مزایای ریخته گری تحت فشار یا دایکست

یکی از متداول‌ترین روش‌های تولید قطعات فلزی و غیرفلزی، ریخته‌ گری است. رایج‌ترین روش ریخته‌ گری، ریخته گری تحت فشار نام دارد. از مزایای ریخته گری تحت فشار می‌توان به تولید قطعات نازک با استحکام بالا اشاره کرد. برای ساخت قطعات با اشکال پیچیده و ساختار یکپارچه از روش ریخته گری تحت فشار استفاده می‌شود.

به همین دلیل کاربرد ریخته گری با دایکست در صنعت بسیار گسترده است. در صنایع مختلف می‌توان انواع روش های ریخته گری تحت فشار را مشاهده کرد. در ریخته گری تحت فشار، از فشار برای هدایت مواد مذاب به درون قالب استفاده می‌شود. در این مقاله از مجموعه مقالات وب‌سایت نوردپارس، ریخته گری تحت فشار و مزایای آن را بیشتر بررسی می‌کنیم.

ریخته گری تحت فشار چیست؟

در دایکست از یک روش مخصوص برای اعمال فشار به مواد مذاب و تزریق آن‌ها به قالب استفاده می‌شود. در این روش قطعات با سختی و شکل پذیری بالایی تولید می‌شوند. این فرایند علاوه‌بر اینکه فضاهای خالی شده را حذف می‌کند؛ بلکه باعث افزایش استحکام قطعات می‌شود. به دلیل این‌که قطعات ساخته در این روش استحکام بالایی دارند، مزایای ریخته گری تحت فشار نیز زیاد است. برخلاف روش‌های دیگر که مواد مذاب با نیروی وزن خود وارد قالب‌ها می‌شوند، در روش ریخته گری مواد مذاب با فشار مکانیکی وارد قالب می‌شوند. مواد مذاب درون قالب همانطور که تحت فشار هستند منجمد می‌شود.

کوتاه‌ترین روش تولید یک محصول فلزی، روش ریخته گری یا دایکست است. تولید قطعات نازک و مستحکم از مزایای ریخته گری تحت فشار است. استفاده از روش‌ های ریخته گری آلومینیوم دیگر، برای تولید قطعات نازک و مستحکم تقریبا غیرممکن است. در روش ریخته گری مواد مذاب بعد از بسته شدن قالب، داخل نوعی سیستم تزریق مانند پمپ می‌شوند. در این روش مواد ریخته شده در قالب بیشتر از حجم قالب هستند. حتی زمانی که مواد مذاب درحال سرد شدن هستند، پمپ به کار خود ادامه می‌دهد و به مواد فشار وارد می‌نماید.

مزایای ریخته گری تحت فشار

روش ریخته گری تحت فشار مزایای زیادی را به همراه دارد که باعث می‌شود از این روش برای ساخت قطعات فلزی استفاده شود. مزایای دایکست شامل موارد زیر می‌شود:

• در این روش امکان تولید قطعات نازک‌تر و طویل‌تر به دلیل تحت فشار بودن و جاری بودن مواد مذاب، وجود دارد.
• در روش ریخته گری تحت فشار نرخ تولید بسیار بالا است. اگر قالب‌های چند حفره‌ای داشته باشیم، نرخ تولید نیز بیشتر خواهد بود.
• در روش دایکست معمولا به ماشین کاری نیاز نیست؛ زیرا این روش قطعه پرداخت سطحی خوبی دارد.
• روش ریخته گری تحت فشار نسبت به سایر روش‌ها، بسیار اقتصادی‌تر است. بیشتر قطعات تولید شده با کمترین پرداخت برای فلز کاری آماده می‌شوند.
• در روش دایکست امکان تولید قطعات نازک‌تر با اشکال پیچیده‌تر وجود دارد.
• قطعات و ورق‌های آلومینیومی ساخته شده در روش ریخته گری پیوسته آلومینیوم، مقاومت بیشتری نسبت به قطعات آلومینیومی ساخته شده در روش ماسه‌ای دارند.
• در روش دایکست، سرمایه گذاری برای تولید قطعه کمتر است.

