دایکاست چیست؟ (ریخته گری تحت فشار) انقلابی در تولید قطعات فلزی
تاریخ بروز رسانی: 1403/10/29
مدت زمان مطالعه : 5 دقیقه
دایکاست چیست؟ طرز کار، کاربردها، مزایا و معایب
در پاسخ به این سوال که دایکاست چیست؟ میتوان گفت، دایکاست یا ریخته گری تحت فشار یکی از روشهای پرکاربرد برای تولید قطعات فلزی با شکل های پیچیده است. در این روش، فلز مذاب با فشار بسیار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق میشود و پس از سرد شدن فلز و جامد شدن قطعه مورد نظر از قالب خارج می شود.
دایکاست به دلیل دقت بالا، سرعت تولید زیاد، امکان تولید قطعات پیچیده و هزینه پایین تولید، در صنایع مختلفی از جمله خودرو سازی، الکترونیک و لوازم خانگی کاربرد گستردهای دارد. به زبان ساده، دایکاست شبیه به ریختن آب داغ در قالب یخ است با این تفاوت که در این دستگاه، فلز مذاب با فشار بسیار زیاد به داخل قالب تزریق می شود و قطعات فلزی بسیار دقیق و پیچیده تولید می کند.
فرایند کار دایکاست شامل چه مراحلی است؟
دایکاست یا ریخته گری تحت فشار، فرایندی است که در آن دستگاه دایکاست (Die-casting) فلز مذاب را با فشار بسیار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق می کند. این فشار باعث می شود فلز مذاب به تمام جزئیات قالب نفوذ کند و پس از سرد شدن، قطعه ای با شکل و ابعاد دقیق قالب را به خود بگیرد. فرآیند تولید قطعات به روش دایکاست شامل چند مرحله کلیدی است که به ترتیب زیر انجام میشود:
ابتدا فلزی که قرار است به قطعه تبدیل شود مانند آلومینیوم، روی، مس یا آلیاژهای آن، در یک کوره ذوب می شود تا به حالت مایع درآید سپس فلز مذاب داغ با فشار بسیار زیاد از طریق یک کانال به داخل قالب سرد تزریق میشود. این فشار بالا تضمین میکند که تمام حفرهها و جزئیات قالب به خوبی پر شوند.
پس از تزریق، فلز مذاب درون قالب سرد شده و به تدریج جامد می شود. این فرآیند با سرعت بالایی انجام می شود و به ایجاد ساختار دانه ای ریز و یکنواخت در قطعه کمک می کند سپس، زمانی که فلز به طور کامل سرد و جامد شد، قالب باز شده و قطعه تولید شده از آن خارج می شود. در برخی موارد، قطعه تولید شده ممکن است نیاز به عملیات پرداخت کاری داشته باشد. این مرحله می تواند شامل برش، سوراخ کاری یا پرداخت سطح باشد تا قطعه به شکل و کیفیت نهایی مورد نظر برسد.
جدول مشخصات فنی دایکاست
در جدول زیر مشخصات فنی دستگاه دایکاست در چهار بخش (مشخصات هندسی، مکانیکی، متالورژیکی و فیزیکی) با جزییات بیان شده است.
مشخصات |
جزییات |
مشخصات هندسی |
|
ابعاد قطعه |
طول، عرض و ارتفاع قطعه تولید شده |
ضخامت دیواره |
ضخامت کمترین بخش قطعه که بر استحکام و مقاومت آن تأثیر میگذارد |
شعاع گوشهها |
شعاعی که در گوشههای قطعه ایجاد میشود و بر استحکام و ظاهر تأثیر دارد |
تفاوت ابعادی |
میزان انحراف ابعاد واقعی قطعه نسبت به ابعاد طراحی شده |
صافی سطح |
کیفیت سطح قطعه از نظر زبری و صافی |
مشخصات مکانیکی |
|
استحکام کششی |
مقاومت قطعه در برابر کشیدهشدن تا نقطه شکست |
استحکام فشاری |
مقاومت قطعه در برابر فشار |
سختی |
مقاومت قطعه در برابر نفوذ اجسام سخت |
چقرمگی |
توانایی قطعه در جذب انرژی قبل از شکست |
خستگی |
مقاومت قطعه در برابر بارهای تکراری |
مشخصات متالورژیکی |
|
ترکیب شیمیایی آلیاژ |
نوع و درصد عناصر تشکیلدهنده آلیاژ |
ساختار میکروسکوپی |
اندازه و شکل دانههای فلز در ساختار میکروسکوپی |
عیوب داخلی |
وجود عیوبی مانند حفرههای گازی، ترکها و ناخالصیها |
مشخصات فیزیکی |
|
چگالی |
نسبت جرم به حجم قطعه |
نقطه ذوب |
دمایی که در آن فلز از حالت جامد به مایع تبدیل میشود |
هدایت حرارتی |
توانایی فلز در انتقال حرارت |
هدایت الکتریکی |
توانایی فلز در انتقال جریان الکتریکی |
کاربردهای دایکاست در صنایع مختلف چیست؟
دایکاست یا ریخته گری تحت فشار به دلیل مزایایی همچون دقت بالا، سرعت تولید، امکان تولید قطعات پیچیده و هزینه پایین تولید در صنایع مختلفی کاربرد گستردهای یافته است. در ادامه به برخی از مهم ترین کاربردهای این روش تولید اشاره می کنیم:
صنعت خودروسازی
از کاربردهای دایکاست در صنعت خودروسازی که با تولید قطعات با کیفیت بالا منجر به کاهش وزن خودرو و افزایش کارایی آن می شود، عبارتند از:
- بسیاری از قطعات بدنه خودرو مانند دستگیرهها، قابآینهها، جلوپنجره و... به روش دایکاست تولید می شوند.
