مراحل اجرای ریخته گری دایکاست

مراحل اجرای ریخته گری دایکاست چه هستند؟
ریخته گری به روش دایکاست طی پنج مرحله اصلی آماده سازی قالب، تزریق مواد مذاب، خنک کاری، باز کردن قالب و برش کاری انجام می گیرد. تصویر متحرک زیر، فرآیند «تزریق» (Injection)، «انجماد» (Solidification) و «خروج» (Ejection) را نمایش می دهد.

آماده سازی قالب ریخته گری تحت فشار:
اولین مرحله در ساخت قطعه به روش ریخته گری تحت فشار، آماده سازی قطعات قالب دایکاست است. این قالب، از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل می شود. بخش ثابت قالب بر روی صفحه ثابت دستگاه دایکاست و بخش متحرک آن بر روی صفحه متحرک دستگاه قرار می گیرد. از فعالیت های اصلی در آماده سازی قالب ریخته گری تحت فشار می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تمیزکاری: برداشتن مواد باقی مانده بر روی هر بخش از قالب و پاک کردن سطح قطعات پس از هر چرخه ریخته گری به منظور جلوگیری از کاهش کیفیت سطح قطعه.
• روان کاری: اعمال مواد روان کننده نظیر گریس یا روغن به قطعات پس از هر دو یا سه چرخه ریخته گری (با توجه به جنس قالب) به منظور سهولت باز و بسته کردن قالب.
• بستن قالب: اتصال بخش ثابت و متحرک، محکم کردن آن ها و اعمال نیروی مناسب به قالب برای ثابت نگه داشت آن در حین تزریق مواد مذاب.

فرآیند آماده سازی قالب به ابعاد قطعات بستگی دارد. هر چه ابعاد قالب و دستگاه بزرگ تر باشد، میزان و زمان مورد نیاز برای تمیزکاری و روان کاری افزایش می یابد. به علاوه، در دستگاه های بزرگ، باز و بسته کردن قالب زمان بیشتر می برد.

تزریق مواد مذاب به درون قالب:
در مرحله بعدی، فلز مذاب از درون کوره به محفظه دستگاه منتقل می شود. نحوه انتقال مواد مذاب، به نوع دستگاه دایکاست (محفظه سرد یا محفظه گرم) بستگی دارد. پس از انجام فرآیند انتقال، تزریق فلز مذاب به درون قالب تحت فشار بالا انجام می گیرد. فشار تزریق در روش دایکاست معمولا بین 70 تا 1400 بار است. این فشار، نیروی مورد نیاز برای ثابت نگه داشتن مواد مذاب حین فرآیند انجماد (تغییر فاز مایع به جامد) را فراهم می کند.

به میزان مواد مذاب تزریق شده به درون قالب، شات می گویند. زمان مورد نیاز برای پر کردن تمام حفره ها و مجراهای قالب نیز با عنوان زمان تزریق شناخته می شود. این زمان بسیار محدود بوده و معمولا کمتر از 0.1 ثانیه است. محدود بودن زمان تزریق، از انجماد غیر یکنواخت بخش های مختلف جلوگیری می کند. زمان تزریق از پارامترهایی است که در طراحی فرآیند ریخته گری تحت فشار مورد بررسی قرار می گیرد.

طراحی زمان تزریق در دایکاست بر اساس خواص ترمودینامیکی مواد و ضخامت دیواره انجام می گیرد. هر چه ضخامت دیواره بیشتر باشد، زمان مورد نیاز برای تزریق افزایش می یابد. در صورت استفاده از دستگاه محفظه سرد، زمان ریختن دستی مواد مذاب از پاتیل به درون محفظه شات، باید به عنوان یکی از پارامترهای طراحی زمان تزریق در نظر گرفته شود.

با ورود مواد مذاب به درون حفره های قالب، این مواد شروع به خنک شدن می کنند و از حالت مایع به جامد تغییر فاز می دهند. کاهش دمای قالب و مواد داخل آن توسط سیستم خنک کننده انجام می گیرد. پس از پر شدن تمام حفره ها و انجماد مواد مذاب، قطعه ای با شکل دلخواه تشکیل می شود. امکان باز کردن قالب، پیش از اتمام زمان سرد شدن و انجماد کامل قطعه وجود ندارد.

این زمان با توجه به خواص ترمودینامیکی، حداکثر ضخامت دیواره و پیچیدگی قالب تعیین می شود. هرچه ضخامت دیواره قطعه و پیچیدگی هندسی آن بیشتر باشد، زمان مورد نیاز برای خنک شدن کامل نیز بیشتر خواهد بود.

باز کردن قالب و خروج قطعه:
پس از گذشت زمان خنک شدن قطعه، امکان باز کردن بخش متحرک قالب و خارج کردن قطعه به کمک مکانیزم خروج یا اصطلاحا سیستم پران فراهم می شود.

زمان باز کردن قالب، تابعی از قابلیت های فنی دستگاه و زمان خروج کامل، تابعی از ابعاد بخش دربرگیرنده قطعه و زمان افتادن آن است. به دلیل انقباض ناشی از جمع شدگی قطعه در فرآیند انجماد و چسبیدن مواد به دیواره قالب، فرآیند خروج با اعمال نیرو توسط پین های مخصوص انجام می گیرد. پس از خارج شدن قطعه، امکان بستن مجدد قالب و تکرار فرآیند تزریق فراهم می شود.

برش کاری قطعه:
تزریق مواد مذاب به درون حفره ها، از طریق مجراهای قالب انجام می گیرد. به دلیل باقی ماندن مواد مذاب در این مجراها طی فرآیند خنک شدن، زائده هایی بر روی قطعه ایجاد می شوند. مرحله آخر از ساخت قطعه به روش ریخته گری دایکاست، باید زائده های سطحی را توسط روش های دستی یا مکانیکی از بین برد.

زمان مورد نیاز برای حذف مواد اضافی به ابعاد قطعه بستگی دارد. مواد جدا شده در این فرآیند به بخش ضایعات یا بازیافت (برای استفاده مجدد) منتقل می شوند.