اسم الباحث : رائد سليمان محمد

المشرف :الدكتور عباد نوفل كاسوحة + الدكتور المهند فايز مكي

العنوان :دراسة تحسين خواص ودقة السباكة بالشمع المهدور لشفرة عنفة من سبائك الفولاذ باستخدام طرائق الهندسة العكسية والمحاكاة العددي

العنوان باللغة الإنكليزية :A Study of Improving Properties and Precision of Investment Casting of Alloy Steel Turbine Blade Using Reverse Engineering Methods and Numerical Simulation

العام :2022

القسم :هندسة الانتاج 

الملخص :تعد السباكة بالشمع المهدور من طرائق الإنتاج المهمة في الصناعة وذلك لما تتميز به من خصائص كالقدرة على إنتاج طيف واسع من الخلائط المعدنية والقدرة على إنتاج الأشكال المعقدة من المنتجات وكما تتميز بإمكانية الإنتاج الكمي بأعداد كبيرة للمنتج كما يمكن ونتيجة التطور والتقدم الصناعي أتمتة هذه العملية والتحكم فيها آلياً.

إلا أن ما يعيب هذه العملية هو كثرة عمليات التحضير حتى نصل للمنتج النهائي وهذا يستهلك الكثير من الوقت والمال مما يجعلها غير اقتصادية في الإنتاج غير الكمي وهناك سلبية أخرى أنه في حال كانت القطعة المراد إنتاجها معقدة الشكل لا يمكن قولبتها بشكل مباشر ستخضع لعمليات لاحقة بالإضافة للسباكة كاللحام والتشغيل وما يترتب على ذلك من عمليات معالجة حرارية وتقويم وضبط أبعاد وبالتالي كلفة إضافية وزمن أطول للعملية الإنتاجية.

في موضوع هذا البحث ” دراسة تحسين خواص ودقة السباكة بالشمع المهدور لشفرة عنفة من سبائك الفولاذ باستخدام طرائق الهندسة العكسية والمحاكاة العددية ” سنقوم بتحسين دقة عملية الإنتاج هذه والعمل على تقليص زمنها وكلفتها من خلال:

• دراسة عامل التمدد لرمل القالب القشري المشكل لفراغ القالب لتحقيق ضبط أكبر لأبعاد المسكوب.
• دراسة يحدد فيها عامل التقلص للخليطة المعدنية بناءً على تركيبها الكيميائي وفي ذلك أيضاً ضبط أكبر لأبعاد المسكوب.
• الاستفادة من عملية المحاكاة والنمذجة العددية لإجراء دراسة للنموذج المسكوب وإجراء عمليات سكب افتراضية حتى الوصول للمنتج المثالي الخالي من العيوب وبأصغر نظام صب ممكن وهذا من شأنه التوفير في الزمن والمواد والكلفة الاقتصادية أيضاً.
• الاستفادة من تقنيات التصنيع بالإضافة واستثمارها في عملية السباكة بالشمع المهدور وذلك بإنتاج نماذج شمعية معقدة لا يمكن قولبتها وبالتالي اختصار عملية تصنيع قالب حقن الشمع واختصار عمليات تشغيل لاحقة كان سيضطر إليها للوصل للمنتج النهائي كما سيتم الاستغناء عن العمليات المرتبطة بالتشغيل اللاحق كالمعالجات الحرارية وغيرها. وهذا كله بالمحصلة يساهم بتوفير الزمن والكلفة الاقتصادية.
• من خلال التنسيق بين عملية التصنيع بالإضافة والمحاكاة العددية والنتائج الحقيقة تكون عملية تعديل النموذج الشمعي سريعة وأقل كلفة مادياً مقارنة مع الطريقة التقليدية.

مما سبق نكون في هذا البحث قد قمنا بزيادة دقة عملية السباكة بالشمع المهدور وتقليل التكلفة المادية لهذه العملية وزيادة سرعة العملية الإنتاجية. واخترنا منتجاً لتطبيق هذه الدراسة عليه وهو شفرة عنفة لمحطة غازية لتوليد الكهرباء مصنوعة من معدن السبائك الفائقة.

كلمات مفتاحية: المحاكاة، السباكة بالشمع المهدور، تصلب، الفجوات، سبائك فائقة، التصنيع بالإضافة، التشغيل المبرمج، المسح الثلاثي الأبعاد، التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسب، مسامية، نفاذية، معامل التمدد الحراري، الشبكات العصبونية الاصطناعية، عامل التقلص.

تحميل البحث :