- قطعاتی مانند بلوک سیلندر، سرسیلندر، کارتر و... که نیاز به استحکام و دقت بالایی دارند، با دایکاست تولید می شوند.
- اجزای مختلف سیستم تعلیق خودرو مانند بازوها و بوشها نیز با این روش ساخته می شوند.
صنعت الکترونیک
دایکاست در صنعت الکترونیک کاربردهای بسیاری دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
- بدنه بسیاری از لوازم الکترونیکی مانند تلفن همراه، لپ تاپ، تلویزیون و... با دایکاست تولید می شود.
- قطعات داخلی دستگاههای الکترونیکی مانند هیت سینکها، قاب باتری و... نیز با این روش ساخته می شوند.
صنعت لوازم خانگی
در صنعت لوازم خانگی از دایکاست در تولید قطعاتی چون بدنه بخچال و ماشین لباسشویی، اجاق گاز، پمپ ها و محفظه موتور استفاده میشود. علاوه بر این، دایکاست در صنایع دیگری نیز کاربرد دارد:
- یراقآلات ساختمانی، قطعات تزیینی و برخی از قطعات پنجرهها و درها
- برخی قطعات کوچک و دقیق در صنعت هوافضا
- ابزارهای جراحی و برخی قطعات دستگاه های پزشکی
- قطعات دوچرخه، اسکوتر و سایر وسایل ورزشی
انواع دایکاست بر اساس نحوه گرمایش محفظه تزریق
دایکاست به دودسته اصلی بر اساس نحوه گرمایش محفظه تزریق تقسیم می شود که در جدول زیر انواع دایکاست با ویژگی ها، مزایا و معایب و کاربرد آنها بیان شده است:
نوع |
ویژگی |
مزایا |
معایب |
کاربرد |
دایکاست محفظه گرم (Hot Chamber Die Casting) |
در این نوع دایکاست، محفظه تزریق که فلزمذاب در آن قرار دارد، به طور مداوم گرم است. پیستون تزریق مستقیماً در داخل فلزمذاب قرار دارد. |
سرعت تولید بالا کیفیت سطحی بهتر مناسب برای فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند روی و آلیاژهای آن
|
محدودیت در استفاده از فلزات با نقطه ذوب بالا امکان اکسیدشدن فلز در محفظه گرم
|
تولید قطعات کوچک و متوسط با آلیاژهای روی، بهویژه در صنایع الکترونیک و اسباببازی |
دایکاست محفظه سرد (Cold Chamber Die Casting) |
در این نوع دایکاست، محفظه تزریق سرد است و فقط قبل از تزریق با فلزمذاب پر میشود. پیستون تزریق با فلزمذاب در تماس مستقیم نیست. |
امکان استفاده از طیف گستردهتری از فلزات، از جمله آلومینیوم، مس و آلیاژهای آنها کنترل بهتر بر ترکیب شیمیایی آلیاژ
|
سرعت تولید نسبت به دایکاست محفظه گرم کمتر است هزینه اولیه دستگاه بالاتر است
|
لید قطعات بزرگتر و پیچیدهتر با آلیاژهای مختلف، بهویژه در صنایع خودروسازی و هوافضا |
عواملی که بر قیمت دایکاست تاثیر گذار هستند
از آنجایی که برندهای مختلفی از دستگاههای دایکاست وجود دارند، هر دستگاهی می تواند قیمت متفاوتی داشته باشد. انواع برندهای دستگاه دایکاست را در ادامه معرفی می کنیم:
- بوهلر (Buhler): یکی از بزرگ ترین و شناختهشده ترین تولید کنندگان ماشین آلات دایکاست در جهان است. دستگاههای بوهلر به دلیل کیفیت بالا، دقت و قابلیت اطمینان بالا، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند.
