All posts by : نرگس صادقی

دمای فلزات در دایکاست می‌تواند بر خواص مکانیکی قطعه تولید شده تأثیر بگذارد. این موضوع بسیار حیاتی است زیرا دما هم بر جریان فلز و هم بر کیفیت ریخته‌گری تأثیر می‌گذارد. دماهای بالا ممکن است موجب آسیب به قالب شوند که در نتیجه آن، نقص‌های دیگر ایجاد می‌شوند. برای دستیابی به کیفیت و خواص مکانیکی بهینه در قطعات دایکاست، انتخاب ماده مناسب ضروری است، اما دما نیز نقشی بسیار مهم ایفا می‌کند.

آلیاژهای دایکاست معمولاً حساسیت بیشتری به دما نسبت به مس، آهن یا فولاد دارند که هنگام تعویض این قطعات اهمیت زیادی پیدا می‌کند. در مقابل، دایکاست معمولاً نسبت به پلاستیک‌های تزریقی حساسیت کمتری به دما دارد، بنابراین طراحی‌ها ممکن است هنگام تبدیل از این مواد، ساده‌تر شوند.

به طور کلی، با افزایش دما، هم استحکام کششی و هم استحکام تسلیم در اکثر آلیاژها کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، خاصیت شکل‌پذیری معمولا با افزایش دما افزایش می‌یابد، اما بیشتر تحت تأثیر نوع ماده است (برای مثال، آلومینیوم معمولاً نسبت به روی شکل‌پذیری کمتری دارد).

۳ عامل که  روی دمای فلزات در دایکاست تاثیر می‌گذارند

1. دمای آلیاژ استفاده‌شده برای ریخته‌گری
2. دمای قالب
3. دمای دستگاه دایکاست

کنترل دما برای حفظ کیفیت بالای قطعات از اهمیت بالایی برخوردار است. هنگامی که دمای فلز مذاب از دمای قالب بیشتر شود، ممکن است باعث آسیب به قالب از طریق گرم شدن زودهنگام فولاد قالب گردد.

در حالی که قالب سرد ممکن است باعث انجماد سریع فلز هنگام ریخته‌گری شود، این موضوع نیز منجر به ایجاد نقایصی مثل تخلخل یا نقص‌های سطحی در قطعه نهایی می‌شود.

نکات مربوط به دمای فلزات در دایکاست

دمای ایده‌آل معمولاً حدود 50-70 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای کریستالیزاسیون اولیه آلیاژ است، اگرچه این دما ممکن است بسته به آلیاژ مورد استفاده متفاوت باشد. این مسئ باعث می‌شود از بهینه بودن جریان فلز مذاب و پایین بودن ریسک آسیب به قطعه نهایی مطمئن شویم.

محاسبه دمای فلزات در دایکاست و حجم معمولاً نیاز به محاسبات پیچیده دارد و باید توسط مهندسان ریخته‌گری با کمک نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مناسب تعیین شود. تمام این عوامل باید در محدوده بهینه نگه داشته شوند تا در تولید محصولات نهایی به بالاترین کیفیت برسیم.

جدول تأثیرات دمای فلزات در دایکاست بر خواص مکانیکی آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و روی

نحوه تأثیر دما بر مواد دایکاست

در این قسمت، اثری که دمای استفاده شده در ریخته‌گری روی مواد مختلف می‌گذارد را شرح داده‌ایم.

آلومینیوم

آلومینیوم پرکاربردترین فلز مورد استفاده در دایکاست است. انواع مختلفی از آلیاژهای آلومینیوم به طور معمول برای تولید محصولات استفاده می‌شوند، مانند 360، 380 و 413. در مورد آلومینیوم 380، در دمای 75 درجه سانتی‌گراد استحکام کششی آن 330 مگاپاسکال و استحکام تسلیم آن 165 مگاپاسکال است. اگر دما به 212 درجه سانتی‌گراد برسد، استحکام کششی آن به 310 مگاپاسکال کاهش می‌یابد و استحکام تسلیم ثابت باقی می‌ماند.

برای آلومینیوم 390، استحکام تسلیم در دماهای 500 درجه سانتی‌گراد از 282 به 124 مگاپاسکال تغییر می‌کند.

روی

روی نیز یکی از آلیاژهای پرکاربرد در دایکاست است. سه آلیاژ رایج روی شامل زاماک ۳، ۵ و ۷ می‌باشند. این آلیاژها در دمای 75 درجه سانتی‌گراد دارای استحکام تسلیم میانگین 275 مگاپاسکال و در دمای 275 درجه سانتی‌گراد دارای استحکام تسلیم 69 مگاپاسکال هستند. دیگر آلیاژهای روی نیز کاهش مشابهی در استحکام تسلیم با افزایش دما نشان می‌دهند.

منیزیم

آلیاژهای منیزیم نیز محبوب هستند، زیرا معمولاً سبک وزن و دارای ویژگی‌های سیالیت منحصر به فردی هستند. در مورد آلیاژ منیزیم AZ91D، استحکام کششی آن در دمای 680 درجه سانتی‌گراد 142 مگاپاسکال است که با افزایش دما به 100 درجه سانتی‌گراد به 103 مگاپاسکال کاهش می‌یابد. به طور مشابه، استحکام تسلیم نیز از 123 مگاپاسکال به 94 مگاپاسکال با همان تغییر دما، کاهش می‌یابد.

نقطه ذوب فلزات استفاده شده در ریخته‌گری

نقطه ذوب دمایی است که در آن فلز از حالت جامد به مایع تبدیل می‌شود، در حالی که هر دو فاز در تعادل قرار دارند. این ویژگی بنیادی در فلزات متفاوت است. به عنوان مثال، آلومینیوم در حدود 660 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود و مس در حدود 1085 درجه سانتی‌گراد.

چندین فلز معمولاً در دایکاست استفاده می‌شوند که هرکدام نقطه ذوب و ویژگی‌های خاص خود را دارند:

• آلومینیوم (660 درجه سانتی‌گراد): به دلیل وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی و هدایت حرارتی عالی، آلومینیوم به طور گسترده در این پروسه استفاده می‌شود. این فلز برای قطعات خودرویی، الکترونیکی و لوازم خانگی ایده‌آل است.
• روی (419 درجه سانتی‌گراد): به دلیل نقطه ذوب پایین، روی به راحتی قابل ریخته‌گری است. این فلز ثبات ابعادی عالی و استحکام بالا دارد و برای قطعات کوچک و پیچیده مانند لوازم جانبی و اسباب‌بازی‌ها مناسب است.
• منیزیم (650 درجه سانتی‌گراد): به عنوان سبک‌ترین فلز ساختاری، منیزیم نسبت استحکام به وزن بالایی دارد. این فلز در صنایع هوافضا، خودروسازی و الکترونیک استفاده می‌شود.
• مس (1085 درجه سانتی‌گراد): مس و آلیاژهای آن مانند برنز و برنج به دلیل هدایت حرارتی و الکتریکی عالی خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فلز برای قطعات الکتریکی و لوازم لوله‌کشی مناسب است.

مشکلات ناشی از کنترل نامناسب دمای فلزات در دایکاست

در فرآیند دایکاست، کنترل دما از اهمیت بالایی برخوردار است و عدم دقت در تنظیم دما می‌تواند منجر به ایجاد نقص‌های مختلفی در قطعات ریخته‌گری شده شود. این مشکلات ممکن است بر خواص مکانیکی، سطح و ساختار داخلی قطعه اثر بگذارد و کیفیت نهایی محصول را به طور جدی تحت تأثیر قرار دهد. در این بخش، به بررسی مشکلات ناشی از کنترل نامناسب دما در دایکاست خواهیم پرداخت:

• نقص‌های ناشی از دمای بیش از حد بالا

هنگامی که دمای فلزات در دایکاست بیش از حد بالا باشد، می‌تواند موجب آسیب به قالب و همچنین تغییرات منفی در خواص فلز گردد. برخی از مشکلاتی که ممکن است ناشی از دمای زیاد باشد عبارتند از:

• آسیب به قالب: دمای بسیار بالا می‌تواند به طور زودهنگام قالب را داغ کرده و موجب تغییرات ساختاری در فولاد قالب شود. این تغییرات باعث کاهش عمر قالب و ایجاد نقص‌های سطحی در قطعات می‌شود.
• پایین آمدن استحکام کششی و تسلیم: در دماهای بالا، استحکام کششی و تسلیم در بسیاری از آلیاژها کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند باعث تولید قطعات ضعیف‌تری شود که نمی‌توانند فشار و بارهای لازم را تحمل کنند.
• افزایش تخلخل و هواگیری: زمانی که دمای فلزات در دایکاست بالا باشد، ممکن است باعث بروز تخلخل یا منافذ در داخل قطعه شود. این تخلخل‌ها به دلیل گازهای موجود در فلز مذاب هستند که در هنگام سرد شدن محبوس می‌شوند.

• عیوب ایجاد شده با دمای پایین در قالب

در صورت کنترل ناکافی دمای قالب و پایین بودن آن نسبت به دمای مذاب، مشکلات زیر ممکن است رخ دهد:

• خنک‌سازی سریع و تولید تخلخل: اگر قالب بیش از حد سرد باشد، فلز مذاب به سرعت منجمد می‌شود و تخلخل‌هایی در قطعه ایجاد می‌شود. این تخلخل‌ها ممکن است باعث کاهش استحکام قطعه شوند.
• عیوب سطحی: خنک‌سازی سریع ممکن است منجر به ایجاد نقص‌های سطحی مانند ترک‌ و خطوط کششی شود که بر ظاهر و کیفیت قطعه تأثیر می‌گذارد.
• عدم پر شدن کامل قالب: در صورتی که قالب خیلی سرد باشد، فلز مذاب ممکن است نتواند به درستی جریان یابد و تمامی حفره‌ها را پر کند. این می‌تواند منجر به قطعات ناقص یا کم‌حجم شود.

راهکارهای رفع مشکلات ناشی از دما در دایکاست

برای جلوگیری از مشکلات ناشی از کنترل نامناسب دمای فلزات در دایکاست، اقداماتی وجود دارد که می‌توانند کیفیت تولیدات را بهبود بخشند:

• کنترل دقیق دمای مذاب: استفاده از کوره‌های پیشرفته و ترموکابل‌ها می‌تواند به کنترل دقیق دمای مذاب کمک کند. تنظیم دمای مذاب در محدوده بهینه، مانع از داغ شدن بیش از حد یا سرد شدن فلز می‌شود.
• تنظیم دمای قالب: قالب‌ها باید به طور یکنواخت گرم شوند تا از تغییرات دمایی ناگهانی جلوگیری شود. استفاده از سیستم‌های پیش‌گرم‌کننده برای قالب‌ها می‌تواند تأثیر زیادی در جلوگیری از انجماد سریع فلز داشته باشد.
• استفاده از شبیه‌سازی‌های حرارتی: نرم‌افزارهای شبیه‌سازی حرارتی به مهندسان این امکان را می‌دهند تا قبل از شروع تولید، دماهای بهینه را شبیه‌سازی کرده و فرآیند را به دقت تنظیم کنند.

این مشکلات می‌توانند به راحتی با تنظیم دقیق دما در مراحل مختلف فرآیند تولید به حداقل برسند. مدیریت صحیح دمای فلزات در دایکاست موجب افزایش کیفیت و دوام قالب‌ها و همچنین بهبود خواص مکانیکی قطعات نهایی خواهد شد.

جمع‌بندی

در فرآیند دایکاست، کنترل دقیق دما نقش مهمی در کیفیت نهایی قطعات دارد. دما بر جریان فلز و خواص مکانیکی قطعه تأثیر می‌گذارد و دمای فلزات در دایکاست اگر نامناسب باشند می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند کاهش استحکام، تخلخل یا نقص‌های سطحی شود. انتخاب آلیاژ مناسب و تنظیم بهینه دما در مراحل مختلف فرآیند، به جلوگیری از این مشکلات کمک می‌کند.

مدیریت صحیح دما نه تنها کیفیت قطعات را بهبود می‌بخشد، بلکه عمر قالب‌ها را افزایش داده و هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد. بنابراین، توجه به دما یکی از ارکان اصلی موفقیت در تولید قطعات با کیفیت بالا در دایکاست است.

فرآیند دایکاست یکی از روش‌های پرکاربرد در تولید قطعات فلزی با دقت بالا و سرعت زیاد است، اما با وجود مزایای آن، معایبی نیز دارد که نمی‌توان نادیده گرفت. این فرآیند نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه بالاست و ساخت قالب‌های دقیق آن بسیار زمان‌بر و پرهزینه است.

علاوه بر این، محدودیت در استفاده از فلزات با نقطه ذوب بالا، احتمال ایجاد تخلخل در قطعات، و دشواری در ایجاد تغییرات طراحی پس از ساخت قالب، از جمله چالش‌هایی هستند که مهندسان و تولیدکنندگان در این روش با آن مواجه می‌شوند. آگاهی از معایب دایکاست برای انتخاب صحیح روش تولید بسیار حیاتی است، پس توصیه می‌کنیم تا انتها همراه ما باشید.

معایب ریخته گری چیست؟

در این قسمت، به طور مفصل به بررسی معایب دایکاست پرداخته‌ایم. برای کسب اطلاعات کامل در این مورد، در ادامه همراه ما باشید.

نمی‌توان از دایکاست برای فلزات آهنی استفاده کرد

قالب‌گیری با فولاد ضد زنگ، چدن و دیگر فلزات آهنی، امکان‌پذیر نیست. هیچ فلز آهنی (یعنی فلزی که آهن دارد) را نمی‌توان در ریخته‌گری استفاده کرد. دمای ذوب فلزات آهنی بسیار بالا است و قالب‌گیری آن‌ها را غیرممکن می‌کند.

فلزاتی که در این رویکرد استفاده می‌شوند شامل آلومینیوم، روی، قلع و منیزیم هستند. اما توجه داشته باشید که حتما نیازی نیست از فلزات آهنی استفاده شود و این فلزات نیز ویژگی‌های قابل توجهی دارند. آلومینیوم مقاومت و انعطاف‌پذیری زیادی ارائه می‌دهد و اکثر پروژه‌های دایکاست نیازی به قطعات با مقاومت بالا از جنس فولاد ضدزنگ ندارند. با این وجود، دانستن محدودیت‌های مواد در این فرآیند ارزشمند است.

ساخت قطعات بزرگتر سخت‌تر است

یکی دیگر از معایب دایکاست، اندازه قطعه‌ای است که می‌توانید بسازید. این پروسه برای ساخت قطعات کوچک عالی است، اما وقتی قطعات بزرگ‌تر طراحی می‌کنید، کارایی خود را از دست می‌دهد. قطعات بزرگ‌تر بیشتر مستعد ایجاد حباب‌ و نقص‌های سطحی هستند. با داشتن یک حفره بزرگ‌تر، پر کردن تمام گوشه‌ها با فلز مذاب سخت‌تر می‌شود.

احتمال ایجاد تخلخل بالاست

در این فرآیند، فلز مذاب با سرعت زیاد حفره قالب را پر می‌کند، اما این حفره‌ها نفوذپذیری گازی ندارند. بنابراین، حباب‌های گاز در داخل قطعات قالب‌گیری شده به دام می‌افتند و ممکن است باعث ایجاد تخلخل شوند.

وجود حفره‌های گازی در قالب‌ باعث می‌شود که چنین قطعاتی هنگام قرار گرفتن در شرایط سخت، مانند سخت‌کاری با حرارت، تحت تاثیر قرار گیرند، این مورد نیز از معایب دایکاست به شمار می‌رود. علاوه بر این، چنین قطعاتی در ماشین‌کاری مشکلاتی ایجاد می‌کنند. بنابراین، میزان ماشین‌کاری مجاز برای قطعات باید در حد حداقل نگه داشته شود. در غیر این صورت، لایه سخت شده روی سطح قالب‌ از بین رفلته و سطح در معرض آسیب قرار می‌گیرد.

عمر قالب کم است

فلزات و آلیاژهایی با نقطه ذوب بالا، کارایی قالب‌های فولادی را کاهش می‌دهند. این فلزات مانند مس، برای مقاومت در برابر تغییر شکل حرارتی، باید در شرایط خاص قرار گیرند. حضور مداوم آلیاژهای با نقطه ذوب بالا، قالب را تحت فشار قرار داده و دوام آن را کاهش می‌دهد.

سرمایه‌گذاری اولیه زیاد

بر خلاف سایر فرآیندهای ریخته‌گری، در دایکاست قالب‌ها و سایر تجهیزات مربوطه گران قیمت هستند. بدون تجهیزات لازم، انجام این نوع از ریخته‌گری غیرممکن است. این مورد نیز از معایب دایکاست به شمار می‌رئد. هرچند که از مواد ارزان مانند روی برای کاهش هزینه استفاده می‌شود، اما فرآیند تولید به طور کلی پرهزینه است. تنها زمانی که ریخته‌گری مقرون به صرفه می‌شود، تولید در حجم بالا است.

