ریختهگری یک فرآیند تولید محصولات فلزی است که در آن فلز مذاب بین دو قالب تحت فشار بالا تزریق میگردد. این روش که با نام دایکاست شناخته میشود، برای شرکتهایی که به روشی قابل اعتماد و باکیفیت جهت ایجاد قطعات فلزی با حجم بالا و پیچیده نیاز دارند، ایدهآل است. دایکاست یک فرآیند ریختهگری فلز بوده که شامل تبدیل آلیاژهای غیرآهنی مذاب به قالبهای مختلف میشود که تحت فشار بالا و با سرعت زیاد جهت تولید سریع محصولات قالبگیری قرار دارد.
دایکاست چیست؟
دایکاست نوعی فرآیند ریختهگری فلز بوده که شامل تبدیل آلیاژهای غیرآهنی مذاب به قالبهای مختلف تحت فشار بالا و با سرعت بالا میشود که در جهت تولید سریع محصولات قالبگیری مورد استفاده قرار میگیرد. این روش در ساخت قطعات مختلف فلزی شرکتهای صنعتی و خودورسازی و… کاربرد بسیاری دارد.
ریخته گری دایکاست چیست؟
اولین نکتهای که در پاسخ به سوال دایکاست چیست باید بیان کرد، نوع فرآیند است؛ درواقع دایکاست یک فرایند تولیدی بوده که امکان تولید قطعات فلزی با دقت بالا را فراهم میکند. در این فرآیند، فلز مذاب به داخل قالب تزریق شده و در آنجا سرد و سخت میشود تا شکل مورد نظر را ایجاد نماید. در روش ریختهگری دایکاست، فشار وارده به ماده مذاب در هنگام ورود به داخل قالب سبب میگردد تا مکها و تخلخلها کاهش یابند و قطعات مستحکمتری به تولید برسند. امروزه برای تولید کردن قطعاتی که در صنعت بهکار میروند، از این روش ریختهگری تحت فشار استفاده میشود.
در این روش محصولات با مرغوبیت بیشتری تولید شده و به سبب ماشینکاریهایی اندکی که انجام میگیرند، میبایست هزینه کمتری را پرداخت کرد. این ماشینکاریها با دستگاه دایکست قابل انجام هستند. این دستگاه معمولاً برای تولید قطعات سازنده تجهیزات اصلی فلزی سبک برای خودرو، وسایل نقلیه برقی، لوازم خانگی، موتور سیکلت، وسایل لولهکشی و… مورد استفاده قرار میگیرد.
دایکاست آلومینیوم چیست؟
در رابطه با پرسش دایکاست آلومینیوم چیست باید اشاره کرد، زمانی که در حال طراحی یک قطعه آلومینیومی هستید، باید در نظر بگیرید که برای ایجاد آن قصد دارید که از کدام فرآیند تولید استفاده کنید. روشهای مختلفی برای شکل دادن به آلومینیوم وجود دارند و ریختهگری دایکاست آلومینیوم یکی از رایجترین گزینهها محسوب میشود.
این روش یک فرآیند شکلدهی فلز است که امکان ایجاد قطعات پیچیده آلومینیومی را فراهم میکند. محصول بهدست آمده اغلب با کمترین فرآیند ماشینکاری یا حتی بدون نیاز به فرآیند به تولید میرسد. باتوجه به اینکه از قالبهای فولادی استفاده میشود، این فرآیند را میتوان چندین بار با استفاده از قالب اولیه تکرار کرد.
انواع روش های ریخته گری کدام هستند؟
روشهای دایکست شامل چندین فرآیند مجزا میشوند که هر یک برای برطرف ساختن نیازهای تولیدی خاص براساس عواملی مانند نوع مواد، سرعت تولید و پیچیدگی قطعه طراحی شدهاند. متداولترین روشهای ریختهگری تحت فشار، ریختهگری با محفظه سرد و گرم هستند؛ اما روشهای دیگری مانند ریختهگری تحت فشار بالا و فشار پایین هم وجود دارند.