- توشیبا (Toshiba): این شرکت ژاپنی نیز سهم قابل توجهی در بازار دستگاه های دایکاست دارد. دستگاه های توشیبا به دلیل تکنولوژی پیشرفته و طراحی منحصر به فرد، از محبوبیت بالایی برخوردار هستند.
- ایتال پرس (Italpresse): این شرکت ایتالیایی، تولید کننده دستگاههای دایکاست با ظرفیتهای مختلف است. دستگاههای ایتال پرس به دلیل کارایی بالا و قیمت مناسب، گزینه مناسبی برای بسیاری از صنایع هستند.
- یوزومی (Yizumi): این شرکت چینی، یکی از بزرگ ترین تولید کنندگان دستگاههای دایکاست در آسیا است. دستگاههای یوزومی به دلیل قیمت رقابتی و کیفیت قابل قبول، در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار میگیرند.
- فرخ: این برند ایرانی، یکی از تولید کنندگان مطرح دستگاههای دایکاست در کشور است. دستگاههای فرخ با توجه به نیازهای صنایع داخلی طراحی و تولید می شوند
همچنین دستگاههای دایکاست ظرفیتهای متفاوتی دارند که این موضوع نیز بر قیمتشان تأثیرگذار است. نوسانات ارزی نیز یکی دیگر از عوامل تأثیرگذار بر قیمت دستگاه دایکاست است. در حال حاضر، قیمت دستگاههای دایکاست با توجه به عوامل ذکر شده، از ۵۰ میلیون تومان که کمترین ظرفیت تولید را دارد تا ۲ میلیارد و ۹۰۰ میلیون تومان، متغیر است. علاوه بر این موارد، خرید و فروش دستگاه دایکاست نو و دست دوم نیز انجام میشود که این خرید و فروش بین فردی نیز تغییراتی در قیمت به وجود میآورد به طوری که نمی توان به طور دقیق قیمتی را برای دستگاه دایکاست عنوان کرد.
مزایا و معایب دایکاست برای تولید قطعات
استفاده از روش دایکاست و دستگاه های دایکاست برای تولید قطعات، دارای مزایا و معایبی است که لازم است در انتخاب، به طور دقیق بررسی شوند. در ادامه به برخی از این مزایا و معایب اشاره خواهیم کرد:
مزایای دایکاست
- دایکاست یکی از سریع ترین روش های تولید قطعات فلزی است و برای تولید انبوه بسیار مناسب است.
- قطعات تولید شده با دایکاست دارای دقت ابعادی بسیار بالایی هستند و نیاز به عملیات ماشین کاری کمتری دارند.
- امکان تولید قطعات با شکلهای پیچیده و حفرههای داخلی در دایکاست وجود دارد.
- قطعات دایکاست به دلیل انجماد سریع فلز، استحکام بالایی دارند.
- سطح قطعات دایکاست صاف و صیقلی بوده و نیاز به عملیات پرداخت کاری کمتری دارد.
- با توجه به تولید انبوه و اتوماسیون فرایند، هزینه تولید هر قطعه در دایکاست کاهش می یابد.
- به دلیل استفاده از قالب، تمام قطعات تولید شده دارای ویژگیهای یکسانی هستند.
معایب دایکاست
- ساخت قالبهای دایکاست هزینه بالایی دارد و برای تولید تعداد کم قطعه مقرون به صرفه نیست.
- تنها فلزاتی با نقطه ذوب پایین برای دایکاست مناسب هستند.
- دایکاست برای تولید قطعات با وزن بالا مناسب نیست.
- گاهی اوقات در قطعات دایکاست عیوبی مانند حفرههای گازی، ترکها و ناخالصیها مشاهده می شود.
- طراحی نادرست قالب میتواند منجر به تولید قطعات باکیفیت پایین شود.
- قالبهای دایکاست به مرور زمان دچار سایش و پارگی میشوند و نیاز به تعمیر و نگهداری دارند.
مزایا و معایب دایکاست (ایرانی، کوچک و چینی)
در جدول زیر به طور خلاصه به بررسی انواع دایکاست ایرانی، دایکاست کوچک و دایکاست چینی می پردازیم.
