دایکست یا ریخته گری آلومینیوم چیست؟
دایکست آلومینیوم به فرایند ریختن آلومینیوم مذاب در قالبهای خاص با فشار گفته میشود که طی این فرایند، قطعات آلومینیومی پیچیده با ابعاد مشخص و دقیق تولید میشوند. ریختهگری آلومینیوم یک فرایند صنعتی است. این فرایند به انگلیسی Aluminium Die Casting نام دارد.
اگر تمایل دارید به طور دقیق بدانید که دایکاست آلومینیوم چیست، در ادامه متن با وبلاگ پیوان همراه باشید تا علاوه بر توضیح این موضوع بهصورت جزئیتر، راجع به مزایا و معایب دایکست، رایجترین آلیاژهای آلومینیوم برای ریختهگری، مراحل اجرا، کاربرد آن در ساخت انواع قطعات پیچیده و دقیق و موارد دیگر نیز اطلاعاتی کسب کنید.
فهرست
تعریف دایکست آلومینیوم
برای آنکه بدانید ریخته گری آلومینیوم چیست، باید بدانید در فرایند دایکاست یا ریخته گری آلومینیوم چه اتفاقی میافتد. در این فرایند در واقع آلومینیوم مذاب بهجای استفاده از وزن خود، با فشار بالایی که دستگاه دایکاست ایجاد میکند، به داخل قالب تزریق میشود. این فرایند باعث میشود قالب بهسرعت توسط آلومینیوم پر شود و مکها و تخلخلها کاهش پیدا کنند؛ در نتیجه قطعهای که به دست میآید بسیار باکیفیت و مستحکم است. در ادامه راجع به اینکه انواع دایکاست آلومینیوم چیست صحبت میکنیم.
آشنایی با انواع ریخته گری آلومینیوم به شما کمک میکند که بتوانید محصول مناسب خود را انتخاب کنید و بدانید محصولی که خریدید چه ویژگیهایی دارد. انواع روشهای دایکاست آلومینیوم به دو دسته تقسیم میشوند که هرکدام با دستگاه مخصوص خود انجام میشود. همچنین برای دستهبندی انواع روشهای دایکاست دو شیوه وجود دارد. شیوه اول بر اساس میزان فشاری است که دستگاه دایکاست به آلومینیوم مذاب وارد میکند تا آن را وارد قالب کند. برایناساس روشهای دایکاست آلومینیوم عبارتاند از:
- ریختهگری تحت فشار بالا
- ریختهگری تحت فشار پایین
روش دستهبندی دوم باتوجهبه فرایند تولید و نوع محفظهها یا سیلندرها انجام میشود که باعث ایجاد دو شیوه زیر میشود:
- دایکست گرم آلومینیوم با محفظه گرم
- دایکست سرد آلومینیوم با محفظه سرد
برای آشنایی بیشتر با خصوصیات آلومینیوم، میتوانید مقاله آلومینیوم چیست را بخوانید.
مزایا و معایب دایکست آلومینیوم
تولید قطعات آلومینیوم با روش دایکست مثل هر روش دیگری مزایا و معایب خودش را دارد. در زیر راجع به اینکه مزایا و معایب دایکاست آلومینیوم چیست توضیح داده شده است.
مزایا
- کاهش مکها و تخلخلها و افزایش استحکام و کیفیت قطعه
- امکان تولید قطعاتی با ابعاد بسیار دقیق و پیچیده همچون قابهای موبایلها، بدنة برخی لپتاپها، گیربکس خودرو و بلوک موتور
- سرعت عمل در تولید به علت تزریق با فشار و نیاز کم به پرداختها و ماشینکاریهای پس از تولید قطعه
- مقرونبهصرفه بودن به علت نیاز اندک قطعه به ماشینکاری
- امکان تولید محصول در تیراژ بالا
- امکان ساخت قطعات با ضخامت بسیار اندک
- هزینه کمتر نیروی کار برای تولید محصول
- سادهتر بودن بازیافت محصولات تولید شده
- امکان تولید قطعات با سطح کاملاً صاف و صیقلی
- امکان تولید سطوح بافتدار
- امکان تولید قطعات سفارشیسازی شده
- توانایی تولید محصولات با وزن کم
معایب
- دشوار بودن قالبگیری برای تولید قطعات بسیار بزرگ
- امکان تولید ورق آلومینیوم با روش دایکست وجود ندارد – چون باید در ابعاد بزرگ طراحی شود و علاوه بر مشکل طراحی قطعه و سایر مشکلات، قیمت ورق آلومینیومی که با این روش تولید میشود بسیار گران خواهد بود.
