الصب بالجاذبية يستحق الدراسة عندما يحتاج جزء معدني غير حديدي إلى قابلية تكرار القالب القابل لإعادة الاستخدام، وتكلفة أدوات عملية، وتعقيد هندسي معتدل، وسطح نهائي محدد، وتشغيل ما بعد الصب مضبوط. المشكلة العملية في طلب عرض السعر هي تحديد ما إذا كان الصب بالجاذبية يناسب السبيكة وحجم الجزء والكمية وسماكة الجدار والتسامح والتشطيب السطحي وبدل التشغيل ومتطلبات الفحص بشكل أفضل من الصب بالرمل أو الصب بالقالب أو الصب الاستثماري أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
الصب بالجاذبية، ويسمى أيضًا الصب بالقالب الدائم في العديد من السياقات، يستخدم الجاذبية لملء قالب قابل لإعادة الاستخدام بالمعدن المنصهر. لا يستخدم ضغط الحقن العالي للصب بالقالب، ولا يستخدم مسار قالب الرمل القابل للاستهلاك للصب بالرمل. يؤثر هذا الاختلاف على تكلفة الأدوات، واتساق السطح، والتكرار البعدي، وخطر العيوب، وتخطيط الإنتاج.
غالبًا ما يتم دراسة الصب بالجاذبية للألمنيوم والمكونات غير الحديدية الأخرى المناسبة مثل الهياكل والأغطية والأقواس والإطارات وأجزاء المضخات والمقابض والمكونات الآلية. يمكن أن يناسب الأجزاء التي تحتاج إلى استقرار قالب أفضل من الصب بالرمل مع تجنب مسار أدوات الضغط العالي للصب بالقالب.
يجب أن يكون للجزء شكل قابل للقالب مع زاوية سحب عملية، وتوازن جدار معقول، وتقطعات تحت السطح يمكن التحكم فيها، واتجاه إخراج واضح. قد تتطلب الممرات الداخلية العميقة، والنوى المعقدة جدًا، والتقطعات تحت السطح الشديدة، أو المقاطع الرقيقة جدًا مسار صب آخر أو تغيير في التصميم.
قد يكون الصب بالجاذبية أفضل من الصب بالرمل عندما يحتاج المشتري إلى قالب معدني قابل لإعادة الاستخدام، واتساق سطح خارجي محسّن، وتكرار بعدي أفضل، وإنتاج متكرر للأجزاء غير الحديدية المناسبة. يمكن أن يقلل الصب بالجاذبية أيضًا من بعض المخاطر المرتبطة بالرمل مثل شوائب الرمل أو إزاحة النواة عندما لا يتطلب الشكل نوى رملية معقدة.
الصب بالرمل قد يظل أفضل للمسبوكات الأكبر حجمًا، والعمل بكميات أقل، والأدوات المرنة، ونوى الرمل المعقدة، أو التصاميم التي قد تتغير. يجب أن تستخدم المقارنة الرسم ومتطلبات التشغيل النهائية بدلاً من افتراض أن مسار صب معين هو دائمًا أقل تكلفة.
يجب مقارنة الصب بالجاذبية مع الصب بالقالب عندما يكون الجزء مكونًا غير حديدي قابل للتكرار ويقوم المشتري بموازنة تكلفة القالب المعدني وكمية الإنتاج والتشطيب السطحي وخطر المسامية وبدل التشغيل. قد يكون الصب بالقالب أكثر ملاءمة عندما يتناسب الضغط العالي للحقن وأدوات القالب المخصصة مع الكمية والتصميم.
يجب مقارنة الصب بالجاذبية مع الصب الاستثماري عندما تكون الهندسة التفصيلية ونطاق السبائك والشكل القريب من الصافي هي الاهتمامات الرئيسية. يمكن أن يناسب الصب الاستثماري الأشكال المعقدة واحتياجات السبائك الأوسع، بينما قد يناسب الصب بالجاذبية الأجزاء غير الحديدية الأبسط مع قابلية تكرار القالب القابل لإعادة الاستخدام.
تؤثر المادة على الصب بالجاذبية لأنه ليست كل سبيكة مناسبة لنفس القالب وطريق الصب والتبريد والتشطيب. الألمنيوم والسبائك غير الحديدية المختارة مرشحة شائعة، ولكن يجب مراجعة درجة السبيكة وسماكة الجدار والمعالجة الحرارية والتعرض للتآكل وسلوك التشغيل قبل عرض السعر.
