ریخته‌گری آلیاژ روی OEM
ریخته‌گری روی تحت فشار (Die Casting) یک فرآیند تولید بسیار کارآمد است که معمولاً برای ساخت قطعات فلزی پیچیده با دقت و دوام قابل توجه استفاده می‌شود. برخلاف سایر روش‌های تولید، ریخته‌گری تحت فشار امکان تولید انبوه قطعاتی را فراهم می‌کند که دارای هندسه‌های پیچیده، جزئیات دقیق و پرداخت‌های سطحی عالی هستند، در حالی که تلرانس‌های دقیقی را حفظ می‌کنند.
در این مقاله، فرآیند ریخته‌گری روی تحت فشار را بررسی می‌کنیم و به مزایای کلیدی استفاده از آلیاژهای روی در ریخته‌گری تحت فشار، از جمله انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی قطعات، مقرون‌به‌صرفه بودن و عملکرد مکانیکی برتر، می‌پردازیم.
ریخته‌گری روی چیست؟
در ریخته‌گری تحت فشار، آلیاژهای روی ذوب شده و تحت فشار بالا به قالب‌های فولادی تزریق می‌شوند. این فرآیند به فلز مذاب اجازه می‌دهد تا به سرعت و با دقت، اشکال پیچیده قالب را پر کند.نقطه ذوب پایین روی(حدود ۳۸۷-۳۹۰ درجه سانتیگراد) آن را برای این کار ایده‌آل می‌کند. پس از خنک شدن، فلز شکل دقیق قالب را به خود می‌گیرد و نیاز به پردازش اضافی را کاهش می‌دهد.
چرا روی را برای ریخته‌گری انتخاب کنیم؟
مزیت ریخته‌گری روی تحت فشار این است که روی هنگام ذوب شدن بسیار روان است، به این معنی که می‌تواند اشکال پیچیده را با دقت ایجاد کند.استحکام و مقاومت در برابر ضربهنیز از ویژگی‌های برجسته هستند.
برخلاف سایر فلزات، روی در طول زمان یکپارچگی مکانیکی خود را حفظ می‌کند. هزینه روی نسبتاً پایین است که به جذابیت آن برای تولید می‌افزاید. علاوه بر این، به دلیل سرد و سخت شدن سریع، امکان چرخه‌های تولید سریع‌تر را فراهم می‌کند.
فرآیند ریخته‌گری روی (Zinc Die Casting) چیست؟
اولین مرحله در این فرآیند شامل طراحی و ساخت قالب است که معمولاً از فولاد درجه بالا ساخته می‌شود. قالب اساساً یک قالب منفی از قطعه‌ای است که قرار است ریخته‌گری شود. قبل از هرگونه ریخته‌گری، قالب روغن‌کاری می‌شود که به جداسازی آسان قطعه نهایی کمک می‌کند و طول عمر قالب را افزایش می‌دهد.
سپس، روی یا آلیاژ روی در کوره‌ای با دمای نسبتاً پایین ذوب می‌شود. روی مذاب با فشار بسیار بالا با استفاده از دستگاه ریخته‌گری تحت فشار با محفظه سرد یا محفظه گرم به داخل حفره قالب تزریق می‌شود.
این تکنیک فشار بالا تضمین می‌کند که روی مذاب حتی کوچکترین حفره را پر می‌کند و قطعات پیچیده و دقیقی با پایداری ابعادی عالی تولید می‌کند.
پس از تزریق، روی مذاب به سرعت در داخل حفره قالب خنک و جامد می‌شود. به دلیل نقطه ذوب پایین، روی سریع‌تر از بسیاری از فلزات دیگر جامد می‌شود، به این معنی که قطعات را می‌توان بسته به اندازه و پیچیدگی آنها، تنها در عرض ۱۵ ثانیه تا چند دقیقه از قالب خارج کرد.
پس از اینکه فلز جامد شد و به استحکام مکانیکی کافی رسید، قالب باز می‌شود و قطعه با استفاده از پین‌های بیرون‌انداز خارج می‌شود. قطعه (که به عنوان "ریخته‌گری" نیز شناخته می‌شود) شکل دقیق قالب را حفظ می‌کند.
بسته به الزامات محصول نهایی، پرداخت سطح می‌تواند شامل پرداخت، سندبلاست سایشی، رنگ‌آمیزی یا اعمال پوشش‌های محافظ مانند آبکاری الکتریکی (مثلاً کروم، نیکل) باشد.