فلزات مناسب برای ریخته گری دایکاست
هنگام آغاز پروژه ریختهگری، یکی از مهمترین نکات، انتخاب ماده مناسب است. این ماده باید بتواند در برابر دما و فشار بالا در این فرآیند از خود مقاومت نشان داده و در عین حال قطعه تولید شده کاربردی نیز باشد. قطعات ساخته شده از بسیاری از فلزات غیرآهنی، انتخابی عالی برای فرآیند ریختهگری هستند. بسیاری از این موارد عبارتند از:
- آلومینیوم
- مس
- روی
- منیزیم
- سرب خشک یا همان زاماک
- قلع
- دایکاست برنج
کاربرد دایکاست چیست؟
رایجترین کاربرد دایکاست را میتوان در صنعت خودروسازی دانست که اغلب برای ایجاد بلوکهای موتور، سرسیلندرها و جعبههای انتقال مورد استفاده قرار میگیرد. در صنعت برق نیز این روش ریختهگری کاربردهای مختلفی دارد؛ برای تولید قطعات لوازم خانگی و کانکتورهای الکترونیکی، چارچوب پنجره، چوب پرده، پارتیشن، اتصالات لولهکشی، تاسیسات بهداشتی ساختمان و نمای آلومینیومی ساختمانها از دایکاست استفاده میشود.
مراحل اجرای ریخته گری دایکاست چه هستند؟
این فرآیند شامل مراحل مختلفی از جمله آمادهسازی قالب ریختهگری، تزریق مواد مذاب، خنککاری، باز کردن قالب، بیرون آوردن قطعه و برشکاری آن است.
آماده سازی قالب ریخته گری تحت فشار
مرحله اول در فرآیند ریختهگری، ایجاد وسیلهای به نام قالب است. این قالب معمولاً از فولاد یا آلومینیوم ساخته میشود تا در برابر دما و فشارهای بالا مقاوم باشد.
تزریق مواد مذاب درون قالب
مرحله بعدی آمادهسازی فلز برای تزریق است. این فلز در کوره ذوب شده و تحت فشار نیروی هیدرولیک داخل قالب مورد نظر ریخته میشود. این عملیات در دو مدل هات چمبر (محفظه گرم) و کلد چمبر (محفظه سرد) اجرا میگردد.
در حالت هات چمبر، ذوب بهصورت مستقیم از بوته با قسمتی از ماشین به نام گردن قاضی که داخل مواد مذاب قرار دارد، با نیرو و فشار پیستون این مواد به سمت قالب تزریق میشود و بهصورت خودکار از بوته به قالب انتقال مییابد. این روش برای آلیاژهایی که دارای دمای ذوب پایین و حداکثر تا ۵۰۰ درجه هستند، مانند زاماک، قلع و پیوتر مناسب است. در مدل کلد چمبر، مواد مذاب توسط دایکاستکار یا رباتی با نام auto ladder با ملاقه برداشته شده، درون محفظهای قرار میگیرد و با فشار هیدرولیک به داخل قالب هدایت میگردد.
خنک کاری
پس از ریختن مواد مذاب درون قالب، این فلز حفره قالب را پر کرده و مرحله خنککاری انجام میشود تا شکل مورد نظر قالب را به خود بگیرد.
باز کردن قالب و خروج قطعه
پس از سرد شدن و سفت شدن، قالب باز شده و قطعه مورد نظر خارج میشود. در این زمان میبایست اطمینان حاصل کنید که قطعه قبل از دست زدن بهطور کامل خنک شده باشد تا از آسیب احتمالی جلوگیری شود.
برشکاری قطعه
آخرین مرحله در دستگاه دایکست، برشکاری قطعه است که شامل آنودایز، پوشش پودری، آبکاری مرطوب و بسیاری موارد دیگر میشود که بر دوام و عملکرد قطعه تاثیر میگذارند.
