد اختيار تقنية الصب على الخصائص الميكانيكية المطلوبة, الدقة الأبعاد, جودة السطح, وقيود التكلفة.
الصب الرملي النحاسي
ملخص:
صب الرمال ينطوي على تكوين تجويف في الرمال المضغوطة حول نمط يكرر الشكل المطلوب.
يمكن صنع القالب باستخدام الرمال الخضراء (طين مرتبط) أو الرمال الراتنج الراتنج. يتم سكب النحاس المنصهر في القالب, حيث يتم تصلبه قبل كسر قالب الرمل.
تم استخدام هذه الطريقة لعدة قرون ولا تزال تعمل على نطاق واسع بسبب بساطتها, تكلفة منخفضة, والقدرة على إلقاء أجزاء كبيرة أو معقدة.

المزايا:
- تكلفة الأدوات المنخفضة وأوقات الرصاص القصيرة
- مناسبة للمكونات الصغيرة إلى الكبيرة جدًا (من 0.5 كجم إلى عدة مئات من كجم)
- المرونة في التصميم وسمك الجدار (≥5 مم)
القيود:
- الانتهاء من السطح الوعرة (RA 6.3-25 ميكرون)
- التحمل الأبعاد المعتدلة (± 0.75-1.5 مم)
- المسامية والضوائر أكثر شيوعًا من الأساليب الأخرى
التطبيقات النموذجية:
جثث الصمام, مدافع, الأجهزة المعمارية, تركيبات كبيرة
النحاس الاستثمار الصب (فقدت الشمع المفقود)
ملخص:
صب الاستثمار يبدأ بإنشاء أنماط الشمع التي يتم تجميعها في شجرة وتراجعت مرارًا وتكرارًا في ملاط السيراميك لبناء قذيفة حرارية.
بعد إزالة شمع, يتم سكب النحاس المنصهر في القشرة المسبقة مسبقًا, السماح بتكرار جزء دقيق ومعقد.
هذه العملية مثالية للمكونات التي تتطلب التحمل الضيق والهندسة المعقدة, غالبًا ما تستخدم في التطبيقات عالية الأداء أو الزخرفية.

المزايا:
- دقة أبعاد عالية (± 0.1-0.3 مم)
- الانتهاء من سطح ممتازة (RA 1.6-3.2 ميكرون)
- قادرة على صب الأشكال الهندسية المعقدة والرقيقة الجدران (≥1.5 مم)
القيود:
- ارتفاع تكلفة بسبب إعداد العفن وعملية الإرهاق
- يستخدم عادة للأجزاء الصغيرة إلى المتوسطة الحجم (ما يصل إلى 50 كجم ~)
التطبيقات النموذجية:
الأجهزة الزخرفية, الآلات الموسيقية, تجهيزات الفضاء, الصمامات الدقيقة
صب القالب الدائم النحاس (تموت الجاذبية الصب)
ملخص:
صب القالب الدائم يستخدم قوالب معدنية قابلة لإعادة الاستخدام, مصنوعة عادة من الحديد الزهر أو الصلب. يتم سكب النحاس المنصهر عن طريق الجاذبية في تجويف القالب المسبق.
يبرد المعدن بسرعة بسبب الموصلية الحرارية العالية للقالب, مما أدى إلى تحسين الانتهاء من السطح, أدق البنية المجهرية, والخصائص الميكانيكية المتسقة.
هذه الطريقة مناسبة للتشغيل المتوسط الإنتاج من الأجزاء المعقدة المعتدلة بشكل هندسي.
المزايا:
- الاتساق الأبعاد الفائق والخصائص الميكانيكية
- أوقات دورة أسرع مقارنة بالرمال أو الاستثمار
- إنهاء سطح جيد (RA 3.2-6.3 ميكرون)
القيود:
- تكلفة الأدوات الأولية المرتفعة
- يقتصر على الأشكال البسيطة إلى المعتدلة المعتدلة
- التعب الحراري يمكن أن يقلل من حياة العفن
التطبيقات النموذجية:
أجسام عداد المياه, المحطات الكهربائية, علب العتاد, مكونات السباكة
الطرد المركزي النحاس
ملخص:
في الطرد المركزي الصب, يتم سكب النحاس المنصهر في قالب سريع الدوران.