مقایسه روی با آلومینیوم و منیزیم در ریخته‌گری تحت فشار
| ملک | روی | آلومینیوم | منیزیم |
| چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب) | ۶.۶ | ۲.۷ | ۱.۸ |
| نقطه ذوب (°C) | ۴۲۰ | ۶۶۰ | ۶۵۰ |
| استحکام کششی (مگاپاسکال) | ۲۸۰-۳۳۰ | ۲۳۰-۲۶۰ | ۲۲۰-۲۴۰ |
| استحکام تسلیم (مگاپاسکال) | ۲۱۰-۲۴۰ | ۱۵۰-۱۷۰ | ۱۳۰ |
| کشیدگی (%) | ۳-۶ | ۳-۶ | ۸-۱۳ |
| رسانایی حرارتی | بالا | عالی | خوب |
| مقاومت در برابر خوردگی | عالی | خوب | خوب (در محیط‌های خشک) |
| قابلیت ریخته‌گری | عالی | خوب | خوب |
| فرآیند ریخته‌گری تحت فشار معمولی | محفظه داغ | اتاق سرد | محفظه سرد (در درجه اول) |
| عمر ابزار | طولانی‌تر | کوتاه‌تر | متوسط |
| سرعت تولید | سریع‌تر | متوسط | متوسط |
| هزینه | پایین‌تر | متوسط | بالاتر |
| وزن | سنگین‌تر | نور | سبک‌ترین |
| کاربردهای معمول | قطعات کوچک و پیچیده، قطعات خودرو، قطعات الکترونیکی | خودرو، هوافضا، کالاهای مصرفی | خودرو، هوافضا، الکترونیک |
هنگام مقایسه روی با فلزاتی مانند آلومینیوم و منیزیم، تفاوت‌های قابل توجهی وجود دارد.روی سیالیت بهتری دارددر حالی که آلومینیوم سبک و محکم است، آلیاژهای روی اغلب مقاومت سایشی بالاتری ارائه می‌دهند.منیزیمممکن است سبک‌تر باشد، اما روی معمولاً دوام و استحکام بیشتری ارائه می‌دهد.
ریخته‌گری روی در قالب دایکاست در تولید قطعات با دقت ابعادی بالا برتری دارد. در مقایسه با نمونه‌های آلومینیومی خود، کمتر مستعد تاب برداشتن است.مقاومت در برابر خوردگی خوبو قابلیت آبکاری یا پرداخت آسان، آن را به انتخابی همه‌کاره برای کاربردهای مختلف تبدیل کرده است.
چگونه آلیاژ روی را برای ریخته گری روی انتخاب کنیم؟
وقتی صحبت از ریخته‌گری تحت فشار روی می‌شود، انتخاب آلیاژ مناسب مهم است زیرا بر استحکام، دوام و سهولت تولید تأثیر می‌گذارد. آلیاژهای مختلف روی ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند.
آلیاژهای رایج ریخته‌گری روی کدامند؟
چندین آلیاژ روی رایج در ریخته‌گری تحت فشار استفاده می‌شود.بارهای ۳به دلیل پایداری ابعادی عالی و تعادل خوب خواص مکانیکی، بیشترین کاربرد را دارد. همچنین ریخته‌گری آن آسان است و همین امر آن را در بین تولیدکنندگان محبوب کرده است.بارهای ۵ویژگی‌های مشابهی را ارائه می‌دهد اما استحکام و سختی بهتری را فراهم می‌کند، به خصوص هنگامی که عملکرد بالاتری مورد نیاز است.
بارهای ۲گزینه دیگری است که به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر ضربه شناخته شده است. اگرچه نسبت به زاماک ۳ و ۵ کمتر رایج است، اما در کاربردهای دشوار برتری دارد.ZA-8وایزاکهمچنین قابل توجه هستند. ZA-8 مقاومت خزش عالی ارائه می‌دهد، در حالی که EZAC به دلیل مقاومت در برابر خوردگی برتر خود برجسته است. هر یک از این آلیاژها چیزی منحصر به فرد را به ارمغان می‌آورد و گزینه‌هایی را برای نیازهای مختلف مهندسی ارائه می‌دهد.