استانداردهای دایکاست
برای این فناوری استانداردهای مختلفی وجود دارند تا تضمینی بر کیفیت فرآیند آن باشد. این استانداردها به تولیدکنندگان در جهت تولید هرچه بهتر قطعاتی مطابق با نیازهای صنعتی و مشتری کمک میکنند مانند ASTM B۸۵ و ASTM B۸۶ برای ریختهگری دایکاست آلومینیوم و روی، ISO ۸۰۶۲ برای تلرانسهای ابعادی وEN ۱۷۰۶ برای دایکاست آلومینیوم و منیزیم.
مزایای دایکاست چیست؟
این روش بهدلیل توانایی در تولید قطعاتی با سطح صاف و ابعاد دقیق مورد توجه قرار گرفته و نسبتاً سریع و مقرونبهصرفه است. دایکستینگ علاوهبر تولید باکیفیت در حجم بالا، شامل مزایای دیگری مانند ابعاد دقیق در تولید قطعه، ساخت دیوارهای نازکتر، ایجاد سطح صاف، کاهش نیاز به ماشینکاری و عمر طولانی قالب میشود. قطعات ساخته شده توسط این فناوری دارای بافت سطحی متراکم و ریزدانه و استحکام بالا هستند.
معایب دایکاست چیست؟
این فرآیند مانند سایر فناوریها از معایبی برخوردار است که تحت نظارت کافی میتوان، قطعهای مطلوب و باکیفیت را تولید کرد. یکی از این موارد سرمایهگذاری اولیه بالا و توجه به قیمت دستگاه دایکاست است که با گذشت زمان، بهعنوان وسیلهای کارآمد و مقرونبهصرفه برای تولید انبوه شناخته میشود و برای پروژههای کوچک چندان مناسب نخواهد بود.
زیاد بودن فشار تزریق یا نبود نیروی کافی برای نگهداشتن قالب نیز ممکن است باعث بیرونزدگی مواد مذاب و ایجاد زائده روی آن شود. در صورتی که حجم تزریق، سرعت یا دمای مواد کم باشد، حفرههای قالب بهخوبی پر نمیشود و روی محصول نهایی تاثیر میگذارد. اگر دمای مواد بیش از حد بالا باشد و بهخوبی خنک نشود، منجر به ایجاد حباب یا ترک روی قطعه خواهد شد. تمام این موارد با بررسی دقیق میزان دمای مواد مذاب، فشار سرعت تزریق و نرخ خنک شدن آن قابل کنترل هستند.
ریختهگری تحت فشار در صنعت، یک پروسه کاربردی و مهم محسوب میشود و همین مسئله سبب شده که انواع دستگاه دایکاست به این حوزه ورود یابند. انواع دستگاههای دایکاست در دو گروه تزریق سرد و تزریق گرم جای میگیرند که براساس نقطه ذوب فلزات با یکدیگر تفاوت دارند. شما با استفاده از دستگاههای دایکست هات چمبر میتوانید قطعات با کیفیتی را در حجم انبوه و با سطح مقطع نازک تولید نمایید. دستگاههای دایکست کلد چمبر نیز از احتمال خوردگی قطعه میکاهند و برای فلزاتی همچون آلومینیوم، مس و برنج کاربرد دارند.
کاربردهای دستگاه دایکاست چیست؟
در فرم ریختهگری سنتی یا همان ماسهای، نیروی وزن مواد مذاب در سرازیر کردن مواد مذاب به داخل محفظه تاثیرگذار است. زمانی که مواد مذاب در همه مراحل ریختهگری همانند انجماد تحت فشار قرار میگیرند، میزان استحکام و قطر آنها افزایش خواهد یافت. دستگاه دایکاست مناسبترین گزینه برای تولید فلزات محسوب میشود. با وجود شیوه ریختهگری دایکاست، یک محصول فلزی در کوتاهترین زمان به تولید میرسد. طرز کار دستگاه دایکاست به این گونه بوده که مواد مذاب از طریق یک پیستون که در بخش بالای دستگاه قرار گرفته، به درون سیلندر دستگاه تزریق آلومینیوم انتقال داده میشوند.