کیفیت سطح قطعات پایین است

در فرآیندهایی مانند ریخته‌گری تحت فشار، ممکن است سطح قطعه تولید شده کاملا صاف و یکنواخت نباشد. عوامل زیادی می‌توانند باعث ایجاد نقص در سطح شوند؛ مانند وجود گاز در قالب، خنک‌کاری ناکافی، کیفیت پایین مواد اولیه یا سرعت تزریق بیش از حد.

نتیجه این مورد از معایب دایکاست، سطحی زبر، دارای ترک‌های ریز، موج‌دار یا با لکه‌های ناهموار است. چنین قطعاتی ممکن است نیاز به ماشین‌کاری یا پرداخت ثانویه داشته باشند که به زمان و هزینه می‌افزاید، مخصوصا زمانی که ظاهر نهایی یا تماس با دیگر قطعات مهم باشد.

دقیق نبودن ابعاد قطعه

یکی از مشکلات و معایب دایکاست، عدم تطابق ابعاد قطعه نهایی با نقشه و مشخصات طراحی شده است. این مشکل می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی باشد، برای مثال:

• انقباض فلز در حین سرد شدن
• اعوجاج یا تاب‌برداشتن قالب
• عدم کنترل دقیق دمای قالب یا مواد
• سایش قالب در طول زمان

این ناهماهنگی ابعادی می‌تواند باعث مشکلاتی در مونتاژ قطعات، کارکرد مکانیکی یا حتی رد شدن قطعه در بازرسی نهایی شود. برای کاربردهای حساس، این ناهماهنگی می‌تواند به از بین رفتن کل دسته تولیدی منجر شود.

نواقص احتمالی ریخته گری

در هر فرآیند تولیدی، امکان بروز نواقص وجود دارد و ریخته‌گری نیز از این قاعده مستثنا نیست. در فرآیندهایی مانند ریخته‌گری، برخی از معایب دایکاست شامل موارد زیر هستند:

• تخلخل: ناشی از گازهای به دام افتاده در فلز مذاب
• ترک‌های سرد یا داغ: به دلیل تنش‌های حرارتی یا سفت نشدن یکنواخت
• پر نشدن قالب: در اثر ویسکوزیته بالا یا طراحی نادرست راهگاه
• جداشدگی فازها: مخصوصاً در آلیاژهای چندجزئی

این معایب ریخته گری می‌توانند ساختار، مقاومت، زیبایی و عملکرد قطعه را تحت تاثیر قرار دهند.

زمان طولانی آماده‌سازی قالب

ساخت قالب دایکاست برای فرآیندهای دقیق مانند ریخته‌گری زمان‌بر است. طراحی، مهندسی، ماشین‌کاری و تست نهایی قالب ممکن است هفته‌ها یا حتی ماه‌ها طول بکشد. بنابراین زمان آماده‌سازی قالب نیز از معایب دایکاست به شمار می‌رود.

اگر پروژه شما نیازمند زمان‌بندی سریع است، این تأخیر می‌تواند مانعی جدی باشد. به همین دلیل، بسیاری از شرکت‌ها در پروژه‌های آزمایشی یا تولید محدود، از روش‌هایی مثل پرینت سه‌بعدی یا ماشین‌کاری CNC استفاده می‌کنند تا زمان آماده‌سازی را کاهش دهند.

هزینه بالای قالب سازی

ساخت قالب‌های صنعتی مخصوصا برای تولید انبوه، بسیار گران است. این هزینه شامل طراحی CAD، شبیه‌سازی، انتخاب جنس قالب (مانند فولاد سخت‌کاری شده)، ماشین‌کاری دقیق، مونتاژ و تست نهایی می‌شود.

از معایب دایکاست، می‌توان به بالا بودن هزینه ساخت قالب اشاره کرد. این سرمایه‌گذاری اولیه تنها در صورتی توجیه اقتصادی دارد که تولید در تیراژ بالا انجام شود. برای تولیدات کم‌تعداد، این هزینه بسیار سنگین و غیرمنطقی است.

بالا بودن هزینه طراحی

یکی از چالش‌های بزرگ در فرآیندهایی مثل قالب‌گیری و از معایب ریخته گری، تغییر طراحی پس از ساخت قالب است. اگر طراحی اولیه اشتباه باشد یا بخواهید قطعه را پس از تولید آزمایشی اصلاح کنید، اغلب مجبورید قالب را اصلاح یا حتی مجدداً طراحی و تولید کنید. این فرآیند نه تنها زمان‌بر است بلکه می‌تواند هزینه‌های چندبرابری ایجاد کند.

برای کاهش این خطر، معمولاً از نمونه‌سازی سریع (Rapid Prototyping) یا ابزارهای نرم‌افزاری CAD/CAE برای تست اولیه استفاده می‌شود، اما با این حال، تغییرات طراحی در مراحل پایانی پروژه همیشه پرهزینه و زمان‌بر باقی می‌ماند.

چطور می‌توان معایب دایکاست را رفع کرد؟

برای رفع معایب ریخته گری، ابتدا باید دلایل اصلی این مشکلات به‌درستی شناسایی شوند. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در دایکاست، هزینه بالای ساخت قالب‌هاست. برای کاهش این هزینه‌ها، می‌توان در مراحل ابتدایی پروژه از قالب‌های ساده یا نمونه‌سازی‌های سریع استفاده کرد تا طراحی نهایی به خوبی بررسی و تأیید شود. این کار از نیاز به بازطراحی قالب در مراحل بعدی جلوگیری کرده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. همچنین، استفاده از قالب‌های چندحفره‌ای یا بهینه‌سازی طراحی قالب می‌تواند بهره‌وری را افزایش داده و قیمت تمام‌شده هر قطعه را پایین بیاورد.

یکی دیگر از معایب دایکاست، بروز نواقصی مانند تخلخل (پوروزیته) یا دقت پایین ابعادی است. این مشکل معمولاً ناشی از شرایط نامناسب تزریق، طراحی ضعیف قالب یا کیفیت پایین مواد اولیه است. برای مقابله با این موضوع، استفاده از سیستم‌های خلا در قالب (Vacuum Die Casting)، کنترل دقیق پارامترهای تزریق (مانند فشار، دما و زمان) و بهره‌گیری از آلیاژهای مناسب می‌تواند به شکل قابل توجهی کیفیت قطعات را بهبود بخشد. همچنین، عملیات تکمیلی مانند ماشین‌کاری، پرداخت سطح یا حرارت‌دهی می‌تواند سطح نهایی قطعات را ارتقا دهد.

برای افزایش طول عمر قالب و کاهش فرسودگی زودهنگام، استفاده از فولادهای باکیفیت و مقاوم در برابر حرارت، به‌کارگیری پوشش‌های محافظ مانند نیتریدینگ و همچنین اجرای برنامه‌های منظم نگهداری و تعمیرات دوره‌ای بسیار مؤثر است. این اقدامات نه تنها عمر ابزار را افزایش می‌دهندو از توقفات خط تولید و هزینه‌های ناگهانی جلوگیری می‌کنند، بلکه معایب دایکاست را نیز رفع می‌کنند.

در نهایت، اگرچه دایکاست فرآیندی پیچیده و پرهزینه است، اما با استفاده از روش‌های مهندسی پیشرفته، طراحی دقیق و مدیریت هوشمندانه، بسیاری از چالش‌های آن قابل کنترل و بهینه‌سازی هستند. توجه به جزئیات و برنامه‌ریزی درست می‌تواند فرآیند را به‌صرفه‌تر، قابل اعتمادتر و باکیفیت‌تر کند.

سخن آخر

فرآیند دایکاست با وجود دقت بالا و مناسب بودن برای تولید انبوه، معایبی مانند هزینه‌ بالای قالب‌سازی، محدودیت در استفاده از فلزات آهنی، زمان طولانی آماده‌سازی، و احتمال نواقص ساختاری دارد. این روش زمانی مقرون‌به‌صرفه است که تولید در تیراژ بالا و طراحی قطعه نهایی ثابت باشد؛ در غیر این صورت، روش‌هایی مانند CNC یا نمونه‌سازی سریع گزینه‌های بهتری هستند. رویکردهایی برای جلوگیری و رفع معایب دایکاست نیز وجود دارند که در این مقاله به آن اشاره کردیم.

در فرآیند طراحی یک قطعه آلومینیومی، بسیار مهم است که از همان ابتدا فرآیند تولید آن را نیز مدنظر قرار دهید. روش‌های مختلفی برای شکل‌دهی به آلومینیوم وجود دارد و دایکاست آلومینیوم یکی از رایج‌ترین گزینه‌هایی است که طراحان باید آن را بررسی کنند.

ریخته‌ گری آلومینیوم روش انتخابی بسیاری از صنایع خودرو، صنعتی و مخابراتی است. همچنین این روش اغلب برای تولید قطعات الکتریکی، هیدرولیکی و روشنایی نیز استفاده می‌شود. اگر علاقه‌مند به آشنایی بیشتر با فرآیند دایکست آلومینیوم هستید و می‌خواهید بدانید که آیا این روش برای کاربرد شما مناسب است یا نه، جای درستی آمده‌اید.

دایکاست آلومینیوم چیست؟

ریخته گری آلومینیوم یک فرآیند شکل‌دهی فلز است که امکان تولید قطعات پیچیده آلومینیومی را فراهم می‌کند. شمش‌های آلیاژ آلومینیوم تا دمای بسیار بالا حرارت داده می‌شوند تا به‌طور کامل ذوب شوند.

آلومینیوم مایع با فشار بالا به داخل حفره‌ای از یک قالب فولادی تزریق می‌شود؛ این قالب فولادی همان چیزی است که به آن دای (Die) گفته می‌شود. این قالب از دو نیمه تشکیل شده و پس از آنکه آلومینیوم مذاب درون قالب جامد شد، این دو نیمه از هم جدا می‌شوند تا قطعه ریخته‌گری شده نمایان شود.

قطعه‌ نهایی دایکاست آلومینیوم با دقت بالا شکل گرفته و دارای سطحی صاف است و در بسیاری از موارد به ماشین‌کاری اضافه نیازی ندارد. با توجه به اینکه قالب‌های فولادی استفاده می‌شوند، این فرآیند می‌تواند بارها با همان قالب تکرار شود تا زمانی که قالب فرسوده شود. به همین دلیل، دایکست آلومینیوم گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید قطعات آلومینیومی در حجم بالا به شمار می‌آید.

مزایای ریخته گری آلومینیوم

دایکاست آلومینیوم نسبت به سایر فرآیندهای شکل‌دهی فلزات مزایای متعددی دارد که ممکن است آن را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت قطعات آلومینیومی تبدیل کند. یکی از برجسته‌ترین مزایا، امکان تولید اشکال بسیار پیچیده‌ای است که با فرآیندهایی مانند اکستروژن یا ماشین‌کاری به‌راحتی قابل تولید نیستند.

یک مثال عالی، ساخت قطعات پیچیده خودرو مانند گیربکس و بلوک‌های موتور است. سایر فرآیندها به‌صورت مداوم نمی‌توانند پیچیدگی و تلرانس‌های دقیق موردنیاز برای این قطعات را تضمین کنند. از دیگر مزایا می‌توان به امکان ایجاد سطوح صاف یا بافت‌دار و همچنین قابلیت تولید قطعات کوچک و بزرگ اشاره کرد.

نکات مهم در طراحی قطعات در دایکاست آلومینیوم

چند نکته کلیدی در طراحی قطعه برای دایکست باید مورد توجه قرار گیرد. اول از همه، قالب باید به‌گونه‌ای طراحی شود که بتواند آن را باز کرد و قطعه جامد شده را از آن خارج کرد. خطی که محل جدا شدن دو نیمه قالب را نشان می‌دهد خط جدایش نام دارد و باید از مراحل ابتدایی طراحی مد نظر قرار گیرد.

نکته مهم دیگر، محل‌های تزریق آلومینیوم مذاب به داخل قالب ریخته گری آلومینیوم است. در برخی موارد ممکن است نیاز باشد چندین نقطه تزریق در قالب لحاظ شود، به‌ویژه زمانی که احتمال دارد فلز مذاب پیش از رسیدن به تمام بخش‌های قالب، جامد شود.

این راهکار در طراحی‌هایی که حفره‌هایی درون قطعه وجود دارد نیز مفید است؛ چراکه می‌توان حفره‌ها را توسط آلومینیوم احاطه کرد و همچنان قطعه را به‌درستی از قالب خارج نمود.

ضخامت دیواره‌های قطعه نیز باید مورد توجه قرار گیرد. اگرچه امروزه به دلیل پیشرفت‌های فناوری محدودیت خاصی برای حداقل ضخامت وجود ندارد، اما حفظ یکنواختی در ضخامت دیواره‌ها اغلب ترجیح داده می‌شود.

مقایسه دایکاست آلومینیوم با ریخته‌گری ماسه‌ای سبز و قالب دائمی

ریخته‌گری ماسه‌ای سبز و قالب دائمی، دو فرآیند جایگزین رایج برای ریخته‌گری دایکست آلومینیوم هستند. در روش ماسه‌ای سبز از ماسه مرطوب برای ایجاد قالب استفاده می‌شود که این روش را نسبت به دو روش دیگر ارزان‌تر می‌سازد.

برخلاف دایکست که با تزریق آلومینیوم مایع انجام می‌شود، در روش قالب دائمی، آلومینیوم مذاب به‌صورت ثقلی درون قالب ریخته می‌شود. ریخته‌گری با قالب دائمی می‌تواند قطعاتی با استحکام بالاتر نیز تولید کند.

با این حال، دایکاست آلومینیوم تلرانس‌های دقیق‌تری را ارائه می‌دهد و سطح نهایی بهتری نسبت به دو روش دیگر دارد، به‌طوری که اغلب نیازی به پرداخت‌های سطحی اضافی نیست.

قطعات دایکاست آلومینیوم نیاز به ماشین‌کاری و پرداخت نهایی دارند؟

قطعات آلومینیومی دایکست معمولاً نیاز کمی به ماشین‌کاری دارند، اما گزینه‌های مختلفی برای پرداخت سطحی آن‌ها در دسترس است. دایکست سطحی بسیار خوب در مقایسه با سایر روش‌های ریخته‌گری ایجاد می‌کند، اما ممکن است ایراداتی مانند درزهای فلزی در محل اتصال دو نیمه قالب داشته باشد.

سطوح زبر یا ایرادات دیگر که برای کاربری نهایی مناسب نیستند، می‌توانند با سنباده‌زنی، سندبلاست، یا پرداخت اوربیتالی برطرف شوند.

فرآیند سردکاری شات پینینگ (Shot Peening) نیز معمولاً برای بهبود مقاومت در برابر خستگی در قطعات دایکست استفاده می‌شود. همچنین، روکش‌های محافظ یا تزئینی مانند پوشش پودری نیز می‌توانند روی قطعه اعمال شوند. سایر اصلاحات مانند سوراخ‌کاری و رزوه‌زنی نیز می‌توانند پس از ریخته‌گری آلومینیوم انجام شوند.

رایج‌ترین آلیاژهای آلومینیوم برای دایکاست

از جمله رایج‌ترین آلیاژهای آلومینیوم برای ریخته‌گری می‌توان به A380، 383، B390، A413، A360 و CC401 اشاره کرد. انتخاب آلیاژ مناسب بستگی به کاربرد موردنظر شما دارد.

برای مثال، آلیاژ A360 مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی، انسداد فشار و سیالیت بسیار خوب در حالت مذاب دارد. آلیاژ B390 دارای مقاومت سایشی بالا و سختی زیاد است، ولی کمترین شکل‌پذیری را در میان آلیاژهای ریخته‌گری دارد، به همین دلیل برای کاربردهایی مانند بلوک‌های موتور خودرو استفاده می‌شود.

آلیاژ A380 یک گزینه همه‌کاره محسوب می‌شود و ترکیب خوبی از ویژگی‌های دایکاست آلومینیوم و خواص مکانیکی را ارائه می‌دهد. به همین علت، رایج‌ترین آلیاژ برای ریخته‌گری طیف وسیعی از محصولات است.