کاربرد ریخته گری با دایکست

در مبحث مزایای ریخته گری تحت فشار، یکی از کارآمدترین روش‌های ساخت قطعات با اشکال پیچیده، ابعاد دقیق، سطح باکیفیت، ساختار یکپارچه و مقاومت بالا روش ریخته گری تحت فشار است. روش دایکست کاربرد بسیار گسترده‌ای در تولید تجهیزات صنعتی و کالاهای مصرفی مخصوصا قطعه‌های اتومبیل دارد. به صورت کلی نزدیک به 60 درصد از قطعات ساخته شده به روش دایکست در صنعت اتومبیل سازی استفاده می‌شوند. کاربرد ریخته گری با دایکست در صنایع تجهیزات الکترونیکی، هوا فضا، ساخت لوازم خانگی، جواهر سازی و… قابل مشاهده است. موارد زیر از قطعات صنعتی و غیرصنعتی فلزی و از روش ریخته گری تحت فشار ساخته شده‌اند:

رادیاتور دایکست، ظروف دایکست، چراغ دایکست و…

مراحل اجرای ریخته گری دایکست

برای رسیدن به مزایای ریخته گری تحت فشار لازم است که 5 مرحله را طی کنید. 5 مرحله ریخته گری عبارتند از: آماده سازی قالب ریختخ گری تحت فشار، تزریق کردن مواد مذاب، خنک کردن مواد، باز کردن قالب و برش.

1. آماده کردن قالب ریخته گری تحت فشار

نخستین مرحله در ساخت قطعه به روش دایکست، آماده کردن قالب دایکست است. قالب مورد نیاز برای این کار از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل می‌شود. بخش ثابت روی صفحه ثابت است و بخش متحرک آن روی صفحه متحرک دستگاه قرار دارد. فعالیت‌های اصلی در آماده کردن قالب ریخته گری تحت فشار به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

• تمیز کاری
• روان کاری
• بستن قالب

2. تزریق کردن مواد مذاب به داخل قالب

گام بعدی برای رسیدن به مزایای ریخته گری تحت فشار یا دایکست، انتقال فلز مذاب از درون کوره به محفظه دستگاه است. نحوه انتقال مواد به نوع دستگاه دایکست و این‌که محفظه سرد باشد یا محفظه گرم، بستگی دارد. بعد از انتقال، تزریق فلز مذاب به داخل قالب تحت فشار بالا صورت می‌گیرد. فشار تزریق در این روش معمولا حدود 70 الی 1400 بار است. نیروی مورد نیاز برای ثابت نگه داشتن مواد مذاب حین فرایند انجماد، از این فشار فراهم می‌شود.

زمان لازم برای پر کردن همه حفره‌ها و مجاری قالب، زمان تزریق نامیده می‌شود. زمان تزریق بسیار محدود بوده و معمولا کمتر از 0.1 ثانیه است. محدود بودن این زمان از انجماد بخش‌های مختلف به صورت غیریکنواخت، جلوگیری می‌کند.

3. مزایای ریخته گری تحت فشار؛ خنک کردن

با وارد شدن مواد مذاب به داخل حفره‌های قالب، مواد شروع به خنک شدن می‌کنند و از حالت مایع به جامد تغییر می‌کنند. کاهش دمای قالب و مواد موجود در آن توسط سیستم خنک کننده صورت می‌گیرد. بعد از پر شدن همه حفره‌ها و منجمد شدن مواد مذاب، قطعه با شکل دلخواه ایجاد می‌شود.

باز کردن قالب قبل از تمام شدن زمان سرد شدن و انجماد کامل قطعه غیرممکن است. هرچقدر ضخامت دیواره قطعه و پیچیدگی هندسی آن بیشتر باشد، به زمان بیشتری برای خنک شدن نیاز دارد. اگر قطعه به اندازه کافی خنک نشده باشد، ممکن است به مزایای ریخته گری تحت فشار دست نیابید.

4. باز کردن قالب و خارج کردن قطعه

بعد از گذشت زمان خنک شدن قطعه، می‌توانید بخش متحرک قالب را باز کنید. سپس امکان خارج کردن قطعه به کمک مکانیزم خروج فراهم می‌شود. زمان باز کردن قالب از قابلیت‌های فنی دستگاه است.

5. برش کاری قطعه خارج شده

وارد کردن مواد مذاب به درون حفره‌ها، از طریق مجراهای قالب‌ها صورت می‌گیرد. به علت باقی ماندن مواد مذاب در مجرای قالب‌ها در طی فرایند خشک شدن، زائده‌هایی روی قطعه ایجاد می‌شوند. در آخرین مرحله برای رسیدن به مزایای ریخته گری تحت فشار، باید زائده‌های سطحی ایجاد شده را توسط روش‌های دستی و یا مکانیکی از بین برد. زمان لازم برای حذف مواد اضافی، به ابعاد قطعه وابسته است. زائده‌های جدا شده در این فرایند به بخش بازیافت منتقل می‌شوند. بعد از خارج شدن قطعه، امکان بستن دوباره قالب و تکرار فرایند تزریق، فراهم خواهد شد.