شباهت بسیاری میان این شیوه با شیوههای سنتی دیده میشود و تنها تفاوت آنها را میتوان تحت فشار بودن مواد مذاب در این روش دانست. دستگاه دایکاست با محفظه گرم در زمینه رساندن دمای فلزات نقطه ذوب پایین به دمای مطلوب ذوب کاربرد داشته و با محفظه سرد نیز میتوان دمای فلزات نقطه ذوب بالا را به دمای صحیح ذوب رساند.
انواع دستگاه دایکاست چیست؟
انواع دستگاه دایکاست در واقع بر اساس نقطه ذوب فلزات عمل میکنند؛ اما دستگاههایی که در زمینه ریختهگری فعالیت دارند، تحت فشار و خدمات CNC قرار داشته و برحسب اینکه کوره مذاب را تحت چه نوع فشاری قرار میدهند، در دو دسته کلی دستگاههای تزریق سرد و دستگاههای تزریق گرم جای میگیرند. گرمایی که به فلزات فشار وارد کرده، آنها را در معرض آسیب قرار میدهد و شرایط لازم برای هر مدل تغییری را فراهم میسازد.
در این موقعیت زمانی که هر یک از دستگاههای دایکاست ورود پیدا میکنند، شاهد تولید قطعات با کیفیت بالاتری هستیم. برای اینکه بتوانید در این حوزه موفق عمل کنید، لازم است تا از روشها و انواع دستگاههای بهروز مانند دستگاه دایکاست کوچک استفاده نمایید. یکی از سرمایهگذاریها در این زمینه، خرید دستگاه است که با مراجعه به سایت مربوطه میتوانید از قیمت دستگاه دایکاست اطلاع یابید.
۱- دستگاه دایکاست هات چمبر یا محفظه گرم
از جمله موادی که در دستگاه دایکاست هات چمبر بهکار گرفته میشوند میتوان به آلیاژها، روی، مس، منیزیم و سرب اشاره کرد. مواد این دستگاه در نقطه ذوب پایینی قرار میگیرند. در ماشینهای محفظه داغ شاهد بهکارگیری فلزات متفاوتی هستیم. البته این مسئله زمانی حاکم است که فلز از نقطه ذوب پایینی برخوردار باشد. از جمله مزیتهای این مدل دستگاه میتوان به عدم خراب یا فرسایش یافتن قطعات ماشینی اشاره کرد.
کاربردهای دستگاه دایکست هات چمبر
ریختهگری هات چمبر برای فلزاتی همچون آلیاژهای روی، سرب و منیزیم که از نقطه ذوب پایینی برخوردار هستند، کاربرد دارد. دستگاه دایکست هات چمبر دارای یک مجرای گردن غازی شکل بوده و با سیلندر تزریق ارتباط دارد. دستگاه تزریق محفظه گرم میتواند قطعاتی را تولید کند که وزن آنها بین چند گرم تا سی کیلوگرم است. تعیین وزن هر قطعه برحسب مجرای کله غازی و رعایت آلیاژ تزریقی، مساحت خارجی قطعه و نیروی وارد بر دو کفه قالب صورت میگیرد.
