از جمله محبوب‌ترین تکنیک‌های ساخت برای ساخت قطعات مختلف، ریخته‌گری تحت فشار است. این یک فرآیند سیستماتیک است که شامل ساخت یک سیستم ابزار، انتخاب مواد مناسب و پیروی از یک فرآیند مشخص می‌شود.
با انجام این کار، می‌توانید قطعات پیچیده‌ای با تلرانس بسیار بالا در کاربردهای حیاتی مانند صنعت هوافضا بسازید.
در این راهنما، ما تمام اطلاعات مهم در مورد مرگ را بررسی خواهیم کرد. فرآیند ریخته گری:
دایکستینگ چیست؟
ریخته‌گری تحت فشار (Die Casting) یک تکنیک ساخت فلز است که در آن از سیستم ابزارآلات تخصصی برای تزریق مواد مذاب به یک طرح ابزارآلات از پیش ساخته شده استفاده می‌شود.
این سیستم ابزارسازی است که دارای یک حفره است و قطعه نهایی مورد نظر برای ساخت را تکرار می‌کند. علاوه بر این، قالب عمدتاً از فولاد سخت ساخته شده و قابل استفاده مجدد نیز می‌باشد.
مراحل کلیدی در فرآیند ریخته‌گری تحت فشار
فرآیند ریخته‌گری تحت فشار شامل مجموعه‌ای از فرآیندها است که نتیجه نهایی آنها قطعه‌ای است که با قطعه شما مطابقت دارد. نقشه فنی. یعنی، از نظر ابعاد یا بُعد، ظاهر و نمای کلی.
خلاصه اینکه،, دایکستینگ شامل طراحی قطعه و قالب، آماده‌سازی ابزار (قالب)، ذوب مواد و تزریق به داخل قالب، خنک شدن قطعه ریخته‌گری شده، بیرون انداختن قطعه و بازرسی کیفیت می‌شود.
بیایید در مورد هر فرآیند بحث کنیم:
مرحله 1: طراحی قطعه و طراحی قالب
توجه داشته باشیدحتی قبل از اینکه ریخته‌گری تحت فشار را برای ساخت قطعات انتخاب کنید، انجام تجزیه و تحلیل هزینه مهم است. به عنوان یک قاعده کلی، ریخته‌گری تحت فشار برای تولید با حجم بالا از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر است.
این امر عمدتاً به هزینه‌های بالای ابزار اولیه، یعنی هزینه ساخت قالب ریخته‌گری تحت فشار، نسبت داده می‌شود.
برای تولید با حجم بالا، ریخته‌گری تحت فشار مقرون به صرفه و کارآمد است.
با توجه به این نکته، اولین فرآیند در ریخته‌گری تحت فشار، مرحله طراحی است. به یاد داشته باشید، قالب ریخته‌گری تحت فشار به نوع قطعاتی که می‌خواهید بسازید بستگی دارد.
بنابراین، قبل از طراحی قالب، باید قطعاتی را که می‌خواهید بسازید، طراحی کنید.
طراحی قطعات
در این مرحله، شما باید با بهینه‌سازی قطعاتی که می‌خواهید ریخته‌گری تحت فشار انجام دهید، از طریق طراحی برای قابلیت تولید (DFM) شروع کنید. شما مهندسان باید از هر نرم‌افزار شبیه‌سازی برای بهینه‌سازی طراحی قطعات استفاده کنید.
شما می‌توانید از اتوکد، در کنار مدل‌سازی سه‌بعدی، SolidWorks، Autodesk Fusion 360 و Autodesk Inventor، به همراه سایر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مانند MAGMASOFT استفاده کنید.
هنگامی که از طراحی قطعات برای ریخته‌گری تحت فشار راضی شدید، مرحله بعدی طراحی و ساخت قالب خواهد بود.
در طراحی قطعات، باید به موارد زیر توجه کنید:
- در صورت امکان، ضخامت دیواره باید ثابت باشد
- همیشه وزن و ضخامت دیواره را کاهش دهید
- زاویه شیب را برای قطعات روی ریخته‌گری شده در قالب، حدود ۰.۵ درجه و برای قطعات آلومینیوم ریخته‌گری شده در قالب، ۱ تا ۵ درجه حفظ کنید.
- تلرانس برای روی ریخته‌گری تحت فشار می‌تواند از ±0.001 تا ±0.002 اینچ متغیر باشد در حالی که برای آلومینیوم می‌تواند ±0.002 تا ±0.004 اینچ باشد.
