تکنولوژی همواره در حال پیشرفت است و دنیای خودروسازی نیز از این قاعده مستثنا نیست. در بازار امروز، تولیدکنندگان و مدیران پروژه به دنبال راه‌های سریع‌تر، ارزان‌تر و قابل اعتمادتری برای تولید قطعات خودرو هستند. به همین دلیل دایکاست در خودروسازی پیشرفت چشم گیری داشته است.
ریخته گری در خودروسازی به دلایل زیادی اهمیت دارد. این تکنیک یک راه جایگزین برای تولید فلزات سنگین در این صنعت است. با استفاده از دایکاست در صنعت خودروسازی، وزن قطعات بسیار پایین خواهد آمد و کیفیت آن‌ها نیز بهبود قابل توجهی خواهد داشت. در این مطلب، سعی داشتیم تمام نکات مربوط به این مسئله را برایتان شرح دهیم تا بیشتر با آن آشنا شوید.
چرا دایکاست در صنعت خودروسازی در حال افزایش است؟
در سال‌های اخیر، تولیدکنندگان خودرو بر روی ساخت خودروهای سبک‌تر بدون کاهش دوام تمرکز کرده‌اند. بنابراین، ریخته گری تحت فشار یکی از ارزشمندترین تکنیک‌ها برای تولید قطعات خودرو است. تعداد قطعات دایکاستی مورد استفاده در خودروها روز به روز در حال افزایش است. اما چرا این تقاضای دایکاست در میان تولیدکنندگان خودرو به شدت افزایش یافته است؟ در اینجا برخی دلایل افزایش استفاده از دایکاست در خودروسازی آورده شده است.
تولید قطعات سبک‌تر
صنعت خودروسازی اکنون استانداردهای سختگیرانه‌تری برای صرفه‌جویی در مصرف سوخت دارد. فشار زیادی برای تولید خودروهای کارآمدتر وجود دارد. بنابراین، تولیدکنندگان خودرو از دایکاست در خودروسازی برای دستیابی به این هدف استفاده می‌کنند.
آلومینیوم فلز سبک‌وزنی است که نسبت استحکام به وزن فوق‌العاده‌ای دارد. به همین دلیل، این فلز پیشرو در ساخت قطعات موتور و چرخ‌های خودرو است. در نتیجه، تولیدکنندگان اکنون خودروهایی سبک‌تر و ایمن‌تر تولید می‌کنند و در عین حال کیفیت قطعات داخلی و خارجی را تضمین می‌کنند.
افزایش اتوماسیون و انعطاف‌پذیری
محبوبیت دایکاست در صنعت خودروسازی همچنان به دلیل استفاده فزاینده از تکنولوژی‌های پیشرفته افزایش می‌یابد. اتوماسیون فرآیند تولید باعث می‌شود دایکاست مؤثرتر باشد و تولید قطعات دایکاست خودرو در تعداد بالا را تضمین می‌کند.
علاوه بر این، این روش برای تولید قطعات پیچیده خودرو با طراحی‌های خاص بسیار مؤثر است. تکنیک دایکاست کمک می‌کند تا قطعات با اشکال و اندازه‌های پیچیده تولید شوند و به راحتی در خودروها نصب گردند.
افزایش پایداری قطعات
دایکاست در خودروسازی همچنین تولید قطعات زیست‌محیطی و پایدار را تضمین می‌کند. به این ترتیب، می‌توانیم مطمئن باشیم که قطعات خودرو بدون آسیب رساندن به محیط زیست تولید می‌شوند. علاوه بر این، قابلیت بازیافت مواد استفاده شده برای این قطعات آن‌ها را حتی باارزش‌تر می‌کند. به عنوان مثال، می‌توان آلومینیوم بازیافتی را به طور نامحدود بازیافت کرد.
اهمیت کاهش وزن قطعات در طراحی خودرو و خودروهای برقی (EV)
علاوه بر این عوامل، یکی از موانع اصلی برای گسترش الکتریکی شدن خودروها، افزایش وزن خودرو است، موضوعی که باید با استفاده از تکنیک‌های سبک‌سازی مقابله شود. قطعات سبک‌تر منجر به تولید خودروهای سبک‌تر می‌شوند که در نتیجه بهره‌وری انرژی برای خودروهای الکتریکی و هیبریدی را بهبود می‌بخشند. با توجه به سرعت پیشرفت در توسعه سیستم‌های انتقال نیروی الکتریکی، باتری‌ها، پورت‌های شارژ و سیستم‌های انتقال خودروهای برقی و تأثیر آن‌ها بر وزن خودرو، نیاز به تأمین‌کنندگان با تجربه و توانمندی‌های گسترده در تولید قطعات سبک در حال افزایش است.
