×
Dec 22,2025
0
در تولید مدرن، فرآیند بسیار کارآمد و دقیقی برای شکلدهی فلزات وجود دارد که میتواند فلز مذاب را در عرض چند ثانیه به قطعات پیچیده و ابعاد دقیق تبدیل کند — این فرآیند همان ریخته گری است. از بلوک موتورهای خودرو و بدنه لپتاپ گرفته تا قطعات لوازم خانگی و اجزای دقت بالا در ابزارهای اندازهگیری، ریختهگری تحت فشار نقش حیاتی در صنایع مختلف ایفا میکند.
دای کستینگ چگونه کار میکند؟ چه چیزی آن را در مقایسه با سایر روشهای ریختهگری منحصربهفرد میکند؟ و مزایا و محدودیتهای آن چیست؟ این مقاله مروری روشن و حرفهای از فناوری دای کستینگ ارائه میدهد و به شما کمک میکند تا بفهمید چرا این روش به یکی از ارکان اصلی تولید مدرن فلزات تبدیل شده است.
ریخته گری که به آنها جوشکاری تحت فشار ، فرآیند ریختهگری دقیقی است که در آن فلز مذاب یا نیمهمذاب با سرعت بالا و فشار زیاد به داخل قالب فلزی (دوچوب) تزریق میشود سرعت بالا و فشار زیاد که در آنجا به سرعت انجماد یافته و قطعه ریختهگری شده نهایی را تشکیل میدهد.
ویژگیهای متمایزکننده برجسته دای کستینگ عبارتند از فشار بالا و سرعت تزریق بالا فشار تزریق میتواند از چند مگاپاسکال (MPa) تا صدها مگاپاسکال متغیر باشد، در حالی که سرعت پرشدن قالب از فلز معمولاً در محدوده 0.5 تا 120 متر بر ثانیه قرار دارد. کل فرآیند پرکردن معمولاً تنها 0.01 تا 0.03 ثانیه .
طول میکشد. این شرایط فرآیندی بسیار شدید به وضوح دای کستینگ را از سایر روشهای ریختهگری متمایز میکند و اساس دقت بعدی بالا و کیفیت سطح مطلوب آن محسوب میشوند.
قطعات ریختهگری شده معمولاً دارای تلرانس ابعادی IT11 –IT13 و زبری سطح پایین هستند. اغلب این قطعات نیاز اندکی به ماشینکاری ثانویه دارند و میتوان آنها را مستقیماً مونتاژ کرد که تضمینکننده تعویضپذیری عالی است.
با تشکر از تولید نزدیک به شکل نهایی، معمولاً میزان استفاده از مواد به 60–80%میرسد، در حالی که استفاده از خامه میتواند از 90%فراتر رود و بهطور قابل توجهی ضایعات مواد و هزینههای ماشینکاری را کاهش دهد.
ریختهگری تحت فشار برای تولید قطعات با هندسههای پیچیده، لبههای تیز و دیوارههای نازک ایدهآل است. حداقل ضخامت دیواره میتواند به اندازهٔ 0.3 میلیمتر برای آلیاژهای روی و 0.5 میلیمتر برای آلیاژهای آلومینیوم .
ورودیهای فلزی یا غیرفلزی (مانند درپوهای رزوهدار) میتوانند مستقیماً در قطعه ریخته شوند که این امر طراحی محصول را سادهتر کرده و مراحل مونتاژ را کاهش میدهد.
انجماد سریع تحت فشار، ساختار دانههای ریز و چگالی بالا ایجاد میکند که منجر به بهبود استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی میشود.
چرخههای ریختهگری تحت فشار بسیار کوتاه هستند و برای اتوماسیون مناسباند و این فرآیند را به گزینهای ایدهآل برای تولید حجیم تبدیل میکنند. به عنوان مثال، یک دستگاه ریختهگری تحت فشار محفظهای گرم کوچک میتواند 3,000–7,000 شات در هر شیفت .
به دلیل سرعت بسیار بالای پرکردن، ممکن است هوا درون حفره قالب بهطور کامل خارج نشود و این امر منجر به تخلخل داخلی میشود. در نتیجه، قطعات ریختهگری تحت فشار معمولاً برای عملیات حرارتی یا کاربردهای دمای بالا مناسب نیستند.
قالبهای ریختهگری تحت فشار و ماشینآلات نیازمند سرمایهگذاری اولیه قابل توجهی هستند و این امر فرآیند را از لحاظ اقتصادی برای تولید با حجم پایین کمتر جذاب میکند.
حداکثر اندازه ریختهگری توسط نیروی قفل کردن ماشین و ابعاد قالب محدود شده است که امکانپذیری تولید قطعات بسیار بزرگ را محدود میکند.
به دلیل مقاومت دمایی مواد قالب، ریختهگری تحت فشار عمدتاً برای آلیاژهای غیرآهنی مانند آلیاژهای آلومینیوم، روی، منیزیم و مس استفاده میشود. ریختهگری تحت فشار فلزات آهنی هنوز عمدتاً در مرحله تحقیق و آزمایش است.
