اعتبارات تصميم المسبوكات المعدنية وانعكاساتها على جودة سطح المنتج (دراسة تحليلية على تطبيقات مقرر تكنولوجيا السباكة)

تمثل عمليات التشكيل بالصب احد افرع العلوم الهندسية التي توظف لدعم المهارات التقنية اللازمة لاعداد مصمم الاثاثات والانشاءات المعدنية ، وبسبب وفرتها وقلة تكاليفها، يلجا كثير من الطلاب الى تنفيذ تطبيقاتهم العملية في مقرر تكنولوجيا السباكة* باستخدام اسلوب الصب في قوالب رملية ، متغاضين في ذلك عن المشكلات الكثيره التي تظهر باسطح المسبوكات ، والتي توثر سلباً على وظائفها وجمالياتها، ولعل ذلك مرده الى اسباب عديدة : يتعلق بعضها بافتقاد المسبوك لمعايير اساسية لم تُراعى عند عملية التصميم، او بسبب اخطاء فنية في عمليات النمذجة والختم والصب اللاحقة، واستنادا الى انه يمكن معالجة الاخطاء الفنية ببعض التوعية والتدريب للفنيين، فانه لا يمكن حل مشكلات التصميم الا بوجود اعتبارات واضحة يسترشد بها الطالب عند تصميم المسبوكة . ومن هنا يسعي البحث الي اجراء دراسة تحليلية لدعم معايير تصميم المسبوكات ببعض المحددات والضوابط الهندسية والفنية وبخاصة للمسبوكات الرملية للحصول على نتائج اكثر دقة واعلي جودة، تجعل الطالب قادراًعلي ابتكار تطبيقات متناسقة بعدياً وكتلياً بجودة اسطح عالية .وبناء على ما سبق تكمن مشكلة البحث في ان تصميم المسبوكات بالقوالب الرملية يفتقر الى ضوابط تصميمية ومحددات فنية واضحه توثر سلباً على جودة ودقة تشطيب سطح المنتج ، وعليه تنطلق مبررات البحث في ضوء الاستفسارات التالية: ما هي اهم المشكلات التي تظهر عند تصميم المسبوكات الرملية ؟ وما هي اهم الضوابط الحاكمة لتصميم وتنفيذ وتشطيب المسبوكات بجودة عالية ؟ وما هي الاعتبارات التصميمية التي تدعم الحصول على اسطح عالية الجودة ؟ ومن ثم فان الهدف من البحث هو اجراء دراسة تحليلية لاستنباط ضوابط ومحددات ومعايير واضحه لتصميم المسبوكات المعدنية ، بما يتفق مع قدرات ومهارات الطالب ، وبما يساعده في تصميم وتنفيذ وتشطيب مسبوكات مبتكرة بدقة وجودة عاليتين. وذلك استنادا الى فرضية مفادها ان فهم الطالب واستيعابه لمجموعة الاعتبارات التي تحكم عملية تصميم وتنفيذ وتشطيب المسبوكات ستجعلة قادراً على تقديم معالجات تصميمية مبتكره يسهل انتاجها وتشطيبها بجوده عالية . وذلك وفقاً لمنهج وصفي تحليلي ، يرتكز علي عدة محاور تتمثل فيما يلي :1- عملية التشكيل بالسباكة ( مفاهيم وتقنيات )2- جودة تشطيب السطح في تطبيقات مقرر تكنولوجيا السباكة ( دراسة تحليلية )3- اعتبارات تصميمية للتحسين من جودة سطح المسبوكات المعدنيةوقد انتهى البحث الى مجموعة من النتائج تتمثل في :تختلف المشكلات الموثرة على جودة سطح المسبوكات وتتنوع الا ان اغلبها ينطوي تحت ثلاثة محاور اساسية : (مشكلات خاصة بالتصميم – مشكلات خاصة بالخامة – مشكلات خاصة باساليب الانتاج والتشطيب ) .عيوب المسبوكات لا تظهر الا بعد تجمد المصبوب واخراجه من القالب لذا يتعين اتخاذ خطوات استباقية في تجنب المشكلات المتوقعة لضمان جودة سطح المسبوكة .يتوقف اسلوب فحص المسبوكات الامثل وتوقيته على طبيعة الخصائص والمواصفات المطلوب الحصول عليها ، والوظيفة التي صممت من اجلها . فالخصائص الجمالية مثلا يكتفى فيها بالفحص بمجرد النظر ، اما الخصائص الانشائية فتحتاج الى الفحص الميكانيكي ويكون قبل تشطيب المسبوكة .يتعين على المصمم ان يكون على دراية تامة بالسباكة كعملية انتاجية وبالمشكلات التي تحدث فيها واسبابها وخاصة التي توثر على جودة تشطيب سطح المسبوكة وذلك لتلافي تلك العيوب عند البدا في وضع التصميم وبناء النموذج .يفضل عند تصميم المسبوكات المنتجة بطريقة السباكة الرملية تجنب التغيرات الفجائية عند تصميم المقاطع المختلفة في السمك ومراعاة التدرج في الانتقال من المقاطع الكبيرة الى الصغيرة واستبعاد المقاطع الرفيعة الجدران ما امكن مع تقليل الاتصال بين الاجزاء قدر المستطاع .عند تصميم المسبوكة والنموذج يراعى تجنب الحواف والاركان الحادة واستبدالها بالمستديرة مع مراعاة ابعاد الثقوب والفجوات وتجنب الزوايا الحادة والمستقيمة واستبدالها بالزوايا المنفرجة .مراعاة اضافة السماحات اللازمة الى الابعاد الحقيقية والمتمثلة في سماحات الانكماش وسماحات التشطيب والتي تختلف تبعاً لنوع المعدن المصبوب .مراعاة البساطة ما امكن وتجنب الاشكال المعقدة مع التقليل قدرالمستطاع من القلوب.