این جاست که آلومینیوم به دایکاست در خودروسازی وارد می‌شود. آلومینیوم با استحکام، مقاومت در برابر خوردگی، وزن کم و خواص دفع حرارت، مزایای قابل توجهی برای طراحان مکانیکی فراهم می‌کند. ریخته‌گری آلومینیوم دیواره نازک نیز قادر است بالاترین دمای عملیاتی را در میان تمام آلیاژهای دایکاست تحمل کند. به طور خاص برای صنعت خودروسازی، انتخاب آلیاژهایی با این ویژگی‌ها بهره‌وری سوخت خودروهای هیبریدی را بهبود می‌بخشد و به خودروهای هیبریدی و الکتریکی این امکان را می‌دهد که سریع‌تر شتاب بگیرند، سریع‌تر ترمز کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.
روی به عنوان یک راه‌حل جایگزین برای کاهش وزن
در قسمت‌هایی که وزن اهمیت ندارد، آلیاژهای روی می‌تواند یک جایگزین عالی باشد. چون بیشتر مهندسان تمرکز زیادی بر وزن ماده واقعی دارند، روی اغلب زمانی که صحبت از کاربردهای سبک‌سازی دایکاست می‌شود نادیده گرفته می‌شود، در حالی که روی می‌تواند انتخابی اقتصادی‌تر باشد.
به دلیل سیالیت بیشتر روی، قطعات می‌توانند نازک‌تر، پیچیده‌تر و دقیق‌تر ساخته شوند، که نیاز به عملیات ثانویه که تقریباً همیشه برای آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم ضروری است را از بین می‌برد. با استفاده از مواد کمتر در کاربردهای دیواره نازک، قطعات به طور خودکار سبک‌تر می‌شوند و در نتیجه هنگام ذوب و بازیافت در هزینه‌های مواد و انرژی صرفه‌جویی می‌شود.
یکی دیگر از مزایای استفاده از روی در دایکاست در خودروسازی، عمر طولانی‌تر قالب‌ها است. به دلیل دمای ذوب پایین آلیاژهای روی، قالب‌ها برای قطعات روی می‌توانند تا ۱۰ برابر بیشتر از قالب‌های مورد استفاده برای آلومینیوم و حدود پنج برابر بیشتر از قالب‌های مورد استفاده برای منیزیم دوام داشته باشند. وقتی که طراحی قطعات پیچیده با حجم بالا مورد نظر است، روی به‌طور خاص از نظر هزینه قالب‌گذاری اقتصادی می‌شود.
دایکاست در صنعت خودروسازی؛ حفاظتی برای ویژگی‌های الکترونیکی بیشتر
یکی دیگر از موانع دایکاست در خودروسازی برقی، نیاز به مدیریت تعداد روزافزون سنسورها و قطعات الکترونیکی است. محفظه‌های ریخته‌گری دقیق و دیواره نازک برای قرار دادن تجهیزات الکترونیکی و دیگر قطعات مانند هیت‌سینک‌ها در طراحی‌های شکل شبکه‌ای لازم هستند. دایکاست این امکان را می‌دهد که طراحی‌هایی با ویژگی‌های داخلی در قطعه بدون نیاز به عملیات اضافی تولید شوند که دقت را افزایش می‌دهد و هزینه‌های عملیات ثانویه را کاهش می‌دهد.
با افزایش محبوبیت خودروهای خودران، سنسورها، رادارها و دوربین‌ها به طور فزاینده‌ای پیشرفته و حیاتی برای عملکرد خودرو می‌شوند. آلیاژهایی مانند روی، با مقاومت بالا در برابر سایش و یکپارچگی ساختاری، برای ایجاد اشکال پیچیده و چندمنظوره استفاده شده در قطعات ایمنی خودرو و الکترونیک عالی هستند. در حالی که آلیاژهایی مانند آلومینیوم با توانایی هدایت حرارت بالا و قابلیت‌های سبک‌سازی، برای ساخت بسته‌های باتری، محفظه‌های موتور و سیستم‌های هیت‌سینک ایده‌آل هستند.
فرآیندها و آلیاژها مهم هستند
همانطور که صنعت خودروهای برقی و هیبریدی همچنان به سرعت رشد می‌کند، انتخاب فرآیند تولید و آلیاژ مناسب در دایکاست در خودروسازی نه تنها برای ایمنی و عملکرد خودرو، بلکه برای موفقیت و بودجه پروژه نیز حیاتی است. سبک‌سازی مزایای زیادی دارد، از جمله کاهش مصرف انرژی برای حرکت خودروهای سنگین، و آلیاژهای دایکاست همچنین می‌توانند راه‌حل‌هایی برای افزایش قطعات الکترونیکی در خودروها با طراحی‌های شکل شبکه‌ای و خواص حرارتی آن‌ها ارائه دهند.
مواد رایج استفاده شده در دایکاست در خودروسازی
بسیاری از فلزات می‌توانند مناسب دایکاست باشند، به‌ویژه فلزات غیرآهنی. اما رایج‌ترین مواد برای دایکاست در صنعت خودروسازی شامل روی، آلومینیوم و منیزیم هستند. این فلزات هر کدام مزایای خاص خود را دارند و برای کاربردهای مختلف ایده‌آل هستند. در اینجا به بررسی آن‌ها پرداخته‌ایم.
دایکاست روی
دایکاست روی تقریباً ۲۸٪ از قطعات دایکاست خودرویی را تشکیل می‌دهد. اگرچه این فلز معمولاً در صنعت به دلیل استحکام ضربه‌ای و انعطاف‌پذیری بالا مورد استفاده قرار می‌گرفت، اکنون در صنعت خودروسازی نیز به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. دایکاست در خودروسازی با استفاده از ماشین‌های دایکاست اتاق داغ، دقت تقریباً ۱۰۰% را فراهم می‌کند. در نتیجه، قطعاتی با سطح صاف تولید می‌کند و نیاز به پردازش‌های اضافی را از بین می‌برد.
این فلز برای تولید محصولاتی مانند محفظه‌های قفل درب، رترکتور دنده‌ای، جمع کننده کمربند ایمنی و بسیاری دیگر ایده‌آل است. علاوه بر این، برای تولید قطعات خودرویی که به نیازهای زیبایی‌شناسی کیفیتی، برجسته‌سازی یا تحمل دقت‌های دقیق نیاز دارند مناسب است.
دایکاست آلومینیوم
آلومینیوم فلز دیگری است که در دایکاست در خودروسازی محبوب است. این فلز سبک است و دارای ثبات ابعادی عالی است که آن را به انتخابی برتر برای قطعات ماشین‌کاری با دیواره نازک تبدیل می‌کند. به طور کلی، آلومینیوم کم‌چگالی بیشتر در صنعت خودروسازی استفاده می‌شود. قطعات آلومینیومی در دماهای بالا استحکام بیشتری دارند.
فرآیند دایکاست آلومینیوم می‌تواند از قالب‌های فولادی برای تولید هزاران قطعه در یک نوبت استفاده کند. این فرآیند برای تولید قطعاتی مانند براکت‌های موتور، محفظه‌های گیربکس، ساعت گیربکس، سیلندرهای هیدرولیک و غیره ایده‌آل است.
دایکاست منیزیم
منیزیم یکی دیگر از فلزات سبک و انعطاف‌پذیر است که در دایکاست در خودروسازی استفاده می‌شود. این فلز حاوی دیگر فلزات سبک است و امکانات گسترده‌ای برای تولید قطعات پیچیده و با دیواره‌های نازک فراهم می‌کند. همچنین دارای نسبت استحکام به وزن عالی و مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت و دما است.
منیزیم معمولاً برای تولید قطعاتی که نیاز به استحکام بالا و وزن کم دارند مناسب است. این فلز به طور خاص برای تولید قطعات پیچیده و ظریف خودرویی بسیار کارآمد است.
قطعات مختلف دایکاست در خودروسازی
ریخته گری در صنعت خودروسازی برای تولید قطعات با اشکال پیچیده، دوام بالا و ظاهر زیبای به کار می‌رود. این قطعات در انواع مختلفی از کاربردها در صنعت خودروسازی استفاده می‌شوند، از جمله:
- قطعات موتور، مانند سرسیلندر و قطعات موتور گازی
- براکت‌های نصب برای موتورها و موتورها پله‌ای
- پوشش‌های الکترونیکی برای گیربکس، موتورها، موتور قطب چاکدار و غیره
- محفظه‌های محافظت از تجهیزات الکترونیکی و تلماتیک
- محفظه‌های سنسور و ایربگ‌ها به عنوان مکانیزم‌های ایمنی فعال
- قطعات ورودی سوخت
- سیستم‌های تهویه مطبوع
- چرخ‌های جمع‌کننده برای کمربند ایمنی
- قفل‌های پیچیده
- قطعات سیستم انتقال و شاسی
- اتصالات برای خودروهای خودران
- محفظه‌های سنسور و لیدار
- سیستم‌های فرمان و ترمز مقاوم
نتیجه‌گیری
دایکاست صنعت خودروسازی را متحول کرده است و کمک می‌کند تا قطعات سبک‌وزن، باکیفیت و مقاوم تولید شوند. به این ترتیب، تولیدکنندگان اکنون می‌توانند الزامات صنعتی را بدون کاهش کیفیت و بهره‌وری موتور برآورده کنند.
در این مقاله، به بررسی فلزات مهم دایکاست در خودروسازی و مزایای منحصر به فرد هر یک از آن‌ها پرداختیم. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا برای پروژه خود انتخاب درستی انجام دهید. با این حال، اگر هنوز سؤالات بیشتری درباره ریخته گری در خودروسازی دارید، با تیم مهندسان ما تماس بگیرید و در مسیر طراحی و تولید با ما همراه شوید.