ألمنيوم وزنك. فولاذ ونيكل. معادن مختلفة.

تعمل السباكة تحت الضغط على الألمنيوم بين 600 و700 درجة مئوية، والفولاذ لا ينصهر إلّا عند 1400 إلى 1500. وعند تلك الحرارات تلين القوالب المعتادة المصنوعة من فولاذ العُدد وتتآكل سريعًا، فيصير عمرها أيامًا لا سنين. وثمّة موادّ خاصّة — قوالب الموليبدنوم أو السيراميك — يمكن بها سبك الفولاذ تحت الضغط، لكنّها ندرة تجارية. فلمسبوكات الفولاذ الإنتاجية: السباكة بالشمع المفقود هي العملية الراسخة.

في السباكة بالقالب الدائم يُصبّ المعدن بالجاذبية في قالب فولاذيّ يُعاد استعماله: ضغط أقلّ من السباكة تحت الضغط، ودورة أبطأ، ومعدّات أبسط. وتُستعمل لقطع الألمنيوم التي تكبر أو تثخُن على السباكة تحت الضغط، أو لكمّيات من 5000 إلى 50 ألف. أمّا السباكة تحت الضغط فحقنٌ بضغط عالٍ ودورة أسرع وتفاصيل أدقّ. وكلتاهما للألمنيوم والزنك. فللكمّيات الضخمة مع تفاصيل دقيقة: السباكة تحت الضغط. وللألمنيوم بكمّيات متوسّطة: القالب الدائم أجدى غالبًا.

قالب السباكة تحت الضغط يستغرق من التصميم إلى العيّنة الأولى 8 إلى 16 أسبوعًا، ويبلغ عشرين إن كان معقّدًا بمزالق. وفي الشمع المفقود يستغرق قالب النماذج — وهو القالب المعدني الذي تُصنع به النماذج الشمعية — من 4 إلى 6 أسابيع، وتأتي القطع الأولى بعده بأسبوعين إلى ثلاثة. وطولُ مهلة السباكة تحت الضغط يعكس فولاذًا مقسّى بقنوات تبريد معقّدة. فللبرامج التي يُراد بدؤها سريعًا تُفضَّل السباكة بالشمع المفقود غالبًا رغم ارتفاع كلفة القطعة.

مسبوكات الضغط سطحها جيّد كما يخرج من القالب، لكنّ تجاويف المحامل والأسطح المتلاقية تحتاج تشغيلًا نهائيًا، والربط مع هذه العمليات الثانوية هو المعتاد. والشمع المفقود مثلها: سطح مسبوك جيّد، ولا يُشغَّل إلّا ما دقّ من المواضع. وكلتا العمليتين تعطي القطعة قريبةً من صورتها النهائية، فيقلّ زمن التشغيل كثيرًا قياسًا بالبدء من كتلة. وفي التشغيل الثانوي يُزال عادةً من 10 إلى 20 في المئة من حجم القطعة بلوغًا للتفاوتات النهائية.

في السباكة تحت الضغط: الألمنيوم A380 وهو الأكثر إنتاجًا لقطع السيّارات، والألمنيوم A356 وهو أمتن وأطوع، والزنك ZA-8 للقطع المحكمة أمام الضغط، والمغنيسيوم AZ91 وهو أخفّ المسبوكات. وفي الشمع المفقود: الفولاذ 17-4 PH عالي المتانة، والفولاذ 316L للتآكل، وInconel 718 و625 للطيران، والفولاذ الكربوني 4140 للإنشاءات، والكوبالت-كروم للطبّ وطبّ الأسنان. فوافِق بين المادّة والتطبيق، واعلم أنّ توفّر المادّة يختلف باختلاف العملية.

السباكة تحت الضغط: قالب بنحو 30 ألف دولار، وتكلفة القطعة من 0.50 إلى 5 دولارات، ونقطة التعادل مع التحكّم العددي عند نحو 5000 قطعة؛ وعند الكمّيات الضخمة فوق مئة ألف قطعة سنويًا يذوب ثمن القالب حتى يصير في القطعة شيئًا لا يُذكر. والسباكة بالشمع المفقود: قالب بنحو 8 آلاف دولار، وتكلفة القطعة من 5 إلى 50 دولارًا، ونقطة التعادل مع التحكّم العددي عند نحو 200 إلى 500 قطعة؛ وعند ألف قطعة تنافس التشغيلَ ندًّا لندّ غالبًا. فالكمّيات هي التي تحدّد العملية.