ریخته گری آلومینیوم فرآیند تولیدی است که در آن آلومینیوم مذاب تحت فشار بالا (معمولاً 1500 تا 25000 PSI) به یک قالب فولادی قابل استفاده مجدد (قالب) برای تولید قطعات فلزی دقیق و پیچیده با حجم بالا تزریق میشود. فشار، فلز مذاب را مجبور میکند تا قبل از جامد شدن، تمام جزئیات حفره قالب را پر کند، معمولاً در عرض چند ثانیه، و این فرآیند را برای قطعاتی که نیاز به تلرانسهای محکم، دیوارههای نازک و سطوح صاف بدون ماشینکاری گسترده ثانویه دارند، مناسب میسازد.
مزایای اصلی سرعت، تکرارپذیری و پیچیدگی قطعات است - یک قالب می تواند ده ها هزار قطعه تقریباً یکسان تولید کند، به همین دلیل است که ریخته گری آلومینیومی بر تولید محفظه های خودرو، محفظه های الکترونیکی و سخت افزارهای صنعتی غالب است. بخشهای زیر توضیح میدهند که فرآیند واقعاً چگونه کار میکند، کجا از روشهای جایگزین بهتر عمل میکند و چه برنامههایی بیشتر به آن متکی هستند.
دو نوع فرآیند اصلی در تولید استفاده می شود و انتخاب بین آنها به اندازه قطعه، آلیاژ و خواص مکانیکی مورد نیاز بستگی دارد.
آلومینیوم تقریبا همیشه از فرآیند اتاق سرد زیرا نقطه ذوب بالای آلومینیوم (حدود 660 درجه سانتیگراد) به اجزای تزریق فلز مورد استفاده در ماشینهای محفظه داغ آسیب میرساند که معمولاً برای فلزات با نقطه ذوب پایینتر مانند روی ذخیره میشوند. در ریخته گری محفظه سرد، آلومینیوم مذاب برای هر چرخه در یک محفظه تزریق جداگانه ریخته می شود، سپس یک پیستون هیدرولیک آن را با فشار بالا به داخل قالب وارد می کند.
یک چرخه کامل، از تزریق تا تخلیه، معمولا طول می کشد 15 تا 120 ثانیه بسته به اندازه قطعه و ضخامت دیواره، که به دایکاست اجازه می دهد تا حجم تولید بسیار بالایی را پشتیبانی کند.
انتخاب آلیاژ به طور قابل توجهی بر استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ریخته گری تأثیر می گذارد. تعداد کمی از آلیاژها اکثریت کار ریخته گری تجاری را تشکیل می دهند.
| آلیاژ | ویژگی های کلیدی | کاربردهای رایج |
|---|---|---|
| A380 | استحکام خوب، ریخته گری عالی، بیشترین استفاده را دارد | براکت موتور، بدنه، سخت افزار عمومی |
| A383 | برای دیوارهای نازک و پیچیده پرکننده بهتر است | محفظه های الکترونیکی، قطعات پیچیده |
| A360 | مقاومت در برابر خوردگی بالاتر، استحکام خوب | سخت افزار دریایی، تجهیزات فضای باز |
| A413 | سفتی فشار عالی | محفظه پمپ، اجزای هیدرولیک |
| عامل | دایکستینگ | ریخته گری شن و ماسه | گرانش / قالب دائمی |
|---|---|---|---|
| دقت ابعادی | خیلی بالا | کم تا متوسط | متوسط به بالا |
| سرعت تولید | بسیار سریع (ثانیه در هر قسمت) | کند | متوسط |
| هزینه ابزار | از جلو بالا | کم | متوسط |
| بهترین حجم تولید | 10000 واحد | کم volume / prototypes | 1000-50000 واحد |
| حداقل ضخامت دیواره | به ضخامت 0.5 میلی متر | 3 میلی متر یا بیشتر | 2-3 میلی متر |
ترکیبی از استحکام، وزن سبک و دقت ابعادی ریخته گری آلومینیوم، آن را به یک انتخاب پیش فرض در بخش های مختلف تولید تبدیل می کند.
این بزرگترین بخش مصرف نهایی برای ریخته گری آلومینیومی است که محفظه های انتقال، بلوک های موتور، براکت ها و اجزای ساختاری را پوشش می دهد. فشار به سمت سبک وزن کردن خودرو برای بهره وری سوخت و محدوده EV سهم ریخته گری آلومینیومی از تولید قطعات خودرو را بیشتر کرده است.
محفظه های آلومینیومی دایکاست محافظ الکترومغناطیسی، اتلاف حرارت و حفاظت ساختاری برای دستگاه های مختلف از تجهیزات شبکه گرفته تا محفظه های لوازم الکترونیکی مصرفی را فراهم می کند.
محفظه های پمپ، بدنه ابزار برقی، اجزای سوپاپ و وسایل روشنایی اغلب از ریخته گری آلومینیومی برای ترکیبی از استحکام و مقاومت در برابر خوردگی با هزینه نسبتا کم در هر واحد استفاده می کنند.
منتخب اجزای ساختاری غیر بحرانی و محفظه ها از آلومینیوم ریخته گری استفاده می کنند که در آن موارد صرفه جویی در وزن و بار مورد نیاز در محدوده خواص مکانیکی فرآیند قرار می گیرد.
قبل از انجام ریخته گری آلومینیومی برای قطعه جدید، چند فاکتور عملی باید تصمیم را هدایت کند:
ریخته گری آلومینیومی از تزریق فشار بالا آلومینیوم مذاب به قالب های فولادی قابل استفاده مجدد برای تولید قطعات دقیق و پیچیده با حجم بالا و هزینه نسبتاً پایین برای هر واحد استفاده می کند. ترکیبی از تلورانس های سخت، پرداخت سطح عالی، و نسبت مطلوب مقاومت به وزن آلومینیوم، آن را به فرآیند تولید غالب برای قطعات خودرو، محفظه های الکترونیکی و سخت افزار صنعتی تبدیل می کند. معاوضه اصلی، هزینه بالای ابزارآلات اولیه است، به این معنا که ریخته گری قوی ترین بازگشت سرمایه را زمانی که حجم تولید از حدود 10000 دستگاه فراتر می رود، ارائه می دهد.