| ملک | بارهای ۲ | بارهای ۳ | بارهای ۵ | زاماک ۸ (ZA-8) | ایزاک |
| ترکیب (%) | روی + ۴ آلومینیوم + ۳ مس | روی + ۴ آلومینیوم | روی + ۴ آلومینیوم + ۱ مس | روی + ۸.۲-۸.۸ آلومینیوم + ۰.۹-۱.۳ مس | اختصاصی |
| چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب) | ۶.۸ | ۶.۶ | ۶.۶ | ۶.۳ | مشخص نشده |
| استحکام کششی (مگاپاسکال) | ۳۹۷ (۳۳۱ سال سن) | ۲۸۳ | ۳۲۸ | ۳۷۴ | بالاتر از زاماک ۳ |
| استحکام تسلیم (مگاپاسکال) | ۳۶۱ | ۲۲۱ | ۲۶۹ | ۲۹۰ | بالاتر از زاماک ۳ |
| کشیدگی (%) | ۳-۶ | ۱۰ | ۷ | ۶-۱۰ | مشخص نشده |
| سختی (برینل) | ۱۳۰ (۹۸ سال) | ۸۲ | ۹۱ | ۹۵-۱۱۰ | بالاتر از زاماک ۳ |
| محدوده ذوب (°C) | ۳۷۹-۳۹۰ | ۳۸۱-۳۸۷ | ۳۸۰-۳۸۶ | ۳۷۵-۴۰۴ | مشخص نشده |
| قابلیت ریخته‌گری | عالی | عالی | عالی | خوب | عالی |
| مقاومت خزشی | بالا | متوسط | خوب | بالا | برتر |
| ویژگی‌های اصلی | بالاترین استحکام و سختی | پرکاربردترین، خواص متعادل | استحکام بالاتر از زاماک ۳ | محتوای آلومینیوم بالاتر، مناسب برای ریخته‌گری ثقلی | مقاومت خزشی برتر |
| کاربردهای معمول | قالب‌ها، ابزارها، قطعات با استحکام بالا | کاربرد عمومی، طیف وسیعی از کاربردها | خودرو، سخت‌افزار | تزئینی، خودرویی | کاربردهای با تنش بالا و دمای بالا |
کاربردهای قطعات ریخته‌گری روی چیست؟
ریخته‌گری روی با استفاده از روش دایکاست، با ارائه دقت بالا، انعطاف‌پذیری در طراحی و خواص فیزیکی قوی، مزایای بی‌شماری را برای صنایع مختلف ارائه می‌دهد.
صنایع هدف و کاربردهای نهایی
ریخته‌گری روی به طور گسترده در موارد زیر استفاده می‌شودصنعت خودرواز جمله برای قطعاتی مانند قطعات ترمز به دلیل عالی بودن آناستحکام ضربهو توانایی ایجاد طرح‌های پیچیده. همچنین در تولید سخت‌افزار، لوازم الکترونیکی مصرفی و لوازم خانگی محبوب است. ریخته‌گری روی را در محصولاتی خواهید یافت که نیاز به عملکرد قابل اعتماد و پرداخت‌های جذاب دارند.
علاوه بر کاربردهای خودرو، این آلیاژها در موارد زیر نیز به کار می‌روند:ساخت ابزارو قطعات مکانیکی، که در آنها استحکام و جزئیات بسیار مهم هستند. تطبیق‌پذیری ریخته‌گری تحت فشار روی، آن را به انتخابی مناسب برای اجزایی تبدیل می‌کند که به هر دو نیاز دارند.هندسه‌های پیچیدهو استقامت طولانی مدت.
سوالات متداول
از نظر دوام و هزینه، ریخته‌گری روی در مقایسه با ریخته‌گری آلومینیوم چگونه است؟
قالب‌های روی به دلیل مقاومت بهتر، دوام بیشتری نسبت به قالب‌های آلومینیومی دارند. این امر آنها را به گزینه‌ای بادوام‌تر در تولید تبدیل می‌کند. از نظر هزینه، آلومینیوم یا آلیاژهای آلومینیوم سبک‌تر هستند و ممکن است برای قطعات بزرگتر ارزان‌تر باشند، اما روی به دلیل دقت و استحکامش می‌تواند برای اجزای کوچک و دقیق اقتصادی‌تر باشد.
آیا می‌توانید تفاوت‌های بین روی و فولاد ضد زنگ را برای کاربردهای ریخته‌گری تحت فشار توضیح دهید؟
روی نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر است، که امکان ایجاد اشکال و طرح‌های پیچیده‌تر را فراهم می‌کند. فولاد ضد زنگ، اگرچه بسیار قوی‌تر است، اما ریخته‌گری آن دشوارتر است و عمدتاً برای محصولاتی که نیاز به استحکام و مقاومت بیشتری دارند استفاده می‌شود. روی همچنین ارزان‌تر است و برای ایجاد قطعات متعدد با جزئیات دقیق بهتر است.
عوامل کلیدی که هنگام انتخاب دستگاه ریخته‌گری روی باید در نظر گرفته شوند چیست؟
به دنبال ماشین‌هایی باشید که کنترل دقیقی بر دما و فشار داشته باشند تا ریخته‌گری با کیفیت بالا تضمین شود. ظرفیت دستگاه را برای رسیدگی به اندازه و پیچیدگی خاص قطعات خود در نظر بگیرید. کارایی و سهولت نگهداری نیز برای موفقیت تولید درازمدت بسیار مهم است.
تولیدکنندگان برای جلوگیری از مشکلات رایج در ریخته‌گری تحت فشار روی باید به چه نکاتی توجه کنند؟
تولیدکنندگان باید دما و فشار قالب را دقیقاً کنترل کنند تا از عیوب ریخته‌گری جلوگیری شود. بازرسی منظم قالب‌ها از نظر سایش می‌تواند از مشکلات مربوط به تخریب ابزار جلوگیری کند. همچنین، استفاده از آلیاژهای روی با کیفیت بالا و حفظ محیط‌های تولید تمیز، به تضمین یکپارچگی و کیفیت محصولات نهایی کمک می‌کند.