- امکان تولید پروفیل آلومینیوم با روش دایکست وجود ندارد – پروفیل آلومینیوم نیز برای تولید با دایکاست، وضعیتی مشابه با تولید ورق آلومینیوم با دایکاست دارد و قیمت پروفیل آلومینیوم بسیار گران تمام خواهد شد.
- مقرونبهصرفه نبودن برای تولید قطعات با تیراژ کم
- امکان ایجاد ترک داغ در طی فرایند انجماد
- امکان چسبندگی محصول به قالب
اگر در مورد ورق آلومینیوم و ویژگیهای آن هنوز ابهاماتی دارید، میتوانید مقاله ورق آلومینیوم چیست را مطالعه کنید.
رایج ترین آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم
آلومینیوم آلیاژهای متفاوتی دارد؛ اما از بین این آلیاژها برخی برای ریختهگری مناسبتر و رایجتر هستند. محبوبترین گروه مربوط به سری 3XXX و پس از آن 4XXX هستند. بااینحال از آلیاژهایی با سر کد 2XXX و 5XXX نیز برای تولید یک سری قطعات خاص استفاده میشود.
در ادامه تعدادی از رایجترین آلیاژهای آلومینیوم که برای ریختهگری استفاده میشوند را نام بردهایم. دقت داشته باشید که این نامگذاری بر اساس سیستم Aluminium Association انجام شده است:
- A380
- A360
- A413
- B390
- 383
- 518
مراحل اجرای ریخته گری دایکست آلومینیوم
دایکاست آلومینیوم مراحل مختلفی دارد که لازم است بادقت و ظرافت انجام شوند تا قطعه حاصل باکیفیت باشد و در آن تخلخل، ترک داغ، چسبندگی یا عدم استحکام ایجاد نشود. این مراحل در ادامه به ترتیب ذکر شدهاند:
مرحله اول: آمادهسازی قالب
در مرحله اول باید یک ماده روانکننده در سطح داخلی قالب اعمال میشود. این روانکننده علاوه بر اینکه دمای قالب را تنظیم میکند، یک لایه جداکننده بین فلز مذاب و قالب نیز ایجاد میکند تا در مرحله انجماد، محصول به قالب نچسبد.
مرحله دوم: ذوب کردن آلومینیوم
در مرحله دوم آلومینیوم در کوره ذوب میشود تا برای تزریق توسط دستگاه دایکست و اعمال فشار بر آن آماده شود.
مرحله سوم: تزریق آلومینیوم مذاب به قالب
آلومینیوم مذاب با فشاری که دستگاه دایکست به آن اعمال میکند، به درون قالب وارد میشود که به این عمل تزریق میگویند. دستگاه تا زمانی که آلومینیوم سرد و جامد شود به اعمال فشار ادامه میدهد.
مرحله چهارم: خنکسازی
مرحله خنکسازی به دو روش انجام میشود. روش اول بهصورت طبیعی است که در آن قطعه در معرض هوا قرار میگیرد تا گرمای خود را از دست بدهد و خنک شود. در روش دوم از آب یا جریان هوای شدید استفاده میکنند تا فرایند خنکسازی تسریع شود. در روش دوم کیفیت قطعه تولیدی بهتر است.
مرحله پنجم: باز کردن قالب
در این مرحله قالب باید باز شود تا امکان خارجکردن محصول فراهم شود. برای این منظور باید ابتدا پینهای اجکتوری قالب باز شوند تا اتصالات قالب آزاد شود و بتوان قطعات آن را جدا کرد و بعد محصول را از آن خارج کرد.