آلیاژهای آلومینیوم چه تاثیری روی فرایند ریخته‌گری دارند؟

آلیاژی که برای دایکاست آلومینیوم انتخاب می‌کنید، مستقیماً بر چندین جنبه از فرآیند ریخته‌گری تأثیر می‌گذارد؛ از جمله سهولت کار با آلیاژ و احتمال بروز عیوب در ریخته‌گری. در ادامه به دو مورد از مهم‌ترین چالش‌های فرآیند دایکست برای آلیاژهای آلومینیوم اشاره می‌کنیم:

• ترک گرم (Hot Cracking)

ترک گرم که با نام ترک در حین سفت شدن نیز شناخته می‌شود، یکی از عیوب رایج در دایکاست آلومینیوم است. این مشکل می‌تواند منجر به ایجاد پارگی‌ها یا ترک‌های سطحی و درونی در قطعه شود.
این نقص معمولاً ناشی از تنش‌های داخلی حرارتی است که هنگام سفت شن و در حین انقباض قطعه‌ ریخته‌گری‌شده شکل می‌گیرد. برخی از آلیاژهای آلومینیوم بیش از سایرین در معرض این نوع ترک هستند، بنابراین در انتخاب آلیاژ باید این مسئله را در نظر بگیرید.

• چسبیدن به قالب

یکی دیگر از عیوب رایج در دایکاست آلومینیوم، پدیده‌ای به نام چسبیدن به دیواره‌های قالب است. در این حالت، فلز ریخته‌گری‌شده به قالب می‌چسبد و خارج کردن قطعه از قالب دشوار می‌شود.
این موضوع می‌تواند به هر دو، هم قطعه و هم قالب آسیب بزند. بنابراین در ریخته گری آلومینیوم، باید به‌دنبال آلیاژهایی باشید که مقاومت بالایی در برابر چسبندگی به قالب دارند.

اگرچه عوامل دیگری نیز می‌توانند در فرآیند تولید تأثیرگذار باشند، این دو مورد از مهم‌ترین نگرانی‌های فرآیندی هنگام انتخاب آلیاژ آلومینیوم هستند. با اینکه انتخاب یک آلیاژ با قابلیت ریخته‌گری آسان می‌تواند هزینه تولید را کاهش دهد، اما باید به تأثیر آن بر ویژگی‌های نهایی محصول نیز توجه داشته باشید.

آلیاژ استفاده شده در دایکاست آلومینیوم، چه تاثیری روی قطعه نهایی دارد؟

در انتخاب آلیاژ آلومینیوم، معمولاً خواص مکانیکی مانند استحکام، شکل‌پذیری و سختی در اولویت قرار دارند. این ویژگی‌های پایه‌ هستند و تأثیر زیادی بر تصمیم نهایی شما خواهند داشت. با این حال، چند ویژگی مهم دیگر نیز وجود دارد که باید به آن‌ها توجه شود:

• مقاومت در برابر خوردگی

اگرچه مقاومت در برابر خوردگی یکی از خواص شناخته‌شده آلومینیوم است، اما این ویژگی از آلیاژی به آلیاژ دیگر می‌تواند به‌طور قابل توجهی متفاوت باشد. بسته به شرایط محیطی که محصول در آن قرار خواهد گرفت، این ویژگی ممکن است حیاتی باشد.

• مقاومت در برابر سایش

مقاومت در برابر سایش از دیگر ویژگی‌هایی است که در بسیاری از محصولات آلومینیومی مورد نیاز است و می‌تواند تمایز بین آلیاژها را مشخص کند. این ویژگی برای کاربردهایی که قطعه در معرض اصطکاک مداوم قرار دارد، بسیار مهم است.
رسانایی گرمایی و الکتریکی نیز ممکن است بسته به کاربرد مورد نظر، اهمیت داشته باشند.

قابلیت انجام پرداخت‌های سطحی و ماشین‌کاری

در بسیاری از موارد، قطعات دایکست شده نیاز به پرداخت سطحی یا شکل‌دهی تکمیلی پس از خروج از قالب دارند. برخی آلیاژها نسبت به دیگران سازگاری بیشتری با این فرایندها دارند و این موضوع باید قبل از انتخاب آلیاژ مد نظر قرار گیرد. رایج‌ترین روش‌های پرداخت سطحی برای قطعات آلومینیومی عبارتند از:

• آندایزینگ (Anodizing)
• الکترولیت‌کاری (Electroplating)
• پوشش پودری
• رنگ‌آمیزی
• صیقل‌دهی

سایر فرآیندهای استاندارد پس از ریخته‌گری نیز شامل شکل‌دهی سرد و گرم، ماشین‌کاری، و جوشکاری هستند.

با توجه به موارد بالا، انتخاب آلیاژ مناسب برای دایکاست آلومینیوم باید هم از نظر سهولت در فرآیند تولید و هم از نظر ویژگی‌های نهایی قطعه به دقت انجام گیرد تا هم بهره‌وری تولید افزایش یابد و هم محصول نهایی کیفیت لازم را داشته باشد.

کاربردهای محصولات ریخته گری آلومینیوم

محبوبیت آلومینیوم امروزه در کاربردهای متعددی در سراسر جهان گسترش یافته است؛ این محبوبیت ناشی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن از جمله سبک بودن، مقاومت در برابر خوردگی، رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا، پایداری بالا در اشکال پیچیده و استحکام کششی زیاد است. بزرگ‌ترین بخش مصرف نهایی این صنعت، بخش حمل‌ونقل است.

افزایش مقررات زیست‌محیطی از سوی نهادهای دولتی و همچنین تقاضای مصرف‌کنندگان برای خودروهای با بهره‌وری سوخت بالاتر، نیاز به ریخته‌گری آلومینیوم را بیشتر کرده است.

مثالی از رشد فعالیت‌های این صنعت، جایگزینی قطعات آهنی و فولادی در خودروها با آلومینیوم سبک و باکیفیت بالا است تا بهره‌وری سوخت افزایش یابد.

محصولات دایکست آلومینیوم برای اتصالات الکترونیکی و محفظه‌ها نیز بسیار ایده‌آل هستند؛ زیرا عملکرد الکتریکی عالی و خواص محافظتی خوبی دارند، حتی در محیط‌هایی با دمای بالا.

سایر بخش‌های تقاضای دایکست آلومینیوم شامل ساختمان‌سازی و ساخت‌وساز در اقتصادهای در حال توسعه می‌شود. دایکاست آلومینیوم در تولید محصولاتی مانند پنجره‌ها، نماها، دیوارهای پرده‌ای، ساختمان‌های پیش‌ساخته، پارتیشن‌های فروشگاهی و اتصالات کاربرد دارد.

همچنین محصولات ریخته گری آلومینیوم در صنایع هوافضا و هواپیماسازی در سراسر جهان نیز استفاده می‌شوند. این صنعت به دنبال تولید قطعات با کیفیت بالا، تراکم بالا و در عین حال با هزینه کمتر برای اجزای سازه‌ای هواپیماها است، چراکه همزمان با رشد جمعیت، اندازه هواپیماها نیز در حال افزایش است.

دایکاست منیزیم به عنوان یک روش نوین و کارآمد در صنعت ریخته‌گری، امکان تولید قطعات سبک، دقیق و مقاوم را با استفاده از فلزی کم‌وزن و با کارایی بالا فراهم می‌کند. منیزیم، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردش مانند چگالی پایین و قابلیت دفع حرارت عالی، به سرعت در صنایع مختلف جای خود را باز کرده است. این فرآیند نه تنها به کاهش وزن محصولات کمک می‌کند، بلکه با توجه به استحکام مناسب و قابلیت بازیافت، نقش مهمی در توسعه تولید پایدار و بهینه ایفا می‌نماید. در ادامه به بررسی جامع ریخته گری منیزیم، مزایا، معایب و کاربردهای آن پرداخته خواهد شد.

دایکاست منیزیم چیست؟

دایکاست منیزیم فرآیند تولیدی است که در آن منیزیم مذاب به داخل قالب تزریق می‌شود تا از این طریق، قطعاتی ساخته شوند. این فرآیند مشابه سایر فرآیندهای ریخته ‌گری دایکست است که در آن ماده مایع داخل یک حفره ریخته شده و شکل محصول مورد نظر را به خود می‌گیرد. خود حفره، شکل محصول نهایی است. در ریخته گری منیزیم، آلیاژهای منیزیم یا در دستگاه دایکاست یا در کوره‌ای جداگانه ذوب می‌شوند.

سپس ماده مذاب ریخته شده و اجازه داده می‌شود تا در قالب سرد شده و شکل بگیرد (ریخته‌گری تحت نیروی جاذبه) یا با فشار هیدرولیکی به داخل قالب رانده شده و تحت فشار بالا نگه داشته می‌شود (دایکاست تحت فشار). بعد از گذشت زمان کافی، ماده مذاب شکل محصول مورد نظر را به خود گرفته و جامد خواهد شد، سپس قالب باز می‌شود و قطعه به صورت اتوماتیک یا دستی خارج می‌شود.

مشخصات آلیاژهای منیزیم

مزایای ریخته گری منیزیم

دایکاست منیزیم دارای مزایای متعددی است. به برخی از آن‌ها در این قسمت اشاره کرده‌ایم و در ادامه به صورت مفصل‌تر، توضیحاتی را ارائه داده ‌ایم.

• مقاومت در برابر خوردگی
• وزن سبک
• قابلیت بازیافت
• نسبت استحکام به وزن، بالاست
• منابع فراوانی از این ماده وجود دارد
• نسبت سختی به وزن خوب
• مقاومت در برابر حرارت فولاد

مقاومت در برابر خوردگی

قطعات تولید شده در ریخته گری منیزیم، مانند قطعات ساخته شده از AZ91HP، به دلیل لایه اکسیدی که روی سطحشان تشکیل می‌شود در محیط‌های خشک به طور طبیعی مقاوم در برابر خوردگی هستند. این لایه اکسیدی به خاطر واکنش منیزیم با اکسیژن موجود در هوا به وجود می‌آید.

هرچند منیزیم به خوردگی گالوانیکی حساس است، مقاومت طبیعی آن در برابر خوردگی، این ماده را برای استفاده در محیط‌های خشک و خورنده مانند صنایع خودرو، الکترونیک و تجهیزات ورزشی مناسب می‌سازد.

وزن سبک

یکی دیگر از مزایای قطعات تولید شده در دایکاست منیزیم، وزن سبک آن‌هاست. چگالی آلیاژهای منیزیم حدود 1.8 گرم بر سانتی‌متر مکعب است که آن را به یکی از سبک‌ترین فلزات مناسب برای کاربردهای ساختاری تبدیل می‌کند. در مقایسه با سایر فلزات سبک مانند آلومینیوم (چگالی 2.7 گرم بر سانتی‌متر مکعب) و تیتانیوم (چگالی 4.5 گرم بر سانتی‌متر مکعب)، منیزیم مزیت وزن قابل توجهی دارد. چگالی پایین آن باعث می‌شود در کاربردهایی که وزن اهمیت دارد، به ویژه در صنعت هوافضا، گزینه‌ای عالی باشد.

قابلیت بازیافت

منیزیم به راحتی بازیافت می‌شود، اگرچه گرد و غبار منیزیم می‌تواند باعث تحریک ریه و آلودگی شود. با این حال، سازگاری محیطی این فلز آن را به گزینه‌ای عالی برای کاهش تاثیرات زیست‌محیطی و برای تولیدکنندگانی که به دنبال فرایندهای سازگار با محیط زیست هستند، تبدیل می‌کند.

نسبت استحکام به وزن، بالاست

قطعات تولید شده در دایکاست منیزیم نسبت استحکام به وزن بالایی دارند. این ویژگی آنها را برای استفاده در صنایعی که کاهش وزن و استحکام اهمیت زیادی دارد، مانند صنعت خودرو و دوچرخه‌سازی، ایده‌آل می‌سازد. استحکام تسلیم آلیاژهای منیزیم معمولا بین 21 تا 460 مگاپاسکال است. بسته به نوع آلیاژ، استحکام منیزیم مشابه آلیاژهای آلومینیوم است که یکی دیگر از فلزات محبوب با نسبت استحکام به وزن بالا است.

منابع فراوان ماده

منیزیم پنجمین فلز فراوان روی زمین پس از آلومینیوم، آهن، کلسیم و سدیم است. فراوانی آن همراه با محبوبیتش در فرایندهای ریخته‌گری غیرآهنی به این معنی است که این فلز به راحتی قابل دسترسی است.

نسبت سختی به وزن خوب

یکی دیگر از مزایای منیزیم نسبت سختی به وزن بالای آن است. نسبت سختی به وزن یا همان سختی ویژه، نسبت مدول الاستیسیته ماده به چگالی آن است. نسبت سختی به وزن بالای منیزیم یعنی می‌توان با وزن بسیار کمتر ماده، سختی مشابه آلومینیوم یا فولاد را به دست آورد.

نسبت سختی به وزن خوب منیزیم باعث می‌شود آلیاژهای آن در برابر تغییر شکل الاستیک مقاوم باشند و این ویژگی دایکاست منیزیم برای کاربردهایی که نیاز به حداقل تغییر شکل دارند، عالی است.

مقاومت در برابر حرارت فولاد

برخلاف آلومینیوم که با فولاد واکنش می‌دهد، منیزیم می‌تواند در کوره‌های فولاد مقاوم در برابر حرارت، ذوب شود. علاوه بر این، مقاومت حرارتی آلیاژهای منیزیم، به ویژه رسانایی حرارتی بالای آنها (~150 وات بر متر کلوین)، باعث می‌شود این فلز برای دفع حرارت بسیار مناسب باشد. این ویژگی باعث می‌شود منیزیم برای قطعاتی که تحت دمای بالا (150 تا 200 درجه سانتی‌گراد) قرار دارند، مانند قطعات صنعت خودرو یا الکترونیک، گزینه‌ای عالی باشد.

معایب دایکاست منیزیم

ریخته گری منیزیم همچنین معایبی دارد که شامل موارد زیر می‌شود:

• پایداری
• فرآیندهای پس از تولید
• هزینه‌های تولید

پایداری

قطعات تولید شده در دایکاست منیزیم، نسبت به قطعات مشابه ساخته شده از آلومینیوم پایداری کمتری دارند. در حالی که منیزیم نسبت استحکام به وزن و سختی به وزن بالایی دارد، اعمال فشار به قطعات منیزیمی ممکن است باعث خمیدگی آنها شود. اما همین نیرو ممکن است روی قطعات آلومینیومی چنین رفتاری نشان ندهد.

فرآیندهای پس از تولید

برای به دست آوردن ابعاد دقیق و ظاهر مطلوب، اغلب نیاز به انجام عملیات پس از تولید وجود دارد. این عملیات شامل جدا کردن قسمت‌های اضافی و احتمالا برش تک‌های اضافی اطراف قطعه، عملیات سطحی مانند سندبلاست یا پوشش پودری، آبکاری، عملیات حرارتی و غیره است.

هزینه‌های تولید

دستگاه‌های مورد نیاز برای دایکاست منیزیم می‌توانند گران‌قیمت باشند. همین هزینه بالای تجهیزات دلیل اصلی است که بسیاری از شرکت‌ها عملیات تولید خود را به کارشناسان صنعتی مانند شرکت ایران برنز استیل برون‌سپاری می‌کنند. علاوه بر این، هزینه تولید آلیاژهای منیزیم از سایر فلزات سبک رایج مانند روی یا مس بالاتر است، زیرا تولید منیزیم خالص و آلیاژهای آن نیازمند فرآیندهای تصفیه‌ای پیچیده‌تر است.

کاربردهای دایکاست منیزیم

ریخته گری منیزیم گزینه‌ای جذاب برای ساخت هر نوع محصولی هستند که در آن کاهش وزن اهمیت بالایی دارد. برخی از کاربردهای این قطعات عبارتند از:

• قطعات خودرو
• فریم دوچرخه
• تجهیزات ورزشی
• الکترونیک مصرفی

قطعات خودرو

دایکاست منیزیم در تولید قطعات خودرو مانند چرخ‌، گیربکس‌، ستون‌ فرمان، فریم صندلی، پوشش‌ مخزن سوخت و غیره کاربرد دارد. وزن سبک، نسبت استحکام به وزن بالا و خاصیت جذب ارتعاش منیزیم همراه با مقاومت حرارتی تا 200 درجه سانتی‌گراد، این فلز را به گزینه‌ای عالی برای قطعات خودرو تبدیل کرده است. آلیاژ AZ91D معمول‌ترین آلیاژ منیزیم مورد استفاده در دایکاست خودرو است.

فریم دوچرخه

یکی دیگر از کاربردهای رایج دایکاست منیزیم، فریم‌های سبک و با عملکرد بالا برای دوچرخه‌ها است. قطعات سبک ساخته شده از آلیاژهای منیزیم باعث افزایش تحرک و قابلیت مانور دوچرخه‌ها، به ویژه دوچرخه‌های مسابقه‌ای می‌شوند، در حالی که خاصیت جذب ارتعاش آنها باعث جذب شوک‌های وارد شده می‌گردد.

