- 09
- بهمن
ریخته گری تحت فشار
ریخته گری تحت فشار یا دایکَست (به انگلیسی: Die casting) گونه‌ای از ریخته گری است که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزریق می‌شود. در این سیستم بر خلاف روش‌های دیگر ریخته گری که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می‌رود، مواد مذاب با فشار داخل قالب تزریق می‌شود .
در همان حالت یعنی تحت فشار مواد مذاب منجمد می‌شود و امکان تولید قطعات با استحکام بالا را می‌دهد. ریخته گری تحت فشار کوتاه‌ترین راه تولید یک محصول از فلز می‌باشد. یکی از مزایای این روش، تولید قطعات بسیار نازک و همچنین با استحکام بسیار زیاد می‌باشد که ساخت آن توسط روش‌های دیگر ریخته گری تقریباً غیرممکن می‌باشد.
اهداف ریخته گری تحت فشار
ازاین روش زمانی استفاده می‌کنیم که سه هدف کلی را مد نظر داشته باشیم که در ذیل به شرح آن می‌پردازیم:
- هنگامی که بخواهیم تعداد بسیار زیادی از قطعات که از کیفیت سطحی خوب برخوردار باشند را تولید کنیم.
- دقت بالا در اندازه
- دیواره‌ها و پله‌های نازک از جنس فلزات سبک در قالب‌های فلزی دائم.
انواع ریخته گری تحت فشار
در این روش از قالب‌های فلزی استفاده می‌شود.این روش بر اساس نیروی های وارده به دو دسته تقسیم می‌شود:
۱-ریخته گری تحت فشار بالا
۲-ریخته گری تحت فشار کم
روش ریخته گری تحت فشاربالا کاربرد وسیع‌تری نسبت به روش ریخت گری تحت فشار کم دارد و در صنعت اصطلاحاً به آن ریخته گری تحت فشاریا دایکست گفته می‌شود؛ بنابراین زمانی که اصطلاح تحت فشار آورده شد، مقصود این روش می‌باشد.
از دو جنبه‌ای دیگر
ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ
در ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ، مخزنی از فلز مذاب در کوره مربوط به دستگاه نگهداری می‌شود. سپس پمپ دستگاه به داخل فلز مذاب فروبرده می‌شود و پمپ، مذاب را به داخل قالب می‌راند. استفاده از فرایند محفظه داغ به فلزات زودگداز عمدتاً آلیاژهای روی که در دمای ۴۰۰ تزریق صورت می‌گیرد، منحصر می‌شود.
ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد
روش ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد برای آلیاژهایی که دمای ذوب بالایی دارند مانند آلیاژهای آلومینیم که تزریق در بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد صورت می‌پذیرد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش محفظه در مجاورت قالب با فلز مذاب، بارگیری می شود . سپس مذاب با فشار به داخل قالب رانده می‌شود. در این روش فشار وارده در حدود4000-15000psi می‌باشد.
ریخته گری در قالب‌های فلزی تحت فشار کم
به‌طور کلی در این روش قطعات ریختگی که اصولاً از نوع فلزات سبک هستند را به وسیله قالب‌های فلزی دائم بر روی ماشینهای خاص ریخته گری کم فشار تولید می‌کنند. در این فرایند، بوته مذاب فلزات سبک که در داخل محفظه‌های گرمی در بسته قرار دارد، از طریق لوله انتقال مذاب با قالب فلزی در تماس قرار می‌گیرد. هوای فشرده یا همان گاز را به منظور پر کردن قالب به محفظه مذاب هدایت می‌کنند تا در نتیجه فشاری در حدود ۰٫۲ تا ۰٫۵ بار بر آن اعمال شود و مذاب از طریق لوله انتقال به سمت بالای قالب فرستاده می‌شود تا در نهایت قالب پر شود.
لازم به توضیح است که در مرحله انجماد مذاب، فشار اعمالی بایستی همچنین برقرار باشد تا ساختار بلوری متراکم و یکنواختی به وجود بیاید. نکته: پیش از خارج نمودن قطعه، فشاری که اعمال می‌شود بایستی قطع شود تا مذاب بتواند در لوله به سمت پایین هدایت شود.
ماشینهای ریخته گری کم فشار
در حال حاضر ماشینهای ریخته گری کم فشار به صورت تمام خودکار تنظیم می‌شوند و همچنین قالب‌های فلزی با سطح جدایش عمودی یا افقی دارند که مجهز به کشش ماهیچه و بیرون اندازهای هیدرولیکی یا پنوماتیکی هستند . دمای قالب‌های فلزی در هنگام کار دستگاه چیزی در حدود ۳۰۰ تا ۳۸۰ درجه سانتیگراد می‌باشد.