توزع قوة الطرد المركزي المعدن بالتساوي على جدران العفن, إنتاج كثيف, الحبيبات الجميلة, والمسبحة الخالية من المسامية.
يمكن أن تكون العملية رأسية أو أفقية اعتمادًا على هندسة الجزء. إنه مفيد بشكل خاص للمكونات الأسطوانية والمتماثلة التي تتطلب سلامة ميكانيكية عالية.
المزايا:
- الكثافة العالية والحد الأدنى من المسامية
- قوة ميكانيكية ممتازة وصقل الحبوب
- مثالي للجوف, مكونات أسطواني
القيود:
- يقتصر على الأجزاء المتماثلة (الأنابيب, الخواتم)
- المعدات المتخصصة المطلوبة
التطبيقات النموذجية:
البطانات, الأكمام, تجهيزات الأنابيب, تحمل الأصداف
(خياري) تموت النحاس (يموت الضغط)
ملخص:
على الرغم من أنه ليس شائعًا مثل ألومنيوم أو زنك يموت صب, ضغط يموت الصب يمكن استخدامها للنحاس النحاسي عندما تكون هناك حاجة إلى إنتاج عالي الحجم والتشطيب السطحي الدقيق.
يتم حقن النحاس المنصهر في قالب فولاذي تحت الضغط العالي, السماح بأوقات دورة سريعة والتحمل الضيق.
تُستخدم مواد مواد ومواد تشحيم خاصة لتحمل درجة حرارة الانصهار المرتفعة والطبيعة الكاشطة.

المزايا:
- إنتاج عالي السرعة والتحكم الأبعاد الممتاز
- الانتهاء من السطح الدقيق
- تكرار جيد للتشغيل العالي الحجم
القيود:
- أدوات باهظة الثمن وحياة العفن الأقصر بسبب كشاب النحاس
- ليست مثالية لأجزاء سميكة للغاية أو كبيرة
التطبيقات:
مكونات السباكة الصغيرة, الموصلات الإلكترونية
ملخص مقارنة طريقة الصب النحاسي
| طريقة | تعقيد | الانتهاء من السطح (ر) | دقة الأبعاد | الأفضل ل |
| صب الرمال | معتدل | 6.3-25 ميكرون | ± 0.75-1.5 مم | أجزاء كبيرة, تشغيل منخفض/متوسط الحجم |
| صب الاستثمار | عالي | 1.6-3.2 ميكرون | ± 0.1-0.3 مم | أجزاء دقيقة, الهندسة المعقدة |
| صب القالب الدائم | واسطة | 3.2-6.3 ميكرون | ± 0.3-0.8 مم | أجزاء متوسطة الحجم متكررة |
| الطرد المركزي الصب | قليل (متماثل) | 1.6-6.3 ميكرون | ± 0.2-0.6 مم | الأنابيب, البطانات, تحمل العلب |
| يموت الصب (خياري) | واسطة | 1.6-3.2 ميكرون | ± 0.1-0.3 مم | أجزاء صغيرة في أحجام الإنتاج العالية |
6. عملية الصب النحاسية: خطوة بخطوة
- العفن الإعدادية (اعتمادا على الطريقة)
- ذوبان & التحكم في درجة الحرارة (~ 950-1050 درجة مئوية)
- degassing & التدفق لإزالة الأكاسيد
- سكب & البوابات تصميم لتقليل الاضطراب
- التصلب يضمن الحبوب الجيدة والانكماش الموحد
- هز & شحم قم بإزالة البوابات والناهض
- المعالجة الحرارية الاختيارية (الإجهاد تخفيف أو التحكم في حجم الحبوب)
- الانتهاء النهائي حسب متطلبات التصميم
7. خيارات التشطيب السطحي من الصب النحاسي
التشطيب السطحي هو مرحلة حرجة في صب النحاس, التأثير ليس فقط على النداء الجمالي للمكون النهائي ولكن أيضًا مقاومة التآكل, دقة الأبعاد, والأداء الميكانيكي.