تجهیزات ورزشی

تجهیزات ورزشی مانند چوب‌های گلف، راکت‌های تنیس و کمان‌های تیراندازی نیز می‌توانند از دایکاست منیزیم ساخته شوند. آلیاژهای منیزیم گزینه‌ای عالی برای این محصولات هستند زیرا وزن سبک و استحکام آنها باعث افزایش تحرک ورزشکاران حرفه‌ای، سهولت استفاده برای کسانی که نمی‌توانند تجهیزات سنگین را مدیریت کنند و حفظ عملکرد مورد نظر می‌شود.

الکترونیک مصرفی

دایکاست منیزیم در تولید قطعات الکترونیکی مصرفی نیز کاربرد دارد. این قطعات شامل قاب‌ها و محفظه‌های دوربین‌ها و تجهیزات مخابراتی است. همچنین می‌توان از آن برای محفظه‌های تلویزیون، تلفن همراه و کامپیوتر به دلیل مقاومت حرارتی و قابلیت دفع حرارت استفاده کرد.

ریخته گری منیزیم به چه روش‌هایی انجام می‌شود؟

در دایکست منیزیم دو روش اصلی وجود دارد: دایکست محفظه گرم و دایکست محفظه سرد. در روش محفظه گرم، فلز مذاب در یک کوره بسته قرار دارد و با فشار هیدرولیکی مستقیما به داخل قالب تزریق می‌شود. این روش سریع‌تر است و زمان چرخه کمتری دارد چون کوره و قالب‌گیری در یک دستگاه ادغام شده‌اند و نیازی به جابه‌جایی فلز مذاب نیست. همچنین به دلیل استفاده از گاز محافظ، فلز کمتر در معرض اکسید شدن قرار می‌گیرد. این روش بیشتر برای فلزاتی با نقطه ذوب پایین مناسب است ولی به دلیل ویژگی‌های خاص، می‌توان با این روش دایکست منیزیم را نیز انجام داد.

روش محفظه سرد شامل ذوب فلز در کوره‌ای جداگانه و سپس ریختن آن به محفظه تزریق است. این روش برای فلزاتی با نقطه ذوب بالاتر، مانند منیزیم، مناسب‌تر است. هزینه نگهداری این روش کمتر است اما زمان تولید طولانی‌تر است و گاهی کیفیت قطعات پایین‌تر می‌آید چون گازهای محبوس شده ممکن است در قطعه باقی بمانند.

با توجه به نقطه ذوب بالای منیزیم، بیشتر تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند از روش محفظه سرد استفاده کنند چون ماشین‌آلات دایکست محفظه گرم برای منیزیم گران و پرهزینه است. به طور کلی، انتخاب روش ریخته گری منیزیم بستگی به حجم تولید، هزینه، و کیفیت مورد نیاز قطعات دارد.

سخن آخر

فرآیند دایکاست منیزیم با بهره‌گیری از ویژگی‌های منحصربه‌فرد منیزیم مانند چگالی پایین، مقاومت حرارتی بالا، قابلیت بازیافت و نسبت استحکام به وزن مطلوب، به عنوان راهکاری نوین و مؤثر در تولید قطعات سبک و مقاوم شناخته می‌شود. این فرآیند، علی‌رغم برخی چالش‌ها مانند هزینه‌های تولید بالا و نیاز به فرآیندهای پس از تولید، در صنایعی که کاهش وزن و افزایش کارایی اهمیت زیادی دارد، از جمله صنعت خودرو، هوافضا، الکترونیک و تجهیزات ورزشی، نقش کلیدی ایفا می‌کند. با توجه به مزایای زیست‌محیطی و عملکردی این فناوری، ریخته گری منیزیم می‌تواند در راستای توسعه پایدار و ساخت محصولات با کیفیت و کارآمد، سهم بسزایی داشته باشد.

ریخته‌گری دایکاست یک فرایند مهم برای کاربردهای گوناگون در صنایع مختلف است. یکی از اجزای اساسی در این فرایند، قالب ریخته‌ گری است. شکل و ویژگی‌های قالب بر خصوصیات محصول نهایی تأثیر می‌گذارد. بنابراین، مهم است که بدانید چند نوع قالب دایکاست وجود دارد و هرکدام چه کاربردی دارند. این کار به شما کمک می‌کند تا قالب مناسبی برای پروژه‌های ریخته‌گری خود طراحی و انتخاب کنید. علاوه‌بر‌این، اطمینان خواهید داشت که محصول نهایی با ویژگی‌هایی که در نظر داشتید مطابقت دارد. به همین دلیل، این مقاله نمای کلی دقیقی از انواع مختلف قالب‌های ریخته‌گری تحت فشار را ارائه می‌دهد. همچنین، شما نحوه طراحی قالب و عواملی که باید هنگام ساخت ابزارهای ریخته‌گری تحت فشار در نظر بگیرید را خواهید آموخت.

اهمیت قالب دایکاست در پروسه ریخته‌گری چیست؟

طراحی قالب ریخته ‌گری تحت فشار نقش حیاتی در شکل قطعه دارد. علاوه ‌بر‌این، کیفیت، یکنواختی و پیکربندی اجزای حاصل از فرایند ریخته‌گری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مشخصات نادرست قالب می‌توانند منجر به خوردگی مواد یا ابزار شوند. با این حال، طراحی صحیح قالب می‌تواند زمان و بهره‌وری تولید را افزایش دهد. در نهایت، کیفیت ساختار قالب دایکاست تعیین می‌کند که آیا تولید به‌ راحتی پیش خواهد رفت و قطعات ریخته‌گری شده با بهترین کیفیت خواهند بود یا خیر.

علاوه بر این، طراحی قالب ریخته ‌گری، اساسا با توجه عوامل مختلفی انجام می‌شود که ممکن است در طول تولید رخ دهند. بنابراین، باید ساختار قطعه ریخته‌گری شده را هنگام طراحی تجزیه و تحلیل کرد. همچنین، لازم است شرایط پر شدن قالب را درک، پارامترهای کلیدی فرایند را پیاده‌سازی کرده و سایر جنبه‌های اقتصادی را در نظر گرفت. این کار تضمین می‌کند که قالب‌های ریخته‌گری می‌توانند الزامات اساسی تولید را برآورده کنند.

اجزای قالب ریخته ‌گری تحت فشار

درک قالب دایکاست با شناخت ساختار آن قالب آغاز می‌شود. اجزای اصلی قالب شامل موارد زیر است:

• سیستم قالب‌گیری

این سیستم شامل حفره، مغزی، اینسرت‌ها، اسلایدرها و پین‌های اینسرت است. حفره قالب دایکاست شکل قطعه ریخته‌گری را مشخص می‌کند؛ زیرا مغزی متحرک هنگام بسته شدن قالب، شکل نهایی را ایجاد می‌کند.

• سیستم پایه قالب

اجزای اصلی این سیستم صفحات فولادی و قاب‌ها هستند. این سیستم اجزای مختلف قالب را به هم متصل کرده و امکان نصب قالب روی دستگاه ریخته‌گری را فراهم می‌کند.

• سیستم پران (اجکتور)

این سیستم برای خارج کردن قطعات از قالب دایکاست استفاده می‌شود. این قطعات شامل اجزای پران، بازگرداننده و اجزای هدایت‌کننده است.

• سیستم رانر (راهگاه)

این سیستم با قطعه ریخته‌گری و محفظه فشار در تماس است. بنابراین، فلز مذاب را در مسیر مشخصی به درون حفره قالب ریخته گری هدایت می‌کند. این سیستم مستقیماً بر فشار و سرعت فلز مذاب تأثیر می‌گذارد. اجزای آن شامل راهگاه، کانال اصلی (sprue)، دروازه داخلی و غیره است.

• سیستم سرریز (Overflow)

این کانال برای خروج هوا از محفظه فشار قالب دایکاست استفاده می‌شود. معمولاً اجزای اصلی آن شیارهای سرریز و شیارهای تهویه است. با این حال، برای بهبود شرایط تهویه در حفره‌های عمیق، از پلاگ‌های تهویه استفاده می‌شود.

• سایر اجزا

سایر اجزای قالب ریخته‌ گری شامل قطعات موقعیت‌دهنده برای قرارگیری صحیح قطعات در قالب هستند. همچنین، پین‌ها و پیچ‌هایی برای بستن و محکم کردن استفاده می‌شود.

انواع قالب‌های ریخته ‌گری تحت فشار

قالب‌های مختلفی در این صنعت وجود دارند که بسته به نیاز، عملکردهای متفاوتی دارند. این قالب‌ها عبارت‌اند از:

قالب‌های نمونه‌سازی

تولید یک قالب دایکاست سفارشی و کاملاً مجهز برای ریخته‌گری می‌تواند خرج زیادی داشته باشد. بنابراین، قالب‌های نمونه‌سازی برای ساخت چندین قطعه به‌منظور آزمودن قسمت‌های مختلف استفاده می‌شوند.

استراتژی‌های نمونه‌سازی شامل ریخته‌گری ثقلی، ماشین‌کاری حجمی و قطعات چاپ سه‌بعدی است. اگر نیاز به همان آلیاژ، ویژگی‌ها، فرایند و هندسه برای تولید باشد، قالب‌های نمونه‌سازی، بهترین انتخاب هستند.

قالب‌ دایکاست نمونه‌سازی می‌توانند از فولادهای ابزار پیش‌سخت‌شده و بدون پوشش و اجزای استاندارد ساخته شوند. در نتیجه، می‌توان آن‌ها را در زمان کوتاه‌تر و با هزینه پایین‌تر تولید کرد. برخلاف سایر تکنیک‌های تولید، این قالب‌ها از روش‌های کم‌ بازده‌تری برای پران یا خنک‌سازی استفاده می‌کنند. بنابراین، باید توجه داشت که این ابزار دوام زیادی نخواهد داشت و این قالب ریخته گری به‌اندازه قالب تولیدی کارآمد نخواهد بود. با این حال، اگر فقط تعداد کمی قطعه مورد نیاز باشد، این مسئله مشکلی ایجاد نمی‌کند.

قالب‌های ابزارسازی سریع

ابزارسازی سریع به اینسرت‌ها و قالب‌هایی اطلاق می‌شود که با روش‌هایی با زمان آماده‌سازی کوتاه‌تر نسبت به روش‌های متداول تولید می‌شوند. برخلاف ماشین‌کاری خشن و عملیات حرارتی، روش‌های ابزارسازی سریع شامل سینتر لیزری انتخابی (SLS)، رسوب‌دهی مستقیم فلز، شکل‌دهی خالص لیزری (LENS) و غیره هستند.

بنابراین، انتظار می‌رود تولید این قالب دایکاست بسیار سریع‌تر انجام شود. تولیدکنندگان می‌توانند از این قالب‌ها هم به‌عنوان قالب‌های نمونه‌سازی و هم قالب‌های تولیدی استفاده کنند. انتخاب مناسب به نیاز حجم تولید بستگی خواهد داشت.

قالب‌های تولیدی

این قالب‌ها رایج‌ترین نوع قالب‌ ریخته‌ گری هستند. قالب‌های تولیدی زمانی ضروری‌اند که طراحی نهایی شده و آماده تولید واقعی باشد. قالب‌های تولیدی می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• قالب‌های تک‌حفره‌ای بدون اسلایدر
• قالب‌های چند‌حفره‌ای با گزینه‌های مختلف اسلایدر

جنس حفره از فولاد با کیفیت بالا است و معمولا در یک بلوک نگهدارنده قرار دارد. طراحی قالب‌های تولیدی به‌گونه‌ای است که ابعاد بحرانی را تضمین می‌کند. بنابراین، می‌توان اطمینان داشت که ابعاد قطعات مورد نیاز رعایت می‌شود.

قالب‌های یونیت

قالب یونیت نوع خاصی از قالب دایکاست است. یک نگهدارنده یونیت درون دستگاه، یونیت یا حفره متعلق به مشتری را در درون خود نگه می‌دارد. می‌توان از نگهدارنده‌های تک یا دوبل استفاده کرد. نمونه‌های رایج از اندازه بلوک‌های حفره که قالب‌ها نگه می‌دارند شامل ابعاد ۸×۱۰، ۱۰×۱۲، ۱۲×۱۵ و ۱۵×۱۸ اینچ هستند.

قالب‌ ریخته گری یونیت از قطعات عمومی برای قطعات با پیچیدگی کمتر و حجم تولید پایین استفاده می‌کنند. یک قالب سفارشی برای قطعات با حجم بالا و هندسه پیچیده کارایی بیشتری دارد. این قالب‌ها به‌طور خاص برای یک قطعه طراحی شده‌اند و حداکثر کنترل و بازدهی را ارائه می‌دهند.

قالب‌های برش

قالب برش، فلاش، راهگاه و سرریز را بلافاصله پس از اتمام ریخته‌گری از قطعه جدا می‌کند. برخی قالب‌های برش نیاز به حرکت‌های هیدرولیکی یا مکانیزم‌های کام دارند، در حالی‌که برخی دیگر تنها با باز و بسته شدن قالب می‌توانند فلاش را به‌طور مؤثر جدا کنند.

شکل قطعه ممکن است امکان حذف کامل فلاش با قالب برش را ندهد. بنابراین، راهکارهای دستی برای حذف فلاش و خدمات برش سفارشی، گزینه مناسبی در چنین شرایطی خواهند بود.

برای ساخت بهترین قالب دایکاست چه نکاتی را باید در نظر داشته باشیم؟

پیش از ساخت قالب ریخته ‌گری، برخی نکات وجود دارند که باید به آن‌ها توجه کرد تا طراحی قالب به درستی انجام شود. این موارد عبارت‌اند از:

پخ قالب (Die Draft)

پخ یا شیب زاویه‌ای، درجه‌ای است که در آن می‌توان هسته قالب دایکاست را دستکاری کرد. برای خارج کردن ایمن قطعه ریخته‌گری‌شده از قالب، به یک زاویه پخ دقیق نیاز دارید. با این حال، این پخ مقدار ثابتی ندارد و با توجه به زاویه دیواره متغیر است. بنابراین، ویژگی‌هایی مانند نوع آلیاژ مذاب مورد استفاده، عمق قالب و شکل قالب می‌توانند بر کل فرآیند تأثیر بگذارند.

یکی دیگر از عواملی که می‌تواند بر پخ تأثیر بگذارد، شکل قالب ریخته گری است. به طور کلی، سوراخ‌هایی که قلاویز نشده‌اند نیاز به قلاویزکاری دارند، زیرا احتمال انقباض وجود دارد. به همین ترتیب، دیواره‌های داخلی نسبت به دیواره‌های خارجی نیاز به پخ بیشتری دارند، چون دیواره‌های داخلی تمایل به جمع‌شدگی دارند.

فیلت (Fillets)

فیلت‌ها اتصال‌های مقعر هستند که به صاف شدن سطوح زاویه‌دار کمک می‌کنند. سطح منحنی می‌تواند فرآیند ریخته‌گری را مختل کند، بنابراین، گوشه‌ها دارای فیلت می‌شوند تا لبه‌ها نرم شده و خطر خطاهای تولید کاهش یابد. البته با وجود استثنا در مورد خطوط جدایش، می‌توان فیلت‌ها را به هر قسمت از قالب دایکاست اضافه کرد.

افزودن فیلت باعث افزایش عمر قالب ریخته گری می‌شود. برای حفظ یکنواختی سطح، باید از فیلت‌هایی با شعاع ثابت استفاده کرد. همچنین، ابزارهایی که دارای عمق داخلی زیاد هستند، به فیلت‌های بزرگ‌تری نیاز دارند.

خطوط جدایش

خطوط جدایش، که با عنوان سطوح جدایش نیز شناخته می‌شوند، بخش‌های مختلف قالب را به یکدیگر متصل می‌کنند. اگر خط جدایش به دلیل فشار کاری تغییر شکل دهد یا در جای نادرستی قرار گیرد، مواد می‌توانند از فضای بین قطعات قالب دایکاست عبور کنند. این مسئله ممکن است منجر به درزهای بیش از حد و غیر یکنواخت شود.

باس‌ها (Bosses)

باس‌ها برجستگی‌هایی در قالب‌ ریخته‌ گری هستند که به عنوان پایه یا نقاط نصب در قالب عمل می‌کنند. در صنایع تولیدی، معمولاً در ساختار داخلی باس، یک سوراخ تعبیه می‌شود تا ضخامت دیواره‌ها یکنواخت باقی بماند. پر کردن باس با فلز کار دشواری است، از این رو، افزودن تقویت‌کننده‌ها و فیلت‌ها برای رفع این مشکل ضروری است.

ریب‌ها (Ribs)

ریب‌های ریخته‌گری شده برای تقویت ماده در محصولاتی به کار می‌روند که دارای ضخامت دیواره‌ی کافی نیستند. قرار دادن ریب در مکان‌های مناسب، قابلیت پر شدن قالب دایکاست را بهبود و وزن محصول را کاهش می‌دهد. همچنین، باعث کاهش ضخامت‌های غیر یکنواخت و ترک‌خوردگی ناشی از تنش می‌شود.