تؤثر الكمية على ما إذا كانت تكلفة القالب القابل لإعادة الاستخدام مبررة. يمكن لقالب الصب بالجاذبية دعم الإنتاج المتكرر، ولكن يجب موازنة الاستثمار في الأدوات مقابل الكمية المتوقعة ونضج التصميم وخطر المراجعة وموافقة العينة وتكلفة التشغيل والتشطيب.
قد تحتاج المسبوكات بالجاذبية إلى التشذيب والتفجير بالرصاص والطحن والمعالجة الحرارية والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي والحفر والتنظيف والتلميع والطلاء واختبار التسرب واختبار الضغط أو التجميع. يجب مراجعة التشطيب السطحي مثل الطلاء المسحوق والدهان والأنودة أو الطلاء مع مراعاة السبيكة وحالة سطح المسبوك والإخفاء وسمك الطلاء.
قد تشمل أدلة الفحص فحص القطعة الأولى وتقرير الأبعاد وفحص CMM وشهادة المادة واختبار الصلادة وسجل المعالجة الحرارية ومعيار الفحص البصري وتقرير خشونة السطح وتقرير سمك الطلاء واختبار التسرب واختبار الضغط وفحص الأشعة السينية أو فحص CT. يجب أن تتطابق الأدلة المطلوبة مع وظيفة الجزء ومعايير قبول المشتري.
عامل اختيار المسار | عندما قد يناسب الصب بالجاذبية | عندما قد يناسب مسار آخر بشكل أفضل | معلومات طلب عرض السعر المطلوبة |
القالب والأدوات | القالب المعدني القابل لإعادة الاستخدام مبرر بالإنتاج المتكرر والتصميم المستقر | قد يناسب الصب بالرمل الكميات المنخفضة أو الأحجام الكبيرة أو التغييرات المتكررة في التصميم | الكمية ونضج التصميم والمراجعات المتوقعة وخطة الموافقة |
السبيكة ونوع الجزء | الأجزاء غير الحديدية المناسبة مثل الهياكل والأغطية والأقواس والإطارات وأجزاء المضخات | قد يناسب الصب الاستثماري احتياجات السبائك الأوسع أو الهندسة الأكثر تعقيدًا | درجة السبيكة والمعالجة الحرارية والتعرض للتآكل والمتطلبات الوظيفية |
الهندسة | تعقيد معتدل، فتح قالب واضح، تقاطعات تحت السطح يمكن التحكم فيها، وإخراج عملي | قد تناسب نوى الرمل أو الصب الاستثماري أو التصنيع التجاويف العميقة أو التقطعات تحت السطح الشديدة | نموذج ثلاثي الأبعاد، سماكة الجدار، زاوية السحب، الممرات الداخلية، وخطة الإسناد |
السطح والتسامح | قابلية تكرار واتساق سطح أفضل من العديد من مسارات الصب بالرمل | قد يناسب الصب بالقالب أو الصب الاستثماري أهداف تشطيب أو تسامح مختلفة | تسامح الصب الخام، تسامح التشغيل، تشطيب السطح، ومناطق التجميل |
الفحص والاختبار | يمكن مطابقة الفحص مع احتياجات الأبعاد أو البصر أو التسرب أو الضغط | قد يكون هناك حاجة لمسار آخر عندما تختلف متطلبات التحكم في العيوب الداخلية أو التأهيل | فحص القطعة الأولى، CMM، شهادة المادة، اختبار التسرب، اختبار الضغط، متطلبات الأشعة السينية أو CT |
يجب أن يتضمن طلب عرض السعر المفيد الرسم ثنائي الأبعاد والنموذج ثلاثي الأبعاد ودرجة السبيكة والكمية المتوقعة ومرحلة النموذج الأولي أو الإنتاج والأبعاد الحرجة وسماكة الجدار وتوقعات زاوية السحب والتقطعات تحت السطح والأسطح المُشغَّلة والتشطيب السطحي والمعالجة الحرارية والطلاء ومتطلبات التسرب أو الضغط والأسطح التجميلية وطريقة الفحص.
إذا كان المشتري غير متأكد من اختيار العملية، يمكن للمورد مقارنة الصب بالجاذبية والصب بالرمل والصب بالقالب والصب الدقيق والصب الاستثماري والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي من نفس الرسم. أفضل مسار هو الذي يلبي وظيفة الجزء، وليس فقط اسم العملية.