نوع دایکاست |
مزایا |
معایب |
ایرانی |
قیمت رقابتی، دسترسی آسان |
کیفیت متغیر، تکنولوژی قدیمی |
کوچک |
کاربرد زیاد، دقت بالا |
هزینه بالا، پیچیدگی تولید |
چینی |
قیمت پایین، تنوع |
مشکل در کنترل کیفیت |
تفاوت دایکاست و ریخته گری در روش تولید قطعات فلزی
هر دو روش (دایکاست و ریخته گری) برای تولید قطعات فلزی هستند، اما تفاوتهای اساسی در نحوه اجرا و نتیجه نهایی آنها وجود دارد. ریخته گری روشی سنتی است که در آن فلز مذاب را به داخل قالبی می ریزند تا پس از سرد شدن شکل آن قالب را به خود بگیرد. این قالب می تواند از جنس مختلف مانند ماسه، گرافیت یا فلز باشد، در ریخته گری، فلز مذاب به طور معمول به صورت ثقلی یا با فشار کم به داخل قالب جریان می یابد.
دایکاست نوعی ریخته گری خاص و پیشرفته است که در این روش فلزمذاب با فشار بسیار زیاد به داخل قالبی از جنس فولاد تزریق می شود و این فشار زیاد باعث پر شدن کامل قالب و ایجاد قطعاتی با دقت ابعادی بسیار بالا می شود.
همچنین ممکن است خیلی از افراد تفاوت دستگاه سی ان سی و دایکاست را ندانند. دستگاه سی ان سی cnc و دستگاه دایکاست هر دو در فرایند تولید قطعات صنعتی نقش مهمی ایفا میکنند، اما روش کار و کاربرد آنها کاملاً متفاوت است. بر خلاف دایکاست که در آن مذاب تبدیل به یک قطعه جامد میشود، سی ان سی (cnc) یک فرایند تولید کاهشی است که در آن مواد اضافی از یک بلوک جامد برداشته میشود تا شکل نهایی قطعه ایجاد شود. این دستگاهها بسیار انعطاف پذیر هستند و می توانند طیف وسیعی از مواد را با دقت بسیار بالا ماشین کاری کنند.
مقایسه دایکاست و قالب تزریق پلاستیک
دایکاست و قالب تزریق پلاستیک دو فرایند صنعتی هستند که برای تولید انبوه قطعات مختلف به کار میروند. هر دو این روشها از قالب برای شکل دهی به مواد استفاده می کنند، اما تفاوت های اساسی در مواد اولیه، فرایند تولید و کاربردهای نهایی آنها وجود دارد.
دایکاست روشی است که در آن فلزمذاب با فشار زیاد به داخل یک قالب فلزی سرد تزریق میشود. پس از سردشدن فلز، قطعه فلزی شکل گرفته از قالب خارج میشود. فلزاتی مانند آلومینیوم، روی و مس معمولاً در این فرایند استفاده میشوند. قطعات دایکاست به دلیل استحکام بالا، دقت ابعادی خوب و قابلیت تولید در اشکال پیچیده، در صنایع مختلفی مانند خودرو، الکترونیک و هوافضا کاربرد گستردهای دارند.
پیشنهادی: خرید دستگاه تزریق پلاستیک دست دوم
قالب تزریق پلاستیک که در دستگاه تزریق پلاستیک استفاده می شود، نیز فرایندی است که در آن مواد پلاستیکی مذاب با فشار به داخل یک قالب فلزی سرد تزریق میشوند و پس از سرد شدن، قطعه پلاستیکی شکل گرفته از قالب خارج میشود. پلاستیکهای مختلفی مانند پلیاتیلن، پلیپروپیلن و ABS در این فرایند استفاده می شوند. قطعات پلاستیکی تولید شده با این روش معمولاً سبکتر، ارزان تر و در رنگ های متنوعی تولید می شوند.
معرفی دایکاست و کاربردهایش در یونیکسل
دایکاست روشی صنعتی برای تولید انبوه قطعات فلزی است که در آن فلزمذاب با فشار بسیار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق میشود. پس از سردشدن فلز، قطعه فلزی شکل گرفته با دقت و ظرافت بالا از قالب خارج میشود. این روش به دلیل دقت ابعادی بالا، سرعت تولید زیاد و قابلیت تولید قطعات پیچیده، در صنایع مختلفی مانند خودرو، الکترونیک، لوازم خانگی و حتی برخی صنایع پزشکی کاربرد گستردهای دارد.
آلومینیوم، روی، مس و آلیاژهای آنها به دلیل خواص مناسب برای ریختهگری تحتفشار، متداولترین فلزات مورد استفاده در دایکاست هستند.
دقت ابعادی بالا، تولید انبوه، سطح صاف و یکنواخت، استحکام بالا و امکان تولید قطعات پیچیده از جمله مزایای دایکاست هستند.
دایکاست در صنایع خودرو، الکترونیک، لوازمخانگی، سختافزار و قطعات صنعتی کاربرد گستردهای دارد.