سوراخ‌ها و پنجره‌ها

داشتن سوراخ و پنجره در قالب ریخته ‌گری باعث ایجاد زاویه پخ قابل‌توجه و سهولت در خارج کردن قالب کامل‌شده می‌شود. سوراخ‌ها و پنجره‌ها از اجزای اساسی در شکل طراحی به شمار می‌آیند. آن‌ها بر جریان فلز مذاب تأثیر گذاشته و نقش مهمی در کیفیت نهایی محصول ایفا می‌کنند.

نمادها (Symbols)

تولیدکنندگان معمولاً لوگوی محصول یا نام برند را در طراحی قالب ریخته‌ گری وارد می‌کنند. برخی از قطعات ریخته‌گری نیز دارای تاریخ هستند تا یک دسته را از دسته دیگر متمایز کنند. اگرچه نمادها روند طراحی را پیچیده نمی‌کنند، اما می‌توانند باعث افزایش هزینه تولید قالب دایکاست شوند. یک لوگوی برجسته نیاز به فلز جداگانه‌ای برای هر قطعه تولیدشده دارد، در حالی که یک نماد فرورفته به فلز کمتری نیاز دارد.

ضخامت دیواره

قطعات ریخته‌گری دارای دیواره‌های نازکی هستند که قانون سخت و ثابتی برای حداکثر و حداقل ضخامت آن‌ها وجود ندارد. ضروری است که در کل قطعه، ضخامت دیواره یکنواخت باشد. یکنواختی باعث جریان روان فلز هنگام پر شدن قالب می‌شود و کج و معوج شدن ناشی از خنک شدن و انقباض را کاهش می‌دهد. هدف اصلی آن است که قالب دایکاست پیش از آغاز فرایند سخت شدن پر شود تا از بروز مشکلاتی مانند سردجوشی جلوگیری گردد.

جمع بندی

قالب دایکاست نقشی کلیدی در کیفیت و کارایی فرایند ریخته‌گری تحت فشار دارد. انتخاب و طراحی صحیح قالب با رعایت اصول مهم مانند پخ، فیلت و یکنواختی ضخامت دیواره، باعث بهبود کیفیت قطعات و افزایش بهره‌وری تولید می‌شود. در نهایت، دقت در طراحی قالب ریخته گری، تضمین‌کننده تولید قطعات با کیفیت و کاهش هزینه‌هاست.

دایکاست با دستگاه هات چمبر (یا محفظه گرم)، یک تکنیک تولید سودده است که برای فلزاتی مثل منیزیم، روی و سرب که نقطه ذوب پایینی دارند استفاده می شود. این روش ریخته گری با فشار بالا مزایای زیادی برای تولیدکننده ها دارد. برای مثال توان عملیاتی بالا، هزینه نگهداری پایین و پایین بودن میزان ضایعات از مزیت های استفاده از دستگاه هات چمبر محسوب می شود.

ریخته‌گری با دستگاه هات چمبر در کارخانه های زیادی مورد استفاده قرار می گیرد و به دلیل اینکه می توان از مواد زیادی در آن استفاده کرد، از محبوبیت بالایی نیز برخوردار است. ریخته‌گری با اتاقک داغ در صنایع مختلفی مثل ماشین سازی، الکترونیکی، هوا فضا و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. ما در این مطلب، به بررسی مفصل این دستگاه پرداخته ایم و هدف استفاده، اجزای تشکیل دهنده، مزایا و معایب، و همچنین موارد استفاده آن را توضیح داده ایم.

ریخته گری با دستگاه هات چمبر چیست؟

مثل هر روش دیگر ریخته گری دایکاست، در این دستگاه هم یک قالب وجود دارد که مواد مذاب به داخل حفره موجود در آن ریخته می شود. بعد از اینکه فلز ذوب شده سرد و محکم شود، قالب از هم باز شده و محصول نهایی را اجکت می کند. بعد از این مرحله، سیکل تولید دیگری بلافاصله شروع خواهد شد.

مهم ترین و قابل توجه ترین ویژگی دستگاه هات چمبر، سیستم ریخته گری و کوره یکپارچه آن است. در دیگر روش های کستینگ مثل کلد چمبر، دیگ از خود دستگاه جداست. این مسئله موجب می شود گرمای زیاد مواد ذوب شده به دستگاه آسیبی نزند.

از آنجایی که دایکاست هات چمبر یک پروسه ویژه است که تنها برای فلزات با دمای ذوب پایین استفاده می شود، امکان اینکه کوره درست در کنار قالب قرار گیرد وجود دارد. در این دستگاه هیچ آسیبی به کوره وارد نخواهد شد.

این مسئله در صرفه جویی در زمان تاثیر بسیار مثبتی میگذارد، چون نیازی به انتقال فلزات ذوب شده از کوره به قالب نیست. در عوض اینجکتور هات چمبر به صورت خودکار فلزات ذوب شده را از کوره به داخل قالب تزریق می کند.

علاوه بر سریع تر بودن، هات چمبر قطعات با کیفیت تری را با قیمت کمتر تولید می کند.

اجزای تشکیل دهنده دستگاه هات چمبر

دستگاه دایکاست با محفظه گرم، یک دستگاه پیچیده است که از اجزای متعددی تشکیل شده. در ادامه به طور خلاصه به بررسی هر کدام از این اجزا پرداخته ایم.

• کوره

مهم ترین بخش ریخته گر هات چمبر، کوره داخلی آن است. این کوره یک محفظه احتراق دارد که در آن سوخت سوزانده شده و دمای آن تا حد قابل توجهی بالا می رود. در این محفظه، مواد خام ذوب خواهند شد. در دستگاه هات چمبر، کوره نزدیک قالب قرار دارد.

• زانویی (Gooseneck)

زانویی یکی از اجزای مهم هات چمبر است که تنها به این دستگاه تعلق دارد. این زانویی مکانیزم اینجکشن را به خط تغذیه متصل می کند. از طریق خط تغذیه، فلز ذوب شده به قالب وارد خواهد شد.

این زانویی درون محفظه فلزات ذوب شده قرار گرفته است؛ به همین دلیل باید نقطه ذوب بالایی داشته باشد. به همین دلیل نیاز است که این قطعه دستگاه هات چمبر از جنس فلز باکیفیت ساخته شده باشد.

این زانویی یک آستر استوانه ای شکل درون خود دارد که از دستگاه هات چمبر و پیستون محافظت می کند. با توجه به اینکه بعد از مدتی زانویی ها تحت فشار فرسوده می شوند، می توان به راحتی آن ها را جایگزین کرد.

• نازل

نازل دستگاه هات چمبر، مواد مذاب را از زانویی به سمت قالب حرکت می دهد. این نازل مثل یک دروازه عمل می کند تا فلز ذوب شده به آرامی و به صورت مداوم به داخل قالب سرازیر شود. همچنین در پایان سیکل ریخته گری هرگونه مواد خامی که باقی مانده باشد از طریق این نازل به داخل کوره باز می گردد.

• پیستون هیدرولیک

این قطعه محفظه داغ، فلزات ذوب شده را به داخل قالب میفرستد و فشار بالایی را به آن وارد می کند. این پیستون داخل هات چمبر بالا و پایین می شود. منبع انرژی این قطعه یک سیلندر است که از نفت یا گاز تغذیه می کند.

• قالب

آخرین بهش دستگاه هات چمبر، قالب است. این بخش شام یک حفره و ایجکتور است. به علاوه ممکن است قطعات اضافه تری مثل هسته نیز داخل آن وجود داشته باشد. قالب موجود در این قسمت ریخته گر هات چمبر، با دیگر دستگاه ها یکی است.

مزایای ریخته‌گری تحت فشار با محفظه گرم

ریخته‌گری تحت فشار هات چمبر دارای مزایا و معایب زیادی است که با دانستن آن‌ها، می‌توانید تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرید. حالا بیایید نگاهی به این موارد بیندازیم.

چرخه تولید سریع

دایکاست با محفظه گرم، فرایندی با دمای پایین است. این موضوع باعث صرفه‌جویی قابل توجهی در زمان می‌شود؛ چون ذوب و انجماد فلز مذاب هر دو سریع اتفاق می‌افتند. علاوه بر این، از آنجا که کوره ذوب فلز در خود دستگاه تعبیه شده است، زمان تلف شده برای انتقال فلز مذاب به قالب نیز حذف می‌شود. این عوامل اجازه می‌دهند که تا ۱۵ چرخه تولید در هر دقیقه انجام شود که نرخ تولید بسیار بالایی است.

مقرون‌به‌صرفه بودن

چندین دلیل وجود دارد که این فرایند نسبت به تکنیک‌هایی مانند ریخته‌گری با محفظه سرد ارزان‌تر است. اول اینکه بهره‌وری بالای آن به طور مستقیم سودآوری را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، به دلیل وجود کوره درون دستگاه، فضای کمتری اشغال می‌شود و نیازی به کوره مستقل نیست که فضای بیشتری اشغال کند. همچنین، تولیدکنندگان هزینه‌های مربوط به تجهیزات و نیروی کار انتقال فلز مذاب از کوره به قالب را صرفه‌جویی می‌کنند.

طول عمر بالاتر قالب‌ها

این مورد ادامه‌ای بر نکته قبلی است. قالب در ریخته‌گری هات چمبر تحت دمای بالا قرار نمی‌گیرد، بنابراین قالب‌ها کمتر فرسوده می‌شوند و عمر طولانی‌تری دارند. این موضوع باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تولیدکننده می‌شود.

کاهش ضایعات مواد

کوره داخلی باعث کاهش ضایعات مواد می‌شود زیرا مواد اولیه به طور کامل استفاده می‌شوند. در روش‌های دیگر ممکن است هنگام انتقال مواد اولیه، مقداری از آن‌ها ریخته شده و هدر برود، اما این مشکل در این روش وجود ندارد.

معایب دایکاست هات چمبر

همیشه همراه با مزایا، معایبی نیز وجود دارند. در ادامه به این معایب پرداخته‌ایم تا با سبک سنگین کردن آن‌ها به بهترین انتخاب برسید.

محدودیت در انتخاب مواد

این رویکرد محدود به فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند روی، منیزیم، قلع و غیره است. در نتیجه، مهندسان در صورت انتخاب این روش، طیف محدودی از مواد در اختیار خواهند داشت.

نامناسب برای تولید با حجم کم

صرفه اقتصادی ریخته‌گری با محفظه گرم تنها در حجم تولید بالا معنا دارد. این موضوع به دلیل هزینه‌های بالای ساخت قالب است. اگر پروژه حجم کمی داشته باشد، بهتر است قبل از تصمیم نهایی، تحلیل دقیقی انجام شود تا قابلیت‌ انجام این روش سنجیده شود.

متریال مناسب استفاده شده در هات چمبر

این روش با آلیاژهای فلزی با نقطه ذوب پایین سازگار است. در این بخش و بخش بعدی، برخی از این مواد را معرفی می‌کنیم و به کاربردهای اصلی آن‌ها اشاره می‌کنیم.

روی (Zinc)

روی بدون شک محبوب‌ترین فلز برای ریخته‌گری تحت فشار با محفظه گرم است. قطعات روی دارای استحکام و سختی بالا همراه با خواص سایشی خوب هستند. آلیاژهای روی در دمای نسبتا پایینی، در حدود ۴۲۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند که با این فرایند سازگار است.

همچنین روی دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی خوبی است که آن را به گزینه‌ای استثنایی برای قطعاتی که مدارهای الکترونیکی دارند تبدیل می‌کند. علاوه بر این، سیالیت بالای مذاب روی باعث بهبود تلرانس ابعادی و امکان تولید قطعات با شکل‌های پیچیده مانند دیواره‌های نازک می‌شود. در نهایت، روی ماده اولیه‌ای ارزان و قابل بازیافت است و گزینه بسیار خوبی برای دایکاست هات چمبر است.

منیزیم (Magnesium)

منیزیم نیز گزینه‌ای مناسب برای سیستم‌های ریخته‌گری با اتاقک داغ است. این فلز سبک وزن، قوی و قابل بازیافت است. علاوه بر این، مانند روی دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی بالاست که مزایای دقت ابعادی بالا و مناسب بودن برای ساختارهای با دیواره نازک را به همراه دارد.

چرا در هات چمبر آلیاژهای آلومینیوم انتخاب نمی‌شوند؟

آلیاژهای آلومینیوم نقطه ذوب بالاتری نسبت به آلیاژهای روی و منیزیم دارند که معمولاً حداقل ۶۶۰ درجه سانتی‌گراد است. این دما برای فرایند دمای پایین اتاقک داغ بسیار بالا است. در این دما، اتصال کوره به دستگاه ریخته‌گری دیگر امکان‌پذیر نیست. اگر کسی بخواهد آلیاژهای آلومینیوم (یا هر آلیاژ با نقطه ذوب بالا) را با این روش ریخته‌گری کند، باید انتظار کاهش شدید عمر قالب و کاهش دقت تولید را داشته باشد.

کاربردهای ریخته‌گری با محفظه گرم

خودروسازی: ریخته‌گری در صنعت خودرو بازاری بسیار بزرگ دارد. محصولات ریخته‌گری هات چمبر شامل قطعات موتور و گیربکس ساخته شده از آلیاژهای روی و قطعات الکترونیکی مانند پوشش آینه‌های جانبی خودرو هستند. خودروهای عملکرد بالا اغلب از قطعات سبک وزن منیزیمی برای کاهش وزن استفاده می‌کنند.

محفظه‌های دستگاه‌های الکترونیکی: آلیاژهای منیزیم و روی دارای رسانایی الکتریکی خوبی هستند. بنابراین، برای ساخت محصولاتی مانند قطعات گوشی‌های هوشمند و بدنه‌های محفظه مدارهای مجتمع بسیار مفیدند.

اقلام تزئینی: برخی آلیاژهای فلزی که ظاهر زیبایی دارند، مانند قلع، در ساخت اقلام تزئینی مثل جواهرات و محصولات تزئینی خانگی محبوبیت دارند.

هوافضا: آلیاژهای روی و منیزیم به دلیل قابلیت کاهش وزن کاربرد دارند. مهندسان گاهی از آلیاژهای قلع در ساخت قطعات توربین گاز و موتورها برای وسایل نقلیه هوافضا استفاده می‌کنند.

نتیجه‌گیری

ریخته‌گری هات چمبر، فناوری اصلی تولید در دنیای صنعتی مدرن است. این فرایند به دلیل ترکیب فشار بالا و دمای پایین که برای آلیاژهای فلزی با نقطه ذوب پایین بسیار مناسب است، منحصر به فرد است. در این مطلب، این موضوع را با جزئیات بررسی کردیم و همچنین فرایند و اجزای دستگاه را شرح دادیم. دایکاست با محفظه گرم مزایای مختلفی دارد که سودآوری تولیدکنندگان را افزایش می‌دهد و معایب بسیار کمی دارد. برخی از مواد مناسب برای آن شامل آلیاژهای روی و منیزیم هستند که کاربردهای بی‌شماری در صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و غیره دارند.

اگر تا به حال برای خرید ظرف و ظروف اشپرخانه اقدام کرده باشید، پس حتما با قیمت های مختلف و متنوعی رو به رو شده اید. طبیعی است که حین خرید، به دنبال ظروف با قیمت ارزان تر باشید، اما در عین حال باید این نکته را در نظر داشته باشید که هیچ ارزانی بی حکمت نیست و همه ظروف با یک کیفیت ساخته نشده اند.

پس در چنین شرایطی باید کدام ظرف را انتخاب کرد؟ باید گفت یکی از بهترین انتخاب ها، ظروف دایکاست است. این ظروف استحکام بالایی داشته و می توانند سال ها در کنار شما باشند. علاوه بر این، به دلیل طول عمر بالا، در هزینه ها هم صرفه‌جویی می‌شود. اگر شما هم می خواهید بدانید این ظروف چگونه تولید می‌شوند و چه مزیت هایی نسبت به اجناس دیگر دارند، با ما همراه باشید.

ظروف دایکاست چگونه تولید می‌شوند؟

در پروسه تولید این ظروف، فلزات مذاب از طریق یک دستگاه خاص به داخل یک قالب که به شکل طرف مورد نظر طراحی شده، ریخته می‌شوند. مهم‌ترین و اصلی‌ترین مزیت این پروسه این است که ظروف دایکاست، نسبت به بقیه ظروف مستحکم‌تر بوده و شکل خود را از دست نمی‌دهند.

این مدل از ریخته‌گری به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا ظروف مختلف را در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف تولید کنند. زمانی که کفه ظرف ضخامت بالاتری داشته باشد، در زمان بیشتری داغ خواهد شد؛ اما در عین حال گرما را مدت بیشتری در خود نگه می‌دارد. این موضوع به شما اجازه خواهد داد کنترل بیشتری حین آشپزی داشته باشید.