فرآیند تولید ریختهگری تحت فشار معمولاً شامل مراحل زیر است:
1. پیشگرم کردن قالب - گرم کردن قالب به دمای کاری آن
2. روغنکاری قالب - پاشش عوامل رهاسازی و روغنکاری بر روی حفره قالب
3. بستن قالب - قفل کردن نیمههای متحرک و ثابت قالب
4. ریختن فلز - ورود فلز مذاب به محفظه تزریق
5. تزریق و انجماد - تزریق فلز به داخل حفره با سرعت و فشار بالا، سپس انجماد تحت فشار
6. باز کردن قالب و پرتاب - باز کردن قالب و خارج کردن ریزهگیری
7. برش دادن و بازرسی - حذف رانرها و سرریزها، به همراه بازرسی کیفیت
ماشینهای ریختهگری دایکست تجهیزات اصلی این فرآیند هستند و معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
اصول کار
مجرای تزریق به همراه کوره نگهدارنده یکپارچه است و مستقیماً درون فلز مذاب غوطهور میشود.
ویژگیها
کاربردهای معمول
عمدتاً مورد استفاده قرار میگیرد برای آلياژهای با نقطه ذوب پايين مانند آلياژهای روی، قلع و سرب.
در ماشينهای حوضچه سرد، اتاقک تزريق از کوره ذوب جدا شده است و فلز مذاب برای هر بار تزريق به صورت قاشقوار به داخل اتاقک ریخته میشود.
دستگاههای ریختهگری دایکستینگ افقی با اتاق سرد
دستگاههای ریختهگری دایکستینگ عمودی محفظه سرد
دستگاههای ریختهگری دایکستینگ کاملاً عمودی
دایکستینگ در اوایل قرن نوزدهم در صنعت چاپ برای تولید حروف سربی آغاز شد. طی بیش از یک قرن پیشرفت، چندین روند مشخصی ظهور کرده است:
دستگاههای مدرن دایکستینگ بهطور فزایندهای بزرگمقیاس، مبتنی بر سری و کنترلشده توسط کامپیوتر هستند که امکان نظارت لحظهای و تولید خودکار را فراهم میکنند.
برای حل مشکلات تخلخل، فناوریهایی مانند دایکستینگ خلاء , دایکستینگ با کمک اکسیژن ، و دایکستینگ تراکمی توسعه یافتهاند که بهطور قابل توجهی چگالی ریختهگری را بهبود بخشیده و امکان عملیات حرارتی را فراهم میکنند.
ریختهگری نیمهجامد از سوسپانسیون فلزی در حالت نیمهجامد استفاده میکند که باعث کاهش به دام افتادن گاز و انقباض و همچنین بهبود خواص مکانیکی میشود. این روش بهطور گسترده به عنوان یک فناوری نسل بعدی شکلدهی فلزات شناخته میشود.
با پیشرفتها در مواد قالب (مانند آلیاژهای مولیبدن و تنگستن)، پیشرفتهایی در ریختهگری فلزات آهنی از جمله چدن و فولاد حاصل شده است.
ریختهگری تحت فشار از قطعات ساده به قطعات با عملکرد بالا که در اجزای ساختاری خودرو و کاربردهای هوافضا استفاده میشوند، توسعه یافته است.
ریختهگری تحت فشار یکی از سریعترین فرآیندهای در حال رشد شکلدهی دقیق فلزات است و بهطور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد:
صنایع خودروسازی و موتورسیکلت حدود 70–80%از کل تولید ریختهگری تحت فشار را تشکیل میدهند. سایر بخشهای مهم شامل ابزار دقیق، تجهیزات صنعتی، لوازم خانگی، ماشینآلات کشاورزی، مخابرات و حملونقل هستند.
قطعات ریختهگری تحت فشار از قطعات کوچکی که تنها چند گرم وزن دارند تا 50 کیلوگرم ، شامل بلوک موتور، سر سیلندر، پوستهها، براکتها، چرخها و قطعات تزئینی.
در میان آلیاژهای غیرآهنی ریختهگری تحت فشار:
به عنوان یک فناوری پیشرفته شکلدهی فلزی که ترکیبی از فشار بالا، سرعت بالا و دقت بالا است، ریختهگری تحت فشار به یکی از ستونهای اساسی تولید مدرن—به ویژه در صنعت خودروسازی—تبدیل شده است. مزایای آن در کارایی، دقت و یکپارچهسازی قطعات پیچیده نقش حیاتی در طراحی سبکوزن، کاهش هزینه و بهبود عملکرد محصول ایفا میکند.
اگرچه چالشهایی مانند تخلخل و هزینههای بالای قالبسازی باقی ماندهاند، پیشرفتهای مداوم در ریختهگری خلأ، شکلدهی نیمهجامد، مواد قالب و فناوری ماشینآلات، پتانسیلهای جدیدی را آشکار میکنند. در آینده، با افزایش تقاضا برای عملکرد بالاتر، وزن سبکتر و کارایی تولید بیشتر، ریختهگری تحت فشار نقشی فزاینده و حیاتی در کاربردهای تولید پیشرفته و سطح بالا ایفا خواهد کرد.
EN