الآلات والتلميع
- غاية: تحسين دقة الأبعاد وإزالة عيوب الصب مثل الفلاش, بقايا البوابة, أو خشونة السطح.
- عملية:
-
- تصنيع CNC أو تحول يدوي, الطحن, أو الحفر.
- تلميع ينطوي على أحزمة كاشطة, عجلات, أو شباك المركبات لتحقيق التشطيبات التي تشبه المرآة.
- التطبيقات: تجهيزات السباكة, الأجهزة المعمارية, المكونات الميكانيكية الدقيقة.
ملحوظة: النحاس قابل للآلة للغاية بسبب طبيعته الناعمة وخصائصه في تحطيم الرقائق, درجات النحاس المحددة بشكل خاص.
التخليل والتخميل
- غاية: إزالة أكاسيد السطح, حجم, وتغير اللون من المعالجة الحرارية أو الصب.
- تخليل:
-
- حلول الحمض (على سبيل المثال, تمييع كبريتيك أو حمض النيتريك) تستخدم لتنظيف السطح.
- التخميل:
-
- العلاج الكيميائي يخلق رقيقة, فيلم أكسيد الواقي لتحسين مقاومة التآكل.
- فوائد:
-
- يعيد المظهر المعدني الموحد.
- يعد السطح لمزيد من الطلاء أو الطلاء.
الطلاء الكهربائي
- غاية: تعزيز المظهر, مقاومة التآكل, أو صلابة السطح.
- خيارات الطلاء المشتركة:
-
- طلاء النيكل: ساطع, إنهاء مقاوم للتآكل للتجهيزات المنزلية وقطع غيار السيارات.
- طلاء الكروم: صعب, سطح عاكس يستخدم في كثير من الأحيان في التطبيقات الزخرفية.
- الطلاء الذهبي أو الفضي: للمجوهرات أو الأجهزة الفاخرة.
نصيحة العملية: يعد التنظيف والتخلي عن الشحوم أمرًا ضروريًا قبل الطلاء لضمان الالتصاق.
الطلاء والحماية الواقية
- غاية: منع التشويه والأكسدة, خاصة بالنسبة للأجزاء الزخرفية أو المكشوفة.
- الأنواع:
-
- طلاء ورنيش واضح: شفافة ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية; غالبًا ما يتم تطبيقه عن طريق الرش أو الغمس.
- الطلاء مسحوق: متينة, الأفلام البلاستيكية الحرارية التي تحمي من التآكل والمواد الكيميائية.
- التطبيقات:
-
- تركيبات الإضاءة, تقليم الأثاث, الآلات الموسيقية, التجهيزات البحرية.
ميزة: يحتفظ Lacquering بالمظهر الذهبي الطبيعي للنحاس لسنوات.
تفجير الخرزة والرمال
- غاية: نسيج سطح غير لامع موحد, إزالة طبقات الأكسيد, وإعداد السطح للطلاء.
- وسائط:
-
- تفجير حبة يستخدم الخرز الزجاجي الناعم للتشطيبات الأكثر سلاسة.
- بلاستيك الرمال يستخدم الوسائط الخشنة لتنظيف السطح العدواني.
- الاستخدام:
-
- ما قبل المعالجة الشائعة قبل الرسم أو الأنود.
- تشطيبات غير لامعة جمالية لمكونات التصميم الصناعي.
8. مزايا صب النحاس
يوفر الصب النحاسي مجموعة من الفوائد التي تجعلها طريقة مفضلة لتصنيع المكونات المعقدة عبر الصناعات مثل السباكة, البحرية, الأجهزة الزخرفية, والأنظمة الكهربائية.
قابلية التوصيل والسيولة ممتازة
- سبائك النحاس - وخاصة تلك ذات المحتوى العالي للزنك - تفسد السيولة الفائقة, تمكين إنتاج المعقد, رقيقة الجدران, أو أجزاء على شكل معقدة.
- هذا يسمح للنحاس بملء القوالب التفصيلية بكفاءة, تقليل العيوب مثل الإغلاق البارد أو التعبئة غير المكتملة.