ظرف دایکاست را می‌توان به شکل آهنی و استیل تولید کرد. اما در بهترین حالت و برای صرفه‌جویی در هزینه، توصیه می‌شود از ظروف آلومینیومی استفاده کنید.

مزیت‌های ظروف آلومینیومی دایکاست

شاید حالا این سوال برایتان پیش آمده باشد که ظروف دایکست چه تفاوتی با ظروف معمولی دارند؟ ظروف معمولی معمولا با روش‌های مختلفی مانند پرس کردن، چرخاندن یا شکل دادن ورقه‌های فلزی ساخته می‌شوند. ضخامت و ساختار این ظروف بسته به روش تولید و متریال استفاده شده می‌تواند متفاوت باشد.

حال وقت آن است که درباره مزایای آشپزی با ظروف آلومینیومی دایکست صحبت کنیم و ببینیم این ظروف چگونه می‌توانند مهارت‌های آشپزی شما را بهبود بخشند.

توزیع عالی حرارت

یکی از ویژگی‌های برجسته ظروف دایکست، توزیع بسیار یکنواخت حرارت است. ساختار ضخیم و قابلیت حفظ حرارت به طور یکنواخت، باعث می‌شود گرما به طور مساوی در سطح ظرف پخش شود و احتمال سوختن غذا در برخی نقاط به صفر برسد. این توزیع یکنواخت حرارت کنترل دقیق دما را ممکن می‌سازد و از چسبیدن یا سوختن غذا جلوگیری می‌کند.

دوام و ماندگاری بالا

ظروف دایکاست برای استفاده طولانی‌ مدت طراحی شده‌اند. این ظرف‌ها به دلیل ساختار محکمی که دارند برابر دماهای بالا و شرایط سخت پخت روزانه مقاومت می‌کنند. دیواره‌های ضخیم و کف سنگین این ظروف باعث می‌شود که کمتر دچار تغییر شکل، فرورفتگی یا خش شوند. برخلاف برخی ظروف دیگر، ظروف آلومینیومی دایکست کمتر در معرض آسیب ناشی از ضربه قرار دارند.

پوشش نچسب

سطح صاف و غیرمتخلخل ظروف دایکاست اغلب با پوشش نچسب پوشانده شده است. این پوشش عملکرد آشپزی را بهبود می‌بخشد و از چسبیدن غذا به ظرف جلوگیری می‌کند، در نتیجه نیاز به استفاده زیاد از روغن کاهش می‌یابد. ویژگی نچسب بودن باعث می‌شود آشپزی و شست‌وشو بسیار آسان‌تر شود، زیرا غذا به راحتی از ظرف جدا می‌شود و باقیمانده آن‌ها به سادگی پاک می‌شوند. ظروف آلومینیومی دایکاست گزینه‌ای سالم‌تر برای آشپزی هستند چون نیاز به روغن کمتری دارند و غذاها را سبک‌تر و خوش‌طعم‌تر می‌کنند.

انعطاف‌پذیری و سازگاری

ظروف دایکست در اشکال و اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند که آن‌ها را برای انواع وظایف آشپزی مانند سرخ کردن، تفت دادن، آرام‌پز کردن و پخت مناسب می‌کند. از ماهیتابه‌ و قابلمه‌ گرفته تا صفحه‌های سرخ‌کن، می‌توانید ظروف دایکاست را متناسب با نیازهای خاص آشپزی خود پیدا کنید. همچنین این ظروف با منابع حرارتی مختلف از جمله اجاق گازی و برقی سازگار هستند، بنابراین می‌توانید آن‌ها را بدون نگرانی در هر نوع آشپزخانه‌ای استفاده کنید.

ظاهری شیک و زیبا

علاوه بر مزایای کاربردی، ظروف آلومینیومی دایکاست به آشپزخانه شما جلوه‌ای زیبا و مدرن می‌بخشند. طراحی شیک و مدرن این ظروف می‌تواند جذابیت بصری فضای آشپزی شما را افزایش دهد. ظروف دایکست معمولا در رنگ‌ها و پرداخت‌های متنوعی عرضه می‌شوند که به شما امکان می‌دهد ست مناسب با دکور آشپزخانه‌تان را انتخاب کنید.

نکات ایمنی که در انتخاب ظروف دایکاست باید در نظر داشته باشید

این ظرف‌ها معمولا از آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم ساخته می‌شوند. برای جلوگیری از تماس مستقیم غذا با فلز و احتمال آلودگی، بسیار مهم است که این ظروف دارای پوشش‌های نچسب با کیفیت و غیرسمی یا پوشش‌های لعابی باشند. این پوشش‌ها مانع از آزاد شدن مواد مضر در غذا می‌شوند.

پوشش‌های نچسب ظروف دایکاست باید عاری از مواد شیمیایی مضر مانند PFOA و PFAS باشند. همچنین، نباید این ظروف را بیش از دمای توصیه شده (معمولا حدود ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد) گرم کرد، زیرا دمای بالا می‌تواند باعث تخریب پوشش و آزاد شدن دودهای سمی شود.

ظروف آلومینیومی دایکست گرما را به خوبی منتقل می‌کنند، اما دسته‌های آنها ممکن است سریع داغ شوند. برای جلوگیری از سوختگی بهتر است هنگام استفاده از آن‌ها از دستکش استفاده کنید. همچنین حین خرید باید بررسی کنید که دسته‌ها مقاوم به حرارت بوده و مناسب استفاده روی اجاق گاز و داخل فر باشند.

هرچند ظروف دایکاست مقاوم هستند، اما ضربه‌های شدید یا افتادن ممکن است باعث ترک‌خوردگی یا لب‌پر شدن به خصوص در ظروف لعابی شود. بنابراین بهتر است به صورت منظم این ظروف را از نظر آسیب دیدگی بررسی کنید تا ایمنی و کارایی آنها حفظ شود.

برای نظافت این ظروف نباید از مواد شوینده خشن یا ابزارهای فلزی استفاده کرد، زیرا ممکن است پوشش محافظ را خراب کرده و فلز پایه را در معرض تماس قرار دهد. بهتر است همیشه دستورالعمل‌های تولیدکننده برای تمیز کردن و نگهداری رعایت گردد تا دوام پوشش حفظ شود.

در نهایت، باید مطمئن شوید که ظروف دایکاست با نوع اجاق شما (گازی یا برقی) سازگار هستند. همچنین افراد حساس به آلومینیوم باید با احتیاط از این ظروف استفاده کنند، هرچند به دلیل وجود روکش در این ظرف‌ها، فرد تماس مستقیمی با آلومینیوم نخواهد داشت.

مزایای ظروف نچسب دایکاست

• جلوگیری از چسبیدن غذا

یکی از مهم‌ترین مزایای ظروف نچسب این است که غذا به سطح آن نمی‌چسبد. این ویژگی به ویژه هنگام پخت مواد غذایی حساس مثل تخم‌مرغ، پنکیک یا ماهی بسیار مفید است. با این خاصیت، غذا به راحتی از ظرف جدا می‌شود و احتمال سوختن یا خرد شدن آن هنگام برداشتن کاهش می‌یابد.

• نیاز کمتر به روغن و چربی

به دلیل اینکه غذا به سطح ظرف نمی‌چسبد، می‌توان با مقدار بسیار کم یا حتی بدون روغن و کره پخت. این موضوع کمک می‌کند غذاهای سالم‌تر و کم‌چرب‌تر تهیه شود که برای افرادی که رژیم غذایی خاص دارند یا می‌خواهند چربی مصرفی خود را کاهش دهند بسیار مناسب است.

• سهولت در تمیز کردن

ظروف دایکاست نچسب به دلیل جلوگیری از چسبیدن مواد غذایی، بسیار راحت‌تر از ظروف معمولی تمیز می‌شوند. باقی‌مانده غذا به سطح نمی‌چسبد و می‌توان ظرف را سریع‌تر و با کمترین زحمت شست. همچنین بسیاری از ظروف نچسب قابل شستشو در ماشین ظرفشویی هستند که این کار را راحت‌تر می‌کند.

• صرفه‌جویی در زمان و انرژی

به دلیل چسبندگی کم غذا، هم مراحل پخت سریع‌تر انجام می‌شود و هم زمان کمتری برای تمیز کردن ظروف صرف می‌شود. این موضوع باعث کاهش خستگی و صرفه‌جویی در انرژی می‌شود، مخصوصا برای افرادی که روزانه زیاد آشپزی می‌کنند.

• انعطاف‌پذیری بالا

ظروف دایکاست نچسب برای انواع مختلف روش‌های پخت مانند سرخ کردن، تفت دادن، و آرام‌پز کردن مناسب هستند. همچنین برای تهیه غذاهای سریع و ساده بسیار ایده‌آل هستند، زیرا نیازی به تکنیک‌های پیچیده ندارند.

• وزن سبک

اغلب ظروف نچسب نسبت به ظروف چدنی یا استیل وزن کمتری دارند و حمل و جابه‌جایی آنها آسان‌تر است. این ویژگی مخصوصا برای کسانی که آشپزخانه‌شان کوچک است یا استفاده روزمره دارند، مزیت بزرگی محسوب می‌شود.

نکات ایمنی ظروف نچسب

تا اینجا، مزایایی که انتخاب ظروف دایکاست نچسب به همراه داشتند را بیان کردیم. اما حین انتخاب این ظروف باید نکاتی را در نظر داشته باشید که حین آشپزی در ایمن ترین حالت خود باشید.

انتخاب پوشش نچسب ایمن: هنگام خرید ظروف نچسب، حتما مطمئن شوید که پوشش نچسب آن فاقد مواد مضر مانند PFOA (پرفلورواکتانوئیک اسید) و PFAS باشد. این مواد می‌توانند در دماهای بسیار بالا تجزیه شده و دودهای سمی آزاد کنند که برای سلامتی خطرناک هستند.

عدم استفاده از حرارت بالا: ظروف نچسب نباید در دماهای بسیار بالا استفاده شوند، زیرا دمای زیاد می‌تواند باعث تخریب پوشش و آزاد شدن مواد مضر شود. معمولاً بهتر است دمای پخت را زیر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد نگه دارید.

استفاده از ابزارهای مناسب: برای حفظ پوشش نچسب ظروف دایکاست، بهتر است از قاشق‌ها و کفگیرهای چوبی، سیلیکونی یا پلاستیکی استفاده کنید و از ابزارهای فلزی که می‌توانند سطح ظرف را خش بیندازند، خودداری کنید.

شستشوی صحیح: ظروف نچسب را بهتر است با اسفنج نرم و شوینده‌های ملایم بشویید و از استفاده از سیم ظرفشویی یا مواد ساینده قوی پرهیز کنید تا پوشش نچسب آسیب نبیند.

نگهداری و انبار کردن: هنگام قرار دادن ظروف نچسب در کابینت یا داخل همدیگر، بهتر است بین آنها پارچه یا دستمال نرم قرار دهید تا از خراشیدگی سطح جلوگیری شود.

مناسب بودن برای نوع اجاق: قبل از استفاده، مطمئن شوید که ظرف نچسب شما برای نوع اجاق شما (گازی یا برقی) مناسب است.

نتیجه گیری

در نهایت، ظروف دایکاست با فناوری پیشرفته تولید و ساختاری محکم، گزینه‌ای عالی برای آشپزی روزمره و حرفه‌ای محسوب می‌شوند. این ظروف به‌خصوص در نوع آلومینیومی خود، با توزیع یکنواخت حرارت، دوام بالا و پوشش نچسب ایمن، تجربه‌ای بهتر، سالم‌تر و راحت‌تر در آشپزی فراهم می‌آورند. همچنین، تنوع در اندازه و شکل، سازگاری با انواع اجاق‌ها و نگهداری آسان، ظروف آلومینیومی دایکاست را به انتخابی هوشمندانه و اقتصادی تبدیل کرده است. با رعایت نکات ایمنی و نگهداری صحیح، می‌توانید سال‌ها از مزایای این ظروف بهره‌مند شوید و لذت آشپزی را به بهترین شکل تجربه کنید.

آبکاری یکی از فرآیندهای مهم در صنایع مختلف است که به منظور ایجاد پوششی مقاوم و محافظت از سطح قطعات انجام می‌شود. در این میان، ابکاری الکتروفورتیک و روش‌های سنتی ابکاری دو گزینه رایج هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در ادامه، به تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی از جنبه‌های مختلف می‌پردازیم.

تفاوت آبکاری الکترولاک با روش‌های سنتی

دقت و کیفیت پوشش‌دهی

در آبکاری الکتروفورتیک به دلیل استفاده از جریان الکتریکی، پوشش‌ها به‌طور یکنواخت و دقیق بر روی سطح قطعه قرار می‌گیرند. این روش قادر است به راحتی سطوح پیچیده و دارای جزئیات ریز را پوشش دهد، که در روش‌های سنتی، این کار ممکن است با مشکلاتی مانند یکنواخت نبودن یا لکه‌دار شدن پوشش همراه باشد. از این رو، آبکاری الکتروفورتیک در کیفیت پوشش‌دهی بسیار دقیق‌تر از روش‌های سنتی عمل می‌کند.

هزینه‌های اولیه و نگهداری

در حالی که روش الکتروفورتیک به دستگاه‌های پیچیده و پیشرفته نیاز دارد که ممکن است هزینه اولیه و نگهداری بالایی را در پی داشته باشد، روش‌های سنتی به تجهیزات ساده‌تری احتیاج دارند. بنابراین در موضوع تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش‌ های سنتی می‌توان گفت هزینه‌های اولیه در روش‌های سنتی بسیار پایین‌تر از روش الکتروفورتیک است. این ویژگی، برای صنایع کوچک یا واحدهای تولیدی با سرمایه محدود، می‌تواند یک مزیت مهم به شمار آید.

مصرف انرژی و مواد

یکی از معایب مهم متد الکتروفورتیک، مصرف بالای انرژی است. این فرآیند نیاز به جریان الکتریکی مداوم دارد که می‌تواند هزینه‌های انرژی را افزایش دهد. در مقابل، روش‌های سنتی به طور معمول مصرف انرژی کمتری دارند. از سوی دیگر، در ابکاری الکتروفورتیک، پوشش‌دهی به طور مؤثرتری انجام می‌شود و مواد کمتری هدر می‌روند. این در حالی است که در روش‌های سنتی ممکن است میزان ضایعات و هدررفت مواد بیشتر باشد.

انعطاف‌پذیری در انتخاب مواد

دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش‌ های سنتی، انعطاف پذیری مواد است. در روش الکتروفورتیک، تنها برخی مواد خاص مانند رنگ‌ها و پوشش‌های خاص قابل استفاده هستند که این ممکن است محدودیت‌هایی در انتخاب مواد برای کاربردهای مختلف به وجود آورد. اما در روش‌های سنتی، طیف وسیعی از مواد مانند رنگ‌ها، پوشش‌ها و فلزات مختلف می‌توانند به‌راحتی استفاده شوند که این امر انعطاف بیشتری در فرآیند ابکاری فراهم می‌کند.

تأثیرات زیست‌محیطی

ابکاری الکتروفورتیک معمولاً به دلیل کاهش میزان ضایعات و مواد شیمیایی استفاده‌شده، گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست محسوب می‌شود. در حالی که در روش‌های سنتی، به‌ویژه روش‌هایی مانند غوطه‌وری یا پاشش، مواد شیمیایی زیادی وارد محیط می‌شود و احتمال آلودگی محیط زیست بیشتر است. بنابراین، از نظر جنبه‌های زیست‌محیطی، ابکاری الکتروفورتیک در وضعیت بهتری قرار دارد.

نیاز به نیروی کار

در روش‌های سنتی، به دلیل پیچیدگی کمتر فرآیند، معمولاً نیروی کار بیشتری برای انجام عملیات لازم است. این در حالی است که ابکاری الکتروفورتیک به دلیل اتوماسیون بالا، نیاز به نیروی کار کمتری دارد و فرآیندها به‌طور خودکار انجام می‌شوند. این موضوع که از تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش‌ های سنتی حساب می‌شود، می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های نیروی انسانی در ابکاری الکتروفورتیک شود.

مناسب برای سطوح پیچیده

یکی از بزرگترین مزایای ابکاری الکتروفورتیک، توانایی آن در پوشش‌دهی دقیق سطوح پیچیده و نازک است. این ویژگی به ویژه در صنایع خودرو و الکترونیک که قطعات پیچیده‌تری دارند، بسیار مهم است. در حالی که در روش‌های سنتی، پوشش‌دهی بر روی سطوح پیچیده ممکن است دشوارتر باشد و احتمال نایکنواختی پوشش بیشتر است.

