دایکاست یک فرآیند ساخت فلز بسیار دقیق و کارآمد برای کالاهای صنعتی، تجاری و مصرفی است. با استفاده از ابزاری که مدت زمان زیادی دوام می آورد، ریخته گری برای ساخت قطعات فلزی پیچیده مناسب است و در تولید انبوه ارزش زیادی را ارائه می دهد.
چندین فلز می توانند مواد ریخته گری مناسب را بسازند. اینها عمدتاً فلزات غیر آهنی هستند (فلزاتی که حاوی مقدار قابل توجهی آهن نیستند) اگرچه گاهی اوقات می توان از فلزات آهنی نیز استفاده کرد. مواد اصلی ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم ، منیزیم و روی هستند که همگی دارای مزایای ویژه و کاربردهای مناسبی هستند.
این مقاله به بررسی بهترین مواد ریخته گری می پردازد و مزایای مربوطه و کاربردهای رایج آنها را در دنیای تولید فهرست می کند.
ریخته گری قالبی شکلی از ریخته گری فلز است، خانواده ای از فرآیندهایی که در آن فلز مذاب به داخل حفره قالب ریخته می شود یا با فشار وارد می شود. انواع مختلفی از ریخته گری فلزات وجود دارد، از جمله ریخته گری شن و ماسه (هزینه کم)، ریخته گری سرمایه گذاری (حجم کم) و ریخته گری تحت فشار (حجم بالا). فرآیندهای ریخته گری از نظر نوع الگو، انواع قالب، مواد سازگار و روش های تحویل مواد (مثلاً ریختن گرانش در مقابل تزریق فشار بالا) متفاوت است.
در خانواده ریخته گری فلز، ریخته گری به طور خاص برای تولید قطعات پیچیده با حجم بالا مناسب است. این به این دلیل است که از یک قالب دائمی به شکل دو قالب فولادی ابزار استفاده می کند. ساخت این قالب‌ها - معمولاً از طریق ماشینکاری - گران است، اما مدت زمان زیادی دوام می‌آورند و در درازمدت ارزش دارند.
ریخته گری دایکاست در بسیاری از صنایع در تولید محصولات صنعتی، تجاری و مصرفی استفاده می شود. در مقایسه با سایر روش‌های ریخته‌گری فلز، برای قطعات کوچک یا متوسط که نیاز به پوشش سطحی خوبی دارند، مناسب‌تر است.
ریخته گری چند نوع دارد (که در بخش زیر مورد بحث قرار می گیرد) اما فرآیند به طور کلی از یک روال مشخص پیروی می کند.
قبل از شروع دایکاست، سازنده باید دو قالب فلزی تهیه کند: نیمی از قالب پوششی و نیمی از قالب اجکتوری. این دو قالب با هم ابزار ریخته گری قالب را تشکیل می دهند و شکاف بین دو نیمه قالب به عنوان حفره قالب عمل می کند. قالب ها معمولاً از فولاد ابزار سخت شده ساخته می شوند که بسیار بادوام هستند.
اولین مرحله مناسب از فرآیند ریخته گری شامل آماده سازی قالب ها برای ریخته گری است. این امر مستلزم استفاده از روان کننده (معمولاً مبتنی بر آب) به دیواره های حفره است و اطمینان حاصل می شود که ریخته گری ها به داخل قالب ها نمی چسبند. روان کننده همچنین به کنترل دما کمک می کند.
مرحله بعدی تحویل مواد است. در بیشتر تنظیمات دایکاست، ماشین ریخته‌گری فلز مذاب را تحت فشار بالا به داخل حفره قالب تزریق می‌کند - اگرچه درجه دقیق فشار به نوع ماده و اینکه دستگاه ریخته‌گری با محفظه گرم یا سرد است بستگی دارد. فشار تضمین می کند که مواد حتی به کوچکترین شکاف ها وارد می شوند و این فشار با سرد شدن و جامد شدن فلز مذاب برای کاهش انقباض حفظ می شود.
پس از سرد شدن و جامد شدن فلز در داخل حفره قالب، قالب با باز کردن قالب ها و به آرامی فشار دادن قطعات ریخته گری از قالب ها با پین های اجکتور خارج می شود . یک شات دیگر را می توان بلافاصله پس از پرتاب آماده کرد و امکان ساخت انبوه سریع قطعات یکسان را فراهم کرد.
مرحله نهایی فرآیند ریخته گری دایکاست، مرحله تکان دادن است که شامل برش (به صورت دستی یا از طریق ماشین آلات خاص) تکه های اضافی فلز متصل به ریخته گری، از جمله فلاش از خط جداکننده و هر دروازه، رانر، و اسپرو (قطعات) است. طراحی قالب که به فلز مذاب اجازه ورود به حفره قالب را می دهد).
دایکاست یک سطح عالی را تولید می کند که به همان سطح پس پردازش مانند قطعات ماشینکاری شده یا چاپ شده سه بعدی نیاز ندارد.
دایکاست به دو زیرگروه اصلی تقسیم می‌شود: ریخته‌گری با اتاق گرم و ریخته‌گری با اتاق سرد. این زیرگروه ها از نظر محل ذوب فلز و نحوه تزریق آن متفاوت هستند. مهم این است که فقط مواد خاصی برای ریخته گری در اتاق گرم مناسب هستند . (توجه داشته باشید که ریخته گری در محفظه سرد همچنان به فلز کاملاً مذاب نیاز دارد؛ فلز را به شکل جامد آن پردازش نمی کند.)