- مناسبة لمختلف أساليب الصب بما في ذلك الاستثمار, صب الرمال, وصب القالب الدائم.
مقاومة تآكل عالية
- يقاوم النحاس بشكل طبيعي التآكل في معظم البيئات, خاصة في المياه, رطب, وظروف حمضية قليلاً.
- سبائك مثل النحاس المقاوم (RDA) تم تصميمها خصيصًا للخدمة الطويلة في مياه الشرب والتطبيقات البحرية.
- السطح الواقي ينتهي (على سبيل المثال, ورنيش, تصفيح) مزيد من تعزيز مقاومة التآكل.
مظهر جمالي جذاب
- النحاس لديه لون ذهبي طبيعي يجعله خيارًا شائعًا للأجزاء المرئية أو الزخرفية.
- يستخدم على نطاق واسع في الهندسة المعمارية, الآلات الموسيقية, ديكور المنزل, والفنون الجميلة الصب.
- يمكن أن يكون مصقول بسهولة, ترطيب, أو مطلي لمطابقة متطلبات التصميم.
قابلية ممتازة
- سبيكة الصب النحاسية المحتوية, مثل C85800 أو C36000, توفر قابلية ممتازة بسبب وجود جزيئات الرصاص الحرة.
- عمليات ما بعد الصب مثل الحفر, الخيوط, والتحول فعالة وفعالة من حيث التكلفة.
- هذا يقلل من تآكل الأدوات ويحسن إنتاج الإنتاج في مراحل التشطيب.
خصائص ميكانيكية جيدة
- تقدم المسبوكات النحاسية مزيجًا متوازنًا من القوة, صلابة, والصلابة المناسبة للتطبيقات الهيكلية والحمل.
- قوة الشد النموذجية: 200-500 ميجا باسكال, اعتمادًا على السبائك والعملية.
- مقاومة تآكل كافية لأجزاء مثل التروس, جثث الصمام, والمحامل.
التنوع في اختيار السبائك
- مجموعة واسعة من سبائك الصب المتاحة: النحاس الأصفر, النحاس الأحمر, النحاس السيليكون, النحاس الخالي من الرصاص, والنحاس البحري.
- يسمح بالتخصيص للقوة الميكانيكية, مقاومة التآكل, الامتثال التنظيمي (على سبيل المثال, خالية من الرصاص), والمظهر.
- يمكن للمصممين تخصيص الخصائص بناءً على احتياجات التطبيق المحددة.
فعالية التكلفة
- من السهل نسبيا من النحاس, تتطلب طاقة أقل وأنظمة صب أبسط من المعادن الحديدية.
- تكاليف الأدوات للصب النحاسي معتدلة, لا سيما في صب الرمال والاستثمار.
- عمر الأداة الطويل والمعالجة الفعالة يقلل من تكاليف التصنيع الإجمالية.
قابلية إعادة التدوير الممتازة
- يمكن إعادة استخدام الخردة النحاسية بكفاءة دون فقدان كبير للخصائص.
- ارتفاع معدلات إعادة التدوير (في كثير من الأحيان 90%) اجعل النحاس الصديقة للبيئة ومستدامة اقتصاديًا.
- يحتفظ النحاس المعاد تدويره بقيمته, المساهمة في انخفاض تكاليف المواد الخام.
التوافق مع تقنيات الصب المختلفة
- يمكن إلقاء النحاس باستخدام كل طريقة رئيسية تقريبًا: صب الرمال, صب الاستثمار, قالب دائم, الطرد المركزي, وقذيفة صب.
- تتيح هذه المرونة للمصنعين اختيار الأنسب العملية بناءً على حجم الجزء, تعقيد, مقدار, والمطلوبة التحمل.
9. قيود وتحديات الصب النحاسي
- فقدان الزنك: 2-5 ٪ من أكسدة الزنك أثناء الانصهار, تتطلب التحكم الدقيق في درجة الحرارة وتدفقها للحفاظ على تكوين السبائك.