طراحی و ساخت قالب دایکاست
را قالب ریخته گری یک کپی از محصول نهایی است که می‌خواهید بسازید. به همین دلیل است که معمولاً به آن سیستم ابزار گفته می‌شود.
به یاد داشته باشید، طراحی قالب بخش مهمی است که کیفیت و سودمندی محصول نهایی را تعیین می‌کند.
در طراحی و ساخت قالب دایکاست، توجه به موارد زیر ضروری است:
- جنس قالب دایکاست – فولادهای ابزار گرم‌کاری‌شده مانند H13، 8407 یا SKD61، فولادهای آلیاژی سازه‌ای مانند 30CrMnSi یا 40Cr، آلیاژهای مس بالا مانند AMPCOLOY 940 و آلومینیوم مواد رایجی هستند. در بیشتر موارد، ماده‌ای که می‌خواهید ریخته‌گری تحت فشار انجام دهید، طول عمر قالب و تکنیک ریخته‌گری تحت فشار، جنس سیستم ابزار را تعیین می‌کنند.
- پارامترهای قالب دایکاست – طراحی قالب شما باید زوایای برش، فیلت‌ها، شعاع‌ها، ضخامت دیواره، برجستگی‌ها، دنده‌ها، خط جدایش، سیستم راهگاهی، سیستم خنک‌کننده، سیستم تهویه و مکانیزم تخلیه را در نظر بگیرد.
پس از آماده شدن طرح قالب، می‌توانید به سراغ ساخت قالب دایکاست بروید.
با پیشرفت تکنولوژی، ماشینکاری دقیق CNC به عنوان گزینه‌ای مقرون به صرفه و مناسب برای ساخت قالب‌ها ثابت شده است. ماشینکاری CNC ممکن است شامل عملیات زیادی از جمله فرزکاری CNC با سرعت بالا، EDM و پرداخت باشد.
پس از آماده شدن قالب، قبل از شروع فرآیند ریخته‌گری تحت فشار واقعی و انبوه، نمونه‌های اولیه را بررسی و تولید کنید. این یک مرحله حیاتی است که به شما در کاهش هزینه ریخته‌گری تحت فشار کمک می‌کند.
مرحله 2: انتخاب مواد ریخته‌گری تحت فشار
انتخاب مواد ریخته‌گری تحت فشار برای اطمینان از دریافت قطعات با کیفیت بالا بسیار مهم است. به عنوان یک راهنما، استانداردهای خاصی وجود دارد که خواص شیمیایی و مشخصات آلیاژهای ریخته‌گری تحت فشار را تعریف می‌کنند.
برخی از محبوب‌ترین استانداردهای صنعتی عبارتند از:
- ASTM B58 برای ریخته‌گری تحت فشار آلومینیوم
- استاندارد ASTM B86 برای ریخته‌گری تحت فشار روی و آلیاژ روی-آلومینیوم
- ASTM B94 برای آلیاژ منیزیم دایکستینگ
البته، اگر بازار آمریکا را هدف قرار می‌دهید، باید با ... آشنا باشید. انجمن ریخته‌گری آمریکای شمالیاستانداردها و بهترین شیوه‌های (NADCA).
به این ترتیب، قطعات با کیفیت بالا تولید خواهید کرد.
به یاد داشته باشید، بیشتر شکست‌ها در ریخته‌گری تحت فشار ناشی از ماشین‌آلات بد یا اپراتورهای ضعیف نیست، بلکه ناشی از انتخاب مواد است. به این نکته توجه کنید که آیا قطعه به استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، رسانایی حرارتی و الکتریکی نیاز دارد یا خیر.
آلیاژهای سبک مانند منیزیم و آلومینیوم در کاربردهای خودرو و هوافضا مورد توجه هستند؛ بنابراین، این مورد را نیز در نظر بگیرید.
بیایید آلیاژهای فلزات مورد استفاده در ریخته‌گری تحت فشار را در جدول زیر خلاصه کنیم:
| آلیاژ فلزی ریخته گری | نمونه‌هایی از آلیاژها | اظهارات |
| آلیاژهای آلومینیوم | · ای۳۸۰ · A383 · ای۳۶۰ · ADC12 | · رایج برای صنایع خودروسازی، هوافضا و الکترونیک |
| آلیاژهای پایه مس | · برنز · برنج | · سیستم‌های لوله‌کشی، چرخ‌دنده‌های صنعتی و قطعات دریایی |
| آلیاژهای منیزیم | · AM50A · AM60A · AZ91D | · محفظه‌های اویونیک، محصولات مصرفی، چرخ‌های خودرو، قاب صندلی و غیره. |
| آلیاژهای روی | · ZA-8 · زمک 3 · زمک 5 | · دستگیره‌های در، زیپ‌ها، سگک‌ها، محفظه‌های ابزار استخر، هیت سینک‌ها، سنسورها، رابط‌ها و غیره. |
بنابراین، مواد ریخته‌گری تحت فشار را مطابق با الزامات کاربردی منحصر به فرد خود انتخاب کنید.