روش کار قالب‌های فلزی
بر روی صفحه پایینی ماشین، نصفه زیری قالب فلزی به عنوان نصفه ثابت قالب محکم می‌شود . نصفه متحرک قالب بالایی بر روی صفحه متحرک ماشین محکم می‌شود که غالباً ماهیچه‌های فولادی نیز به‌طور هیدرولیکی روی آن کار گذاشته می‌شود.
ترک‌های خستگی گرم قالب‌های ریخته گری تحت فشار
ترک خوردن خستگی گرمایی یکی از عیوب سطحی بسیار مهم است که درقالب‌های دایکست ساخته شده از آلومینیوم اتفاق می‌افتد. قالب‌های ریخته گری تحت دمای بالا و بارهای مکانیکی قرار می‌گیرند و ترک‌های خستگی گرم قالب‌ها که در نتیجه سیکل‌های گرمایی ایجاد می‌شوند، به‌طور محسوسی منجر به کوتاه شدن نیمه عمر قالب می‌گردند و ترک‌ها منجر به کاهش کیفیت سطح قالب‌ها و در نتیجه کاهش کیفیت سطح قطعات ریختگی می‌شوند. بارهای مکانیکی و گرمایی منجر به تنش‌های موضعی بالا و در نتیجه ایجاد ترک‌های سطحی می‌شوند.
عمیق‌ترین ترک‌ها قبل از ۲۰۰۰ سیکل اتفاق می‌افتد و به صورت تصاعدی در سیکل‌های بعدی گسترش می‌یابد. این ترک‌ها در نزدیکی راهباره قالب، جایی که شیب‌های دمایی به خاطر دمای بالاتر مذاب، بیشتر هستند، اتفاق می‌افتند و ترک‌ها همچنین در مناطقی که تمرکز تنش بالاتری دارند، مثل لبه‌ها و گوشه‌هایی با زاویه کوچک، زودتر اتفاق می‌افتند. ترک‌هایی که زودتر تشکیل می‌شوند معمولاً حین سیکل‌های بعدی عمیق‌تر و طولانی‌تر می‌شوند. عمق ترک‌ها از حدود چند دهم میلی‌متر تا ۷۵ میلی متر تغییر می‌کند. ریز ساختار ماده قالب در نزدیکی سطح به تدریج و در اثر گرمادهی زیاد به وسیلهٔ آلیاژ آلومینیوم مذاب نرم می‌شود که باعث بازپخت مارتنزیت و در نتیجه کاهش سختی می‌گردد. نرم شدن سطحی، شروع ترک‌ها و گسترش بیشتر آن‌ها را افزایش می‌دهد.
تخلخل جریان در قطعات ریخته گری تحت فشار
تخلخل جریان نوعی از تخلخل می‌باشد که ناشی از جریان ضعیف مواد بوده و باعث ایجاد عیوب سطحی مانند سوراخ‌ها، حفره‌ها و عیوب داخل قطعه مانند تخلخل‌ها می‌شود. ترکیبی از علت‌های ایجاد عیوب سطحی و تخلخل‌های گازی را می‌توان دلیل بروز تخلخل جریان عنوان کرد.
نحوه تشخیص این نوع از تخلخل به روش‌های زیر میسر است:
- تنظیم ماشین اشعه x به‌طور دقیق ممکن است خطوط بین جریان را در داخل قطعه نشان دهد.
- آزمایش سطح دارای تخلخل جریان، خاصیت ساختار دندریتی مانند تخلخل انقباضی را از خود نشان نمی‌دهد.
- آزمایش کردن تخلخل ، برش قطعه در جهت جریان مشاهده شده و استفاده از جوهر قالب در ناحیه تخلخل. چنانچه مسیر جریان جوهر قالب تقریباً به صورت مستقیم از محل تخلخل عبور کند، احتمالاً این امر نشان دهنده خطوط مابین جریان می‌باشد و همین امر باعث تشخیص عیب جریان خواهد شد.
مزایا
- تولید انبوه و با صرفه
- ساخت قطعه مرغوب با سطح مقطع نازک
- تولید قطعات پیچیده
- قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی برخوردار است.
- قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.
- در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می‌دهد.
- امکان تولید قطعات به صورت سری
معایب
- هزینه بالا
- وزن قطعات در این سیستم، محدودیت دارد.
- از فلزاتی که نقطه ذوب پایینی در حدود آلیاژ مس دارند فقط می‌توان استفاده نمود.
- هزینه سنگین تعمیر نگهداری قالب و دستگاه دایکست.
- جهت فلزات با نقطه ذوب بالا مثل فولاد، چدن و غیره به هیچ عنوان کارایی ندارد
آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضد زنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .
