دایکاست یا ریخته گری چیست؟
تاریخ بروز رسانی: 1403/9/14
مدت زمان مطالعه : 4 دقیقه
دایکاست یا ریخته گری چیست
دایکاست یا ریختهگری تحت فشار یکی از روشهای پرکاربرد برای تولید قطعات فلزی با شکلهای پیچیده است. در این روش، فلز مذاب با فشار بسیار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق میشود. پس از سردشدن 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 تر، دایکاست شبیه به ریختن آب داغ در قالب یخ است، با این تفاوت که در دایکاست، فلز مذاب با فشار بسیار زیاد به داخل قالب تزریق می شود و قطعات فلزی بسیار دقیق و پیچیده تولید می کند.
طرز کار دایکاست
دایکاست، یا ریخته گری تحت فشار، فرایندی است که در آن دستگاه دایکاست فلز مذاب را با فشار بسیار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق می کند. این فشار باعث می شود فلزمذاب به تمام جزئیات قالب نفوذ کند و پس از سرد شدن، قطعه ای با شکل و ابعاد دقیق قالب را به خود بگیرد. مراحل کلی فرایند دایکاست به شرح زیر است:
- ذوب فلز: فلزی که قرار است به قطعه تبدیل شود (معمولاً آلومینیوم، روی، مس یا آلیاژهای آنها) در یک کوره ذوب می شود تا به حالت مایع درآید.
- تزریق: فلزمذاب داغ با فشار بسیار زیاد از طریق یک کانال به داخل قالب سرد تزریق می شود. این فشار باعث پر شدن تمام حفرهها و جزئیات قالب میشود.
- سردشدن و انجماد: فلز مذاب درون قالب سرد شده و به تدریج جامد می شود. این فرایند بسیار سریع رخ می دهد و باعث ایجاد ساختار دانهای ریز و یکنواخت در قطعه می شود.
- خروج قطعه: پس از سردشدن کامل فلز، قالب باز شده و قطعه تولید شده از آن خارج می شود.
- پرداختکاری (در صورت نیاز): در برخی موارد، قطعه تولید شده به عملیات پرداخت کاری مانند برش، سوراخ کاری یا پرداخت سطح نیاز دارد تا به شکل نهایی خود برسد.
کاربرد دایکاست
دایکاست یا ریختهگری 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
- قطعات بدنه خودرو: بسیاری از قطعات بدنه خودرو مانند دستگیرهها، قابآینهها، جلوپنجره و... به روش دایکاست تولید می شوند.
- قطعات موتور: قطعاتی مانند بلوک سیلندر، سرسیلندر، کارتر و... که نیاز به استحکام و دقت بالایی دارند، با دایکاست تولید می شوند.
- قطعات سیستم تعلیق: اجزای مختلف سیستم تعلیق خودرو مانند بازوها و بوشها نیز با این روش ساخته می شوند.
صنعت الکترونیک
- بدنه لوازم الکترونیکی: بدنه بسیاری از لوازم الکترونیکی مانند تلفن همراه، لپ تاپ، تلویزیون و... با دایکاست تولید میشود.
- قطعات داخلی: قطعات داخلی دستگاههای الکترونیکی مانند هیت سینکها، قاب باتری و... نیز با این روش ساخته میشوند.
صنعت لوازمخانگی
- بدنه لوازمخانگی: بدنه یخچال، ماشین لباسشویی، اجاقگاز و... اغلب با دایکاست تولید می شود.
- قطعات داخلی: قطعات داخلی لوازمخانگی مانند پمپها، محفظههای موتور و... نیز با این روش ساخته میشوند.
- علاوه بر این، دایکاست در صنایع دیگری نیز کاربرد دارد:
- ساختوساز: یراقآلات ساختمانی، قطعات تزیینی و برخی از قطعات پنجرهها و درها
- صنعت هوافضا: برخی قطعات کوچک و دقیق در صنعت هوافضا
- صنعت تجهیزات پزشکی: ابزارهای جراحی و برخی قطعات دستگاه های پزشکی
- صنایع ورزشی: قطعات دوچرخه، اسکوتر و سایر وسایل ورزشی
انواع دایکاست
دایکاست یا ریختهگری تحت فشار، به دودسته اصلی بر اساس نحوه گرمایش محفظه تزریق تقسیم می شود:
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 |
قیمت دایکاست
ازآنجایی که برندهای مختلفی از دستگاههای دایکاست وجود دارند، هر دستگاهی می تواند قیمت متفاوتی داشته باشد. انواع برند دستگاه دایکاست را در ادامه معرفی میکنیم:
- 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 بینفردی نیز تغییراتی در قیمت به وجود میآورد به طوریکه نمیتوان به طور دقیق قیمتی را برای دستگاه دایکاست عنوان کرد.
مزایا و معایب دایکاست
در پیش گرفتن روش دایکاست و استفاده از دستگاه دایکاست برای تولید قطعات، همراه با مزایا و معایبی است که برای انتخاب این روش، باید این مزایا و معایب را در کنار هم مورد بررسی قرار داده و بعد تصمیم به انتخاب بگیرید. در ادامه به مزایا و معایب دایکاست اشاره می کنیم:
مزایای دایکاست
- تولید انبوه و سریع: دایکاست یکی از سریع ترین روش های تولید قطعات فلزی است و برای تولید انبوه بسیار مناسب است.
- دقت ابعادی بالا: قطعات تولید شده با دایکاست دارای دقت ابعادی بسیار بالایی هستند و نیاز به عملیات ماشین کاری کمتری دارند.
- تولید قطعات پیچیده: امکان تولید قطعات با شکلهای پیچیده و حفرههای داخلی در دایکاست وجود دارد.
- استحکام بالا: قطعات دایکاست به دلیل انجماد سریع فلز، استحکام بالایی دارند.
- سطح کیفی بالا: سطح قطعات دایکاست صاف و صیقلی بوده و نیاز به عملیات پرداخت کاری کمتری دارد.
- هزینه تولید پایین: با توجه به تولید انبوه و اتوماسیون فرایند، هزینه تولید هر قطعه در دایکاست کاهش می یابد.
- تکرارپذیری بالا: به دلیل استفاده از قالب، تمام قطعات تولید شده دارای ویژگیهای یکسانی هستند.
معایب دایکاست
- هزینه اولیه بالا: ساخت قالبهای دایکاست هزینه بالایی دارد و برای تولید تعداد کم قطعه مقرون به صرفه نیست.
- محدودیت در انتخاب فلز: تنها فلزاتی با نقطه ذوب پایین برای دایکاست مناسب هستند.
- وزن محدود قطعات: دایکاست برای تولید قطعات با وزن بالا مناسب نیست.
- امکان وجود عیوب داخلی: گاهی اوقات در قطعات دایکاست عیوبی مانند حفرههای گازی، ترکها و ناخالصیها مشاهده می شود.
- تأثیر طراحی قالب بر کیفیت قطعه: طراحی نادرست قالب میتواند منجر به تولید قطعات باکیفیت پایین شود.
- هزینه نگهداری قالب: قالبهای دایکاست به مرور زمان دچار سایش و پارگی میشوند و نیاز به تعمیر و نگهداری دارند.
مشخصات فنی دایکاست
مشخصات فنی دایکاست، پارامترهایی هستند که کیفیت و عملکرد یک قطعه تولید شده به این روش را تعیین میکنند. این مشخصات به مهندسان و طراحان کمک میکنند تا قطعاتی با عملکرد مطلوب و قابل اعتماد را طراحی و تولید کنند. در ادامه به برخی از مهم ترین مشخصات فنی دایکاست اشاره می کنیم:
مشخصات هندسی
- ابعاد قطعه: طول، عرض و ارتفاع قطعه تولید شده.
- ضخامت دیواره: ضخامت کمترین بخش قطعه که بر استحکام و مقاومت آن تأثیر می گذارد.
- شعاع گوشهها: شعاعی که در گوشههای قطعه ایجاد میشود و بر استحکام و ظاهر قطعه تأثیر می گذارد.
- 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 مورد استفاده.
- ساختار میکروسکوپی: اندازه و شکل دانههای فلز در ساختار میکروسکوپی.
- عیوب داخلی: وجود عیوبی مانند حفرههای گازی، ترکها و ناخالصیها در داخل قطعه.
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.
دایکاست ایرانی، کوچک و چینی
دایکاست یا ریختهگری تحت فشار، فرایندی است که در آن فلزمذاب با فشار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق میشود. قطعات تولید شده با این روش از دقت ابعادی بالا، استحکام و سطح کیفی خوبی برخوردار هستند. در بازار، انواع مختلفی از قطعات دایکاست با منشأهای مختلف وجود دارد که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. در این بخش به بررسی انواع دایکاست ایرانی، کوچک و چینی میپردازیم.
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
دایکاست و ریختهگری هر دو روش تولید قطعات فلزی هستند، اما تفاوتهای اساسی در نحوه اجرا و نتیجه نهایی آنها وجود دارد.
ریختهگری روشی سنتی تر است که در آن فلزمذاب را به داخل قالبی می ریزند تا پس از سردشدن شکل آن قالب را به خود بگیرد. این قالب میتواند از جنسهای مختلفی مانند ماسه، گرافیت یا فلز باشد. در ریختهگری، فلز مذاب به طور معمول به صورت ثقلی یا با فشار کم به داخل قالب جریان مییابد.
دایکاست نوعی ریخته گری خاص و پیشرفتهتر است. در این روش، فلزمذاب با فشار بسیار زیاد به داخل قالبی از جنس فولاد تزریق میشود. این فشار زیاد باعث پر شدن کامل قالب و ایجاد قطعاتی با دقت ابعادی بسیار بالا میشود.
همچنین ممکن است خیلی از افراد تفاوت دستگاه سی ان سی و دایکاست یا ریخته گری را ندانند. دستگاه سی ان سی 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 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 بادقت 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.
قالب تزریق پلاستیک 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.
جمع بندی
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.
دایکاست فرایندی است که در آن فلزمذاب با فشار زیاد به داخل یک قالب سرد تزریق میشود و پس از سردشدن، قطعه فلزی شکلگرفته از قالب خارج میشود.
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.