مرحله ۳: ذوب و آماده‌سازی
در این مرحله، شما مواد با کیفیت بالا را برای ریخته‌گری تحت فشار انتخاب خواهید کرد.
در اینجا، موضوع کنترل دما، شیمی و تمیزی با دقت جراحی است. هنگام ذوب، انتخاب کوره شما مستقیماً بر کیفیت مذاب تأثیر می‌گذارد. باید مطمئن شوید که مواد شما را آلوده نمی‌کند.
به یاد داشته باشید، هر آلیاژ یک بازه دمای ذوب و ریخته‌گری خاص دارد و شما باید در آن محدوده بمانید. اگر مذاب خیلی داغ باشد، باعث اکسیداسیون می‌شود و اگر خیلی سرد باشد، پر شدن ناقص و بسته شدن سرد رخ می‌دهد.
در طول آماده‌سازی فلز، فلز مذاب باید قبل از تزریق تمیز، گاززدایی شده و از نظر شیمیایی متعادل باشد. در فلزاتی مانند منیزیم، سیلیکون یا مس، ترکیب مذاب باید با افزودن آلیاژهای اصلی برای بازیابی عناصر از دست رفته در طول ذوب، تنظیم دقیق شود.
برای حذف سرباره‌ها و تفاله‌ها، عمل لایه‌برداری را ادامه دهید. سپس به کوره نگهدارنده منتقل کنید تا دمای ریخته‌گری قبل از تزریق حفظ شود.
مرحله ۴: تزریق مواد مذاب به داخل حفره قالب
این اتفاق در عرض چند میلی‌ثانیه و تحت فشار شدید رخ می‌دهد و اگر آن را به درستی مدیریت نکنید، با نقص، آلیاژ هدر رفته و قالب آسیب‌دیده مواجه خواهید شد.
این فرآیند شامل تزریق فلز مذاب به داخل حفره قالب با سرعت و فشار بالا است، به طوری که قالب قبل از شروع انجماد کاملاً پر شود.
این کار دقت ابعادی، پرداخت سطح، سلامت داخلی و زمان چرخه را تعیین می‌کند.
ریخته‌گری تحت فشار بالا
در ریخته‌گری تحت فشار بالا، فلز مذاب خود را با فشار و سرعت بالا به داخل قالب فولادی سخت شده تزریق می‌کنید. فشار می‌تواند از ۱۵۰۰ تا ۲۵۴۰۰ psi متغیر باشد.
فشار را تا زمانی که فلز جامد شود، حفظ کنید، یک قطعه متراکم و از نظر ابعادی دقیق با سطح نهایی عالی و حداقل نیاز به ماشینکاری تولید کنید.
| ریخته گری اتاق داغ | ریخته گری اتاق سرد |
| سیستم تزریق است مستقیماً در فلز مذاب فرو رفته است. | فلز مذاب است در یک غلاف شات جداگانه ریخته شده است قبل از تزریق به داخل قالب. |
| مناسب برای روی و آلیاژهای منیزیم | توصیه شده برای آلیاژهای آلومینیوم، برنج و مس |
| محدوده دمای ذوب معمولاً زیر 40 درجه است | دمای ذوب می‌تواند تا بیش از ۸۰۰ درجه افزایش یابد |
| مکانیسم تزریق عبارت است از یکپارچهبا کوره. | مکانیسم تزریق عبارت است از جداگانهاز کوره. |
ریخته‌گری تحت فشار کم
در اینجا همه چیز در مورد کیفیت و دوام است. شما فلز مذاب خود را با استفاده از فشار کم گاز به سمت بالا و داخل یک حفره قالب بسته فشار خواهید داد.
ریخته گری گرانشی
شما فلز مذاب خود را تحت نیروی جاذبه به درون یک قالب فلزی از پیش گرم شده خواهید ریخت. هیچ فشاری لازم نیست، هیچ خلائی وجود ندارد، فقط جریان کنترل شده است.
مرحله 5: خنک کردن و بیرون انداختن قطعه دایکاست
پس از تزریق فلز مذاب به داخل حفره قالب، مرحله بعدی خنک‌سازی و انجماد کنترل‌شده و به دنبال آن تخلیه قطعه ریخته‌گری نهایی است.
این مراحل، دقت ابعادی، یکپارچگی سطح و عمر قالب را تعیین می‌کنند.
مرحله 6: اصلاح و تکمیل
پس از بیرون انداختن، ممکن است فلز اضافی از سرریزها، دریچه‌ها، راهگاه‌ها و دروازه‌ها به قطعه ریخته‌گری شده شما چسبیده باشد.
تراشیدن، این مواد ناخواسته را حذف می‌کند و پرداخت، سطح را اصلاح کرده و تلورانس‌های ابعادی را اصلاح می‌کند.
مرحله 7: بازرسی کیفیت
این آخرین مرحله در فرآیند ریخته‌گری تحت فشار است. شما باید تأیید کنید که آیا هر قطعه ریخته‌گری شده الزامات ابعادی، ساختاری و بصری تعریف شده در مشخصات طراحی و استانداردهای صنعتی را برآورده می‌کند یا خیر.
نکاتی برای کاهش هزینه ریخته‌گری تحت فشار
برای بسیاری از طراحان محصول، هزینه‌های قالب‌گیری تزریقی یک عامل حیاتی از جانب DFM است. در اینجا یک چک لیست سریع وجود دارد که به شما در کاهش هزینه فرآیند قالب‌گیری تزریقی کمک می‌کند:
- در صورت امکان وزن و ضخامت دیواره را کاهش دهید
- فقط در صورت لزوم، تلرانس دقیق را انتخاب کنید
- بهینه سازی طراحی قطعات
- آلیاژهای ریخته‌گری تحت فشار مناسب را انتخاب کنید
- یک تکنیک ریخته‌گری تحت فشار مناسب را اتخاذ کنید
- قالب ریخته‌گری تحت فشار را برای افزایش طول عمر سیستم ابزار حفظ کنید
- کاهش زمان چرخه بدون افت کیفیت
- از طراحی مناسب دریچه‌ها و دریچه‌های تهویه استفاده کنید
- بهینه سازی طراحی مناسب ابزار
- بگذارید متخصصان آموزش دیده و باتجربه، ریخته‌گری تحت فشار را انجام دهند
- برای تولید قطعات با تیراژ بالا، ریخته‌گری تحت فشار را انتخاب کنید
- ساخت نمونه‌های اولیه قبل از تولید انبوه برای آزمایش قطعات ریخته‌گری شده
نمونه‌ای از قطعات دایکاست
| صنعت | نمونه‌هایی از قطعات ریخته‌گری شده |
| صنعت خودرو | قطعات الکترونیکی و حسگرها، قطعات ساختاری، اجزای موتور و سخت‌افزار داخلی. |
| هوافضا و هوانوردی | محفظه‌های گیربکس، براکت‌ها، پایه‌ها، پوشش‌های اویونیک، اتصالات لنگر کمربند ایمنی. |
| الکترونیک و صنعت برق | محفظه چراغ‌ها و درایورهای LED، هیت سینک برای ماژول‌های برق، محفظه موتور، لپ‌تاپ، تلفن هوشمند و محفظه‌های مخابراتی |
| ماشین آلات و تجهیزات صنعتی | محفظه گیربکس و پمپ، براکت و گیره، براکت و گیره، جعبه دنده ابزار برقی |
| دستگاه‌های پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی | محفظه‌های تجهیزات تشخیصی، دسته‌های ابزار جراحی، قاب‌های پروتز موتوری. |
با قطعات ریخته‌گری شده خود در KDM شروع کنید
وقتی صحبت از قطعات ریخته‌گری تحت فشار می‌شود، KDM همچنان کارخانه پیشرو در چین است. KDM هر مرحله را از طراحی قطعه و ساخت قالب گرفته تا ریخته‌گری، پرداخت و بازرسی، به صورت داخلی انجام می‌دهد و این امر آنها را به متخصصان تولید از ابتدا تا انتها تبدیل می‌کند.
در KDM، ما از هر دو نوع ماشین ریخته‌گری تحت فشار محفظه گرم و سرد استفاده می‌کنیم که قادر به کار با انواع مختلف فلزات هستند. KDM ظرفیت تولید قابل توسعه‌ای دارد، آنها پروژه شما را بدون به خطر انداختن ثبات یا زمان تحویل، توسعه می‌دهند.
نتیجه گیری
ریخته‌گری تحت فشار عبارت است از ساخت دقیق سیستمی که برای سرعت، دقت و ثبات ساخته شده است. وقتی این کار را به درستی انجام دهید، قطعات پیچیده یا باکیفیتی را با تلرانس‌های دقیق و پرداخت‌های صاف با سرعتی که سایر روش‌های ریخته‌گری می‌توانند با آن رقابت کنند، ارائه می‌دهد.
سوالات متداول
مزایای فرآیند ریخته‌گری تحت فشار چیست؟
ریخته‌گری تحت فشار، تلرانس‌های دقیقی را بدون ماشینکاری ثانویه ارائه می‌دهد.
آنها می‌توانند قطعات پیچیده و تقریباً به شکل نهایی با ضخامت دیواره تا 0.5 میلی‌متر تولید کنند. علاوه بر این، شما همچنین به پرداخت عالی و تولید در حجم بالا دست خواهید یافت.
علاوه بر این، قطعات ریخته‌گری شده با دایکاست، چگالی بالا و استحکام مکانیکی عالی را با تخلخل نشان می‌دهند.
آیا می‌توان در ریخته‌گری تحت فشار به تلرانس دقیقی دست یافت؟
بله. با این حال، شما می‌توانید در ریخته‌گری تحت فشار به تلرانس‌های دقیقی دست یابید، اما نه به صورت رایگان و نه به طور بی‌نهایت دقیق.
چگونه دستگاه ریخته گری را انتخاب می کنید؟
دستگاه ریخته‌گری تحت فشاری را انتخاب کنید که؛;
- نیروی گیره مورد نیاز را تعیین می‌کند
- مطابقت با نوع ماده
- مطمئن شوید که غلاف تزریق و پیستون می‌توانند مقدار دقیق فلز مذاب مورد نیاز را تزریق کنند.
- قالب باید از نظر فیزیکی درون صفحات دستگاه و بین میله‌های اتصال قرار گیرد و فضای کافی برای باز شدن و بیرون انداختن آن وجود داشته باشد.
تفاوت ریخته‌گری ماسه‌ای و ریخته‌گری تحت فشار چیست؟
ریخته‌گری ماسه‌ای برای تولید با حجم کم و انعطاف‌پذیری بالا، از جمله نمونه‌های اولیه، قطعات بزرگ یا قطعاتی با هسته‌های پیچیده که ماشینکاری آنها در قالب بسیار پرهزینه است، مناسب است.
ریخته‌گری تحت فشار برای تولید با حجم بالا و دقت بالا مناسب است، زمانی که کیفیت، ثبات و سرعت قطعه، سرمایه‌گذاری در ابزارآلات را توجیه کند.
کدام ماده برای ریخته‌گری دایکاست آسان‌تر است؟
روی ساده‌ترین ماده برای ریخته‌گری تحت فشار است.
کدام شرکت‌های ریخته‌گری تحت فشار در چین قابل اعتماد هستند؟
طلوع آفتاب-فلز. سانرایز یک شرکت ریخته‌گری تحت فشار با بیش از ۱۵ سال سابقه و تخصص در ... ریخته گری آلومینیوم. قابلیت‌های تولیدی Sunrise شامل کل فرآیند ریخته‌گری تحت فشار، از جمله نمونه‌سازی سریع، طراحی قالب، ریخته‌گری تحت فشار، ماشینکاری CNC و عملیات سطحی می‌شود. به دلیل دقت بالا، تخلخل کم (زیر 1%) و مقاومت در برابر خوردگی، قطعات ریخته‌گری شده Sunrise به ویژه در صنایعی مانند پزشکی، دریایی و خودرو مورد توجه قرار گرفته‌اند.
فناوری EMP یک تولیدکننده جهانی محصولات ریخته‌گری دقیق آلومینیوم با بیش از 30 سال تجربه در تحقیق و توسعه، تولید و ماشینکاری CNC است. ما به شرکت‌های پیشرو در زمینه خودرو، خودروهای برقی، مخابرات و صنعتی در سراسر جهان خدمات ارائه می‌دهیم. از ریخته‌گری و ماشینکاری گرفته تا پرداخت و آزمایش، تمام فرآیندها در داخل شرکت انجام می‌شود. EMP با ماشین‌های 350T-3050T، ابزارسازی 40 روزه و ظرفیت تولید 335 هزار قطعه در ماه، تولید سریع و مقیاس‌پذیر را تضمین می‌کند. با گواهینامه‌های ISO 9001، IATF 16949 و ISO 14001، ما کیفیتی در سطح OEM ارائه می‌دهیم که از نظر هزینه، وزن و عملکرد بهینه شده است.