هزینه‌ها و زمان تولید

از دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی ، هزینه و زمان تولید است. زمانی که به هزینه‌های کلی تولید نگاه می‌کنیم، هزینه‌های اولیه روش‌های سنتی ممکن است پایین‌تر باشد، اما در درازمدت، ابکاری الکتروفورتیک با کاهش ضایعات و افزایش کیفیت پوشش‌دهی، می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های نگهداری و زمان تولید شود. از طرفی، در روش‌های سنتی ممکن است به دلیل کیفیت پایین‌تر و هزینه‌های بالاتر در مصرف مواد، هزینه‌های کلی تولید بیشتر باشد.

تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با ابکاری گالوانیزه

در این قسمت از مقایسه آبکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی، به تفاوت‌های این روش و آبکاری گالوانیزه پرداخته‌ایم.

فرآیند و نحوه عملکرد

در مقایسه آبکاری الکتروفورتیک و آبکاری گالوانیزه، ابتدا باید به فرآیند و نحوه عملکرد این دو روش اشاره کرد. آبکاری الکتروفورتیک از جریان الکتریکی برای انتقال ذرات رنگ یا پوشش به سطح قطعه استفاده می‌کند. این فرآیند عمدتاً برای سطوح پیچیده و غیرفلزی مانند پلاستیک‌ها و فلزات سبک کاربرد دارد. در مقابل، آبکاری گالوانیزه با غوطه‌ور کردن قطعه فلزی در حمام روی مذاب، لایه‌ای از روی بر سطح قطعه ایجاد می‌کند که این لایه از قطعه در برابر خوردگی محافظت می‌کند. این روش بیشتر برای فلزاتی مانند فولاد و آهن به کار می‌رود.

هدف و کاربردها

دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی مثل گالوانیزه، هدف و کاربردهای آن‌هاست. هدف اصلی آبکاری الکتروفورتیک بیشتر پوشش‌دهی قطعات غیرفلزی یا فلزات خاص است که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و زیباسازی دارند. به همین دلیل این فرآیند در صنایع خودرو، الکترونیک و دکوراسیون بسیار کاربرد دارد. در مقابل، هدف آبکاری گالوانیزه محافظت از قطعات فلزی در برابر خوردگی است. این روش بیشتر در صنایع ساختمانی، لوله‌کشی و خودرو برای مقاوم‌سازی قطعات در برابر شرایط سخت محیطی به کار می‌رود.

مقاومت در برابر خوردگی

در بحث مقاومت در برابر خوردگی، آبکاری الکتروفورتیک مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد، اما در مقایسه با گالوانیزه، در برابر شرایط سخت محیطی مانند رطوبت یا مواد شیمیایی کمتر مقاوم است. در حالی که پوشش گالوانیزه با لایه روی خود مقاومت بالایی در برابر خوردگی و آسیب‌های محیطی دارد و به‌ویژه در شرایط سخت و صنعتی عملکرد عالی نشان می‌دهد.

ظاهر و دکوراتیو بودن

دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی مثل گالوانیزه، ظاهر آن‌ها است. از نظر ظاهر و دکوراتیو بودن، آبکاری الکتروفورتیک می‌تواند پوشش‌های رنگی متنوعی ایجاد کند که برای کاربردهای زیباسازی مانند قطعات خودرو یا لوازم دکوراتیو مناسب است. بر خلاف آن، آبکاری گالوانیزه پوششی مات و خاکی ایجاد می‌کند که بیشتر بر عملکرد و مقاومت تمرکز دارد و برای قطعاتی که در محیط‌های صنعتی و باز قرار دارند، مناسب است.

هزینه‌ها و اقتصادی بودن

هزینه‌های هر کدام از این دو فرآیند نیز متفاوت است و جز تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی به شمار می‌رود. آبکاری الکتروفورتیک معمولاً هزینه‌های اولیه بالاتری دارد زیرا به تجهیزات پیشرفته و محلول‌های خاص نیاز دارد، اما برای تولیدات با دقت بالا و مقیاس‌های کوچک تا متوسط می‌تواند مقرون به صرفه باشد. از طرفی، آبکاری گالوانیزه به‌ویژه در تولیدات بزرگ مقیاس اقتصادی‌تر است زیرا فرآیند آن هزینه‌های کمتری در بر دارد و نیاز به تجهیزات کمتری دارد.

سختی و دوام لایه‌ها

در مورد سختی و دوام لایه‌ها، لایه‌های ایجاد شده در آبکاری الکتروفورتیک معمولاً نرم‌تر هستند و برای سطوحی که نیاز به مقاومت بالای سایش ندارند مناسب است. در حالی که لایه‌های گالوانیزه مقاومت بالایی در برابر سایش و ضربه دارند و به‌ویژه در محیط‌های صنعتی و سخت بسیار مقاوم هستند.

زیست‌محیطی و ایمنی

مسائل ایمنی و زیست محیطی نیز از تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی مثل گالوانیزه به شمار می‌رود. از نظر مسائل زیست‌محیطی، آبکاری الکتروفورتیک به‌دلیل استفاده از محلول‌های آب‌پایه و کمترین میزان آلایندگی، به گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست تبدیل می‌شود. اما فرآیند گالوانیزه ممکن است مشکلات زیست‌محیطی ایجاد کند زیرا نیاز به استفاده از فلز روی دارد. با این حال، این فرآیند تحت نظارت‌های دقیق قرار دارد تا اثرات منفی بر محیط زیست کاهش یابد.

مناسب برای سطوح پیچیده

در نهایت، برای پوشش‌دهی سطوح پیچیده، آبکاری الکتروفورتیک به‌دلیل دقت بالا و قابلیت پوشش‌دهی یکنواخت، گزینه بهتری است. این فرآیند به‌ویژه در صنایع خودروسازی و الکترونیک که قطعات پیچیده‌ای دارند، کاربرد دارد. در حالی که آبکاری گالوانیزه بیشتر برای سطوح صاف و ساده مناسب است و در پوشش‌دهی سطوح پیچیده دقت کمتری دارد.

مقایسه مواد استفاده شده در ابکاری الکتروفورتیک و روش های سنتی

از دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی، مواد به کار رفته در آن‌هاست. مواد در آبکاری الکتروفورتیک به‌طور عمده شامل رنگ‌ها، رزین‌ها و پلیمرهای پایه آب هستند که برای پوشش‌دهی به سطوح غیرفلزی و برخی فلزات سبک به کار می‌روند. این پوشش‌ها می‌توانند ویژگی‌های دکوراتیو و رنگی داشته باشند و در صنایع خودرو، لوازم خانگی و دکوراسیون استفاده شوند. در این فرآیند، مواد شیمیایی معمولاً محلول‌های آب‌پایه هستند که از لحاظ زیست‌محیطی آسیب کمتری به دنبال دارند.

اما مواد در روش‌های سنتی مانند گالوانیزه، نیکل و کروم بیشتر شامل فلزات خاص (روی، نیکل، کروم) و نمک‌های آن‌ها در محلول‌های الکترولیتی هستند که در نتیجه فرآیندهای سخت‌افزاری، لایه‌ای مقاوم از این فلزات بر سطح قطعه رسوب می‌کنند. این فلزات پوشش‌دهنده‌ها عموماً برای کاربردهای صنعتی و سخت‌تری که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند استفاده می‌شوند.

از دیگر تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی، کاربرد مواد استفاده شده در آن‌هاست. مواد در آبکاری الکتروفورتیک بیشتر جنبه دکوراتیو دارند و می‌توانند رنگ‌های مختلف و سطحی صاف و براق ایجاد کنند که برای صنایع زیباسازی مناسب است. در مقابل، مواد در آبکاری‌های سنتی مانند گالوانیزه و کروم بیشتر بر مقاومت در برابر خوردگی، سایش و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی تمرکز دارند.

آبکاری الکتروفورتیک به‌طور عمده از مواد آب‌پایه استفاده می‌کند که می‌تواند اثرات منفی کمتری بر محیط زیست داشته باشد. در حالی که آبکاری‌های سنتی مانند گالوانیزه، نیکل و کروم نیاز به استفاده از فلزات سنگین و محلول‌های اسیدی دارند که در صورت عدم مدیریت مناسب، می‌توانند مشکلات زیست‌محیطی ایجاد کنند.

سخن آخر

انتخاب بین آبکاری الکتروفورتیک و روش‌های سنتی به نیاز خاص هر صنعت بستگی دارد. در این مقاله به تفاوت ابکاری الکتروفورتیک با روش های سنتی پرداختیم. آبکاری الکتروفورتیک به دلیل دقت بالا، پوشش‌دهی یکنواخت و توانایی ایجاد پوشش‌های دکوراتیو، برای صنایع خودروسازی، الکترونیک و دکوراسیون مناسب است. این روش همچنین از نظر زیست‌محیطی سازگارتر است.

از طرف دیگر، روش‌های سنتی مانند گالوانیزه و نیکل بیشتر برای قطعات فلزی و در محیط‌های صنعتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند، مناسب هستند. این روش‌ها هزینه‌های اولیه کمتری دارند و برای تولیدات بزرگ مقیاس اقتصادی‌تر هستند. انتخاب بهترین روش باید بر اساس نوع محصول و نیازهای خاص صنعت انجام شود.

در ریخته‌گری برای تولید قطعات فلزی، از آلیاژهای متنوع با ترکیبات مختلف استفاده می‌شود. یکی از این رویکردها، ریخته گری روی است که در آن آلیاژهای مختلف این فلز به کار گرفته خواهد شد. استفاده از آلیاژهای روی مزیت‌های زیادی را با خود به همراه دارد، از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش هدر رفت مواد اولیه اشاره کرد.

قطعات تولید شده در دایکاست روی، از استحکام بالایی برخوردار بوده و در برابر فرسودگی مقاوم هستند. همین موضوع باعث طول عمر بالای آن‌ها می‌شود. اگر شما هم در مورد این نوع از ریخته‌گری کنجکاو هستید، در این مطلب همراه ما باشید تا با تمام مزایا و معایب آن آشنا شوید.

ریخته گری روی چیست؟

دایکاست روی، یک روش تولید است که در آن روی مایع به صورت دقیق به یک قالب فلزی تزریق شده تا یک قطعه دلخواه تولید شود. قطعات تولید شده ویژگی‌هایی درست شبیه به آلیاژ روی دارند؛ برای مثال استحکام بالا، طول عمر زیاد و ظاهر زیبا از این ویژگی‌هاست. آلیاژهای روی به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت به ضربه و پایین بودن نقطه ذوب برای استفاده در ریخته‌گری بسیار مناسب هستند.

ریخته گری روی در دماهای پایین‌تر انجام می‌شود، زیرا این فلز نقطه ذوب پایینی دارد. قبل از شروع پروسه، قالب‌ها به دقت آماده خواهند شد. سپس از آلیاژهای مختلف روی مثل زاماک، ترکیب روی، آلومینیوم و مس استفاده می‌شود. در میان این آلیاژها ترجیح بر این است که از زاماک 3 استفاده شود، زیرا این آلیاژ به ساختار محکم و قابلیت تبدیل به شکل‌های دقیق معروف است.

در بین تمام فلزاتی که در این پروسه استفاده می‌شود، روی به دلیل سهولت در استفاده و در دسترس بودن آن، معروف است. به طور معمول آلیاژهای استفاده شده در دایکاست روی از حدود 78 درصد روی تشکیل شده‌اند که با قلع، مس، آلومینیوم، منیزیم و سرب ترکیب می‌شود. این کار برای بهبود کیفیت قطعات تولید شده نهایی به کار می‌رود.

ریخته گری دایکاست روی به مهندسان و تولیدکنندگان این فرصت را می‌دهد که طرح‌های مورد نظر خود را که در حالت عادی و با دیگر فلزات قابل تولید نبود، تولید کنند. به لطف قدرت بالای روی، می‌توان با استفاده از کمترین مواد، قطعات با دیواره نازک تولید کرد. علاوه بر این، به دلیل اینکه روی مقاومت بالایی در برابر فرسوده شدن دارد، برای تولید قطعات با جزئیات بالا بسیار مناسب است.

ویژگی‌های مواد استفاده شده در ریخته گری روی

در این قسمت، تمام مشخصات و ویژگی‌های موادی که در دایکاست روی استفاده می‌شوند را شرح داده‌ایم. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر می‌شوند:

سختی

به طور معمول مواد زاماک که در این پروسه استفاده می‌شوند، درجه سختی بین 80-130 در آزمون سختی برینل دارند. برخی از آلیاژهای روی در طول زمان مقداری از این سختی را از دست می‌دهند؛ به خصوص قطعاتی که در معرض دماهای مختلف قرار گرفته‌اند.

استحکام

استحکام کشش نهایی (UTS) آلیاژهای استفاده شده در دایکاست روی، چیزی بین 280-400 مگاپاسکال است. استحکام تسلیم بیشتر آلیاژهای استفاده شده در این رویکرد نیز چیزی بین 220-370 مگاپاسکال است، که از آلیاژهای آلومینیوم بالاتر است. مقاومت ضربه ایزود این آلیاژها در محدوده 13-65 ژول قرار دارد که از آلیاژهای منیزیم بالاتر است. مقاومت برشی آن نیز بین 215-317 مگاپاسگال است.

رسانایی دمایی و الکتریکی

رسانایی دمایی آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی معمولا بین 110.8 تا 126.8 وات بر متر – کلوین است. رسانایی الکتریکی این آلیاژها معمولا پایین است

 ثبات ابعادی

ثبات ابعادی بیشتر آلیاژهای استفاده شده در دایکاست روی، معمولا در طولانی مدت و تحت شرایط نرمال، بسیار خوب است. برخی آلیاژها ممکن است دچار تغییر شکل شوند، مخصوصا اگر در دماهای بالا (200 درجه سانتی گراد) ریخته گری شوند.

مقاومت به خوردگی

بیشتر آلیاژهای روی، مقاومت به خوردگی‌شان را از فلزی می‌گیرند که حجم بیشتری از آلیاژ را تشکیل داده است. روی ثبات محیطی بالایی داشته و نسبت به اسیدها و فلزهای قلیایی ملایم، مقاوم است. آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی بیشتر در تولید قطعات کوچکی به کار می‌روند که در محیط‌های مرطوب مثل ترموستات استفاده می‌شوند.

تولید دیواره‌های نازک

دایکاست آلیاژهای روی، به تولیدکننده این اجازه را می‌دهد که قطعات با دیواره‌های بسیار نازک تولید کنند. تولید بخش‌هایی با ضخامت 0.4 میلی‌متر و حتی نازک‌تر در ریخته گری روی با فشار بالا امکان‌پذیر است. این نتیجه پایین بودن شاخص گرانروی مذاب این آلیاژهاست که به آن‌ها اجازه می‌دهد به بخش‌های محصور قالب نیز وارد شوند.

قابلیت بازیافت

درست مثل دیگر آلیاژها، آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی را نیز می‌توان به صورت نامحدود بازیافت کرد. اما برخی مشکلات اجازه نمی‌دهند که بازیافت به صورت مکرر انجام شود. یکی از این مشکلات، پایین بودن هزینه مواد خام است؛ به همین دلیل بازیافت آن از لحاظ هزینه نمی‌صرفد. تشخیص این آلیاژها دشوار است، به همین علت نمی‌توان تشخیص داد یک قطعه از آلیاژهای بازیافت شده حاوی چه فلزاتی است.

با اینکه می‌توان با انجام برخی آزمایش‌های ترکیب آلیاژ را مشخص کرد، اما این کار هزینه به نسبت بالایی خواهد داشت. حجم آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی بالاست، اما اجزای آن کوچک هستند و به شکل نامنظم توزیع شده‌اند. بر همین اساس جدا و منظم کردن اجزای آلیاژ به صرفه نیست و به ندرت انجام می‌شود.

مزایای ریخته گری روی

دایکاست روی به نسبت دیگر روش‌های تولید قطعات فلزی، مزایای زیادی دارد. برخی از این مزیت‌ها در زیر نام برده شده‌اند و در ادامه بیشتر در مورد آن‌ها توضیح داده‌ایم.

مناسب برای استفاده در تولید قطعات پیچیده

آلیاژهای روی به بهبود گرانروی پایین در روند ذوب و به تولید قطعات پیچیده با جزئیات بالا کمک می‌کند. آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی، گرانروی عالی دارند؛ این موضوع به تولید قطعات با دیواره نازک کمک می‌کند.

انعطاف در ایجاد طراحی‌های مختلف

پروسه دایکاست با آلیاژهای روی، تولید قطعات با طراحی پیچیده و با جزئیات بالا را آسان ساخته است. همین موضوع باعث می‌شود دست تولیدکنندگان در تولید قطعات با طراحی‌های مختلف باز باشد. این کار بدون اضافه‌ کردن دستگاه‌های دیگر انجام شده و پروسه تولید را بسیار آسان می‌سازد.