مرحله ششم: پرداخت نهایی
این مرحله آخرین مرحله است و اگر محصول به پرداخت، برشکاری یا صیقلدادن نیاز داشته باشد در این مرحله انجام میشود.
در این مرحله پیش ازآنکه قالب مجدداً استفاده شود، باید کاملاً تمیز شود تا به قطعه بعدی آسیب وارد نشود.
5 نکته کاربردی برای طراحی قطعه
برای بهینهسازی فرایند تولید قطعه با روش ریخته گری آلومینیوم بهینه شود، بهتر است نکات زیر را مدنظر قرار داد:
- بهتر است دیوارههای قطعه تا حد ممکن با ضخامت یکنواخت طراحی شوند تا از ایجاد نواقص حین ریختهگری و خنکسازی جلوگیری شود؛
- استفاده از زوایای تیز در فرایند دایکاست مناسب نیست. بهتر است زوایایی که بهصورت تیز طراحی شدهاند، به زوایای گرد تبدیل شوند تا مواد مذاب راحتتر در قالب جریان یابد و قطعه دچار ترک نشود؛
- در فرایند خنکسازی باید انقباضات آلومینیوم را مدنظر قرار داد تا قطعه با ابعاد مطلوب تولید شود؛
- طراحی قطعه باید بهگونهای باشد که امکان جداسازی قالب از آن ساده باشد؛
- باید دریچههایی برای تخلیه هوا و گازها تعبیه شود تا در حین تزریق به دام افتادن این مواد در قالب باعث ایجاد نقص در محصول نشود؛
- محصولی که برای تولید با روش دایکاست در نظر گرفته میشود نباید زیاد بزرگ باشد، این روش بیشتر برای قطعات کوچک مناسب است و برای قطعات بزرگتر باید از روش ریخته گری ماسهای استفاده شود.
کاربرد دایکست چیست؟
آلیاژهای آلومینیوم در صنایع گوناگون از جمله خودروسازی، ساخت لوازم خانگی، هوا و فضا، الکترونیک، کشاورزی، استخراج و معدن و بسیاری صنایع دیگر کاربرد دارند. از روش دایکاست برای ریختهگری آلیاژها استفاده میکنند تا سازهها و قطعات مختلف برای استفاده در صنایع را بسازند. برخی از صنایعی که از قطعات آلومینیومی تولید شده با روش دایکاست در آنها استفاده میشود در زیر لیست شدهاند:
خودروسازی
در صنعت خودروسازی از قطعات آلومینیومی که به روش دایکست تولید شدهاند زیاد استفاده میشود. علت این موضوع، استحکام و مقاومت بالای این قطعات در عین وزن سبکشان است. وزن سبک قطعات کمک میکند شتاب خودروها را افزایش دهند. استحکام و مقاومت نیز در حفظ جان سرنشینان هنگام تصادفات بسیار مؤثر است.
لوازمخانگی
لوازمخانگی در معرض آب، رطوبت و در تماس با برخی مواد غذایی قرار میگیرند و آلومینیوم نیز در برابر خوردگی با این مواد مقاوم است. به همین دلیل استفاده از قطعات آلومینیومی دایکاست شده در آنها بسیار پرکاربرد است. برای مثال محفظه داخلی ماشین ظرفشویی و داخل درب آن به این روش تولید میشود.
هوا و فضا
صنعت هوا و فضا هم مانند صنعت خودروسازی نیاز به قطعات سبک و مقاوم برای ساخت هواپیماها، هلیکوپترها و… دارد تا بتوانند مصرف سوخت را در این وسایل حملونقل کاهش دهند و بدنه و اجزای مقاومی برای آنها بسازند.