مزایای دستگاه دایکست هات چمبر
این دستگاه میتواند قطعات نازک را تولید کند و با وجود این قابلیت امکان تولید قطعات به فرمهای پیچیدهتر نیز وجود دارد. همچنین از آنجایی که در این دستگاه مواد تحت فشار همواره در جریان هستند، میتوان اجسام بسیار طویل را نیز تولید کرد. از جمله مزیتهای این دستگاه میتوان به جلوگیری از بروز حباب در ساختار قطعه اشاره کرد که این مسئله ناشی از تحت فشار بودن مواد مذاب است؛ از اینرو قطعاتی که در انواع دستگاه دایکاست تولید میشوند، در مقایسه با رقبای خود از میزان مقاومت بالاتری برخوردار هستند.
مزیتهای استفاده از این دستگاه بهصورت کلی شامل موارد زیر است:
- سطح بسیار خوب صافی
- امکان تولید قطعات کوچکتر
- عدم نیاز به ماشینکاری
- تولید انبوه و باصرفه
- تولید قطعه مرغوب با سطح مقطع نازک
- تولید قطعات پیچیده
- امکان تولید بیشتر در زمان کوتاهتر
- سرعت بسیار بالای پروسه
۲- دستگاه دایکاست کلد چمبر یا محفظه سرد
زمانی که ریخته شدن آلیاژ مذاب به درون آستین استوانهای صورت میگیرد، شاهد وارد شدن فشار به آلیاژ توسط سیستم هستیم و به این شکل، دهانه درگاه محفظه سرد بسته میشود. از جمله موادی که در دستگاه دایکاست کلد چمبر یا محفظه سرد مورد استفاده قرار میگیرند میتوان به آلیاژهای روی، مس، منیزیم و سرب اشاره کرد.
کاربردهای کلد چمبر یا محفظه سرد
برای آلیاژهایی با دمای ذوب بالا همچون آلومینیوم نیازمند کلد چمبر یا محفظه سرد هستیم. در این مدل سیلندر تزریق خارج از مذاب انجام گرفته و تزریق فلزاتی همچون آلومینیوم، مس و برنج صورت میپذیرد که این فلزات از نقطه ذوب بالایی نیز برخوردار هستند؛ بنابراین، دستگاه محفظه سرد را میتوان نوعی دستگاه دایکاست آلومینیوم نیز دانست. در مرحله بعد به کمک دست شاهد انتقال مواد مذاب به درون سیلندر دستگاه دایکاست برنج هستیم. در این مدل دستگاهها شما برای تهیه و انتقال مواد به سیلندر تزریق، به وسایل جانبی نیازمند هستید.
مزایای دستگاه دایکست کلد چمبر
یکی از مزیتهای دستگاه دایکست کلد چمبر را میتوان کاهش احتمال خوردگی دانست. این دستگاه برای ریختهگری آلومینیوم، مس و آلیاژهای آنها مورد استفاده قرار میگیرد. شما میتوانید به کمک دستگاه تزریق آلومینیوم دایکاست قطعات بزرگی را تولید نمایید. از دستگاه دایکست کلد چمبر هنگامی استفاده میشود که امکان استفاده از آلیاژ ریختهگری در محفظه گرم وجود نداشته باشد. پروسه ذوب این ماشینها با ذوب فلز در یک کوره بهشکل جداگانه آغاز میگردد.
سخن پایانی
از جمله کارآمدترین دستگاههای ریختهگری تحت فشار در صنعت میتوان به دستگاههای دایکاست اشاره کرد. انتخاب نوع دستگاه دایکاست در واقع به نوع فلز مورد استفاده بستگی دارد. در صورتی که میخواهید ریختهگری را روی فلزاتی همچون روی، سرب و منیزیم انجام دهید، بهتر است بهسراغ دستگاههای دایکست هات چمبر بروید. مزیتهای این مدل دستگاه شامل جلوگیری از بروز حباب در ساختار قطعه، سطح بسیار خوب و صاف، امکان تولید قطعات کوچکتر، عدم نیاز به ماشینکاری و… میشوند. یک مدل دیگر از دستگاهها دایکست کلد چمبر بوده که با وجود آن امکان تولید قطعات بزرگ وجود دارد.