تولید قطعات مستحکم

در ریخته گری روی، قطعاتی که تولید می‌شوند استحکام و طول عمر بالایی دارند. همین موضوع این پروسه را برای تولید قطعاتی که به یکپارچگی بیشتر و مقاومت در برابر ضربه بالاتری نیاز دارند، مناسب کرده است.

مقاومت در برابر فرسودگی

قطعات تولید شده در دایکاست روی حتی بدون روکش نیز در برابر فرسودگی مقاوم هستند. البته می‌توان با روکش کردن این قطعات به وسیله آبکاری، رنگ یا روکش پودری این مقاومت را بالا برد. این مسئله باعث می‌شود بتوان از این قطعات تولید شده در محیط‌های خشن استفاده کرد.

هزینه پایین

وقتی حجم تولید بالا باشد، ریخته گری روی بهترین پروسه برای صرفه‌جویی در هزینه هاست. در این پروسه تولید قطعات بالا بوده و هدر رفتن مواد در کمترین حالت قرار دارد. همچنین در مقاایسه با دیگر پروسه ها، دایکاست روی سیکل تولید کوتاه تری دارد.

طول عمر بالای قطعات

طول عمر بالای قطعات تولید شده در این پروسه نیز به صرفه جویی در هزینه ها کمک می‌کند. آلیاژهای روی به فرسودگی پایین معروف هستند، به علاوه به دلیل اینکه در تولید قطعات از دمای پایین استفاده می‌شود، طول عمر آن‌ها باز هم افزایش می یابد.

کیفیت بالای سطح

قطعات تولید شده در ریخته گری روی، سطح یک دست و نرمی دارند. این موضوع باعث می‌شود پرداخت قطعات بعد از تولید به حداقل برسد. این کار باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.

سازگار با محیط زیست

با اینکه بازیافت فلزات استفاده شده در آلیاژهای روی به ندرت انجام می‌شود، اما در عین حال هدر رفت مواد در پروسه تولید پایین است و تمام تکه‌های جدا شده از قطعات، بلافاصله به چرخه تولید برمی‌گردند.

ریخته گری روی به خودی خود در مقایسه با دیگر روش‌های دایکاست به انرژی کمی نیاز دارد. حفظ دمای دستگاه ریخته گری روی ساده است و حجم هدر رفت مواد در آن پایین است.

مونتاژ آسان

استفاده از قالب ترکیبی یا واحد، امکان ریخته‌گری کل مجموعه را در یک چرخه فراهم می‌کند که منجر به صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه، کاهش هزینه‌های نیروی کار و افزایش بهره‌وری می‌شود. این رویکرد، تولید و مونتاژ مجموعه‌ای کامل از قطعات مجزا را تنها در یک چرخه امکان‌پذیر می‌سازد.

نتیجه‌گیری

اگر به دنبال تولید یک قطعه مستحکم و با کیفیت هستید، پس باید از ریخته گری روی برای تولید استفاده کنید. آلومینیوم، قلع، مس و دیگر فلزات در آلیاژهای روی استفاده می‌شوند. دایکاست روی هدر رفت پایینی دارد و به دلیل اینکه از آن در تولید قطعات در حجم بالا استفاده می‌شود، در هزینه‌های نهایی تولید صرفه‌جویی قابل توجهی می‌شود. سطح این قطعات نیز نرم و یک دست است، به همین دلیل حتی بدون روکش نیز نیاز به پرداخت اضافه‌تر نداشته باشد.

آلیاژهای استفاده شده در ریخته گری روی قابلیت تولید قطعات با دیواره‌های نازک را دارند؛ همین امر باعث می‌شود قطعه نهایی از ظرافت و کیفیت بسیار بالایی برخوردار بوده و جزئیات به خوبی در آن رعایت شده باشند.

ریخته‌گری روی تحت فشار روشی مقرون به صرفه برای ساخت قطعات محکم و بادوام است. این فرآیند قطعاتی با استحکام، سختی، صلبیت و قابلیت ریخته‌گری با هزینه‌ای معقول تولید می‌کند.

روی برای اشکال پیچیده و با جزئیات که نیاز به دیواره‌های نازک با عملکرد الکتریکی و خواص محافظتی استثنایی دارند، استفاده می‌شود. این فلز برای فرآیند ریخته‌گری که در آن جزئیات و تلرانس‌های ابعادی ضروری هستند، ایده‌آل است.

به منظور اینکه از پروسه ریخته‌گری تحت فشار بالا بیشترین سود و استفاده را ببریم، باید در انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست بیشترین دقت را به خرج دهیم. اگر دنبال تولید یک قطعه سبک اما مستحکم هستید یا می‌خواهید یک قطعه که توانایی تحمل دماهای بالا را داشته باشد تولید کنید، م ی‌توانید از آلیاژهای مختلف آلومینیوم، روی و منیزیم استفاده کنید.

ما در این مطلب، اطلاعات دقیقی را در مورد مواد اولیه‌ای که بیشترین استفاده را در این پروسه دارند، در اختیار شما قرار داده‌ایم. پس اگر شما هم در مورد مواد مصرفی در دایکست کنجکاوید، پیشنهاد می‌کنیم این مطلب را از دست ندهید.

حین انتخاب مواد اولیه دایکاست، چه نکاتی را باید در نظر داشته باشیم؟

تولیدکننده‌ها زمانی که می‌خواهند یک آلیاژ را برای این پروسه انتخاب کنند، باید یک سری نکات را در گوشه ذهن خود داشته باشند. برخی از این نکات عبارت‌اند از:

• اینکه مواد اولیه مصرفی در دایکست برای هات چمبر مناسب است یا خیر
• هزینه این مواد مصرفی چقدر است
• هزینه‌های جانبی و غیر مستقیم تولید چقدر است (برای مثال اگر نیاز به انجام پروسه‌های پس از تولید باشد، هزینه بیشتر می‌شود)
• مشخصات ساختاری مواد مصرفی در دایکاست
• قدرت و استحکام آلیاژها
• وزن آن‌ها
• پرداخت سطح
• قابلیت تراش

این رویکرد، یک تکنیک تولید با دقت بالاست که برای تولید قطعات فلزی با تحمل سختی بالا، جزئیات ریز و پرداخت سطح عالی به کار می‌رود. این پروسه، بسیار شبیه تزریق پلاستیک است، اما در آن به جای پلاستیک از فلزات مذاب استفاده می‌شود.

تولیدکننده‌ها با استفاده از مواد اولیه مصرفی در دایکاست، قطعات صنعتی متنوعی را تولید می‌کنند. برای تبدیل این فلزات مذاب به شکل و اندازه‌های دلخواه، از ریخته گری تحت فشار بالا یا تحت فشار پایین استفاده می‌شود.

اما برای تولید قطعات عالی و با کیفیت بالا، ضروری است که کار خود را با انتخاب مواد مناسب برای پروژه شروع کنید. انتخاب مواد اولیه دایکست، تضمین می‌کند که ریخته گری با حداقل هزینه انجام می‌شود. همچنین قطعه نهایی با کیفیت بوده و از استحکام بالایی برخوردار خواهد بود.

انتخاب مواد مصرفی در دایکاست، برای موفقیت پروژه و تولید قطعات با ویژگی‌های دلخواه ضروری است. شما می‌توانید با بررسی اینکه قطعه نهایی چقدر باید مستحکم باشد، پرداخت سطح آن چگونه باشد، مشخصات شیمیایی و حرارتی مواد چیست، مواد اولیه مصرفی در دایکاست را انتخاب کنید.

لیست مواد مصرفی در ریخته گری دایکاست

مواد غیر آهنی با چکش‌خواری بالا وجود دارند که برای ریخته گری قطعات فلزی مناسب‌اند. هر یک از این مواد، مشخصات متفاوت و مختلفی دارد. در این بخش به تفکیک تمام موادی را که می‌توان در این پروسه استفاده کرد را لیست کرده‌ایم.

آلیاژهای آلومینیوم استفاده شده در دایکست

آلومینیوم یکی از مواد اولیه دایکاست است که هزینه‌های آن به صرفه بوده و از عناصر اصلی آن می‌توان به منیزیم، مس و سیلیکون اشاره کرد.

آلیاژهای دایکاست بر پایه آلومینیوم مشخصات متنوعی دارند که برای استفاده در صنایع هوا فضا، اتومبیل‌سازی و کالاهای مصرفی مناسب‌اند. نسبت استحکام به وزن این آلیاژها، مقاومت آن‌ها به تغییرات دمایی و چکش‌خواری آن‌ها بسیار بالاست.

انعطاف‌پذیری بالای این آلیاژ به تولیدکننده اجازه می‌دهد تا آن را در اشکال مختلف تولید کند. این قطعات رسانایی دمایی و الکتریکی بالایی دارند و در برابر فرسایش مقاوم هستند.

با اینکه این آلیاژها از آلیاژهای بر پایه روی هزینه بیشتری دارند، اما مزایای آن‌ها به قدری بالاست که جبران این هزینه می‌شود.

آلیاژهای روی

از دیگر مواد اولیه مصرفی در دایکاست، می‌توان به آلیاژهای روی اشاره کرد. بخش بزرگی از قطعات تولید شده در این صنعت، از جنس آلیاژهای روی هستند.

مواد خام استفاده شده در این آلیاژ هزینه پایینی دارد. همچنین استفاده از این مواد تولید را راحت‌تر خواهد کرد؛ زیرا این آلیاژها با ریخته گری محفظه گرم سازگارتر هستند.

قطعات تولید شده با آلیاژهای روی در مقابل فرسودگی مقاومت بالایی دارند که این امر پایداری و طول عمر آن‌ها را افزایش خواهد داد.

مواد اولیه مصرفی در دایکاست مثل آلیاژ روی، رسانایی دمایی بالایی دارند. به همین دلیل برای تولید انبوه قطعات مناسب هستند. این آلیاژها فواید بیشتری نیز دارند، برای مثال شکل‌پذیری عالی، استحکام در مقابل ضربه، سختی و سازگاری بالا برای آبکاری از این ویژگی‌هاست.

این آلیاژها در صنایع مختلفی استفاده می‌شوند، برای مثال صنایع تولید قطعات داخلی خودرو از این صنایع است.

آلیاژهای منیزیم

از دیگر مواد اولیه مصرفی در دایکاست، منیزیم است. این آلیاژ از عناصری مثل آلومینیوم، سیلیکون، منگنز و روی تشکیل شده است. این آلیاژ نه تنها سبک است، بلکه تراش‌پذیری بالایی نیز داشته و می‌توان آن را بازیافت کرد.

به همین خاطر، این آلیاژ برای قطعاتی که نیاز به پردازش بعد از تولید یا پرداخت سطح دارند، مناسب‌تر است. این آلیاژ همچنین برای تولید قطعاتی که دیواره نازکی دارند، بسیار مناسب است.

در انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست، ترجیح بر این است که از آلیاژ منیزیم استفاده شود تا آلومینیوم، زیرا این مواد برای استفاده در هات چمبر مناسب‌تر هستند.

استفاده از این آلیاژ باعث می‌شود قطعه تولید شده نهایی شکل دقیق‌تری داشته باشد. این قطعات همچنین استحکام بالایی داشته و در برابر دماهای بالا مقاوم هستند.

اما درعین‌حال تولید این آلیاژها نیاز به تجهیزات خاص و تخصص بالا دارد، زیرا شکل دادن به آن‌ها می‌تواند چالش برانگیز باشد. این آلیاژها استحکام کمتری دارند و زیر فشار، راحت‌تر خم می‌شوند.

علاوه بر این‌ها، نقطه ذوب آن پایین است که این مسئله باعث می‌شود نسبت به دیگر مواد مصرفی در دایکاست هزینه بیشتری داشته باشد.

آلیاژهای مس

این آلیاژها برای صنایع مختلفی مناسب هستند، زیرا در برابر فرسودگی مقاومت بسیار بالایی داشته و سختی بالایی نیز دارند. اما استحکام پایین و هزینه بالای آن باعث می‌شود از محبوبیت بالایی در این پروسه برخوردار نباشند.

از آنجایی که احتمال ترک خوردن مس بالاست، به همین دلیل معمولا در پروسه‌های ریخته گری از آلیاژهای آن استفاده نمی‌شود.

عوامل تاثیرگذار بر انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست

مواد مصرفی در ریخته گری معمولا ویژگی‌ها متعددی دارند و برای استفاده در صنایع مختلف مناسب هستند که این ویژگی‌ها معمولا بر انتخاب این مواد تأثیر می‌گذارند. در این بخش، عواملی که روی انتخاب شما تأثیر می‌گذارند را ذکر کرده‌ایم.

• استحکام و ماندگاری

توجه به ویژگی‌های مکانیکی یک ماده، مثل استحکام و دوام، حین انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست ضروری است. به خصوص در صنایعی که تولید قطعات مستحکم در آن‌ها مهم است.

دلیل آن هم این است که این قطعات باید توانایی تحمل فشاری که به آن‌ها وارد می‌شود را داشته باشند. در همین راستا، استحکام مواد استفاده شده در ریخته گری تعیین می‌کند که این ماده توانایی مقاومت در برابر فشاری که در حین تولید به آن وارد می‌شود را دارد یا خیر.

انتخاب مواد مستحکم مثل آلومینیوم، منیزیم و روی تضمین می‌کند که قطعات تولید شده طول عمر بالایی داشته و کارایی آن‌ها بهینه است.

• نقطه ذوب و سیالیت

زمان انتخاب مواد اولیه در دایکاست، اولین نکته‌ای که به آن توجه می‌کنید باید سیالیت و نقطه ذوب آن باشد. نقطه ذوب این مواد، دمایی است که فلز در آن به مایع تبدیل می‌شود.

اما سیالیت، به توانایی جریان یافتن فلز مذاب و ریخته شدن آن در قالب گفته می‌شود. بسته به ترکیبات آن‌ها، مواد اولیه ریخته گری مثل روی، منیزیم و آلومینیوم که نقطه ذوب پایینی دارند بیشتر برای این پروسه استفاده می‌شوند؛ زیرا پردازش کردن آن‌ها ساده‌تر است.

علاوه بر این، آلیاژهای منیزیم سیالیت بسیار خوبی دارند که آن را برای تولید قطعات با جزئیات پیچیده، مناسب می‌کند.

• مقاومت در برابر فرسایش

بسته به اینکه مواد اولیه مصرفی در دایکاست در چه صنعتی استفاده می‌شود، این مواد باید در برابر فرسایش و خوردگی مقاوم باشند؛ بنابراین حین انتخاب مواد مصرفی در ریخته گری، باید به این موضوع توجه ویژه داشته باشید. آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و روی بهترین مواد برای این پروسه هستند و در برابر فرسایش مقاومت خوبی دارند.

فرسایش و خوردگی، در طول زمان روی کیفیت و دوام قطعات تأثیر گذاشته و باعث از بین رفتن آن می‌شود. این فرایند روی استحکام و طول عمر قطعات اثر منفی خواهد گذاشت.

در نتیجه، برای اینکه مطمئن شوید قطعات تولید شده در طولانی مدت قابل استفاده بوده و در برابر فرسایش مقاومت بالایی دارند باید در انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست دقت بالایی داشته باشید.

• در نظر گرفتن هزینه

حین تولید قطعات مختلف، صرفه‌جویی در هزینه یکی از اصلی‌ترین عوامل در انتخاب مواد اولیه در ریخته گری است. هزینه مواد انتخاب شده باید با بودجه همخوانی داشته و برای استفاده مناسب باشند.

یک انتخاب اشتباه می‌تواند روی زمان تولید، نرخ ضایعات و طول عمر محصول تأثیر بگذارد. برای مثال، موادی مثل روی و آلومینیوم به راحتی شکل‌پذیر بوده و نیازی به تجهیزات خاصی ندارند.

به همین دلیل این مواد برای تولید قطعات در تعداد بالا مناسب بوده و باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شوند. موادی مثل مس و منیزیم به دلیل ویژگی‌هایی که دارند برای تولید قطعات در حجم پایین مناسب‌تر هستند.

سخن آخر

انتخاب مواد اولیه مصرفی در دایکاست، می‌تواند روی هزینه‌های نهایی، امکان انجام دوباره پروسه و طول عمر قطعه اثر بگذارد. از آنجایی که مواد مختلفی برای ریخته گری استفاده می‌شود، مهم است که در مورد ویژگی‌های هر کدام اطلاعاتی را کسب کنید.

ما در این مطلب، تمام نکاتی را که باید حین انتخاب مواد مصرفی در ریخته گری به یاد داشته باشید را ذکر کردیم تا در نهایت، قطعات باکیفیت‌تر، با استحکام بالاتر و با طول عمر بیشتر تولید کنید.