ما هى المسبوكات؟
شكلت مسبوكات/مصبوبات الألومنيوم السوق الرئيسى للألومنيوم بعد انتشار عملية اختزال الألومنيوم بطريقة "هول-هيرولت" على نطاق تجارى ، ولكن اقتصرت مسبوكات الألومنيوم فى ذلك الوقت على الأشياء الملفتة للنظر: مثل أرقام المنازل ومرايات اليد والأمشاط والفرش ودبابيس القبعات ولمبات الزينة المنزلية وغيرها من المصنوعات المتطلبة للون الفضى اللامع وخفة الوزن. وحلت بعد ذلك مسبوكات الألومنيوم محل النحاس والحديد الزهر فى صناعة أوانى المطبخ كالأباريق والأوانى والغلايات وغيرها. وانخفضت أسعار الألومنيوم بشكل كبير فى نهاية القرن التاسع عشر الميلادى (بداية القرن الرابع عشر الهجرى) ، وأصبح من المجدى اقتصاديا التصنيع باستخدام الألومنيوم ، وغزت مسبوكات الألومنيوم أسواق جديدة واستخدمت فى تطبيقات متنوعة منذ ذلك الحين وخاصة بعد التطور المستمر فى سبائك الألومنيوم، وما رافقه من طرح سبائك جديدة واستنباط تطبيقات جديدة. ومما ساهم فى زيادة الطلب على مسبوكات الألومنيوم تطوير أسلوبى سباكة القوالب الدائمة وسباكة قوالب الضغط كبديلين للسباكة الرملية. ورافق ذلك تطوير موازٍ للسبائك الملائمة لهذه الأساليب الحديثة ، ومما زاد أيضا فى توسع أسواق مسبوكات الألومنيوم التطور فى تكنولوجيا إعادة التدوير وغير ذلك.
 |
| عجلة مسبوكة من الألومنيوم لأحد سيارات تويوتا |
نقاط تميز مسبوكات الألومنيوم
من نقاط تميز مسبوكات الألومنيو م أنها تنتج من عدد كبير من السبائك تصل إلى أكثر من 100 تركيب كيميائى طبقا لجمعية الألومنيوم وأكثر من 300 سبيكة صب على النطاق الدولى ، وتنحصر خواص هذه المسبوكات فى الحدود الآتية:
| * مقاومة الشد | 70 إلى 505 مليون بسكال |
| * مقاومة الخضوع | 20 إلى 455 مليون بسكال |
| * نسبة الاستطالة | < 1 إلى 30% |
| * الصلادة | 30 إلى 150 مقياس برينل |
| * حد الكلال | 55 إلى 145 مليون بسكال |
| * مقاومة القص | 42 إلى 325 مليون بسكال |
| * معامل المرونة | 65 إلى 80 مليار بسكال |
| * الوزن النوعى | 2,57 إلى 2,95 |
 |
 |
نقاط قصور مسبوكات الألومنيوم
· صعوبة سباكة المقاطع الرفيعة جداً.
· وجود حدود قصوى لحجم المسبوك يعتمد على طريقة السباكة.
· قد يتسبب التجمد فى بعض الأشكال المعقدة إلى تكون بعض العيوب السطحية وإلى عدم تجانس فى البنية الدقيقة مما يؤدى إلى تفاوت الجودة والخواص من موضع لآخر داخل المسبوك.
قابلية السبك
 |
| أجزاء من محرك سيارة مسبوك من الالومنيوم |
سبائك الصب
يرمز لسبائك مسبوكات الألومنيوم وفقا لجمعية الألومنيوم بأربعة أرقام ، يفصل بين الثالث منها و الرابع فاصلة ، وتدل هذه اﻷرقام على:
· الرقم الأول يشير إلى العنصر السبائكى الرئيسى،
· الرقمان الثانى والثالث هما رقم السبيكة وليس لهم أى دلالة عددية فى مجموعات السبائك من ×.××2 إلى ×.××8، أما فى الألومنيوم النقى (×.××1)، فيدلان على الحد الأدنى من الألومنيوم فى السبيكة (الأكثر من 99%)، فمثلاً السبيكة 180.0 تحتوى على ما لا يقل عن 99,8% ألومنيوم والسبيكة 150.0 على ما لا يقل عن 99,5% ألومنيوم.
· الرقم الرابع يمكن أن يكون صفر فى حالة المسبوكات و 1 أو 2 فى حالة الصبات.