الکترونیک
آلومینیوم یک رسانای خوب برای الکتریسیته است؛ ازاینرو، از قطعات ریختهگری این فلز در تلفنهای همراه، پهپادها، ایستگاههای 5G، کامپیوترهای رومیزی و بسیاری چیزهای دیگر استفاده میشود. در برخی پروسسورهای کامپیوترهای قوی چیزی شبیه به رادیاتور ماشین وجود دارد که برای خنککردن پردازنده استفاده میشود. چیزهایی از قبیل این قطعة حیاتی برای کامپیوتر نیز با دایکست آلومینیوم ساخته میشوند.
استخراج و معدن
در ساخت کاوشگرها، دستگاههای حفاری و سنگشکنها که هنگام استخراج در معادن به کمک افراد میآیند، از روش دایکاست آلومینیوم استفاده میشود.
کشاورزی
بسیاری از ماشینآلات کشاورزی مثل تراکتورهایی که در مزرعهها کار میکنند و عملیات کاشت، داشت و برداشت اتوماتیک را انجام میدهند با کمک ریختهگری آلومینیوم ساخته شدهاند.
ساختمانسازی
از روش دایکاست برای ساخت قابهای پنجرهها، اسکلت سقفهای کاذب و… استفاده میشود تا وزن کلی ساختمان کاهش پیدا کند و مقاومت مصالح افزایش یابد.
مقایسه دایکست با ریخته گری قالب دائمی
هر چند هم در دایکست و هم ریختهگری قالب دائمی ماده مذاب درون قالب ریخته میشود و بعد از جامد شدن محصول تولید میشود؛ اما این دو روش از چند جنبه نیز با هم تفاوت دارند:
- در ریختهگری دائمی از فلزات مستحکم و آلیاژهای آنها استفاده میشود. برای مثال برخی از آنها آلیاژی از آلومینیوم، مس و آهن هستند و برخی دیگر آهن یا فولاد؛ اما در دایکست همیشه قالبها فولادی هستند.
- در ریختهگری دائمی برای پرکردن قالب از فشار کم استفاده میشود و به نیروی جاذبه متکی است؛ اما در روش دایکست از تزریق با فشار بالا برای واردکردن فلز مذاب به قالب استفاده میشود.
- ریختهگری با قالب دائمی برای طیف گستردهای از مواد، از فلزات گرفته تا پلاستیک و سرامیک قابلاستفاده است؛ اما دایکاست بیشتر مناسب گروه خاصی از فلزات همچون آلومینیوم است.
- در روش ریختهگری عموماً پس از فرایند خنکسازی، محصول به پردازش و صیقلدادن نیاز دارد؛ اما در دایکاست چون دقت تولید بسیار بالاست، اغلب نیازی به این کارها نیست.
- ریختهگری با قالب دائمی بیشتر برای تیراژ پایین تا متوسط مناسب است؛ اما دایکست برای تولید در مقیاس کم مقرونبهصرفه نیست.
در ادامه تفاوتهای کلیدی این دو روش را در جدول به صورت خلاصه بررسی میکنیم:
ویژگی |
دایکاست آلومینیوم |
ریخته گری قالب دائمی |
هزینه |
معمولاً ارزانتر است |
معمولاً گرانتر است |
سرعت تولید |
کمتر است |
بیشتر است |
دقت ابعادی |
کمتر است |
بیشتر است |
طول عمر قالب |
کوتاهتر است |
طولانیتر است |
جمعبندی
دایکست آلومینیوم یکی از روشهای کارآمد ریخته گری است که امکان تولید قطعات پیچیده و در عین حال مقاوم را با سرعت بالا فراهم میکند. این روش ریخته گری آلومینیوم به دلیل هزینه پایین در تولید انبوه با ابعاد دقیق در صنعت خودرو، هوافضا و الکترونیک بسیار پرکاربرد است. بااینحال، محدودیتهایی مانند هزینه بالای ساخت قالب و نداشتن صرفه اقتصادی در تیراژ پایین نیز در این روش وجود دارد. در نهایت انتخاب بین دایکاست و سایر روشهای ریختهگری، بسته به نیاز پروژه، نوع آلیاژ و اندازه قطعات انجام میشود. در صورت نیاز به مشاوره در این زمینه با کارشناسان ما در پیوان تماس بگیرید.
نظر شما