- اللوائح الرائدة: ROHS يقيد يؤدي إلى <0.1% في المكونات الكهربائية; نحن. حدود قانون مياه الشرب الآمن يؤدي في النحاس السباكة إلى <0.25% (فعال 2014).
- قوة: قوة الشد (340-450 ميجا باسكال) أقل من الصلب (600-800 ميجا باسكال) أو البرونز (400-600 ميجا باسكال), الحد من الاستخدام في الأجزاء الهيكلية عالية التحميل.
- التطهير: النحاس العالية الزينة (C36000) عرضة لترشيح الزنك في البيئات الحمضية; تخفف من إضافات القصدير (C83600) أو السبائك المنخفضة الزنك.
10. تطبيقات المصبوبات النحاسية
يتم استخدام المسبوكات النحاسية على نطاق واسع عبر مجموعة متنوعة من الصناعات بسبب خصائصها الميكانيكية الممتازة, مقاومة التآكل, النداء الجمالي, والتنوع.

تجهيزات السباكة والأنابيب
- أسباب رئيسية: مقاومة التآكل, القابلية للآلات, والامتثال لمعايير مياه الشرب.
- أمثلة:
-
- الحنفيات والصمامات
- موصلات الأنابيب والتوصيلات
- بمنعات التدفق الخلفي
- تجهيزات الصرف
- أنظمة: العديد من السبائك النحاسية المستخدمة في السباكة خالية من الرصاص أو منخفضة الرصاص للامتثال للوائح مثل NSF/ANSI 61.
الأجهزة المزخرفة والعناصر المعمارية
- أسباب رئيسية: الانتهاء من الذهب الطبيعي, القابلية للتلميع, ومقاومة تشويه.
- أمثلة:
-
- مقابض الأبواب والمقابض
- تجهيزات الإضاءة والثريات
- المزالج والمفصلات
- الدرابزين, لويحات, وتفاصيل تقليم
المكونات البحرية
- أسباب رئيسية: مقاومة تآكل ممتازة في بيئات المياه المالحة.
- أمثلة:
-
- المراوح والدفء
- مضخة العلب وأجسام الصمام
- تجهيزات وأجهزة من الدرجة البحرية
- مكونات سطح السفينة والسحابات
مكونات كهربائية وأجهزة
- أسباب رئيسية: الموصلية الكهربائية عالية, مقاومة التآكل, وقابلية جيدة.
- أمثلة:
-
- مباني المفاتيح الكهربائية
- الموصلات والكتل الطرفية
- قواعد متر وألواح التحكم
- الحاويات الكهربائية ودعم شريط الحافلات
الآلات الموسيقية وتصرفات الفنون الجميلة
- أسباب رئيسية: الخصائص الصوتية, قابلية التشكيل, والقيمة الجمالية.
- أمثلة:
-
- أجراس, الأبواق, والقرون
- النحت والمسبوكات الزخرفية
- تجهيزات الأدوات ومكونات صداها
المكونات الصناعية والهيدروليكية
- أسباب رئيسية: ارتداء المقاومة, القابلية للآلات, والخصائص الميكانيكية المستقرة.
- أمثلة:
-
- فراغات التروس وعجلات الدودة
- أجسام المضخة الهيدروليكية ومقاعد الصمام
- تحمل الأقفاص والبطانات
- مكونات المبادل الحراري
تطبيقات السيارات والفضاء
- أسباب رئيسية: خفيف الوزن, مقاومة التآكل, وفعالية التكلفة.
- أمثلة:
-
- أجزاء المكربن ونظام الوقود
- تقليم داخلي ديكور
- المحامل والموصلات
- علب الاستشعار والأقواس (غير هيكلي)
معدات صحية ودرجة غذائية
- أسباب رئيسية: غير سامة, مقاوم للتآكل, ومتوافق مع معايير النظافة.
- أمثلة:
-
- موزعات المشروبات
- عدادات المياه ومكونات المرشح
- تجهيزات معدات معالجة الأغذية
- سبائك: تفضل درجات النحاس الخالية من الرصاص لتطبيقات الاتصالات والصحة الغذائية.