أما التغييرات الطفيفة فى التركيب الكيميائى التى لا تستدعى تغيير رقم السبيكة فيعبر عنها باستخدام حروف مثل A و B و D و C و غيرها تسبق رمز السبيكة. وتنقسم سبائك الصب تبعا للعنصر السبائكى الرئيسى إلى عدة سلاسل:
· 1XX.X ألومنيوم نقى (99,00% أو أكثر)
· 2XX.X سبائك ألومنيوم-نحاس
· 3XX.X سبائك ألومنيوم-سليكون بالإضافة للنحاس و / أو المغنسيوم
· 4XX.X سبائك ألومنيوم-سليكون
· 5XX.X سبائك ألومنيوم-مغنسيوم
· 7XX.X سبائك ألومنيوم-خارصين
· 8XX.X سبائك ألومنيوم-قصدير
· 9XX.X سبائك ألومنيوم مع إضافات أخرى غير السابقة
بعض سبائك الألومنيوم الهامة وطريقة سباكتها وتركيبها الكيميائى
| السبيكة | طريقة السباكة | نحاس | مغنسيوم | منجنيز | سليكون | أخرى |
| 206.0 | رملية وقوالب دائمة | 4.6 | 0.25 | 0.35 | 0.1 | 0,22 تيتانيوم و 0.15 حديد |
| 319.0 | رملية وقوالب دائمة | 3.5 |
|
| 6 |
|
| A356.0 | رملية وقوالب دائمة | 0.2 | 0.35 | 0.1 | 7 | 0.1 خارصين و 0.2 حديد |
| A380.0 | قوالب الضغط | 3.5 | 8.5 |
|
| 1.3 حديد |
| 390.0 | قوالب الضغط | 4.5 | 0.6 |
| 17 | 1.3 خارصين |
| 413.0 A | قوالب الضغط |
|
|
| 12 | 1.3 حديد |
| 535.0 | رملية |
| 6.8 | 0.18 |
| 0.18 تيتانيوم |
 |
| جسم (كتلة) محرك ذو ستة إسطوانات (V6) مسبوك من الألومنيوم لأحد سيارات تويوتا |
استخدام الألومنيوم فى صناعة السيارات
دفعت الحاجة لتوفير الوقود فى المركبات و سيارات الركاب إلى العمل على خفض وزن هذه المركبات بالزيادة المستمرة فى استخدام المواد الخفيفة مثل الألومنيوم والمغنسيوم بدلا من المواد الثقيلة كالصلب والحديد الزهر. ففى الولايات المتحدة الأمريكية تم التعاون بين مصنعى السيارات والصناعات المغذية المرتبطة بها من ناحية ووزارة الطاقة فى توصيف المواد وتطويرها، وتطوير أساليب تصنيع ذات امكانيات جديدة . وهدف هذا التعاون إلى التحول نحو استخدام المواد الخفيفة وزيادة كفاءة الوقود مع الاحتفاظ بالأمان دون تأثير ملحوظ على التكلفة.
 |
| مسبوكات ألومنيوم متنوعة تستخدم فى صناعة السيارات، مصنوعة بأسلوب سباكة القوالب المنخفضة الضغط، المجموعة من معروضات المؤتمر الأسيوى العاشر للسباكة |
 |
| مسبوكات متنوعة من الألومنيوم |
 |
| محرك هجين يعمل بالكهرباء و الوقود، به نسبة كبيرة من مسبوكات الألومنيوم، عرضته شركة تويوتا فى المؤتمر الأسيوى العاشر للسباكة - منظر أمامى |
المراجِع
عبدالعظيم المسلم
دعوة كمؤلف
مابين مسبوكات الألومنيوم والنانو ومسبوكات الفخار والترجمة
فأنت في القلب دكتور وليد ولن تحول مسافات أو حدود من تواصلنا مع الغالي دكتور وليدخليفة تحية من كل العرب لسفير العرب والعلم والترجمة في اليابان والله مع الجميع
ومن كان الله معه فلا يحزن دمت أخي في رعاية الله وأمنه وعنايته والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته وللعالم أجمع من الكتاب العرب السلام
تعديلحفظإلغاءحذفحذفحجب هذا المستخدمالإبلاغ عن التعليقات النابيةحجب نافذة المناقشة
Deef Deef
دعوة كمؤلف
دعوة للمشاركة على الرابط:
http://knol.google.c
عبدالعظيم المسلم
دعوة كمؤلف
ما أحوجنا لأمثالك
شكرا لك
شكرا لنول التي أتاحت للمخلصين أمثالك نشر علمك
شكرا لكل من يقرأ هذا المقال
تعديلحفظإلغاءحذفحذفحجب هذا المستخدمالإبلاغ عن التعليقات النابيةحجب نافذة المناقشة
بوعزوز
دعوة كمؤلف
بوعبدالعزيز
تعديلحفظإلغاءحذفحذفحجب هذا المستخدمالإبلاغ عن التعليقات النابيةحجب نافذة المناقشة