فلزات قابل استفاده در ریخته گری دایکست

ریخته گری تحت فشار معمولا با استفاده از آلیاژهای غیرآهنی انجام می‌شود. انتخاب مواد برای ریخته گری طبق عواملی مانند نقطه ذوب، استحکام، مقاومت به خوردگی، دانسیته و… صورت می‌گیرد. پراستفاده‌ترین آلیاژهایی که برای ریخته گری تحت فشار استفاده می‌شوند شامل موارد زیر می‌شوند:

آلیاژهای مس: آلیاژهای مس دارای ویژگی‌هایی مانند مقاومت به سایش بالا، مقاومت خوردگی بالا و بهترین خواص مکانیکی را دارند. آلیاژ مس در ریخته گری تحت فشار بسیار اهمیت دارد.

آلیاژهای آلومینیوم: فلز آلومینیوم به علت داشتن ویژگی‌هایی مانند وزن سبک، خواص مکانیکی مناسب، مقاومت خوردگی بالا و هدایت الکتریکی بالا، یکی از آلیاژهای پرطرفدار در ریخته گری تحت فشار است.

آلیاژهای روی: روی آسان‌تری فلزی است که می‌تواند ریخته شود و دارای شکل پذیری بالایی است. این آلیاژ همچنین استحکام ضربه بالایی دارد و به صورت کلی این آلیاژ برای دایکست اقتصادی محسوب می‌شود. اقتصادی بودن این آلیاژ جزء مزایای ریخته گری تحت فشار محسوب می‌شود.

آلیاژهای منیزیم: سبک‌ترین آلیاژ جهت ریخته گری تحت فشار، آلیاژهای منیزیم محسوب می‌شوند. نسبت استحکام به وزن این آلیاژ بالا است.

مزایای ریخته گری تحت فشار؛ اهداف ریخته گری

قطعه‌های دایکست معمولا طول عمر بالایی دارند و جهت افزایش جذابیت بصری طراحی می‌شوند. طراحان برای استفاده از قطعات ریخته گری تحت فشار اهداف زیادی دارند. اهداف ریخته گری تحت فشار عبارتند از:

• دقت و استحکام: قطعات ریخته گری با دوام بالا ساخته می‌شوند و تلرانس‌های دقیق را حفظ می‌نمایند.
• تولید سریع و باکیفیت: در این روش می‌توان با سرعت و دقت بالا، قطعات پیچیده با تلرانس‌های نزدیک را تولید کرد. در این روش امکان تولید قطعات یکسان به اندازه زیاد و بدون نیاز به ابزارهای اضافی، وجود دارد.
• قدرت و سبکی: روش ریخته گری تحت فشار نسبت به سایر روش‌های ریخته گری، قوی‌تر و سبک‌تر هستند. همچنین این قطعات کارایی بالاتری دارند.
• مقاومت در برابر عوامل خارجی: قطعات دایکست در برابر امواج الکترومغناطیس و گرما مقاومت دارند. این مورد جزء مزایای ریخته گری تحت فشار نیز محسوب می‌شود.

انواع روش های ریخته گری تحت فشار

ریخته گری تحت فشار باتوجه‌به میزان فشاری که جهت انتقال مواد مذاب به درون قالب وارد می‌شود، به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• ریخته گری تحت فشار پایین
• ریخته گری تحت فشار بالا

با نظر به فرایند ماشین کاری می‌توان ریخته گری دایکست را به صورت دیگری دسته بندی کرد:

• ماشین‌های تزریق با محفظه سرد (سیلندر سرد)
• ماشین‌های تزریق با محفظه گرم (سیلندر گرم)

جمع‌بندی

یک روش موثر برای تولید قطعات پیچیده و با اندازه‌های مختلف، ریخته گری تحت فشار است. مزایای ریخته گری تحت فشار بسیار زیاد است. باتوجه‌به مزایای بی‌شمار این روش، کاربرد ریخته گری با دایکست در صنایع گوناگون دیده می‌شود. همچنین در صنایع انواع روش های ریخته کری تحت فشار وجود دارد که شامل روش‌ ریخته گری سرد و گرم می‌شوند.

یکی از برترین تولید کنندگان ورق و گرده آلومینیوم، گروه صنعتی نوردپارس است. این مجموعه با استفاده از تکنولوژی نوین و متخصصان برجسته، محصولات آلومینیومی باکیفیت بالا را به بازار عرضه می‌کند. برای دریافت اطلاعات بیشتر درمورد خرید ورق آلومینیوم به قسمت تماس با ما مراجعه کنید.