HVAC وتجهيزات الغاز
- أسباب رئيسية: قدرة الختم النحاسية, الموصلية الحرارية, ومقاومة التآكل.
- أمثلة:
-
- صمامات الغاز والمنظمين
- ترموستات
- أجسام صمام تخفيف الضغط
- نوى المبرد ومدافع المضخة
أنظمة الأقفال وأنظمة الأمن
- أسباب رئيسية: صب الدقة, ارتداء المقاومة, ومقاومة التآكل والعبث.
- أمثلة:
-
- أجساد القفل
- مكونات قفل الأسطوانة
- الممرات والكاميرات القفل
11. مراقبة الجودة في صب النحاس
- التحليل الكيميائي: يتحقق قياس الطيف البصري للانبعاثات (على سبيل المثال, 60-63 ٪ مع في C36000).
- الاختبار الميكانيكي: اختبارات الشد (لكل ASTM B557) ضمان القوة; اختبار الصلابة (برينيل) يؤكد نطاق 70-120 HB.
- اختبار غير التدمير:
-
- الأشعة السينية تكتشف المسامية الداخلية (حاسمة لأوعية الضغط).
- يحدد اختراق الصبغة شقوق السطح في مقاعد الصمام.
- الامتثال المعايير: ASTM B584 (مواصفات المسبوكات النحاسية) و 1982 (المعايير الأوروبية لسبائك النحاس).
12. خاتمة
يقدم الصب النحاسي حلاً متعدد الاستخدامات للمهندسين والمصممين الذين يحتاجون إلى توازن سيولة, جماليات, ومقاومة التآكل.
في حين أن كل طريقة صب تحمل مقايضات محددة في التكلفة, دقة, وحجم, اختيار العملية الصحيحة والسبائك يضمن الأداء الأمثل, سواء للأجهزة المزخرفة أو المكونات الصناعية القوية.
الأسئلة الشائعة
ما هي سبيكة النحاس الأكثر شيوعًا للالتصاب?
C36000 (النحاس النحاس الحرة) هو الأكثر شيوعا, تقدر قابلية قابليتها للآلات وقابليتها للسباكة والتطبيقات الكهربائية.
هل يمكن لحام المسبوكات النحاسية?
نعم, ولكن بحذر. لحام تنغستن الغاز (GTAW) يعمل بشكل أفضل, باستخدام حشو سليكون برونزي لتجنب تبخير الزنك (الذي يسبب المسامية).
كم من الوقت تستمر المسبوكات النحاسية?
في المياه العذبة, تركيبات C36000 الماضي 50+ سنين; في مياه البحر, مكونات C83600 تستمر 30-40 سنة مع الحد الأدنى من التآكل.
هل يلبي النحاس الصديق للبيئة?
نعم - الخلاصة 90% قابل لإعادة التدوير, وسبائك حديثة خالية من الرصاص (على سبيل المثال, C37700) الامتثال للمعايير البيئية العالمية.
ما الفرق بين النحاس والنحاس البرونزي?
النحاس (Cu-Zn) يوفر قابلية أفضل وتكلفة أقل; البرونز (مع SN) يوفر قوة أعلى وارتداء المقاومة, تستخدم في الآلات الثقيلة.
ما هي عيوب الصب شائعة في النحاس?
احذر من مسامية الغاز, زنك بخار المسامية, الفصل, وتجويف الانكماش - تسيطر على degassing, تصميم البوابات, والتحكم في العملية.
هو المغناطيسي النحاسي?
لا, النحاس ليس مغناطيسي. إنها سبيكة غير محلية مصنوعة في المقام الأول من النحاس والزنك, أيا منهما مغناطيسي. لذلك, لن ينجذب النحاس إلى المغناطيس.
هل الصدأ النحاسي?
النحاس لا لا صدأ لأنه لا يحتوي على مكواة. لكن, يمكن تشويه أو تطوير أ الزنجار (طبقة مملة أو فيلم خضراء) بسبب الأكسدة أو التعرض للرطوبة والهواء مع مرور الوقت.
هذا يختلف عن صدأ التقشير الأحمر البني في الحديد والصلب.