ویژگی اصلی دایکاست با محفظه داغ توانایی گرم کردن فلز در داخل دستگاه ریخته گری است. این سیستم‌ها که گاهی ماشین‌های گردن غاز نامیده می‌شوند ، حاوی یک ناحیه احتراق داخلی و یک دیگ برای فلز مذاب هستند. یک پیستون (هیدرولیک یا پنوماتیک) فلز مذاب را از محفظه وارد قالب می‌کند و پس از آن محفظه می‌تواند فوراً دوباره پر شود تا برای شلیک بعدی آماده شود.
ریخته گری در محفظه سرد نیاز به گرمایش خارجی مواد ریخته گری دایکاست و فلز مذاب باید با لوله یا ملاقه انتقال به ماشین ریخته گری منتقل شود . یک قوچ فلز مذاب را از محفظه به داخل قالب (با فشاری بالاتر از فشاری که برای ریخته گری در محفظه داغ استفاده می شود) می فرستد. این فرآیند کندتر است، زیرا فلز باید از منبع خارجی برای هر شلیک منتقل شود.
اگرچه ریخته گری در محفظه داغ سریعتر است، اما از نظر سازگاری مواد محدودتر است. معمولاً فقط برای فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند آلیاژهای روی، منیزیم و سرب کار می کند. نمی تواند آلیاژهای آلومینیوم را پردازش کند، زیرا این آلیاژها می توانند آهن را از محفظه خارج کنند.
تولیدکنندگان باید در هنگام انتخاب مواد ریخته گری، عوامل و متغیرهای خاصی را در نظر بگیرند. این شامل:
هنگام انتخاب مواد ریخته گری برای قطعات یا نمونه های اولیه، همه این عوامل باید در نظر گرفته شوند.
آلومینیوم یکی از فلزات اصلی ریخته گری است و از آلیاژهای آلومینیوم در ریخته گری در اتاق سرد استفاده می شود. این آلیاژها معمولاً حاوی سیلیکون، مس و منیزیم هستند.
آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم سبک وزن هستند و ثبات ابعادی خوبی دارند که آنها را به انتخاب خوبی برای قطعات پیچیده و با ویژگی های ظریف تبدیل می کند. از دیگر مزایای آن می توان به مقاومت خوب در برابر خوردگی، مقاومت در برابر دما و هدایت حرارتی و الکتریکی اشاره کرد.
آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری متداول عبارتند از:
منیزیم یکی دیگر از مواد ریخته گری بسیار محبوب است. این حتی از آلومینیوم سبک‌تر است، با مزیت اضافه‌شده این که ماشینکاری بالایی دارد - و آن را برای قطعات ریخته‌گری که نیاز به جزئیات ماشینکاری اضافی یا تکمیل سطح ماشینکاری شده دارند، مناسب می‌کند.
مزیت عمده آلیاژهای ریخته گری منیزیم مناسب بودن آنها برای ریخته گری در اتاق گرم است که استفاده از آنها را نسبت به فلزات ریخته گری مانند آلومینیوم آسان تر می کند. سایر عناصر موجود در آلیاژهای منیزیم عبارتند از آلومینیوم، روی، منگنز و سیلیکون.
آلیاژهای معمول ریخته گری منیزیم عبارتند از:
دسته اصلی دیگر از فلزات ریخته گری، آلیاژهای روی هستند. روی قابل ریخته‌گری در دستگاه ریخته‌گری با محفظه داغ، سازگارترین مواد ریخته‌گری برای تولیدکننده است و مزایای دیگری مانند مقاومت ضربه‌ای، شکل‌پذیری و مناسب بودن برای آبکاری را ارائه می‌دهد. به دلیل قابلیت ریخته گری آن، حداقل سایش قالب را نیز به همراه دارد.
روی سنگین‌تر از آلومینیوم و منیزیم است و معمولاً با آلومینیوم، مس و منیزیم آلیاژ می‌شود.
آلیاژهای معمول ریخته گری روی عبارتند از:
زاماک 4 : آلیاژ کمی قوی تر و گرانتر با محتوای مس اضافه شده است. اغلب برای تولید ابزار برای قالب گیری تزریق پلاستیک استفاده می شود.
آلیاژ روی از نظر ترکیب نزدیک به Zamak 3 اما با استحکام کششی بیشتر و شکل پذیری کمتر. محبوب برای محصولاتی مانند قطعات خودرو و وزنه های متعادل کننده چرخ.
سایر مواد ریخته گری شامل مس، سیلیکون تومبک، آلیاژهای سرب و قلع، علاوه بر آلیاژهای روی-آلومینیوم است.
آلیاژهای مس علاوه بر پایداری ابعادی عالی، استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارند. در این میان آلیاژهای سرب و قلع بسیار متراکم هستند و می توانند در برابر خوردگی مقاوم باشند. آلیاژهای روی و آلومینیوم با پیشوند ZA قابل تشخیص هستند. آنهایی که میزان آلومینیوم کمتری دارند، می توانند قالبی با محفظه داغ باشند، اما آنهایی که 11 درصد یا بیشتر دارند، معمولاً نمی توانند.
منبع : B2wall.com
